Caracterización funcional de esteroides sintéticos moduladores del receptor nuclear DAF-12 : análisis de su potencial uso en el control biológico de nematodos parásitos de plantas...

• Autores: Santillán Zabala, Vanessa Judith
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Castro, Olga Alejandra
• Materia: RECEPTOR NUCLEAR DAF-12; ACIDOS DAFACRONICOS; ESTEROIDES SINTETICOS; CICLO DE VIDA; INFECCION; MELOIDOGYNE; DAF 12 NUCLEAR RECEPTOR; DAFACHRONIC ACIDS; SYNTHETIC STEROIDS; LIFE CYCLE; INFECTION; MELOIDOGYNE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los receptores nucleares (RN) son factores de transcripción activados por la unión de pequeñas moléculas lipofílicas que juegan un papel importante en la regulación de diversos procesos biológicos, tales como el metabolismo, el desarrollo y la reproducción. El nematodo de vida libre Caenorhabitis elegans es capaz de ajustar su ciclo de vida basado en su entorno. En condiciones favorables, este nematodo sufre un rápido desarrollo a través de cuatro etapas larvales (L1 a L4), mientras que frente a condiciones adversas, puede tomar la decisión de entrar en un ciclo de vida alternativo (dauer).Este ciclo de vida está regulado por un sistema endrócrino en el cual participa el DAF-12y cuyos ligandos son compuestos esteroidales denominados ácidos dafacrónicos (AD).Si bien este sistema fue descripto inicialmente en C. elegans, se demostró posteriormente que el mismo es funcional en gusanos parásitos. Estudios anteriores demostraron que algunos esteroides sintéticos son capaces de regular el ciclo de vida de C. elegans presentando actividad agonista en gusanos mutantes capaces de abandonar el estadio dauer y retomar el ciclo reproductivo mediante la unión selectiva al DAF-12, y por otro lado presentaron actividad antagonista retrasando el desarrollo en gusanos salvajes. Por lo tanto, es posible pensar que otros compuestos análogos pueden servir para interrumpir el ciclo de vida de los parásitos debido a que poseen una etapa equivalente al estadio dauer que constituye la etapa infecciosa. En esta tesis se estudió la actividad de una serie de compuestos sintéticos esteroidales análogos a los AD con actividad antagonista derivados de los estudiados anteriormente a los cuales se les agregaron cadenas laterales difluorometilo modificadas para modular selectivamente la unión al receptor, y compuestos con actividad agonista mediante otra estrategia simple y rápida que permitió la generación de una pequeña biblioteca de esteroides que tienen α-aminoacilamidas estructuralmente diversas como cadenas laterales. Se caracterizaron funcionalmente a estos ligandos sintéticos mediante ensayos de genes reporteros en células e in vivo en C. elegans. Basados en la idea de que los parásitos tenían el mismo sistema de regulación, se pensó en analizar el efecto de estos compuestos en el tratamiento de parásitos de plantas, en particular del parásito emergente Meloidogyne incognita. Se buscaron genes ortólogos de CeDAF-12 en el proteoma de M. incognita, mediante estudios bioinformáticos. Una vez confirmada la existencia de estos genes por homología, probamos los compuestos agonistas y antagonistas que fueron caracterizados en C. elegans, como blancos del DAF-12 de M. incognita que controlen el ciclo de vida infectivo de este fitonematodo, obteniendo un control efectivo con un compuesto antagonista en plantas de Tomate platense.
Nuclear receptors (NR) are transcription factors activated by the binding of small lipophilic molecules that play an important role in theregulation of various biological processes, such as metabolism, development and reproduction. The free-living nematode Caenorhabitis elegansis able to adjust its life cycle based on its environment. Under favorable conditions, this nematode undergoes rapid development through four larval stages (L1 to L4), whereas in the face of adverse conditions, it can make the decision to enter an alternative life cycle (dauer). This life cycle is regulated by an endocrine system in which DAF-12 participates and whoseligands are steroidal compounds called dafacronic acids (DA). Although this system was initially described in C. elegans, it was later shown to be functional in parasitic worms. Previous studies showed that some synthetic steroids are capable of regulating the life cycle of C. elegansby presenting agonist activity in mutant worms capable of leaving the dauer stage and resuming the reproductive cycle by selective binding to DAF-12, and on the other hand,they presented antagonistic activity delaying development in wild worms. Therefore, it is possible to think that other analogous compounds can serve to interrupt the life cycle of parasites because they have a stage equivalent to the dauer stage that constitutes the infectious stage. In this thesis we studied the activity of a series of synthetic steroidal compounds analogous to AD with antagonistic activity derived from those previously studied to which modified difluoromethyl side chains were added to selectively modulate receptor binding, and compounds with agonist activity by Another simple and fast strategy that allowed the generation of a small library of steroids that have structurally diverse α-aminoacylamides as side chains. These synthetic ligands were functionally characterized by reporter gene assays in cells and in vivoin C. elegans. Based on the idea that parasites had the same regulatory system, it was thought to analyze the effect of these compounds in the treatment of plant parasites, in particular the emerging parasite Meloidogyne incognita. Orthologous CeDAF-12 genes were searched for in the M. incognita proteome through bioinformatic studies. Once the existence of these genes was confirmed by homology, we tested the agonist and antagonist compounds that were characterized in C. elegans, as targets of the DAF-12 of M. incognita that control the infective life cycle of this phytonematode, obtaining effective control withantagonistic compound in tomato platense plants.
Fil: Santillán Zabala, Vanessa Judith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.