Caracterización molecular de los genes codificantes de proteínas con dominio especifico ALBA (Pfam01918) en Trypanosoma cruzi

Abstract

La enfermedad de Chagas es una infección que afecta de 6 a 7 millones de personas alrededor del mundo, la cual es producida por el parásito protozoario Trypanosoma cruzi. Para esta enfermedad en la actualidad no se han descrito vacunas y los medicamentos usados para su tratamiento: Benznidazol (2-nitroimidazole) o Nifurtimox (5-nitrofuran) son altamente tóxicos, producen diversos efectos colaterales en el paciente y su administración requiere de periodos prolongados, lo que afecta negativamente la adherencia al tratamiento por parte del paciente. Adicionalmente, el tratamiento presenta poca eficacia en la cura parasitológica durante la fase crónica de la enfermedad, la cual es la presentación clínica más frecuentemente diagnosticada. En consecuencia, la búsqueda de nuevas alternativas para el tratamiento de la infección con el parásito es prioritaria. En este sentido, la búsqueda e identificación de moléculas esenciales para la viabilidad de T. cruzi, que a futuro puedan ser usadas como blancos terapéuticos, constituyen una estrategia prometedora. Los organismos pertenecientes a la familia Trypanosomatidae, dentro de los cuales se encuentra T. cruzi, se caracterizan por regular la expresión génica, principalmente, a nivel post-transcripcional. En este sentido, las proteínas de unión a ARN (PUA) constituyen un grupo interesante de estudio. Dentro de este grupo, las proteínas pertenecientes a la familia ALBA, las cuales presentan un dominio de unión a ácidos nucleicos llamado ALBA (Pfam01918), han sido descritas en organismos filogenéticamente cercanos a T. cruzi, como Trypanosoma brucei, en donde se ha sugerido están involucradas en la regulación de la expresión de genes que codifican proteínas necesarias para el adecuado desarrollo del parásito, y participan en procesos como la formación del núcleo o la síntesis del citoesqueleto, puesto que el silenciamiento de la expresión de los genes codificantes para las proteínas de esta familia, generan formas aberrantes del parásito como células sin núcleo o células con morfologías anormales. Teniendo en cuenta lo anterior, en este proyecto se caracterizaron las proteínas con dominio específico ALBA (Pfam01918) en T. cruzi, con el propósito de contribuir a dilucidar la función que éstas desempeñan en el parásito y que, a futuro, puedan utilizarse como blanco terapéutico para el desarrollo de nuevos tratamientos contra la enfermedad de Chagas, que sean más efectivos, selectivos y tengan menor toxicidad para el paciente. Para lo cual, se identificaron proteínas ALBA en T. cruzi y otros tripanosomátidos mediante análisis Blast de proteínas utilizando como referencia la secuencia de las proteínas de T. brucei, así como con la amplificación y secuenciación de un gen codificante de una proteína ALBA en T. cruzi. Adicionalmente, mediante el uso de herramientas bioinformáticas tales como Protparam e Interproscan, se determinaron propiedades fisicoquímicas y estructurales de las proteínas del parásito de estudio, con un especial énfasis en la secuencia proteica obtenida in vitro, para la cual se propuso un modelo estereoquímicamente válido, obtenido mediante Phyre2 y analizado por PROCHECK, compatible con estructuras tridimensionales, observadas en Pymol versión 2,1. También se realizó un análisis comparativo entre todas las secuencias obtenidas mediante la realización de árboles filogenéticos o de alineamientos múltiples por medio de las herramientas Mega 7,0 y Clustal Omega, respectivamente, en donde se evidenció la presencia de dos grandes grupos de proteínas ALBA, dentro de los que se formaron clados independientes entre proteínas de Leishmania spp. y Trypanosoma spp. y sub grupos de proteínas del mismo género, así como se observaron diferencias en el grado de conservación a nivel de número y secuencia entre las proteínas ALBA de los géneros mencionados.