Seleção e caracterização de aptâmeros de RNA ligantes a regiao 5’-UTR do genoma do virus da dengue

Abstract

O aumento do número de notificações de infecções causadas pela dengue está se tornando uma grande preocupação para os programas globais de saúde. Tecnologias combinatórias destinadas à seleção de ligantes específicos de ácidos nucléicos curtos conformacionais contra alvos virais, também chamados aptâmeros, podem ser conseguidos pelas seleções em larga escala, utilizando a tecnologia do SELEX genômico. Nossa hipótese é que os aptâmeros podem ser selecionados diretamente contra as estruturas conformacionais de RNA da dengue, as quais apresentam elementos funcionais na sequência 5'-UTR, que formam interações RNA-RNA e RNA-proteína, e desempenham papéis importantes no processo de infecção. O nosso objetivo foi selecionar e caracterizar aptâmeros que se ligam a região 5'-UTR utilizando o método matrix-free SELEX . Produtos do oitavo ciclo de seleção foram isolados, clonados e sequenciados, e 14 ligantes foram escolhidos para a caracterização in silico. Os aptâmeros foram agrupados em três famílias de acordo com a homologia das sequências, e ribonucleotídeos conservados geraram motivos lineares específicos. Sequências motivos foram detectadas em regiões aleatórias de nucleotídeos variando de 31-40 nt que apresentaram a maior afinidade para DENV1 e 3. As novas moléculas e processos descritos neste estudo abrem novas perspectivas para a pesquisa e aplicações na dengue, e os aptâmeros selecionados podem ser usados tanto como ferramentas diagnósticas ou terapêuticas. As análises in silico revelaram que a ligação do aptâmeros ao seu alvo de RNA pode levar a alterações na estrutura secundária do RNA viral, e provavelmente levando à perda da sua conformação original e impedindo a sua replicação e/ou o processo de transcrição. As análises também demonstraram que os aptâmeros apresentaram um largo espectro de hibridação ao DENV1 e 3, mesmo na presença de mutações em diferentes subtipos, o que sugere a sua possível utilização nos outros dois sorotipos, DENV2 e 4. Esta é a primeira descrição de aptâmeros contra a estrutura de RNA do Vírus da Dengue com implicações importantes no controle da doença.