Aprimoramento da anotação N-terminal de proteínas através da predição de peptídeo sinal em proteínas ortólogase desenvolvimento de uma ferramenta automática para a identificação de grupos ortólogos contendo erros deanotação

O peptídeo sinal é um motivo encontrado, geralmente, na extremidade N-terminal deproteínas e a sua presença determina a entrada na via clássica de transporte intracelular,após a translocação da proteína para o lúmen do retículo endoplasmático. Portanto, apresença ou ausência do peptídeo sinal influencia a função biológica de uma proteína ao serum fator determinante da sua localização subcelular. Como a conservação de função entreproteínas ortólogas é esperada, foi hipotetizado que a localização subcelular e,consequentemente, a presença do peptídeo sinal deveriam, também, se apresentarconservadas. Partindo desta premissa, as predições de peptídeo sinal em proteínasortólogas de cinco espécies de Plasmodium foram analisadas.Predições de peptídeo sinal (SignalP) e informações de ortologia (OrthoMCL-DB)para proteínas de cinco espécies do gênero Plasmodium (Plasmodium falciparum,Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi, Plasmodium berguei e Plasmodium yoelii) foramcombinadas em uma estratégia inovadora, visando a identificação de grupos de proteínasortólogas que apresentam predições de peptídeo sinal divergentes (grupos Mistos).

Asproteínas pertencentes a estes grupos foram submetidas a uma análise comparativabaseada na inspeção visual de alinhamentos múltiplos e de modelos gênicos e regiõesgenômicas flanqueadoras da extremidade N-terminal. Novos modelos gênicos foramsugeridos para aquelas proteínas que apresentavam prováveis erros de anotação desequência, especialmente na região N-terminal. Alguns dos novos modelos gênicos foramvalidados por RT-PCR. Os resultados da inspeção visual foram usados para treinar umaMáquina de Suporte de Vetores (Support Vector Machine) com o objetivo de classificargrupos Mistos em: (1) Com erros de anotação ou (2) Sem erros de anotação. O SVM foiaplicado para classificar os grupos Mistos de cinco bancos de dados, montados a partir devinte e duas espécies.Os grupos contendo proteínas com predições de peptídeo sinal divergentesapresentaram uma alta taxa de erros de anotação. Um total de 478 proteínas dePlasmodium foram reanotadas sendo que a maioria apresentou inversões das suaspredições de peptídeo sinal originais, representando um impacto significativo no conjuntofinal de proteínas destinadas à via clássica de transporte intracelular, principalmente paraPlasmodium vivax e Plasmodium yoelii. O classificador baseado nos dados da inspeçãovisual se mostrou bastante flexível e robusto, apresentando uma performance boa econsistente mesmo frente a cenários variados de agrupamento de espécies.A metodologia proposta introduz uma abordagem simples, porém promissora, para arealização de tarefas de curadoria e controle de qualidade dos dados de anotação desequências proteicas em uma escala genômica. Os resultados do classificador definem a base para seu desenvolvimento em uma ferramenta computacional e os resultados dasreanotações em Plasmodium impactarão a busca por novos alvos vacinais equimioterápicos.

Aprimoramento da anotação N-terminal de proteínas através da predição de peptídeo sinal em proteínas ortólogas e desenvolvimento de uma ferramenta automática para a identificação de grupos ortólogos contendo erros de anotação

