Caracterização de novos circuitos regulatórios de expressão gênica em Alfaproteobactérias

Resumo

O início da transcrição é considerado o passo regulatório mais importante da expressão gênica, exercido pelos fatores de transcrição, mas a literatura mais recente vem reportando cada vez mais a importância do papel da regulação pós-transcricional. Dentre os mecanismos mais estudados estão aqueles mediados pelos pequenos RNAs regulatórios e pelas proteínas ligantes de RNA, que se ligam a RNAs-alvo, e definem suas propriedades de estabilidade e tradução. Estes sistemas ainda estão muito pouco caracterizados em bactérias além do modelo E. coli, especialmente em grupos filogeneticamente mais distintos. Este projeto visa caracterizar alguns mecanismos regulatórios de Caulobacter crescentus, uma espécie de vida livre e não-patogênica e que possui muitas ferramentas genéticas já bem estabelecidas, como modelo do grupo das alfaproteobactérias. A compreensão dos mecanismos regulatórios deste grupo, sendo conservados entre as espécies, tem grande potencial de aplicação em outras espécies de interesse. As alfa-proteobactérias são um grupo muito amplo e que incluem muitos gêneros de interesse, como, por exemplo, patogênicas humanas e de animais (Brucella, Bartonella, Ricketsia), fitopatógenos (Agrobacterium), fixadoras de nitrogênio (Beijerinckia, Rhizobium) e simbiontes de plantas e insetos (Rhizobium, Wolbachia). Em C. crescentus foram preditos cerca de 133 sRNAs por análises in silico, mas apenas quatro foram caracterizados até o momento, e assim propomos estudar o papel de alguns sRNAs potencialmente envolvidos na regulação de genes de resposta a estresses. Também vamos determinar o papel do regulador de transcrição IscR na regulação de genes envolvidos com a síntese do grupo Fe-S, e de outros genes importantes para a homeostase de ferro. Em C. crescentus, a enzima aconitase está associada ao degradossomo de RNA, sugerindo que esta enzima tenha um papel regulatório mais abrangente, já que não foi identificado um sRNA regulatório da homeostase de ferro. Assim, vamos analisar o papel regulatório da aconitase sobre a expressão gênica, mais especialmente no metabolismo de ferro. Dois genes conservados codificando proteínas de função desconhecida são reprimidos por Fe-FUR e altamente induzidos em condições de carência de ferro, e o papel destas proteínas como um novo sistema de sinalização em resposta à ferro será investigado. (AU)