ABSTRACT
Abstract In trypanosomatids, gene expression is mainly regulated at posttranscriptional level, through mechanisms based on the interaction between RNA Binding Proteins [RBPs] and motifs present in the untranslated regions [UTRs] of the mRNAs, which altogether form ribonucleoproteic complexes [RNP] that define the fate of the mRNA. The pre-mRNA derived from the LYT1 gene of Trypanosoma cruzi, is processed by alternative trans-splicing, resulting in different mRNAs which code for the isoforms mLYTl and kLYTl, proteins having differential expression, cellular location and function. The aim of this study was to characterize the 5' and 3' UTRs of the LYT1 mRNAs as the initial step towards the objective of identification of the RBPs responsible for their differential expression. The presence of the two types of 5' UTRs were confirmed in two T. cruzi isolates belonging to the DTU I, thus, corroborating the occurrence of alternative trans-splicing also in the LYT1 gene of this T. cruzi DTU. In addition, for the first time, was unscovered the existence of two types of LYT1 mRNAs transcripts, differing in length by 116 nts, that are generated by alternative polyadenylation. Furthermore, an in-silico analysis of the experimentally obtained UTRs, and ten additional LYT1 sequences retrieved from TritrypDB and GenBank databases, together with a thoroughly search of structural motifs, showed a remarkable conservation of relevant structural motifs previously associated with RNA metabolism in the different UTRs; these elements might be involved in the differential stage-specific expression of each LYT1 isoform.
Resumen En los trypanosomátidos, la expresión génica se regula principalmente en el nivel post-transcripcional mediante mecanismos basados en la interacción entre las proteínas de unión del ARN [RBP] y las figuras presentes en las regiones no traducidas [UTR] de las ARN, que en conjunto forman complejos ribonucleoproteicos [RNP] que definen el destino de la ARN. El pre-ARN derivado del gen LYT1 del Trypanosoma cruzi es procesado por trans-empalme alternativo, dando como resultado diferentes ARN que codifican las isoformas mLYTl y kLYTl, proteínas con expresión diferencial, localización celular y función. El objetivo de este estudio fue caracterizar los 5' y 3' UTR de las ARN LYT1 como el paso inicial hacia la identificación de los RPB responsables de la expresión diferencial. Se confirmó la presencia de los dos tipos de 5' UTR en dos aislantes del T. cruzi pertenecientes al DTU I; de esta forma también se comprobó la ocurrencia del trans-empalme alternativo en el gen LYT1 de este T. cruzi DTU. Además, por primera vez, se pudo demostrar la existencia de dos tipos de transcripciones de ARN LYT1, que difieren en longitud por 116 nts, y son generadas por poliadenilación alternativa. Adicionalmente, se realizó un análisis in-silico de la UTR obtenida experimentalmente, y otras diez secuencias LYT1 recuperadas de las bases de datos TritrypDB y GenBank, junto con una búsqueda exhaustiva de figuras estructuradas, mostrando una notable conservación de los figuras estructurales asociadas con el metabolismo del ARN en los diferentes UTR; estos elementos podrían estar implicados en la expresión diferenciada de la etapa específica de cada isoforma LYT1.
Resumo Nos tripanossomatídeos, a expressão génica é regulada principalmente a nível pós-transcricional mediante mecanismos baseados na interação entre as proteínas de união do RNA [RBPs] e as fugiras presentes nas regiões não-traduzidas [UTRs] do RNA. O pré-RNA derivado do gene LYT1 do Trypanosoma cruzí é processado por uma junção trans-alternativa, resultando em diferentes RNA que codificam as isoformas mLYTl e kLYTl, proteínas com expressão, localização celular e função diferenciadas. O objetivo de este estudo foi caracterizar as 5' e 3' UTRs dos RNAs LYT1 como sendo o passo inicial na identificação das RBPs responsáveis pela expressão diferenciada. A presença dos dois tipos de 5' UTRs foi confirmada em dois isolados de T. cruzí pertencentes ao DTU I; corroborando assim com a ocorrência da junção trans-alternativa no gene LYT1 de este T. crují DTU. Adicionalmente, se demonstrou pela primeira vez a existência de dois tipos de transcrições de RNA LYT1, que se diferenciam em comprimento por 116 nts, e são geradas por poliadenização alternativa. Além disso, realizou-se uma análise in-sílico da UTR obtida experimentalmente e outras dez sequencias LYT1 recuperadas das bases de dados TritrypDB e GenBank, junto com uma busca exaustiva de figuras estruturadas, mostrando uma notável conservação das figuras estruturais associadas com o metabolismo do RNA nas diferentes UTRs. Estes elementos poderiam estar envolvidos na expressão estágio-específica diferenciada de cada isoforma LYT1.
