Caracterização e análise das vias de redução de nitrato em Corynebacterium peudotuberculosis biovar equi
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
Tecnologias de sequenciamento de nova geração têm o potencial para decifrar a diversidade genômica a um custo moderado. Corynebacterium pseudotuberculosis, é um parasita intracelular facultativo, responsável por causar enfermidades infecto-contagiosas de caráter crônico. A doença se apresenta de diferentes formas, de acordo com o hospedeiro acometido. Linhagens de C. pseudotuberculosis mostram alta adaptabilidade para diversos nichos ecológicos e são capazes de crescer em algumas fontes de carbono, bem como existem linhagens capazes de realizar a redução de nitrato. O objetivo deste trabalho é analisar e propor a via de redução de nitrato de Corynebacterium pseudotuberculosis biovar Equi e identificar as enzimas que constituem a cadeia de transporte de elétrons através de análises in silico. Foram analisados 15 genomas completos de C. pseudotuberculosis, para identificação in silico da cadeia respiratória e da via de redução de nitrato. Genes constituintes destas vias foram identificados. Validação experimental foi realizada por fenotipagem e PCR. Com este trabalho inédito para a espécie pretende-se utilizar a genômica comparativa e validação experimental para tentar entender e caracterizar via metabólicas associadas a respiração ainda não conhecidas em C. pseudotuberculosis. Para se adaptar a uma ampla variedade de condições de crescimento e estresse ambiental, as bactérias possuem sistemas respiratórios modulares que as permitem aperfeiçoar a produção de energia em ambientes variáveis e que podem ser hostis. A composição do sistema respiratório é ajustada de acordo com condições específicas em que se encontram, por meio de uma complexa rede de regulação que as permitem sobreviver e prosperar em um determinado ambiente, tais como compartimentos intracelulares fagossomais de macrófagos humanos. Uma maior compreensão do metabolismo respiratório de C. pseudotuberculosis será de grande importância para o discernimento das interações patógeno-hospedeiro e para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas futuras.
Abstract
Technologies for sequencing new generation have the potential to decode the genomic diversity at a moderate cost. Corynebacterium pseudotuberculosis is a facultative intracellular parasite, responsible for causing chronic infect-contagious illnesses. The disease presents itself in different ways, in accordance with the affected host. Lineages of C. pseudotuberculosis show high adaptability to different ecological niches and are able to grow in some carbon sources, besides the fact that some specific lineages are capable of achieving the nitrate reduction. The objective of this study is to analyze and propose the route of nitrite reduction of Corynebacterium pseudotuberculosis biovar Equi and to identify the enzymes that constitute the electron transport chain, through analysis in silico. A total of 15 complete genomes of C. pseudotuberculosis were analyzed, in order to identify the respiratory chain and the route of nitrate reduction in silico. Constituent genes of these routes have been identified. Experimental validation was performed through phenotyping and PCR. With this yet unpublished work for the species, comparative genomics and experimental validation are intended to be used, in order to try to understand and characterize metabolic routes associated with breathing still not known in C. pseudotuberculosis. To adapt to a wide range of growing conditions and environmental stress, bacteria have modular respiratory systems that allow them to improve energy production in variable environments, which can be hostile. The respiratory system composition is adjusted according to specific conditions in which they find themselves, by means of a complex network of regulation that allow them to survive and thrive in a particular environment, such as fagossomics intracellular compartments of human macrophages. A greater understanding of the respiratory metabolism of C. pseudotuberculosis will be of great importance to perceive the interactions between pathogen and host and for the development of therapeutic strategies in the future.
Assunto
Corynebacterium pseudotuberculosis, Nitratos, Respiração, Genômica, Genética
Palavras-chave
Corynebacterium pseudotuberculosis, Redução de nitrato, Respiração, Genômica comparativa, Adaptação