Estudo estrutural e funcional de proteínas de elementos conjugativos integrativos

• Processo: 25/04946-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: Cleiton Jesus Andrade Pereira
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10577-0 - Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), AP.CEPID
• Assunto(s): Biologia estrutural Farmacorresistência bacteriana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | Elementos conjugativos integrativos | relaxase | Resistência Bacteriana | transferência horizontal em bactérias | Biologia estrutural

Resumo

Os Elementos Conjugativos Integrativos (ICEs) são elementos genéticos móveis fundamentais para a transferência horizontal de genes (HGT). Incorporados ao DNA genômico e replicados junto ao cromossomo bacteriano, os ICEs se diferenciam de outras ilhas genômicas por sua capacidade de excisão e integração em genomas de bactérias receptoras por meio da conjugação. Esses elementos estão amplamente distribuídos entre diferentes espécies bacterianas, especialmente gram-negativas, e frequentemente carregam genes associados à resistência antimicrobiana (AMR) e tolerância a metais pesados. A crescente preocupação com a AMR tem despertado o interesse científico sobre esses elementos, que por anos foram negligenciados em relação a outros, como plasmídeos. Entre as famílias de ICEs, SXT/R391 é a mais estudada devido à conservação de genes essenciais para conjugação, integração e regulação.Neste projeto, buscamos caracterizar estrutural e funcionalmente as proteínas TraI e MobI, ambas fundamentais no processo de relaxossomo e transferência gênica. Utilizaremos técnicas de recombinação genética para interromper a expressão desses genes e analisar os fenótipos bacterianos. Além disso, empregaremos cristalografia e criomicroscopia eletrônica para determinação estrutural dessas proteínas, visto que não possuem ortólogos em outros elementos genéticos. Os experimentos in vitro e in vivo validarão a função dessas proteínas na conjugação e reconhecimento da origem de transferência (oriT). Esperamos, ao final, contribuir para o entendimento dos mecanismos de transferência dos ICEs e sua influência na disseminação da AMR.