Identificación de RAD51 en trichomonas vaginalis en presencia de Zn2+ y Cd2+

Abstract

RESUMEN

La tricomoniasis es la infección de transmisión sexual causada por el parásito protozoario Trichomonas vaginalis. En el microambiente urogenital masculino se han identificado iones metálicos como el Zn2+ y el Cd2+. Se sabe que la presencia de estos metales en concentraciones excesivas en el ambiente celular puede dar lugar a la generación de radicales libres, ocasionando estrés oxidativo en las células induciendo rupturas de DNA de doble cadena. T. vaginalis debe contar con mecanismos para reparar los daños en su material genético y permitirle mantener una infección crónica. El objetivo de este trabajo fue estudiar la expresión de la recombinasa RAD51 de T. vaginalis a nivel de RNAm y de proteína como respuesta a la reparación de daño del DNA mediante recombinación homóloga por la presencia de cationes tales como Zn2+ y Cd2+. Los resultados del análisis bioinformático mostraron que este parásito contiene un gen que codifica a la TvRAD51 y otro que codifica para la recombinasa específica de meiosis TvDMC1. Además, existe la presencia de un pseudogen para TvRAD51 y un gen parálogo de TvDMC1. Los datos indicaron que la proteína TvRAD51 de T. vaginalis conserva motivos y dominios presentes en otras proteínas RAD51 de otros organismos, lo que sugiere que conserva propiedades y funciones bioquímicas similares. En el genoma de T. vaginalis se encontraron 11 genes que codifican para proteínas involucradas en la recombinación homóloga, de las cuales, 8 interaccionan con la recombinasa TvRAD51. Además, de manera interesante identificamos una mutación puntual en TvRAD51 que podría explicar el por qué no hay interacción de esta proteína con TvRAD54. Esto podría sugerir la participación de la recombinasa TvDMC1 en el mecanismo de recombinación homóloga de T. vaginalis al interaccionar directamente con la recombinasa TvRAD51. Los resultados bioinformáticos muestran que T. vaginalis podría contar con un mecanismo de RH híbrido (bacteriano y eukariota). Finalmente, los análisis experimentales mostraron que la presencia de cationes metálicos, como Zn2+ y Cd2+, induce la sobreexpresión de TvRAD51 de T. vaginalis a nivel de RNAm y de proteína.

ABSTRACT

Trichomoniasis is the sexually transmitted infection caused by the protozoan parasite Trichomonas vaginalis. Metals such as Zn2+ and Cd2+ have been identified in the male urogenital microenvironment. It is known that the presence of metals in excessive concentrations in the cellular environment can lead to the generation of free radicals, causing oxidative stress in cells, inducing double-stranded DNA breaks, so this parasite must have mechanisms to repair the damage in its genetic material and allow you to maintain a chronic infection. The objective of this work was to study the expression of the T. vaginalis RAD51 recombinase at the transcript and protein level in response to DNA damage repair by homologous recombination (HR) by the presence of cations such as Zn2+ and Cd2+. The results of the bioinformatic analysis showed that this parasite contains one gene that codes for TvRAD51 and one that codes for the meiosis- specific recombinase TvDMC1. The TvRAD51 protein from T. vaginalis preserves motifs and domains present in other RAD51 proteins, suggesting that it retains similar biochemical properties and functions. In the genome of T. vaginalis we find 11 genes that code for proteins involved in HR, of which 8 interact with the TvRAD51 recombinase. We identified a point mutation in TvRAD51 that could be the cause of the non-interaction of this protein with TvRAD54 and to compensate for this deficiency, TvDMC1 recombinase could participate in the HR mechanism of T. vaginalis, interacting directly with TvRAD51 recombinase. The bioinformatic results show that T. vaginalis could have a hybrid HR mechanism (bacterial and eukariota). Finally, in the experimental analyzes, it is realized that the presence of metal cations, such as Zn2+ and Cd2+, induces the overexpression of TvRAD51 of T. vaginalis at the transcript level and at the protein level.