O peptídeo sinal é um motivo encontrado, geralmente, na extremidade N-terminal de proteínas e a sua presença determina a entrada na via clássica de transporte intracelular, após a translocação da proteína para o lúmen do retículo endoplasmático. Portanto, a presença ou ausência do peptídeo sinal influencia a função biológica de uma proteína ao ser um fator determinante da sua localização subcelular. Como a conservação de função entre proteínas ortólogas é esperada, foi hipotetizado que a localização subcelular e, consequentemente, a presença do peptídeo sinal deveriam, também, se apresentar conservadas. Partindo desta premissa, as predições de peptídeo sinal em proteínas ortólogas de cinco espécies de Plasmodiumforam analisadas. Predições de peptídeo sinal (SignalP) e informações de ortologia (OrthoMCL-DB) para proteínas de cinco espécies do gênero Plasmodium(Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi, Plasmodium bergueie Plasmodium yoelii) foram combinadas em uma estratégia inovadora, visando a identificação de grupos de proteínas ortólogas que apresentam predições de peptídeo sinal divergentes (grupos Mistos). As proteínas pertencentes a estes grupos foram submetidas a uma análise comparativa baseada na inspeção visual de alinhamentos múltiplos e de modelos gênicos e regiões genômicas flanqueadoras da extremidade N-terminal. Novos modelos gênicos foram sugeridos para aquelas proteínas que apresentavam prováveis erros de anotação de sequência, especialmente na região N-terminal. Alguns dos novos modelos gênicos foram validados por RT-PCR. Os resultados da inspeção visual foram usados para treinar uma Máquina de Suporte de Vetores (Support Vector Machine) com o objetivo de classificar grupos Mistos em: (1)Com erros de anotação ou (2)Sem erros de anotação. O SVM foi aplicado para classificar os grupos Mistos de cinco bancos de dados, montados a partir de vinte e duas espécies. Os grupos contendo proteínas com predições de peptídeo sinal divergentes apresentaram uma alta taxa de erros de anotação. Um total de 478 proteínas de Plasmodiumforam reanotadas sendo que a maioria apresentou inversões das suas predições de peptídeo sinal originais, representando um impacto significativo no conjunto final de proteínas destinadas à via clássica de transporte intracelular, principalmente para Plasmodium vivaxe Plasmodium yoelii. O classificador baseado nos dados da inspeção visual se mostrou bastante flexível e robusto, apresentando uma performance boa e consistente mesmo frente a cenários variados de agrupamento de espécies. A metodologia proposta introduz uma abordagem simples, porém promissora, para a realização de tarefas de curadoria e controle de qualidade dos dados de anotação de sequências proteicas em uma escala genômica. Os resultados do classificador definem a base para seu desenvolvimento em uma ferramenta computacional e os resultados das reanotações em Plasmodiumimpactarão a busca por novos alvos vacinais e quimioterápicos.

Aprimoramento da anotação N-terminal de proteínas através da predição de peptídeo sinal em proteínas ortólogase desenvolvimento de uma ferramenta automática para a identificação de grupos ortólogos contendo erros deanotação / Improved annotation of N-terminal protein through the prediction of signal peptide in orthologous proteins and developing a tool for automatic Identification of orthologs groups containing errors annotation

O peptídeo sinal é um motivo encontrado, geralmente, na extremidade N-terminal deproteínas e a sua presença determina a entrada na via clássica de transporte intracelular,após a translocação da proteína para o lúmen do retículo endoplasmático. Portanto, apresença ou ausência do peptídeo sinal influencia a função biológica de uma proteína ao serum fator determinante da sua localização subcelular. Como a conservação de função entreproteínas ortólogas é esperada, foi hipotetizado que a localização subcelular e,consequentemente, a presença do peptídeo sinal deveriam, também, se apresentarconservadas. Partindo desta premissa, as predições de peptídeo sinal em proteínasortólogas de cinco espécies de Plasmodium foram analisadas.Predições de peptídeo sinal (SignalP) e informações de ortologia (OrthoMCL-DB)para proteínas de cinco espécies do gênero Plasmodium (Plasmodium falciparum,Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi, Plasmodium berguei e Plasmodium yoelii) foramcombinadas em uma estratégia inovadora, visando a identificação de grupos de proteínasortólogas que apresentam predições de peptídeo sinal divergentes (grupos Mistos).

