Caracterização dos níveis de tradução de variantes de RBSs sintéticos bacterianos

• Processo: 18/11926-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: María Eugenia Guazzaroni
• Beneficiário: Caroline Moncaio Moda
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/04309-1 - Novas abordagens para melhorar a prospecção funcional de biocatalizadores em bibliotecas metagenômicas, AP.JP
• Assunto(s): Biologia sintética Bactérias Ribossomos Sítios de ligação RNA mensageiro Variedades invariantes Análise in silico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bacteria | Biologia Sintetica | Circuitos Sintéticos | Proteína fluorescente verde | Sítios de ligação ao ribossomo | taxa de tradução | Biologia Sintética

Resumo

Sítios de ligação ao ribossomo (RBS, do inglês Ribosome Binding Site) são pequenas sequências a montante do códon de iniciação de dado gene que favorecem a interação da região 3' do RNA ribossomal 16S, componente da subunidade menor do ribossomo procariótico, com o gene a ser traduzido (SHULTZABERGER et al., 2001). Também chamadas de "Região de Shine-Dalgarno" nos RNAs procarióticos, essas sequências possuem forte influência na taxa de tradução de RNAs mensageiros e possuem como características fundamentais a composição dos nucleotídeos que as formam e o espaçamento de tamanho variável entre a região de ligação ao ribossomo e a região de iniciação da tradução, que é fundamental para a capacidade de recrutar a maquinaria celular de tradução. (NELSON; COX, 2008). Como a sequência de nucleotídeos de um RBS é um indicativo de sua capacidade de interação com o ribossomo, modelos in silico das interações entre ribossomos e mRNA têm sido utilizados com sucesso para prever forças de iniciação relativas entre RBS, sendo possível se antecipar sequências em potencial com forças desejadas (SALIS et al., 2009). Isso permite que se estude o impacto de diferentes taxas de tradução na maquinaria celular durante processos de produção heteróloga de proteínas, uma análise que pode otimizar taxas produção, especialmente quando se considera as demandas requeridas das linhagens industriais (GOROCHOWSKI et al.,2014). Um estudo recente mostra que até mesmo um pequeno conjunto de RBSs pode contemplar níveis de tradução de proteínas em variações de até duas ordens de grandeza, concluindo que a montagem combinatória de RBSs pode modular significantemente níveis de tradução de múltiplos genes em um operon sintético (ZELCBUCH et al., 2013). No nosso grupo de pesquisa, um projeto em andamento visa combinar diversos níveis de tradução de três genes metagenômicos relacionados com resistência a acidez visando obter um cluster optimizado de genes que confira resistência a baixo pH em bactérias. Neste trabalho, pretendemos investigar o efeito dos RBSs selecionados na proposta mencionada utilizando a proteína fluorescente verde (GFP, green fluorescente protein) como medida da força de tradução em Escherichia coli. Os dados gerados serão integrados com os obtidos no projeto que visa expandir a resistência a acidez em bactérias utilizando circuitos sintéticos.