Caracterização dos genes vif e vpr em dois diferentes estágios de infecção pelo Hiv-1

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2011.A infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV - Human immunodeficiencyVirus) caracteriza-se por uma imunossupressão progressiva e aumento da infectividade e replicação viral. Apesar dos exatos mecanismos moleculares envolvidos na patogênesedo HIV não terem sido completamente elucidados, diversos fatores genéticos do hospedeiro e do vírus foram descritos. Dentre os fatores virais, encontram-se alterações em domínios protéicos de regiões biologicamente ativas de várias proteínas virais. As proteínas acessórias Vif e Vpr participam de diversos mecanismos patogênicos. Dentro deste contexto este projeto teve como principal objetivo caracterizar o pool de seqüências dos genes vif e vpr presentes em amostras de DNA genômico de células de sangue periférico de oito pacientes, sendo três deles em dois estágios da infecção (inicial etardio). Foram obtidas 115 sequências, sendo 57 do gene vif e 58 do gene vpr. A salterações presentes nos diferentes domínios foram correlacionadas com as principais funções biológicas, com a progressão à doença (modelo de regressão linear simples) e com as estruturas terciárias das proteínas. Finalmente foram realizadas análises filognéticas de ambos os genes . Dentre as principais mudanças detectadas para os alelos de vif e vpr, podemos destacar : Em Vpr, L5P, S10P, R73G, R85P, R87K, V57A, G75K ,G75R, nos alelos presentes no estágio inicial e S94G, F72L, W54 por stop codon, presentes nos dois estágios de infecção. No caso de Vif as principais mudanças detectadas foram: W38L, W21 por stop codon, W38 por stop codon, nos alelos do estágio inicial e D101G e D101N em ambos os momentos. A análise da correlação entre as alterações presentes nos alelos de vpr e vif e os diferentes estágios clínicos da infecção pelo HIV-1, revelou que o score influencia a contagem de células CD4+. É possivel notar uma tendência no gráfico de regressão, onde quanto maior é o score, menor é o número de células CD4+. Há portanto uma forte correlação (r = -0,826 [Vpr] e r = -0,840 [Vif])entre as mudanças nas proteínas acessórias Vpr (score 1) e Vif (score 2) e a diminuição das células CD4+. As arvóres filogenéticas geradas com base nas sequências dos alelos de vif e vpr indicam uma tendência de agrupamento entre os alelos dos mesmos pacientes nos estágios iniciais de finais. Não houve significativa mudança estrutural nas sequências analisadas, quando comparadas com a estrutura terciária do consenso do subtipo B. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTHuman immunodeficiency virus (HIV) is caracterized by a progressive immunossupression and infectivity and viral replication increase. Although the exact molecular mechanisms involved in HIV pathogenesis have not been totally elucidated, several genetic factors of both host and vírus have been described. Among some viralf actors, there are alterations in protein domains of biologically active regions of several viral proteins. The accessory proteins Vif and Vpr participate of many pathogenic mechanisms. Taking this these ideas into consideration, this Project aimed at caracterizing the pool of sequences of vif and vpr genes present in genomic DNA samples of peripheral blood from eight patients, three of them from two different infection stages (early and late). Total of 115 sequences, 57 from vif gene and 58 from vpr gene were obtained. The alterations present at the different domains were correlated to the main biological functions, within the desease progression context (simple linear regression model), and with the protein’s terciary structure. Finally, filogenetic analysis were made for both genes. Among all detected mutations in vif and vpr aleles, we may highlight: in Vpr: L5P, S10P, R73G, R85P, R87K, V57A, G75K , G75R, ate the alleles present in the initiasl state and S94G, F72L, W54 for a stop cod on, present at both infection stages. In the Vif paradigm, the main detected changes were: W38L, W21 for a stop codon, in the early stage aleles and D101G e D101N in both moments. The correlation analysis of changes in vif and vpr aleles and the different clinical stages of HIV-1 infection showed that the influence score affect the CD4+ cells count. It is clearly possible to note a tendency in the regression graphic, being noticeable that when the score increases, CD4+ cells number decreases. Furthermore, there is a strong correlation between the changes in the accessory proteins Vpr (score 1) and Vif (score 2) and the diminish in the CD4+ cells count (r = -0,826 [Vpr] and r = -0,840 [Vif]). The filogenetic trees generated with regard to the sequence of the vif and vpr aleles indicate that there isa tendency in the gathering of the aleles of the same patients in the early and late stages. There hás not been noticed significant changes in the structure of the analysed sequences, when compared to the 3D consensus structure of the subtype B