???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10255
???metadata.dc.type???: Tese
Title: Desenvolvimento de ensaios moleculares baseados no Sistema CRISPR/Cas13a para detecção de Plasmodium vivax
???metadata.dc.creator???: Mota, Daniele Sousa 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Mariuba, Luis Andre Morais
First advisor-co: Brito, Walter Ricardo
Second Advisor-co: Gandarilla, Ariamna María Dip
???metadata.dc.contributor.referee1???: Barcelay, Yonny Romaguera
???metadata.dc.contributor.referee2???: Tarragô, Andrea Monteiro
???metadata.dc.contributor.referee3???: Mariúba, Luis André Morais
???metadata.dc.contributor.referee4???: Faria, Jerusa Araújo Quintão Arantes
???metadata.dc.contributor.referee5???: Astolfi Filho, Spartaco
???metadata.dc.description.resumo???: malária é considerada um problema de saúde pública global em humanos ao longo de anos, devido a ser uma das principais doenças com maior impacto na morbidade e mortalidade em muitos países tropicais e subtropicais. Os métodos mais comumente usados para o diagnóstico da malária são o exame microscópico, testes de diagnóstico rápido e reação em cadeia da polimerase, ferramentas limitadas pelo conhecimento técnico envolvido, menor sensibilidade e elevado custo de reagentes e equipamentos. Diante disso, há necessidade de desenvolver ferramentas que facilitem o diagnóstico de malária, em específico a espécie Plasmodium. vivax, de forma mais rápida e de simples execução em postos de atendimento (POC) por agentes de saúde. Os biossensores eletroquímicos inserem- se no cenário clínico como promissoras alternativas analíticas para o diagnóstico em POC. Desta forma, os objetivos centrais deste estudo foram o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico baseado no sistema CRISPR/Cas13a, empregando eletrodos impressos de carbono modificados com estreptavidina (SPCE/STV), além da detecção de amostras clínicas de P. vivax por meio do ensaio de fluorescência baseado no sistema CRISPR/Cas13a. A proteína Cas13a foi expressa e purificada e a sequência de crRNA foi projetada para reconhecer um fragmento do gene pvmdr-1. Para o desenvolvimento do biossensor eletroquímico, foi projetado um oligonucleotídeo sintético ssDNA/ssRNA com presença de uma biotina, o qual foi imobilizado na superfície dos SPCE/STV para a posterior deteção molecular. As medidas eletroquímicas foram conduzidas por voltametria de pulso diferencial e voltametria cíclica. Como resultado, o teste CRISPR/Cas13a por fluorescência apresentou um bom desempenho em ambiente clínico. Das 30 amostras positivas, 27 apresentaram resultados positivo com o método, demonstrando uma sensibilidade clínica considerável. Das 20 amostras negativas analisadas, o método não detectou a presença de 19 delas, demonstrando uma especificidade aceitável. Além disso, o teste forneceu um limite de detecção de 1,35 pM, apresentando alta sensibilidade. Por sua vez, o biossensor desenvolvido usando o sistema CRISPR/Cas13a mostrou ser específico para o fragmento alvo, sendo registradas mudanças na resposta eletroquímica (aumento de corrente) após a clivagem colateral de Cas13a sobre o oligonucleotídeo imobilizado na superfície do eletrodo. Por outro lado, na ausência do alvo, o perfil voltamétrico não obteve alteração, indicando diferenças entre as amostras positivas e negativas. Como resultados promissores apresentados neste trabalho, os testes moleculares baseados em CRISPR/Cas13a podem fornecer uma abordagem alternativa para identificar infecções por P. vivax de maneira fácil e oportuna.
Abstract: Malaria has been considered a global public health problem in humans for years, due to it being one of the main diseases with the greatest impact on morbidity and mortality in many tropical and subtropical countries. The most used methods for diagnosing malaria are microscopic examination, rapid diagnostic tests and polymerase chain reaction, tools limited by the technical knowledge involved, lower sensitivity and high cost of reagents and equipment. Given this, there is a need to develop tools that facilitate the diagnosis of malaria, specifically the Plasmodium species. vivax, in a faster and simpler way to be carried out at service centers (POC) by health agents. Electrochemical biosensors are inserted in the clinical scenario as promising analytical alternatives for diagnosis in POC. Thus, the central objectives of this study were the development of an electrochemical biosensor based on the CRISPR/Cas13a system, using printed carbon electrodes modified with streptavidin (SPCE/STV), in addition to the detection of clinical samples of P. vivax through the assay fluorescence based on the CRISPR/Cas13a system. The Cas13a protein was expressed and purified, and the crRNA sequence was designed to recognize a fragment of the pvmdr-1 gene. For the development of the electrochemical biosensor, a synthetic ssDNA/ssRNA oligonucleotide with the presence of biotin was designed, which was immobilized on the surface of SPCE/STV for subsequent molecular detection. Electrochemical measurements were conducted by differential pulse voltammetry and cyclic voltammetry. As a result, the CRISPR/Cas13a fluorescence test performed well in a clinical setting. Of the 30 positive samples, 27 tested positive with the method, demonstrating considerable clinical sensitivity. Of the 20 negative samples analyzed, the method did not detect the presence of 19 of them, demonstrating acceptable specificity. Furthermore, the test provided a detection limit of 1,35 pM, presenting good sensitivity. In turn, the biosensor developed using the CRISPR/Cas13a system proved to be specific for the target fragment, with changes in the electrochemical response (increase in current) being recorded after the collateral cleavage of Cas13a on the oligonucleotide immobilized on the electrode surface. On the other hand, in the absence of the target, the voltammetric profile did not change, indicating differences between the positive and negative samples. As promising results presented in this work, CRISPR/Cas13a-based molecular tests may provide an alternative approach to identify P. vivax infections in an easy and timely manner.
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS BIOLOGICAS
???metadata.dc.subject.user???: CRISPR-Cas13a
P. vivax
Diagnóstico
Detecção molecular
Biossensor eletroquímico
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Biológicas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Imunologia Básica e Aplicada
Citation: MOTA, Daniele Sousa. Desenvolvimento de ensaios moleculares baseados no Sistema CRISPR/Cas13a para detecção de Plasmodium vivax. 2024. 130 f. Tese (Doutorado em Imunologia Básica e Aplicada) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024.
???metadata.dc.rights???: Acesso Embargado
???metadata.dc.rights.uri???: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10255
Issue Date: 5-Apr-2024
Appears in Collections:Doutorado em Imunologia Básica e Aplicada

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ITEM INDISPONÍVEL - Solicite cópia.pdf82.17 kBAdobe PDFThumbnail

Download/Open Preview    Request a copy


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.