Subject(s)
Humans , Trypanosoma cruzi , Gene Expression Regulation , RNA-Binding Proteins , Untranslated RegionsABSTRACT
Congenital transmission of Chagas disease has not been extensively studied in Colombia, and there are no standardized processes in the health system regarding the specific diagnosis, treatment and follow-up of this disease. To generate recommendations on congenital Chagas disease and Chagas in women of childbearing age in Colombia, a consensus of experts was developed. An extensive literature search through the Medline database was carried out using the MeSH terms: «Chagas disease/congenital¼, «prevention and control¼, «diagnosis¼, «therapeutics¼ and «pregnancy¼. Appropriate abstracts were selected and the full texts were analyzed. The relevant information was synthesized, classified, and organized into tables and figures and was presented to a panel of experts, which was composed of 30 professionals from various fields. Based on the Delphi methodology, three rounds of consultation were conducted. The first and second rounds were based on electronic questionnaires that measured the level of consensus of each question among the participants. The third round was based on a face-to-face discussion focusing on those questions without consensus in the previous consultations. The evidence was adapted to national circumstances on a case-by-case basis, and the content the final document was approved. These recommendations are proposed for use in routine medical practice by health professionals in Colombia.
La transmisión congénita de la enfermedad de Chagas ha sido poco estudiada en Colombia y existen pocos procedimientos rutinarios en el sistema de salud para el manejo de esta enfermedad. Por ello se desarrolló un consenso de expertos dirigido a generar recomendaciones de diagnóstico y tratamiento de Chagas con- génito y orientación a mujeres en edad fértil. Con ese propósito se realizó una búsqueda extensiva de la literatura, empleando una combinación de términos Mes (Chagas, Chagas congénito, prevención, control, diagnóstico, tratamiento y embarazo) para reflejar el estado del arte en cada tema de interés. Después de ello, se leyeron los resúmenes y aquellos seleccionados para análisis del texto completo. La literatura relevante se sintetizo, clasifico y organizo en tablas y se presentó al panel de expertos, el cual estaba constituido por 30 profesionales en diferentes áreas. Mediante la metodología Delphi se realizaron 2 rondas de cuestionarios virtuales y una reunión presencial en los cuales se evaluaron los niveles de acuerdo entre los participantes. Los puntos con falta de consenso durante las 2 rondas virtuales se expusieron durante las mesas de discusión en la ronda presencial. La evidencia utilizada se adaptó a las particularidades nacionales según el caso y se aprobó el contenido del documento final. Se propone que estas recomendaciones sean usadas por profesionales de la salud en Colombia.
Subject(s)
Humans , Female , Adolescent , Adult , Chagas Disease/congenital , Consensus , Orientation/physiology , Chagas Disease/drug therapy , ColombiaABSTRACT
ABSTRACT Trypanosomatid type I nitroreductases (NTRs), i.e., mitochondrial enzymes that metabolise nitroaromatic pro-drugs, are essential for parasite growth, infection, and survival. Here, a type I NTR of non-virulent protozoan Trypanosoma rangeli is described and compared to those of other trypanosomatids. The NTR gene was isolated from KP1(+) and KP1(-) strains, and its corresponding transcript and 5' untranslated region (5'UTR) were determined. Bioinformatics analyses and nitro-drug activation assays were also performed. The results indicated that the type I NTR gene is present in both KP1(-) and KP1(+) strains, with 98% identity. However, the predicted subcellular localisation of the protein differed among the strains (predicted as mitochondrial in the KP1(+) strain). Comparisons of the domains and 3D structures of the NTRs with those of orthologs demonstrated that the nitroreductase domain of T. rangeli NTR is conserved across all the strains, including the residues involved in the interaction with the FMN cofactor and in the tertiary structure characteristics of this oxidoreductase protein family. mRNA processing and expression were also observed. In addition, T. rangeli was shown to be sensitive to benznidazole and nifurtimox in a concentration-dependent manner. In summary, T. rangeli appears to have a newly discovered functional type I NTR.
