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Estudo comparativo de mecanismos de regulação pelo segundo mensageiro c-di-GMP em Pseudomonas e Xanthomonas

Processo: 11/08841-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2011 - 28 de fevereiro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Regina Lúcia Baldini
Beneficiário:Regina Lúcia Baldini
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Shaker Chuck Farah
Assunto(s):Bactérias  Pseudomonas  Xanthomonas  Biofilmes  Regulação da expressão gênica  GMP cíclico 

Resumo

As bactérias foram por muito tempo consideradas como indivíduos unicelulares isolados, mas nas últimas décadas ficou evidente que elas se comunicam entre si e com os hospedeiros, podendo apresentar diferentes estilos de vida. Estes estilos incluem formas planctônicas, frequentemente móveis, ou aderidas a superfícies, formando biofilmes. Nesta última condição, as bactérias se tornam mais resistentes a condições adversas, não apenas por estarem protegidas por uma matriz extracelular, mas também por estarem em condições fisiológicas específicas, resultado de processos que podem ser considerados como desenvolvimento e diferenciação celular. Os mecanismos moleculares envolvidos na decisão entre vida planctônica ou em biofilmes têm sido bastante explorados nos últimos anos, não apenas pela importância acadêmica, mas também pela relevância médica, agrícola e biotecnológica dos biofilmes. Além da percepção de quorum, forma de comunicação em que indivíduos de uma população respondem coordenadamente, ajustando a expressão gênica à concentração de moléculas auto-indutoras no meio extracelular, o segundo mensageiro bis-(3',5')-di-guanosina monofosfato cíclico (c-di-GMP) é de crucial importância na decisão entre os estilos de vida móvel e séssil. Níveis elevados de c-di-GMP favorecem a sessilidade e à produção de exopolissacarídeo, enquanto níveis mais baixos levam à maior motilidade e a dispersão do biofilme. Genes que codificam proteínas com funções de diguanilato ciclase, de fosfodiesterase de c-di-GMP e de receptores deste nucleotídeo estão presentes em números variados nos genomas de bactérias, indicando que diferentes vias são utilizadas para a regulação fina dos processos descritos acima. O c-di-GMP pode agir em diferentes níveis: ligando-se a proteínas e modulando sua atividade enzimática ou regulatória, e a "riboswitches" presentes em na região 5´ de determinados RNAs mensageiros. O efeito da ligação deste dinucleotídeo pode ser positivo ou negativo, dependendo da molécula-alvo. Este projeto pretende analisar como níveis alterados de c-di-GMP afetam o proteoma do fitopatógeno Xanthomonas campestris pv. citri 306 (XAC) e do patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa PA14, a fim de buscar novos mecanismos de regulação. Para tanto, linhagens mutantes ou superexpressando genes relacionados ao metabolismo de c-di-GMP serão construídas, seu perfil proteico será avaliado por eletroforese bidimensional e as proteínas diferencialmente expressas serão identificadas por espectrometria de massa. Padrões comuns entre as duas bactérias estudadas poderão indicar vias conservadas de controle em nível de tradução ou pós-traducional, afetadas pela concentração intracelular do segundo mensageiro c-di-GMP. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
NICASTRO, GIANLUCCA G.; KAIHAMI, GILBERTO H.; PEREIRA, THAYS O.; MEIRELES, DIOGO A.; GROLEAU, MARIE-CHRISTINE; DEZIEL, ERIC; BALDINI, REGINA L. Cyclic-di-GMP levels affect Pseudomonas aeruginosa fitness in the presence of imipenem. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, v. 16, n. 5, p. 1321-1333, MAY 2014. Citações Web of Science: 7.

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