Tesis doctoral de Juan David Cabrer Panes
En bacterias, la regulación ambiental de la expresión génica es un proceso de vital importancia que permite generar respuestas adaptativas frente a las condiciones cambiantes del entorno, incrementando así su capacidad de supervivencia. Dicha regulación depende de la existencia de distintos sistemas de transducción de señales, como es el caso de la alarmona ppgpp, regulador global bacteriano que causa alteraciones en el patrón de expresión génica en respuesta a distintos estímulos ambientales. En nuestro grupo de investigación se estudia el papel de ppgpp en la regulación de la expresión de distintos factores de virulencia en cepas uropatógenas de e. Coli (upec) bajo diferentes condiciones ambientales. Así, se ha determinado que ppgpp induce la expresión del flagelo, de la ¿-hemolisina, de la fimbria de tipo 1 y el crecimiento en forma de biofilm. El crecimiento en forma de biofilm promueve la colonización y supervivencia de las bacterias en el hospedador al proteger frente a distintos tipos de estrés. Entre los factores celulares implicados en la correcta maduración de biofilms bacterianos encontramos la proteína antígeno 43 (ag43), codificada en el gen agn43. ésta es una adhesina que promueve la agregación celular y que está implicada en distintos aspectos de la virulencia de escherichia coli. La regulación de la expresión transcripcional del gen agn43 tiene lugar a dos niveles: mediante un mecanismo de variación de fase, que determina el porcentaje de células en la población que expresan agn43 (células on), y mediante la regulación clásica a nivel de la actividad de la región promotora, que determina el grado de expresión en las células on. En este trabajo, se ha estudiado el papel de ppgpp en la regulación de la expresión de agn43, así como la existencia de una posible regulación ambiental de la expresión de dicho gen, en la cepa mg1655 de e. Coli. Los resultados obtenidos han permitido establecer que, a 37ºc, ppgpp induce la actividad del promotor de agn43 y no ejerce ningún efecto en el control de la variación de fase de dicho gen. Esta inducción de la actividad del promotor se traduce en un incremento significativo de la cantidad de proteína ag43 producida, observándose a nivel fenotípico un incremento de la capacidad de agregación celular. Estos resultados son muy interesantes, ya que a nuestro conocimiento, describen por primera vez un factor celular que regula la actividad del promotor de agn43. Además, evidencian la importancia de dicho nivel de regulación en el establecimiento de unos niveles adecuados de expresión de agn43. Estudios realizados a nivel de célula individual (single cell) han establecido la existencia de una termorregulación dual, tanto a nivel de variación de fase como de actividad del promotor, de la expresión de agn43. Dicha termorregulación promueve el establecimiento de un patrón diferencial de la distribución de la proteína ag43 en la población bacteriana atendiendo a la temperatura de incubación: pocas células expresando agn43 (estado on) con una elevada actividad del promotor a 30ºc, y un porcentaje mayor de células en estado on con menor actividad del promotor a 37ºc. Ppgpp se encuentra implicado en dicha termorregulación dual, tanto a nivel de la variación de fase como de la actividad del promotor, indicando que ppgpp juega un papel crucial en el establecimiento del correcto patrón de expresión de ag43 en respuesta a la temperatura. Finalmente, se ha demostrado que el crecimiento en medio sólido induce la actividad del promotor de agn43 a temperaturas elevadas (37ºc) de forma independiente a ppgpp.
Datos académicos de la tesis doctoral «La alarmona ppgpp modula la expresión de la proteína antígeno 43 de eschericia coli.«
- Título de la tesis: La alarmona ppgpp modula la expresión de la proteína antígeno 43 de eschericia coli.
- Autor: Juan David Cabrer Panes
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 01/04/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Carlos Balsalobre Parra
- Tribunal
- Presidente del tribunal: montserrat Llagostera casas
- virginia Aragón fernández (vocal)
- (vocal)
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