Minor temperature shifts do not affect chromosomal ploidy but cause transcriptomic changes in Leishmania braziliensis promastigotes in vitro
Artículo académico
ANTECEDENTES Las leishmaniasis son complejas enfermedades desatendidas causadas por parásitos protozoarios del género Leishmania. Leishmania braziliensis es el principal agente etiológico de la leishmaniasis cutánea en el Nuevo Mundo. En estudios recientes, los cambios genómicos como las variaciones en el número de copias de cromosomas y genes (CNVs), así como los cambios transcriptómicos han sido destacados como mecanismos utilizados por las especies de Leishmania para adaptarse a situaciones de estrés. OBJETIVOS El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de pequeños cambios de temperatura a corto plazo en las respuestas genómicas y transcriptómicas de los promastigotes de L. braziliensis in vitro. MÉTODOS Se realizaron curvas de crecimiento y secuenciación genómica y transcriptómica de promastigotes de L. braziliensis a partir de cultivos expuestos a tres temperaturas diferentes (24ºC, 28ºC y 30ºC) en comparación con la temperatura de control (26ºC). HALLAZGOS Nuestros resultados mostraron una disminución de la proliferación de L. braziliensis a 30ºC, con alrededor del 3% de los genes mostrando CNVs en cada temperatura, y cambios transcriptómicos en los genes que codifican proteínas similares a la superficie de la amastina, proteínas de choque térmico y proteínas de transporte, lo que puede indicar una respuesta directa al estrés por temperatura. CONCLUSIONES PRINCIPALES Este estudio aporta pruebas de que los promastigotes de L. braziliensis presentan una disminución de la densidad celular y cambios notables en los perfiles transcriptómicos. Sin embargo, no hubo cambios perceptibles en los CNVs cromosómicos y sólo ~3% de los genes cambiaron sus copias en cada tratamiento.
BACKGROUND The leishmaniases are complex neglected diseases caused by protozoan parasites of the genus Leishmania. Leishmania braziliensis is the main etiological agent of cutaneous leishmaniasis in the New World. In recent studies, genomic changes such as chromosome and gene copy number variations (CNVs), as well as transcriptomic changes have been highlighted as mechanisms used by Leishmania species to adapt to stress situations. OBJECTIVES The aim of this study was to determine the effect of short-term minor temperature shifts in the genomic and transcriptomic responses of L. braziliensis promastigotes in vitro. METHODS Growth curves, genome and transcriptome sequencing of L. braziliensis promastigotes were conducted from cultures exposed to three different temperatures (24ºC, 28ºC and 30ºC) compared with the control temperature (26ºC). FINDINGS Our results showed a decrease in L. braziliensis proliferation at 30ºC, with around 3% of the genes showing CNVs at each temperature, and transcriptomic changes in genes encoding amastin surface-like proteins, heat shock proteins and transport proteins, which may indicate a direct response to temperature stress. MAIN CONCLUSIONS This study provides evidence that L. braziliensis promastigotes exhibit a decrease in cell density, and noticeable changes in the transcriptomic profiles. However, there were not perceptible changes at chromosome CNVs and only ~3% of the genes changed their copies in each treatment.
