LA BIOINFORMATICA COMO RECURSO EN EL DESARROLLO DE HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE ENFERMEDADES DE IMPACTO EN MEDICINA VETERINARIA.

ELIANA GUILLEMI; SERGIO GONZALEZ; NATALIA REGO; MARTINA PAOLETTA; LUDMILA LOPEZ-ARIAS; JOSÉ M. JARAMILLO; SERGIO LEW; SILVINA WILKOWSKY; MARISA D. FARBER

Rosario

Congreso; XXVI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología - 2013; 2013

Sociedad Argentina de Protozoologia

LA BIOINFORMATICA COMO RECURSO EN EL DESARROLLO DE HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE ENFERMEDADES DE IMPACTO EN MEDICINA VETERINARIA. Eliana Guillemi(1), Sergio Gonzalez(1), Natalia Rego(2), Martina Paoletta(1), Ludmila Lopez-Arias(1), José M. Jaramillo(1), Sergio Lew(3), Silvina Wilkowsky(1), Marisa Farber(1) (1)Inst. Biotecnología, INTA-Casterlar, Hurlingham, Buenos Aires; (2) Inst. Pasteur Montevideo, Montevideo; (3) Facultad de Ingeniería, UBA, CABA. El Phylum Apicomplexa comprende a un grupo grande de protozoarios eucariotas intracelulares obligados. Las diferentes ramas del phylum Apicomplexa ocupan nichos ecológicos diferentes y presentan una gran variedad de habilidades metabólicas dado su divergencia muy temprana a partir del ancestro común. Estos parásitos representan una amenaza muy relevante para la salud y el desarrollo económico. En particular la Babesiosis y la Neosporosis son infecciones de alto impacto veterinario dado que afectan al ganado bovino en diferentes regiones productivas. Los hemoprotozoarios Babesia bovis y B.bigemina son los agentes causales de la babesiosis bovina, una enfermedad que es transmitida por distintas especies de garrapatas y causa anemia, pérdida marcada de peso, aborto y muerte. Las pérdidas económicas directas y los costos para el tratamiento y la prevención de estas enfermedades mediante vacunas vivas en la Argentina se han estimado en 38.9 millones de dólares por año. La neosporosis es una enfermedad que ocasiona abortos en bovinos y está causada Neospora caninum. El aborto es la principal manifestación clínica en la neosporosis bovina. Recientemente se ha reportado que las pérdidas económicas debida a abortos en la región de la Pampa Húmeda asciende a US$43,607,430 para la industria lechera y a US$12,903,440 para la industria cárnica. En la actualidad se encuentran disponibles alrededor de 15 genomas secuenciados de las diferentes ramas del phylum Apicomplexo, disponibles de manera pública en EuPahtDB y GeneDB. A partir de la información genómica y teniendo en cuenta la necesidad de abordar el control de las enfermedades, desarrollamos herramientas que puedan ser aplicadas en diferentes aspectos que incluyen el análisis de la diversidad poblacional para estudios de epidemiológia molecular, estudios básicos que permitan dilucidar los mecanismos de virulencia y la identificación de antígenos candidatos para diagnóstico y vacunas. Epidemiología Molecular: se desarrolló una estrategia de tipificación por secuenciación de diferentes locus (MLST- multilocus sequence typing) para B. bovis y B. bigemina. A partir de la preselección de 23 genes de copia única del genoma anotado de B. bovis y de la identificación de ortólogos en B. bigemina (genoma incompleto sin anotación) se seleccionaron un grupo de MESAS REDONDAS Y COMUNICACIONES ORALES 29 7 a 6 genes respectivamente, respaldados por valores de dN/dS bajos (< 1). Se diseño una pipeline para el análisis automatizado de las secuencias crudas, cuyo archivo de salida sea apropiado para el posterior análisis filogenético y de diversidad. Los procesos encadenados se programaron en Galaxy, una plataforma web de código abierto para el procesamiento intesivo de datos (http://galaxyproject.org/). Se constituyó una base de datos accesible via web (http:// bioinformatica.inta.gov.ar) para el almacenamiento y análisis de la información. Un desarrollo equivalente está siendo evaluado para la evaluación de la diversidad en los aislamientos de Neospora caninum. Mecanismos de virulencia: algunos de los mecanismos de infección de las células hospedadoras dependen de proteínas secretadas. A partir de los estudios de la familia de proteínas que contienen dominios de ataque a membranas (MACPF) conocidas como perforinas (PLP por Perforin Like Proteins )en Plasmodium yoelii y su posterior reconocimiento como proteínas claves en el egreso de Toxoplasma gondii de la celula hospedante, identificamos el repertorio de proteínas de tipo PLP en ambos especies de Babesia. Se realizaron los alineamientos utilizando perfiles de estructuras derivados de la superimposición de estructuras conocidas y se infirieron las relaciones filogenéticas. A partir de la inferencia del árbol se pudo determinar la complejidad de la historia evolutiva de esta familia, con eventos de duplicación preexistentes a los mecanismos de especiación y otros posteriores y característicos de cada linaje. Selección de antígenos: Se utillizó una pipeline (desarrollada por Santiago Carmona y Fernan Agüero- IIB UNSAM) diseñada para identificar antigenos peptidicos , a partir de una función lineal que permite hacer un ranking de péptidos solapados de 12 residuos aminoacidicos a partir de los fragmentos virtuales provenientes del proteoma ?in silico? del parasito Babesia bovis. Posteriormente se interrogó el vidrio con el diseño de péptidos seleccionados con sueros de bovinos infectados con Bbovis en etapa aguda y etapa crónica y se llegó a un consenso de 22 péptidos positivos que constituyen el grupo de candidatos a validar a través de péptidos sintéticos en un formato de ELISA.