Caracterização citológica e genética do divisomo, o complexo macromolecular responsável pela divisão bacteriana

Resumo

O processo de divisão bacteriana é executado por pelo menos 15 polipeptídeos que se organizam na forma de um complexo macromolecular conhecido como divisomo. O divisomo é uma máquina proteica capaz de promover o invaginamento coordenado da membrana plasmática e da parede de peptideoglicano e assim levar à construção do septo de divisão. Nosso laboratório tem estudado o funcionamento do divisomo, usando Bacillus subtilis como sistema modelo. Um dos aspectos menos compreendidos sobre o divisomo diz respeito ao mecanismo de sua montagem e como esta é regulada. Neste âmbito, propomos responder a duas perguntas neste projeto: 1) Como é a seqüência de eventos que leva à montagem do divisomo? 2) Existe regulação da expressão de proteínas divisomais ao longo do ciclo celular? Para responder a estas perguntas adotaremos abordagens de microscopia de fluorescência vital ("live cell microscopy"). Para estudar a seqüência temporal de montagem do divisomo, utilizaremos medidas sistemáticas da freqüência de co-localização entre FtsZ, a primeira proteína a localizar-se no sítio de divisão, e as demais proteínas divisomais. Para determinarmos se há regulação da expressão utilizaremos GFP como repórter e métodos de análise automatizada de imagens para quantificar a expressão de proteínas divisomais ao longo do ciclo celular em células individuais. Um outro aspecto importante da pesquisa em divisão bacteriana diz respeito à composição do divisomo. A cada ano novas proteínas divisomais são descritas indicando que nosso conhecimento sobre a composição do complexo ainda é incompleto. Nosso laboratório tem utilizado previsões de genômica comparativa de maneira bem sucedida para identificar novas proteínas de divisão. Propomos dar continuidade a estes estudos, testando novos candidatos previstos por genômica comparativa e caracterizando YrzD, uma nova proteína divisomal de B. subtilis. (AU)