Desvendando a complexa interação entre Fis e IHF através da engenharia de promotores sintéticos

• Processo: 20/06575-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Rafael Silva Rocha
• Beneficiário: Rafael Silva Rocha
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Regulação da expressão gênica Biologia sintética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Promotores sintéticos | Regulação gênica | Biologia Sintética

Resumo

Os promotores bacterianos são geralmente formados por múltiplos elementos cis-reguladores reconhecidos por uma infinidade de fatores transcricionais (TFs). Desses, os reguladores globais são elementos-chave, pois esses TFs são responsáveis pela regulação de centenas de genes no genoma bacteriano. Por exemplo, Fis e IHF são reguladores globais que desempenham um papel importante no controle da expressão gênica em Escherichia coli e, geralmente, vários elementos reguladores cis para essas proteínas estão presentes nos promotores-alvo. Aqui, investigamos a relação entre a arquitetura dos elementos reguladores cis para Fis e IHF em E. coli. Para isso, analisamos 42 variantes de promotores sintéticos que abrigam elementos cis de consenso para Fis e IHF a diferentes distâncias da região do core -35 / -10 e em vários números e combinações. Primeiro, demonstramos que, embora Fis reconheça preferencialmente seu elemento cis de consenso, ele também pode reconhecer, em certa medida, o local de ligação de consenso para IHF, e o mesmo aconteceu com IHF, que também foi capaz de reconhecer os locais de ligação de Fis. No entanto, alterar a disposição dos elementos cis (isto é, a posição ou número de locais) pode abolir completamente a ligação não específica de ambos os TFs. Mais notavelmente, demonstramos que a combinação de elementos cis para ambos os TFs poderia resultar em promotores reprimidos ou ativados por Fis e IHF, dependendo da arquitetura final dos promotores de uma maneira imprevisível. Em conjunto, os dados aqui apresentados demonstram como pequenas mudanças na arquitetura dos promotores bacterianos podem resultar em mudanças drásticas na lógica regulatória final do sistema, com implicações importantes para a compreensão dos promotores do complexo natural das bactérias e sua engenharia para novas aplicações. (AU)