The uncertain consequences of transferring bacterial strains between laboratories: rpoS instability as an example

• Processo: 11/19986-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Beny Spira
• Beneficiário: Beny Spira
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Evolução molecular Heterogeneidade genética Mutação Escherichia coli Publicações de divulgação científica Artigo científico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escherichia coli | Evolução | Mutações | rpoS | evolução de bactérias

Resumo

Estudos microbiológicos requerem frequentemente a troca de cepas entre laboratórios. A integridade genética das amostras é fundamental para a reprodutibilidade dos experimentos. Nos últimos 50 anos, uma das formas mais comuns para a transferência de amostras de bactérias tem sido a inoculação em stabs. Culturas incubadas em stabs por longos períodos exibem instabilidade genética. Um dos genes que mais sofre com esta instabilidade é rpoS. A proteínas RpoS acumula-se na bactéria em resposta a diversos estresses e acaba competindo com o fator sigma vegetativo pela ligação ao cerne da RNA polimerase. Em condições de limitação nutricional, são selecionadas mutações no gene rpoS ou em genes que regulam sua expressão. Neste trabalho foi investigado se incubações curtas em stabs e o envio de stabs por intermédio do correio postal resulta em heterogeneidade genética. Nós relatamos que amostras de E. coli K-12 enviadas pelo correio aéreo em tr½s ocasiões distintas tornaram-se heterogêneas. Estudos de reconstrução indicaram que os stabs continham mutações encontradas em estudos de mutantes GASP cultivados em meio LB. Pelo menos 40% dos estoques bacterianos reconstruídos e uma proporção similar de bactérias enviadas pelos correios continham estas mutações. Mutantes com baixos níveis de RpoS surgiram após 7 dias de incubação nos stabs. A análise das sequências de 10 segregantes revelou que estes continham mutações distintas no gene rpoS. Estes mutantes apresentaram fenótipos clássicos de bactérias rpoS-negativas. A estabilidade da cepa selvagem foi também testada em filtros embebidos em glicerol. Nestas circunstâncias, mutantes GASP surgiram somente após 3 semanas de incubação. Neste trabalhos, também demonstramos que o nível intrinsecamente alto de RpoS na cepa MC4100 é devido a presença de uma sequencia IS1 no gene rssB. Uma vez que muitas cepas de E. coli contém níveis altos de RpoS, a aintyegridade destas cepas durante o transporte e armazenamento em stabs deve ser questionada. Variações encontradas em coleções de cepas podem ser devidas a estes problemas de transporte e armazenamento das bactérias. Estes resultados podem também explicar a variabilidade encontrada em cepas da coleção ECOR e indica o desenvolvimento de novas e melhores formas de transporte de bactérias. (AU)