Genômica Comparativa de Sorovares de Leptospira interrogans com Enfoque em Putativos Fatores de Virulência e sRNAs Regulatórios

Abstract

Leptospira interrogans é uma espiroqueta e uma das bactérias causadoras da leptospirose, uma doença de muita importância devido a sua distribuição mundial. Sendo o sorovar Copenhageni o principal causador de leptospirose humana no Brasil. A capacidade de L. interrogans evadir o sistema imune está intimamente associada à presença de fatores de virulência. Apesar de sua imensa importância, pouco se sabe sobre os mecanismos de regulação da expressão gênica de fatores de virulência. Existem descritos 11 pequenos RNAs não codificantes no genoma de uma linhagem desta bactéria e análises preliminares indicaram dois destes elementos como candidatos a serem pequenos RNAs regulatórios não codificantes que poderiam regular termolisinas, sem descartar a possibilidade de regularem outros fatores de virulência. Este trabalho propõe analisar, através de uma abordagem genômica, a possibilidade de diferentes sorovares de L. interrogans compartilharem os mesmos genes associados a mecanismos de virulência e regulação gênica destes fatores de virulência. Não foi possível realizar correlações entre sorovares e distribuição de fatores de virulência por todos possuírem os 27 fatores de virulência analisados, sendo possível fazer algumas inferências em relação a similaridade das sequências nucleotídicas para os fatores de virulência e a patogênese e virulência das linhagens. É possível que sv. Manilae isolado L495 compartilhe de mecanismos de regulação de fatores de virulência homólogos aos de sv. Copenhageni str. Fiocruz L1-130, o que levanta a possibilidade de outros sv. possuírem estes também. É possível que os sRNAs LIC1nc30, sRNA_30_251 e sRNA_37_187 regulem diversas proteínas relacionadas a possíveis fatores de virulência, principalmente de modo traducional negativo. Incluindo quatro proteínas hipotéticas que podem estar associadas à virulência. Foi possível também caracterizar as estruturas mais prováveis para os sRNAs analisados. O método MLST utilizando oito loci não parece ser ideal para filogenia a nível de sorovar e linhagem. Ainda são necessários muitos estudos para elucidar como se dá o transcriptoma dos sv. de L. interrogans para que seja possível fazer maiores inferências. Por se tratar de um estudo in silico, é necessário ainda estudos in vivo e in vitro para a confirmação das possibilidades aqui levantadas.

Leptospira interrogans is a spirochaeta and one of the bacteria responsible for leptospirosis, a disease of extreme importance because of its global distribution. The serovar Copenhageni being the principal pathogen causing human leptospirosis on Brazil. L. interrogan’s capacity of evading the immune system is intimate linked to the presence of virulence factors. Besides its immense importance, little is known about the regulation mechanisms of the genic expression of virulence factors. There are 11 non-coding small RNAs described on the genome of a strain of this bacteria, and preliminary analysis pointed two of those elements as candidates to be regulatory non-coding small RNAs that may regulate thermolysins, without discarding the possibility of regulation of other virulence factors. This project proposes analyse, using a genomic approach, the possibility of different serovars of L. interrogans to share the same genes associate to virulence mechanisms and regulation of those virulence factors. It wasn’t possible to correlate virulence factors’ distribution and serovars as all strains had the 27 virulence factors analyzed, being possible to make inferences in relation of similarity of nucleotide sequences for each virulence factor and strains’ virulence and pathogenesis. It’s possible that sv. Manilae isolate L495 share virulence factors regulation mechanisms homologue to sv. Copenhageni str. Fiocruz L1-130, which opens the possibility of this mechanism be shared with other serovars. It’s possible that the sRNAs LIC1nc30, sRNA_30_251 e sRNA_37_187 regulate diverse proteínas related to possible virulence factors, especially in a negative tradutional way. Including four hypothetical proteins that may be associated with virulence. It was possible to also characterize the possible structural conformation of the sRNAs analyzed The MLST method utilizing eight loci seems to not be ideal for serovar and strain phylogeny. It’s still necessary many studies to elucidate the transcriptome of L. interrogans’ sv. to be possible to make more inferences. As this is a in silico study, it’s necessary yet in vivo and in vitro studies to confirm any possibility rouse here.