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Mutações adaptativas no operon pst de Escherichia coli

Processo: 13/19307-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2014 - 31 de julho de 2016
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
Bolsa(s) vinculada(s):14/25894-7 - Mutações adaptativas no operon pst de Escherichia coli, BP.TT
Assunto(s):Seleção natural  Mutação  Óperon  Regulon  Escherichia coli 

Resumo

Segundo a síntese neo-Darwiniana mutações são eventos aleatórios, que ao conferirem algum benefício para o organismo podem ser selecionadas e fixadas na população. Ou seja, a seleção natural filtra mutações pré-existentes, selecionando aquelas que conferem alguma vantagem adaptativa. Porém, nos últimos 25 anos novas evidências vem sugerindo a existência de um tipo de mutação que foge dos padrões estabelecidos pela seleção natural clássica, a chamada "mutação adaptativa". Estudos com microrganismos vem mostrando que as mutações adaptativas estão relacionadas a fenótipos não-letais e são, aparentemente, influenciadas de forma direta pelas condições do meio. O mecanismo pelo qual as mutações adaptativas se formam ainda não está claro, sendo vigorosamente debatido na comunidade científica. O regulon PHO compreende um conjunto de genes que responde ao estímulo externo de limitação de fosfato (Pi). O operon pst (pstSCAB-phoU) pertence ao regulon PHO e codifica para um sistema de transporte de Pi de alta afinidade. Além disso,esse sistema protéico também age como repressor dos genes de PHO em condições de abundância de Pi no meio. Escherichia coli não consegue utilizar glicerol-2-fosfato (G2P) como fonte de carbono em condições de abundância de fosfato porque o regulon PHO encontra-se reprimido. Portanto, nessas condições a presença de G2P exerce uma pressão seletiva para aliviar a repressão que o excesso de Pi exerce sobre o regulon PHO, resultando em mutações PHO-constitutivas. A maioria dos mutantes PHO-constitutivos estão localizados no operon pst. Resultados preliminares em nosso laboratório indicam que estes mutantes podem ser de natureza adaptativa.Neste projeto, o mecanismo de seleção de mutantes PHO-constitutivos, que permitem o crescimento das bactérias com G2P será investigado. As mutações nooperon pst serão identificadas e sequenciadas. Será também avaliada a natureza adaptativa dos mutantes PHO-constitutivos, e serão caracterizados os fatores relevantes para o surgimento destas mutações, tal como o papel do fator à alternativo RpoS. Além disso, foi observado em nosso laboratório que alguns dos mutantes PHO-constitutivos são instáveis, e dão origem a mutantes secundários não-constitutivos. Para compreender este fenômeno, iremos caracterizar estas mutações. Esperamos deste modo aprofundar nosso conhecimento sobre o mecanismo de controle do regulon PHO e desvendar o papel que os genes do operon pst têm sobre este intrincado sistema de regulação. (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)
NEVES, HENRIQUE IGLESIAS; PEREIRA, TUANNY FERNANDA; YAGIL, EZRA; SPIRA, BENY. Ugp and PitA Participate in the Selection of PHO-Constitutive Mutants. Journal of Bacteriology, v. 197, n. 8, p. 1378-1385, APR 2015. Citações Web of Science: 3.

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