Genomica funcional de transportadores de aminoacidos y poliaminas de Trypanosoma cruzi Functional genomics of amino acids and polyamines transporters of Trypanosoma cruzi

El trabajo en el que se basa esta tesis representa un aporte al conocimiento de nuevos elementos del metabolismo del parásito Trypanosoma cruzi. En particular, describe genes encargados de transportar metabolitos esenciales para este organismo. Pero, más que nada, es un aporte para una futura sistematización en el estudio de moléculas transportadoras. Acerca del organismo estudiado podemos describir al Trypanosoma cruzi como el agente causal de la enfermedad de Chagas, una enfermedad endémica en Argentina y en toda América Latina. Este parásito presenta numerosas características metabólicas diferenciales respecto a sus hospedadores insectos y mamíferos, siendo incapaz de sintetizar numerosos componentes celulares. Sin embargo, esta incapacidad metabólica es compensada mediante sistemas transportadores de múltiples metabolitos desde el hospedador. Luego de la reciente secuenciación del genoma de T.cruzi, se estima que existen al menos 374 genes que codifican para distintos transportadores distribuidos en tres grupos principales: canales iónicos, transportadores dependientes de ATP y transportadores secundarios. En este trabajo se estudio con énfasis a la familia de transportadores de aminoácidos denominada AAAP (Amino Acid Auxin Permease) de T. cruzi (TcAAAP). El estudio bioinformático de esta familia demostró que todos sus miembros poseen diferencias en sus extremos amino terminales pero tienen un alto nivel de identidad en el resto de sus secuencias, llegando hasta el 75 por ciento de similitud. Luego de evaluar diferentes estrategias para la correcta expresión heteróloga de estas moléculas, se encontraron exitosas las llevadas a cabos en ovocitos de Xenopus laevis y células de Saccharomyces cerevisiae. El modelo de ovocitos de Xenopus permitió identificar y caracterizar a un transportador con afinidad para la poliamina espermidina, la cual T. cruzi es incapaz de sintetizar de novo. En cuanto al estudio en diferentes modelos de levaduras, se logró expresar funcionalmente tres transportadores específicos para los aminoácidos prolina, arginina y lisina. En el caso de los dos primeros, estos pudieron ser caracterizados desde el punto de vista molecular y relacionados con datos bioquímicos previos, que integran el transporte de estos aminoácidos con el metabolismo energético del parásito. Finalmente, la permeasa de lisina fue extensamente estudiada. Se realizó una caracterización bioquímica del transporte de este aminoácido en epimastigotes en cultivo y se produjeron numerosas construcciones para su manipulación génica. Esta metodología se utilizó para comprobar la actividad y especificidad de la permeasa, además de su localización subcelular en el bolsillo flagelar, donde, probablemente, ocurre el ingreso de diversos metabolitos a la célula a través de transportadores. Por lo tanto y como se mencionó anteriormente, en este trabajo se identificaron y estudiaron por primera vez moléculas involucradas en el transporte de aminoácidos y poliaminas en Trypanosoma cruzi, nutrientes esenciales para la vida de este parásito.