Asproteínas pertencentes a estes grupos foram submetidas a uma análise comparativabaseada na inspeção visual de alinhamentos múltiplos e de modelos gênicos e regiõesgenômicas flanqueadoras da extremidade N-terminal. Novos modelos gênicos foramsugeridos para aquelas proteínas que apresentavam prováveis erros de anotação desequência, especialmente na região N-terminal. Alguns dos novos modelos gênicos foramvalidados por RT-PCR. Os resultados da inspeção visual foram usados para treinar umaMáquina de Suporte de Vetores (Support Vector Machine) com o objetivo de classificargrupos Mistos em: (1) Com erros de anotação ou (2) Sem erros de anotação. O SVM foiaplicado para classificar os grupos Mistos de cinco bancos de dados, montados a partir devinte e duas espécies.Os grupos contendo proteínas com predições de peptídeo sinal divergentesapresentaram uma alta taxa de erros de anotação. Um total de 478 proteínas dePlasmodium foram reanotadas sendo que a maioria apresentou inversões das suaspredições de peptídeo sinal originais, representando um impacto significativo no conjuntofinal de proteínas destinadas à via clássica de transporte intracelular, principalmente paraPlasmodium vivax e Plasmodium yoelii. O classificador baseado nos dados da inspeçãovisual se mostrou bastante flexível e robusto, apresentando uma performance boa econsistente mesmo frente a cenários variados de agrupamento de espécies.A metodologia proposta introduz uma abordagem simples, porém promissora, para arealização de tarefas de curadoria e controle de qualidade dos dados de anotação desequências proteicas em uma escala genômica. Os resultados do classificador definem a base para seu desenvolvimento em uma ferramenta computacional e os resultados dasreanotações em Plasmodium impactarão a busca por novos alvos vacinais equimioterápicos.

A expressão de WARP, um alvo potencial para Vacinas de Bloqueio de Transmissão, durante o desenvolvimento sexual de Plasmodium gallinaceum

Durante o ciclo de vida dos parasitos causadores da malária, uma das fases cruciais é o desenvolvimento sexual e a conseqüente invasão do epitélio intestinal do hospedeiro invertebrado. Proteínas dos estágios do ciclo esporogônico podem ser alvos para vacinas Bloqueadoras de Transmissão (TBVs). Uma das proteínas micronemais que já demonstrou ser um alvo promissor para a inibição do desenvolvimento de oocistos e, portanto, da transmissão, é a WARP (von Willebrand Factor A Domain Related Protein), uma proteína secretada, aparentemente envolvida com a adesão e locomoção dos parasitos. Estudos recentes demonstraram que WARP é sujeita à repressão traducional em macrogametócitos de P. berghei, com o seu mRNA sendo silenciado pela proteína DOZI através da formação de uma ribonucleoproteína. Os objetivos deste estudo foram i) Analisar o perfil de expressão da proteína WARP nos estágios sexuais de P. gallinaceum, ii) Comparar o perfil de transcrição de WARP, durante o desenvolvimento sexual, com perfis de alguns genes relacionados à regulação da expressão ou à invasão epitelial, e iii) Avaliar o potencial da proteína WARP como um candidato à vacina através da análise do seu padrão de expressão. O domínio vWA de PfWARP foi produzido como uma proteína recombinante que foi usada para a produção de anticorpos policlonais. Foram realizados experimentos de microscopia confocal usando estes anticorpos para se detectar WARP em estágios sexuais cultivados de P. gallinaceum. RT-PCR foi usada para detectar WARP e os outros genes estudados a partir de amostras de sangue contendo gametócitos e a partir de intestinos de Aedes fluviatilis infectados, coletados até 24 horas após a alimentação. A proteína WARP pode ser detectada desde os estágios iniciais do desenvolvimento de oocinetos, em zigotos recém-fertilizados, até as formas maduras alongadas. Em zigotos, sua expressão parece ser intra-vesicular e localizada na periferia citoplasmática, próxima à membrana celular, e em oocinetos maduros, WARP apresenta uma distribuição granular com concentração focal na região apical, corroborando sua localização micronemal. Seu transcrito foi detectado, por RT-PCR, em gametócitos de P. gallinaceum. Ainda, o transcrito para a proteína PgDOZI também foi detectado em gametócitos, indicando que a repressão traducional possa ser um mecanismo de regulação gênica também nesta espécie, e que WARP seja, provavelmente, um de seus alvos de regulação. Esta é a primeira vez que a proteína WARP é detectada tão prematuramente durante o desenvolvimento de oocinetos e a primeira evidência de expressão dos genes DOZI, α-Tubulina e MAOP em P. gallinaceum.