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Investigação de sinais para ativação da expressão da fímbria CupD e caracterização do papel e da regulação de SigX em Pseudomonas aeruginosa PA14

Processo: 09/03528-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2009
Vigência (Término): 31 de outubro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Regina Lúcia Baldini
Beneficiário:Ana Laura Boechat Borges
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):Regulação da expressão gênica   Pseudomonas aeruginosa   Virulência

Resumo

Pseudomonas aeruginosa é uma gamaproteobactéria ubíqua capaz de infectar indivíduos imunocomprometidos e causar infecções hospitalares. Entre duas repetições diretas situadas na ilha de patogenicidade PAPI-1 da linhagem PA14, encontram-se dois grupos de genes transcritos em direções opostas. O primeiro, composto de pvrS, pvrR, rcsC e rcsB, codifica proteínas de sistemas de fosforelê e está relacionado com virulência, enquanto o segundo compreende cinco genes (cupD1-D5) e codifica uma fímbria montada pela via chaperone-usher, com alta similaridade com CupA, envolvida na formação de biofilme em outras linhagens de P. aeruginosa. Fímbrias montadas por esse mecanismo são importantes na patogenicidade de outras bactérias. Foi demonstrado por nosso grupo que, em PA14, o sistema RcsCB regula a transcrição dos genes cupD. Além disso, a transcrição de cupD é dependente de temperatura, com um nível de mRNA maior a 28 que a 37ºC, e ativada por MvaT, uma proteína da família H-NS, que atua como regulador global de transcrição. Apesar de alguns aspectos a respeito da regulação dessa fímbria terem sido revelados, os sinais que desencadeiam sua expressão permanecem desconhecidos. O objetivo desse trabalho é, portanto, elucidar os sinais necessários para a ativação da transcrição dos genes da fímbria CupD de Pseudomonas aeruginosa PA14, via fosforelês PvrSR e RcsCB, esperando-se encontrar assim as condições envolvidas na modulação da atividade e na regulação da expressão dessas proteínas transdutoras de sinal, bem como os genes responsáveis. A abordagem experimental consistirá na construção de linhagens repórteres, com o gene lacZ inserido à juzante das regiões regulatórias de pvrS, rcsC e cupD. Essas linhagens serão submetidas a diferentes meios e condições de cultura, a fim de se encontrar fatores ambientais responsáveis pela ativação da expressão dos genes de interesse. As linhagens repórteres também serão utilizadas na triagem de uma biblioteca de superexpressão, procurando-se por genes que ativem as regiões regulatórias em estudo. Também será analisado se fatores sigma alternativos ainda não estudados em P. aeruginosa têm efeito sobre a transcrição dos operons pvrSR, rcsCB e cupD. Este trabalho pretende contribuir no entendimento da regulação da expressão de genes contidos numa ilha de patogenicidade por fatores codificados na porção conservada do genoma. Como fímbrias estão envolvidas na adesão da bactéria tanto a superfícies abióticas, quanto nos tecidos do hospedeiro para o estabelecimento de uma infecção crônica, informações sobre a regulação da expressão dessas estruturas podem ser de grande relevância no desenvolvimento de novos métodos de prevenção da formação de biofilmes e mesmo no tratamento de infecções crônicas.