Subject(s)
Humans , Nitroreductases/genetics , Trypanosoma rangeli/enzymology , Genetic Variation/genetics , Base Sequence , DNA, Protozoan/genetics , Sequence Analysis, DNA , Trypanosoma rangeli/geneticsABSTRACT
La transmisión congénita de la enfermedad de Chagas ha sido poco estudiada en Colombia y existen pocos procedimientos rutinarios en el sistema de salud para el manejo de esta enfermedad. Por ello se desarrolló un consenso de expertos dirigido a generar recomendaciones de diagnóstico y tratamiento de Chagas congénito y orientación a mujeres en edad fértil. Con ese propósito se realizó una búsqueda extensiva de la literatura, empleando una combinación de términos MeSH (Chagas, Chagas congénito, prevención, control, diagnóstico, tratamiento y embarazo) para reflejar el estado del arte en cada tema de interés. Después de ello, se leyeron los resúmenes y aquellos seleccionados para análisis del texto completo. La literatura relevante se sintetizó, clasificó y organizó en tablas y se presentó al panel de expertos, el cual estaba constituido por 30 profesionales en diferentes áreas. Mediante la metodología Delphi se realizaron 2 rondas de cuestionarios virtuales y una reunión presencial en los cuales se evaluaron los niveles de acuerdo entre los participantes. Los puntos con falta de consenso durante las 2 rondas virtuales se expusieron durante las mesas de discusión en la ronda presencial. La evidencia utilizada se adaptó a las particularidades nacionales según el caso y se aprobó el contenido del documento final. Se propone que estas recomendaciones sean usadas por profesionales de la salud en Colombia.
Congenital transmission of Chagas disease has not been extensively studied in Colombia, and there are no standardized processes in the health system regarding the specific diagnosis, treatment and follow-up of this disease. In order to generate recommendations on congenital Chagas disease and Chagas in women of childbearing age in Colombia, a consensus of experts was developed. An extensive literature search through the Medline database was carried out using the MeSH terms: " Chagas disease/congenital " , " prevention and control " , " diagnosis " , " therapeutics " and " pregnancy " . Appropriate abstracts were selected and the full texts were analyzed. The relevant information was synthesized, classified, and organized into tables and figures and was presented to a panel of experts, which was composed of 30 professionals from various fields. Based on the Delphi methodology, three rounds of consultation were conducted. The first and second rounds were based on electronic questionnaires that measured the level of consensus of each question among the participants. The third round was based on a face-toface discussion focusing on those questions without consensus in the previous consultations. The evidence was adapted to national circumstances on a case-by-case basis, and the content the final document was approved. These recommendations are proposed for use in routine medical practice by health professionals in Colombia.
Subject(s)
Humans , Male , Pregnancy , Infant, Newborn , Infant , Adult , Chagas Disease , Therapeutics , Trypanosoma cruzi , Infant, Newborn , Pregnancy , Surveys and Questionnaires , Colombia , DiagnosisABSTRACT
La aplicación de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar e identificar Trypanosoma rangeli y Trypanosoma rangeli presenta a menudo dificultades de interpretación. Así, algunas pruebas generan la amplificación de bandas similares provenientes de uno de los dos parásitos, fragmentos polimórficos de un mismo parásito, o la prevalencia en la detección de T. cruzi en infecciones mixtas. En este estudio se presentan y analizan los trabajos de investigación básica realizados con el objeto de diseñar y estandarizar pruebas de PCR específicas de cada parásito. Los iniciadores TcH2AF/R se diseñaron sobre la base de la región diferencial observada entre las unidades génicas que contienen los genes h2a en estos tripanosomas. Esta pareja de iniciadores amplifican un fragmento de 234 pb específico para T. cruzi (cepas I y II). Los iniciadores TrF/R2 anillan en las regiones intergénicas del fragmento génico de 801 pb codificante para seis transcritos que forman la agrupación ARNsno-Cl en T. rangeli. Estos iniciadores amplifican un fragmento de 620 pb exclusivo de las cepas KP1(-) y KP1(+) de este parásito. La aplicación de estas PCR en vectores infectados y en pacientes con enfermedad de Chagas muestra que ambas pruebas constituyen herramientas útiles para el diagnóstico y la identificación diferencial de estos tripanosomátidos.
