RESUMO
Abstract Nucleotide excision repair (NER) acts repairing damages in DNA, such as lesions caused by cisplatin. Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) protein is involved in recognition of global genome DNA damages during NER (GG-NER) and it has been studied in different organisms due to its importance in other cellular processes. In this work, we studied NER proteins in Trypanosoma cruzi and Trypanosoma evansi, parasites of humans and animals respectively. We performed three-dimensional models of XPC proteins from T. cruzi and T. evansi and observed few structural differences between these proteins. In our tests, insertion of XPC gene from T. evansi (TevXPC) in T. cruzi resulted in slower cell growth under normal conditions. After cisplatin treatment, T. cruzi overexpressing its own XPC gene (TcXPC) was able to recover cell division rates faster than T. cruzi expressing TevXPC gene. Based on these tests, it is suggested that TevXPC (being an exogenous protein in T. cruzi) interferes negatively in cellular processes where TcXPC (the endogenous protein) is involved. This probably occurred due interaction of TevXPC with some endogenous molecules or proteins from T.cruzi but incapacity of interaction with others. This reinforces the importance of correctly XPC functioning within the cell.
Resumo O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) atua reparando danos no DNA, como lesões causadas por cisplatina. A proteína Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) está envolvida no reconhecimento de danos pela via de reparação global do genoma pelo NER (GG-NER) e tem sido estudada em diferentes organismos devido à sua importância em outros processos celulares. Neste trabalho, estudamos proteínas do NER em Trypanosoma cruzi e Trypanosoma evansi, parasitos de humanos e animais, respectivamente. Modelos tridimensionais das proteínas XPC de T. cruzi e T. evansi foram feitos e observou-se poucas diferenças estruturais entre estas proteínas. Durante testes, a inserção do gene XPC de T. evansi (TevXPC) em T. cruzi resultou em crescimento celular mais lento em condições normais. Após o tratamento com cisplatina, T. cruzi superexpressando seu próprio gene XPC (TcXPC) foi capaz de recuperar as taxas de divisão celular mais rapidamente do que T. cruzi expressando o gene TevXPC. Com base nesses testes, sugere-se que TevXPC (sendo uma proteína exógena em T. cruzi) interfere negativamente nos processos celulares em que TcXPC (a proteína endógena) está envolvida. Isso provavelmente ocorreu pois TevXPC é capaz de interagir com algumas moléculas ou proteínas endógenas de T.cruzi, mas é incapaz de interagir com outras. Isso reforça a importância do correto funcionamento de XPC dentro da célula.
Assuntos
Humanos , Animais , Trypanosoma cruzi/genética , Xeroderma Pigmentoso , Dano ao DNA/genética , Biologia Computacional , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Proteínas de Ligação a DNA/metabolismo , Reparo do DNA/genéticaRESUMO
Nucleotide excision repair (NER) acts repairing damages in DNA, such as lesions caused by cisplatin. Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) protein is involved in recognition of global genome DNA damages during NER (GG-NER) and it has been studied in different organisms due to its importance in other cellular processes. In this work, we studied NER proteins in Trypanosoma cruzi and Trypanosoma evansi, parasites of humans and animals respectively. We performed three-dimensional models of XPC proteins from T. cruzi and T. evansi and observed few structural differences between these proteins. In our tests, insertion of XPC gene from T. evansi (TevXPC) in T. cruzi resulted in slower cell growth under normal conditions. After cisplatin treatment, T. cruzi overexpressing its own XPC gene (TcXPC) was able to recover cell division rates faster than T. cruzi expressing TevXPC gene. Based on these tests, it is suggested that TevXPC (being an exogenous protein in T. cruzi) interferes negatively in cellular processes where TcXPC (the endogenous protein) is involved. This probably occurred due interaction of TevXPC with some endogenous molecules or proteins from T. cruzi but incapacity of interaction with others. This reinforces the importance of correctly XPC functioning within the cell.
O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) atua reparando danos no DNA, como lesões causadas por cisplatina. A proteína Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) está envolvida no reconhecimento de danos pela via de reparação global do genoma pelo NER (GG-NER) e tem sido estudada em diferentes organismos devido à sua importância em outros processos celulares. Neste trabalho, estudamos proteínas do NER em Trypanosoma cruzi e Trypanosoma evansi, parasitos de humanos e animais, respectivamente. Modelos tridimensionais das proteínas XPC de T. cruzi e T. evansi foram feitos e observou-se poucas diferenças estruturais entre estas proteínas. Durante testes, a inserção do gene XPC de T. evansi (TevXPC) em T. cruzi resultou em crescimento celular mais lento em condições normais. Após o tratamento com cisplatina, T. cruzi superexpressando seu próprio gene XPC (TcXPC) foi capaz de recuperar as taxas de divisão celular mais rapidamente do que T. cruzi expressando o gene TevXPC. Com base nesses testes, sugere-se que TevXPC (sendo uma proteína exógena em T. cruzi) interfere negativamente nos processos celulares em que TcXPC (a proteína endógena) está envolvida. Isso provavelmente ocorreu pois TevXPC é capaz de interagir com algumas moléculas ou proteínas endógenas de T. cruzi, mas é incapaz de interagir com outras. Isso reforça a importância do correto funcionamento de XPC dentro da célula.
