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Silenciamento de RNA não-codificador (ncRNA) mediado por interferência CRISPR (CRISPRi) em cepas saprofíticas e patogênicas de Leptospira

Processo: 19/20302-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 28 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 27 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Ana Lucia Tabet Oller Do Nascimento
Beneficiário:Luis Guilherme Virgílio Fernandes
Supervisor no Exterior: Jarlath Nally
Instituição-sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: National Animal Disease Center (NADC), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:17/06731-8 - Aplicação de CRISPR-interferência na elucidação da patogênese da leptospirose e desenvolvimento de novas estratégias para obtenção de mutantes knockout, BP.PD
Assunto(s):Virulência   Inativação gênica   Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas   Doenças negligenciadas   Leptospirose   Leptospira

Resumo

A leptospirose é uma zoonose de importância global recentemente incluída na lista das Doenças Tropicais Negligenciadas. Em áreas urbanas, os roedores desempenham o papel de principais reservatórios da doença por permitirem a colonização das leptospiras nos túbulos renais proximais e as excretarem vivas na urina. O gênero Leptospira engloba espécies saprofíticas e patogênicas, sendo que as últimas são o agente etiológico da doença. A geração de mutantes de Leptospira é uma peça chave na elucidação de fatores de virulência e da biologia básica da bactéria; entretanto, a recuperação de bactérias mutantes é prejudicada pelo elevado tempo de crescimento de cepas patogênicas nos meios de cultura tradicionalmente empregados. A otimização e aplicação de novos meios irá favorecer os estudos em mutagênese. Estudos recentes em Leptospira têm mostrado a expressão diferencial de RNA não codificadores (ncRNA) em condições que mimetizam a infecção no hospedeiro. Até o momento, pouco se sabe sobre a função de ncRNA em Leptospira spp. e se eles teriam um papel na virulência. O silenciamento destes ncRNA nunca foi feito nesta bactéria. A técnica de interferência CRISPR (CRISPRi) tem sido utilizada para o silenciamento específico de genes em muitos organismos e, mais recentemente, ncRNAs. Esta técnica emprega uma Cas9 cataliticamente inativa, dCas9, para causar um impedimento físico à RNA polimerase, bloqueando a transcrição. Nós aplicamos satisfatoriamente a ferramenta de CRISPRi em cepas saprofíticas para silenciamento de genes alvos, explorando novos aspectos da biologia básica das leptospiras. Porém, a ferramenta ainda não foi aplicada em cepas patogênicas, dado o elevado tempo de crescimento e formação de colônias. Com o presente projeto, pretende-se, através da otimização do meio de cultura, aplicar a ferramenta de CRISPRi a cepas patogênicas de Leptospira para silenciamento de ncRNA. A princípio, o ncRNA majoritário RNase P será usado para validação do silenciamento em cepas saprofíticas e patogênicas e, em seguida, comparação de dados de RNAseq entre cepas com perfil de virulência distinto, disponíveis no laboratório sede, serão utilizados para definir novos alvos de ncRNA diferencialmente expressos para elucidação do papel destes na virulência das leptospiras, que ainda é pouco compreendida. O efeito do silenciamento de ncRNA sobre outros genes e/ou ncRNA será avaliado por RNAseq e proteoma. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PUTZ, ELLIE J.; SIVASANKARAN, SATHESH K.; FERNANDES, V, LUIS G.; BRUNELLE, BRIAN; LIPPOLIS, JOHN D.; ALT, DAVID P.; BAYLES, DARRELL O.; HORNSBY, RICHARD L.; NALLY, JARLATH E. Distinct transcriptional profiles of Leptospira borgpetersenii serovar Hardjo strains JB197 and HB203 cultured at different temperatures. PLoS Neglected Tropical Diseases, v. 15, n. 4 APR 2021. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, L. G. V.; HORNSBY, R. L.; NASCIMENTO, A. L. T. O.; NALLY, J. E. Genetic manipulation of pathogenic Leptospira: CRISPR interference (CRISPRi)-mediated gene silencing and rapid mutant recovery at 37 degrees C. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1 JAN 19 2021. Citações Web of Science: 2.

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