The application of polymerase chain reaction (PCR) to detect Trypanosoma rangeli and Trypanosoma rangeli often presents interpretation challenges. For example, some tests yield the amplification of similar bands from either parasite, polymorphic fragments of the same parasite, or present deviation towards T. cruzi in mixed infections. In this study, the basic researching needed for designing and standardizating specific PCR tests for each parasite species PCR are shown and analyzed. The TcH2AF/R primers were designed on the basis of the differential gene region observed between the histone h2a genic units of these parasites. These primers amplify a specific 234 bp fragment in T. cruzi (T. cruzi I and II strains). The TrF/R2 primers anneal to the intergenic regions of an 801 bp gene fragment encoding for six transcripts that conform the snoRNA-Cl cluster in T. rangeli. These primers amplify a fragment of 620 bp exclusively in KP1(-) and KP1(+) strains of the parasite. The application of these PCR tests in infected vectors and in chagasic patients show that both tests constitute useful tools for the diagnosis and differential identification of these Trypanosomatids. Key words: histone, RNA small nucleolar (snoRNA), polymerase chain reaction (PCR), Trypanosoma.
Subject(s)
RNA, Small Nuclear , Histones , Diagnostic Tests, Routine , Polymerase Chain Reaction , Trypanosoma , ColombiaABSTRACT
Objetivo. Realizar un análisis in silico de un fragmento de 801 pb de Trypanosoma rangeli, previamente reportado como codificante para el ARN pequeño de nucléolo C1, perteneciente a la familia de los C/D snoARN. Materiales y métodos. El tamizaje de las secuencias se realizó en las bases de datos de los diferentes proyectos de genomas de los parásitos usando el programa BLASTN. Las alineaciones de las secuencias se hicieron con los programas L-ALIGN y Clustal W. Resultados. La secuencia C1 constituye una agrupación génica que codifica para seis ARN pequeños de nucléolo, tres pertenecientes a la familia C/D snoARN y tres a la famila H/ACA snoARN. Conclusión. Los ARN pequeños de nucléolo de Trypanosomatidae presentan una organización genómica similar y elevados porcentajes de identidad en las secuencias consenso, lo cual unido a las funciones de estos ARN en el procesamiento y modificación posteriores a la transcripción del ARN ribosómico y, también, en el proceso de trans splicing, hace de estas moléculas un blanco atractivo para el control de estos parásitos
Subject(s)
RNA, Small Nuclear/genetics , Sequence Analysis, DNA , Trypanosoma/geneticsABSTRACT
Este estudio evaluó los cambios en el perfil isoenzimático y antigénico de la cepa Munantá de Trypanosoma cruzy después de dos pases consecutivos por ratón, mediante electrofóresis isoenzimática, electrofóresis en PAGE-SDS e immunoblot. Los resultados obtenidos muestran diferencias estadísticamente significativas entre la cepa antes y después de los pases en los animales, lo cual sugiere que el ratón no es un modelo recomendable para obtener las formas tripomastigotas de la cepa Munantá del parásito destinadas a estudios de la respuesta inmune
Subject(s)
Animals , Mice , Trypanosoma cruzi/immunology , Electrophoresis , ImmunoblottingABSTRACT
En el presente trabajo se describe un método rápido, sencillo y eficaz para la obtención de ADN genómico de Trypanosoma cruzi, libre de impurezas y fácil de manipular. Dicho procedimiento se basa en la lisis del parásito con SDS y remoción de proteínas mediante la digestión con proteinasa K, seguida de la precipitación selectiva de carbohidratos y proteínas residuales con bromuro de hexadecil-trimetil-amonio (CTAB). Finalmente, el ADN se extrae con cloroformo: alcohol isoamílico y se recupera de la fase acuosa mediante precipitación con isopropanol