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Fatores envolvidos com a mobilização de PAPI-1

Processo: 07/02328-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2008
Vigência (Término): 31 de agosto de 2009
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Regina Lúcia Baldini
Beneficiário:Eliezer Stefanello
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:03/09253-7 - Regulação de genes de patogenicidade: uso da bactéria Pseudomonas aeruginosa pa14 como um modelo de estudo de genes envolvidos na patogenicidade, AP.JP
Assunto(s):Ilhas genômicas   Interação proteína-proteína

Resumo

Embora a grande quantidade de dados gerados pelo sequenciamento de genomas de diversos organismos esteja disponível, toda essa informação gerada não é suficiente para a compreensão dos processos celulares. Genes bacterianos podem ser transmitidos entre diferentes organismos via conjugação, transdução e transformação. A maioria das seqüências adquiridas por transmissão horizontal de DNA faz parte do "pool" flexível de genes, que além de fagos e plasmídeos compreende também transposons, integrons e ilhas genômicas. Ilhas genômicas são regiões do cromossomo bacteriano que foram adquiridos por transmissão horizontal, podendo conferir ao organismo alguma vantagem seletiva e estão presentes em apenas algumas linhagens. Dentre essas ilhas encontramos as ilhas de patogenicidade, que possuem genes associados à virulência.A ilha de patogenicidade PAPI-1 do patógeno oportunista e Pseudomonas aeruginosa PA14 possui 115 ORFs (anotadas como RL001 a RL115), seu conteúdo G+C é menor do que o restante do genoma (59,7% contra 66,3%), localiza-se próxima a um dos genes de tRNALys e pode ser encontrada em baixa freqüência na forma epissomal. Vários grupos de genes dessa ilha são homólogos a genes encontrados também nos plasmídeos pKLC102 e pKLK106 e em ilhas genômicas de cerca de trinta linhagens de P. aeruginosa. Esses blocos de genes não são exclusivos de P. aeruginosa, tendo sido encontrado em diversas beta e gamaproteobactérias, em regiões com características de transmissão horizontal. Mohd-Zain e colaboradores (J. Bacteriol., 186: 8114, 2004) apontaram um conjunto de 33 genes “core” que definem uma família de ilhas genômicas relacionadas, estando todos estes presentes em PAPI-1.Dentre as ilhas desta família, encontra-se uma região de cerca de 86 Kb que compreende 82 ORFs do genoma do fitopatógeno Xanthomonas campestris pv. citri 306 (XAC), causadora do cancro cítrico. Esta potencial ilha genômica de XAC compreende as ORFs anotadas como XAC2205 a XAC2286, sendo 28 homólogas aos genes “core”. O conteúdo G+C desta região é 69,6 %, mais alto que a média do genoma, que é de 64%. Parte dessa ilha corresponde à UBI (“unusual best-match island”) específica de XAC denominada A4, que compreende as ORFs XAC2237 e XAC2268. Comparando as ilhas desta família em PA14 e XAC, são encontrados 32 genes em comum, quatro deles envolvidos com funções de replicação e recombinação e os outros classificados como hipotéticos ou hipotéticos conservados. Entretanto, os genes dispersos entre os genes conservados apresentam grande diversidade: enquanto fatores envolvidos com adesão são encontrados em PAPI-1, por exemplo, enzimas como NAD(P)H desidrogenase e glutationa-S-transferase são codificadas pela região equivalente em XAC.Com o objetivo de entender a função dos genes conservados nas ilhas genômicas desta família, este projeto propõe-se a analisar se há interação entre as proteínas codificadas por eles e se estes produtos gênicos são responsáveis pela excisão destas regiões. Caso essas proteínas conservadas interajam entre si, poderá se inferir que participam de uma mesmo processo, tendo sido mantidas como um bloco de genes conservados na evolução. Outra possibilidade é de que proteínas codificadas por outras regiões do genoma sejam encontradas nesta abordagem, o que mostraria que os genes adquiridos por transferência horizontal têm um papel mais amplo na biologia dos organismos nos quais estão inseridas, podendo interferir em processos cujos participantes não são codificados pelas ilhas.