Abordagens de biologia sintética para decifrar os mecanismos de integração de sinais em promotores bacterianos complexos

• Processo: 12/22921-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• 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
• Pesquisadores associados: Stephen Busby ; Víctor de Lorenzo
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/14883-8 - Reconstrução da complexidade da rede regulatória de Pseudomonas aeruginona, BP.IC; 19/06672-7 - Montagem de genoma para identificação de genes de resistência a antibióticos em isolados clínicos do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, BP.IC; 19/04942-7 - Biologia sintética aplicada a Rhodosporidium toruloides visando a produção de químicos finos, BP.DR; + mais bolsas vinculadas 19/04604-4 - Prospecção e caracterização de promotores responsivos a hipóxia utilizando genômica funcional, BP.IC; 19/03212-5 - Padronização de sistemas de expressão de alta eficiência em Escherichia coli baseado no indutor benzoato, BP.TT; 18/04810-0 - Desconstruindo a complexidade nas redes regulatórias de formação de biofilme em Escherichia coli, BP.DD; 18/06509-6 - Desenho de novos promotores sintéticos de leveduras baseados em abordagens in silico, BP.MS; 18/08607-5 - Quantificação do efeito do espaçamento entre as regiões -35/-10 em promotores sintéticos bacterianos, BP.IC; 18/01820-5 - Padronização de sistemas de expressão de alta eficiência em Escherichia coli baseado no indutor benzoato, BP.TT; 18/03857-3 - Desconstrução da complexidade regulatória em Escherichia coli através de abordagens de biologia sistêmica, BP.IC; 18/03274-8 - Aplicação de biologia sintética na construção de circuito genético para melhorar o efeito antitumoral da Salmonella spp., BP.MS; 17/17924-1 - Construção de promotores sintéticos para expressão de celulases usando novos elementos cis-regulatórios em Trichoderma reesei, BP.DD; 17/04217-5 - Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para busca e predição de força de promotores em bactéria para aplicações em biologia sintética, BP.IC; 16/19179-9 - Desvendando as relações arquitetura/função de promotores bacterianos complexos utilizando abordagens de biologia sintética, BP.DR; 16/05472-6 - Engenharia e prospecção de novos elementos regulatórios em bactéria através de abordagens de biologia sintética, BP.MS; 16/03763-3 - Desvendando os mecanismos de regulação gênica a nível de células únicas em Trichoderma reesei, BP.MS; 16/11093-8 - Construção de biossensores de arsênio ultrassensíveis através da abordagem da biologia sintética, BP.IC; 16/01946-3 - Construção de promotores sintéticos para expressão de celulases usando novos elementos cis-regulatórios em Trichoderma reesei, BP.MS; 15/22386-3 - Construção e caracterização de promotores constitutivos mutantes e de promotores controlados pelos reguladores globais CRP e Fis em Escherichia coli, BP.IC; 15/12553-0 - Construção de linhagens hospedeiras de E. coli para a caracterização de bibliotecas de promotores, BP.TT - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biologia sintética Modelagem de sistemas biológicos Regulação da expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Sintetica | Modelagem de Sistemas Biológicos | Regulação gênica | Biologia Sintética

Resumo

A habilidade de coordenar a expressão de milhares de genes em resposta a diferentes estímulos é uma característica essencial de qualquer ser vivo. Entretanto, o conhecimento atual sobre esse processo há sido obtido em sistemas formados por poucos elementos regulatórios. Nesse contexto, o presente projeto propõe a utilização de um sistema experimental (Escherichia coli) juntamente com as ferramentas conceptuais e matérias da Biologia Sintética para examinar os mecanismos moleculares (hardware) e a lógica intrínseca (software) responsáveis pelo comportamento regulatório de sistemas biológicos complexos. A abordagem principal envolverá a criação de bibliotecas de promotores sintéticos formandos pela combinação aleatória de sequências operadoras para cinco reguladores globais de E. coli (IHF, Fis, Crp, NarL e Fnr). O comportamento das bibliotecas resultantes, serão parametrizados in células únicas e em populações para permitir a quantificação da capacidade transcricional, cinética e o ruído estocástico dos sistemas. Os resultados serão utilizados para a criação e análise de modelos computacionais dedicados a identificar as regras gerais dos sistemas em questão e para predizer o comportamento de novos promotores sintéticos. Os resultados esperados deveriam contribuir não somente parta um melhor entendimento dos mecanismos fundamentais relacionados com a integração de sinais em promotores procarióticos, senão que também permitiriam gerar as regras e os métodos necessários para o desenho de sistemas biológicos padronizados para diferentes aplicações biotecnológicas. (AU)

Publicações científicas

(23)

(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)

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