Caracterização estrutural, molecular e funcional de bacteriófagos associados à bactérias de interesse médico e agrícola

• Processo: 22/03018-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Germán Gustavo Sgro
• Beneficiário: Germán Gustavo Sgro
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aline Maria da Silva ; Henrique Ferreira ; Shaker Chuck Farah
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/14944-5 - Estudos estruturais e funcionais da interface bactéria-fago por tomografia crioeletrônica, BP.DD; 24/15010-6 - Desenvolvimento de plataforma para a modificação racional de bacteriófagos, BP.IC; 24/16240-5 - Produção e purificação de minicells de xanthomonas citri para uso em tomografia crioeletrônica (cryo-ET), BP.IC; 24/03204-0 - Determinação de interações proteína-proteína durante a infecção por fagos, BP.MS
• Assunto(s): Bacteriófagos Microscopia crioeletrônica Duplo-híbrido Caracterização estrutural Caracterização molecular Caracterização funcional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacteriófagos | Crio-microscopia eletrônica | Duplo híbrido em bactéria | Fagoterapia | Estrutura de complexos proteicos

Resumo

Os bacteriófagos (fagos) são vírus que infectam bactérias, e são as menores e mais abundantes entidades biológicas na Terra. Para se replicar, eles utilizam a maquinaria do hospedeiro bacteriano para i) imediatamente produzir nova progênie após a infecção que leva a morte da célula infectada (via lítica), ou ii) integrar-se no cromossomo bacteriano como profago que permite estabelecer uma relação simbiótica entre as partes (via lisogênica). Estudos em biologia de fagos tem aportado enormes conhecimentos a áreas como biologia molecular e genética, demostrando uma assombrosa diversidade de mecanismos moleculares de interação, infecção e replicação. A interação começa pelo reconhecimento e adsorção do fago na superfície da bactéria, determinando a especificidade e abrangência de hospedeiros. A maioria dos fagos conhecidos tem uma faixa estreita de hospedeiros, geralmente infectando cepas ou isolados específicos de uma determinada espécie bacteriana. Para tal reconhecimento, os vírions possuem proteínas de ligação específicas a receptores localizados na superfície bacteriana, sendo os mais comumente utilizados: lipopolissacarídeos, exopolissacarídeos, proteínas da membrana externa, fimbrias, pili e flagelos. Nas últimas décadas, tem se observado um aumento no interesse no uso de fagos como agentes terapêuticos (fagoterapia) no controle biológico de infecções por bactérias multidrogarresistentes, assim como também no desenvolvimento de estratégias para o biocontrole de espécies patogênicas em cultivos agrícolas. Nesse contexto, compreender os mecanismos moleculares subjacentes às interações fago-bactéria é crucial para obter informações sobre como os fagos afetam as populações microbianas e como podem ser usados em aplicações clínicas e biotecnológicas. No presente projeto, propomos estudar as estruturas moleculares, aprofundar na relevância fisiológica e obter uma compreensão profunda do funcionamento de bacteriófagos líticos que interagem e infectam cepas bacterianas de relevância em medicina e agricultura. (AU)