Assuntos
Animais , Cruzamentos Genéticos , Dano ao DNA , Expressão Gênica , Trypanosoma cruzi/genéticaRESUMO
Abstract Nucleotide excision repair (NER) acts repairing damages in DNA, such as lesions caused by cisplatin. Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) protein is involved in recognition of global genome DNA damages during NER (GG-NER) and it has been studied in different organisms due to its importance in other cellular processes. In this work, we studied NER proteins in Trypanosoma cruzi and Trypanosoma evansi, parasites of humans and animals respectively. We performed three-dimensional models of XPC proteins from T. cruzi and T. evansi and observed few structural differences between these proteins. In our tests, insertion of XPC gene from T. evansi (TevXPC) in T. cruzi resulted in slower cell growth under normal conditions. After cisplatin treatment, T. cruzi overexpressing its own XPC gene (TcXPC) was able to recover cell division rates faster than T. cruzi expressing TevXPC gene. Based on these tests, it is suggested that TevXPC (being an exogenous protein in T. cruzi) interferes negatively in cellular processes where TcXPC (the endogenous protein) is involved. This probably occurred due interaction of TevXPC with some endogenous molecules or proteins from T.cruzi but incapacity of interaction with others. This reinforces the importance of correctly XPC functioning within the cell.
Resumo O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) atua reparando danos no DNA, como lesões causadas por cisplatina. A proteína Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) está envolvida no reconhecimento de danos pela via de reparação global do genoma pelo NER (GG-NER) e tem sido estudada em diferentes organismos devido à sua importância em outros processos celulares. Neste trabalho, estudamos proteínas do NER em Trypanosoma cruzi e Trypanosoma evansi, parasitos de humanos e animais, respectivamente. Modelos tridimensionais das proteínas XPC de T. cruzi e T. evansi foram feitos e observou-se poucas diferenças estruturais entre estas proteínas. Durante testes, a inserção do gene XPC de T. evansi (TevXPC) em T. cruzi resultou em crescimento celular mais lento em condições normais. Após o tratamento com cisplatina, T. cruzi superexpressando seu próprio gene XPC (TcXPC) foi capaz de recuperar as taxas de divisão celular mais rapidamente do que T. cruzi expressando o gene TevXPC. Com base nesses testes, sugere-se que TevXPC (sendo uma proteína exógena em T. cruzi) interfere negativamente nos processos celulares em que TcXPC (a proteína endógena) está envolvida. Isso provavelmente ocorreu pois TevXPC é capaz de interagir com algumas moléculas ou proteínas endógenas de T.cruzi, mas é incapaz de interagir com outras. Isso reforça a importância do correto funcionamento de XPC dentro da célula.
RESUMO
A identificaçäo e caracterizaçäo de genes envolvidos com reparo de DNA säo de grande interesse, dada a sua importância na manutençäo da integridade genômica. Além disso, a alta conservaçäo dos genes de reparo de DNA faz com que possam ser utilizados como fonte de informaçäo no que diz respeito à origem e evoluçäo das espécies. Os mecanismos relacionados à remoçäo de danos pelo reparo de DNA, bem como suas conseqüências biológicas, já säo bem conhecidas em bactérias, leveduras e animais. Entretanto, no que diz respeito a organismos vegetais, ainda há muito a ser investigado. No presente trabalho, apresentamos a identificaçäo dos genes envolvidos nas principais vias de reparo de DNA em cana-de-açúcar, através de uma análise de similaridade do banco de dados do projeto brasileiro Sugarcane Expressed Sequence Tag (SUCEST) com seqüências protéicas conhecidas disponíveis em outros bancos de dados públicos (National Center of Biotechnology Information (NCBI) e Munich Information Center for Protein Sequences (MIPS) Arabidopsis thaliana). Esta busca revelou que a gama de proteínas envolvidas no reparo de DNA em cana-de-açúcar é similar a de outros eucariotos. Mesmo assim, foi possível identificar algumas características interessantes encontradas apenas em vegetais, provavelmente em funçäo do seu processo evolutivo independente. As vias de reparo do DNA aqui representadas incluem fotorreativaçäo, reparo excisäo de bases, reparo excisäo de nucleotídeos, reparo mismatch, end-joinning näo homólogo, reparo por recombinaçäo homóloga e tolerância a lesões. Este trabalho descreve as principais diferenças encontradas na maquinaria de reparo de DNA de células vegetais em relaçäo àquela de organismos nos quais encontra-se bem descrita. Tais diferenças chamam a atençäo para um potencial de mecanismos distintos em vegetais, que merecem futuras investigações.