Caracterização funcional de um fator de transcrição putativo de Cryptococcus neoformans potencialmente associado à patogênese

Abstract

Entre os diversos fungos patogênicos de importância médica, um dos mais relevantes é Cryptococcus neoformans, agente causador da criptococose. Este fungo destaca-se pela sua capacidade de causar infecção no sistema nervoso central e por possuir diversos mecanismos de virulência. Para sobreviver e evadir o sistema imune do hospedeiro, esta levedura apresenta alguns determinantes de virulência essenciais, como a formação da cápsula polissacarídica, produção de melanina e desenvolvimento a 37°C. Outro fator importante é a formação de células gigantes (Titan cells), que é regulada negativamente pelo fator de transcrição (TF) Pdr802, o qual também influencia a fagocitose e espessura da cápsula de C. neoformans. Existem ainda muitos genes codificadores de TFs putativos cuja função é desconhecida, como o codificado pelo gene CNAG_01965. Este gene contém um domínio de ligação ao DNA tipo Zn(2)-C6 e sua expressão é reprimida durante a formação de células gigantes. Nesse estudo, realizamos uma meta-análise de dados transcritômicos e verificamos que CNAG_01965 é diferencialmente expresso em diversas condições estressoras para C. neoformans. Uma análise de biologia de sistemas mostrou que CNAG_01965 e seus interatores estão relacionados à organização do peroxissomo ligada a produção de energia e resposta a estresse oxidativo, transporte transmembrana e atividade da enzima D-aminoácido oxidase. Além disso, identificamos na sequência regulatória de CNAG_01965 a presença de um sítio de ligação para os fatores de transcrição Crz1 e Pdr802, importantes reguladores da resposta a diferentes estresses em C. neoformans. Para melhor caracterizar a função desse gene na biologia de C. neoformans, foram construídos dois mutantes nulos independentes. Ambos apresentaram uma maior abundância de células com dimensões alteradas em condições que induzem a formação de células gigantes in vitro, porém não apresentaram nenhum defeito de crescimento nas condições estressoras testadas. Além disso, CNAG_01965 é importante para regulação do tamanho da cápsula de C. neoformans. O alvo deste estudo demonstra potencial para regular a virulência de C. neoformans, sendo relevante maiores análises para entender detalhes da sua função em C. neoformans.

Among pathogenic fungi of medical importance, one of the most relevance is Cryptococcus neoformans, the agent of cryptococcosis. This yeast stands out for its ability to cause infection in the central nervous system and to develop different mechanisms of virulence. To survive and evade the host's immune system, this pathogen presents essential virulence determinants, such the formation of a polysaccharide capsule, melanin production and development at 37°C. Another important factor is the formation of giant cells (Titan cells), which is negatively regulated by the transcription factor (TF) Pdr802, that also influences phagocytosis and capsule thickness of C. neoformans. There are still many genes encoding TFs whose function is unknown, such as the one encoded by the CNAG_01965. CNAG_01965 contains a fungal-like Zn(2)-C6 DNA-binding domain and its expression is repressed during the formation of giant cells. In this study, a meta-analysis of transcriptomic data showed that CNAG_01965 is differentially expressed during stress conditions for C. neoformans. A system biology analysis revealed that CNAG_01965 and its interactors are related to peroxisome organization linked to energy production and response to oxidative stress, transmembrane transport and D-amino acid oxidase enzyme activity. Furthermore, we identified in the regulatory sequence of CNAG_01965 the presence of a binding site for the transcription factors Crz1 and Pdr802, important regulators of the response to different stresses in C. neoformans. To better characterize the function of this gene in the biology of C. neoformans, two independent null mutants were constructed. Both showed a greater abundance of cells with altered cell dimensions under conditions that induce the formation of giant cells in vitro, but did not show any growth defect under the tested stress conditions. Furthermore, CNAG_01965 is important for the regulation of C. neoformans capsule size. The target of this study can be important for cryptococcal virulence, and further analyzes are relevant to understand details of its function in C. neoformans.