Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Victor Augusto Araújo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/39511
Resumo: Klebsiella pneumoniae é um patógeno oportunista que causa principalmente infecções respiratórias e do trato urinário. A ocorrência frequente de isolados virulentos resistentes a múltiplas drogas levou a inclusão dessa espécie na lista da OMS das principais prioridades para pesquisa e desenvolvimento de alternativas terapêuticas. O conhecimento abrangente dos mecanismos moleculares subjacentes à virulência da K. pneumoniae pode levar à proposta de medicamentos mais eficientes e específicos. O Sistema de Secreção Tipo VI (T6SS) contribui para a competição bacteriana, invasão celular e colonização in vivo. Apesar dos estudos que mostram o envolvimento do T6SS na patogênese da K. pneumoniae, pouco se conhece sobre a regulação de sua expressão. O entendimento dos mecanismos regulatórios pode fornecer pistas sobre a função desse sistema e contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento de infecções por K. pneumoniae. Esse trabalho teve como objetivo identificar mecanismos de regulação transcricional dos genes do T6SS de K. pneumoniae Para isso, analisamos os genomas de três cepas (Kp52.145, HS11286 e NTUH-K2044) de forma a predizer e padronizar a anotação dos genes de T6SS através de buscas de similaridade. Foram encontrados 38 genes do T6SS em Kp52.145, 29 em HS11286 e 30 em NTUH-K2044. Nas adjacências dos genes do T6SS foram encontrados genes envolvidos em sistemas de captação de ferro, sugerindo que o T6SS de K. pneumoniae também pode desempenhar um papel na importação de íons. Foram identificadas 17 regiões promotoras dependentes de \03C370 em Kp52.145, 12 em HS11286 e 12 em NTUH-K2044. Identificamos ainda 17, 12 e 15 sequências promotoras a partir dos sítios putativos de \03C354. Também identificamos 165 sítios de ligação para reguladores transcricionais em Kp52.145, 125 em HS11286 e 134 em NTUH-K2044. Nossos resultados in silico sugerem que o T6SS de K. pneumoniae seja regulado em resposta a sinais ambientais e devem direcionar experimentos in vitro que testem a resposta de K. pneumoniae a variações de temperatura (H-NS), de nutrientes (GcvA e Fis), estresse oxidativo (OxyR) e osmolaridade (RscAB e OmpR).
id CRUZ_e0474bb18606eb1903b4497b98c2e066
oai_identifier_str oai:www.arca.fiocruz.br:icict/39511
network_acronym_str CRUZ
network_name_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
repository_id_str 2135
spelling Barbosa, Victor Augusto AraújoSantos, Leticia Miranda Lery2020-01-27T11:48:54Z2020-01-27T11:48:54Z2019BARBOSA, Victor Augusto Araújo. Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae. 2019. 170 f. Tese (Doutorado em Biologia Computacional e Sistemas) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/39511Klebsiella pneumoniae é um patógeno oportunista que causa principalmente infecções respiratórias e do trato urinário. A ocorrência frequente de isolados virulentos resistentes a múltiplas drogas levou a inclusão dessa espécie na lista da OMS das principais prioridades para pesquisa e desenvolvimento de alternativas terapêuticas. O conhecimento abrangente dos mecanismos moleculares subjacentes à virulência da K. pneumoniae pode levar à proposta de medicamentos mais eficientes e específicos. O Sistema de Secreção Tipo VI (T6SS) contribui para a competição bacteriana, invasão celular e colonização in vivo. Apesar dos estudos que mostram o envolvimento do T6SS na patogênese da K. pneumoniae, pouco se conhece sobre a regulação de sua expressão. O entendimento dos mecanismos regulatórios pode fornecer pistas sobre a função desse sistema e contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento de infecções por K. pneumoniae. Esse trabalho teve como objetivo identificar mecanismos de regulação transcricional dos genes do T6SS de K. pneumoniae Para isso, analisamos os genomas de três cepas (Kp52.145, HS11286 e NTUH-K2044) de forma a predizer e padronizar a anotação dos genes de T6SS através de buscas de similaridade. Foram encontrados 38 genes do T6SS em Kp52.145, 29 em HS11286 e 30 em NTUH-K2044. Nas adjacências dos genes do T6SS foram encontrados genes envolvidos em sistemas de captação de ferro, sugerindo que o T6SS de K. pneumoniae também pode desempenhar um papel na importação de íons. Foram identificadas 17 regiões promotoras dependentes de \03C370 em Kp52.145, 12 em HS11286 e 12 em NTUH-K2044. Identificamos ainda 17, 12 e 15 sequências promotoras a partir dos sítios putativos de \03C354. Também identificamos 165 sítios de ligação para reguladores transcricionais em Kp52.145, 125 em HS11286 e 134 em NTUH-K2044. Nossos resultados in silico sugerem que o T6SS de K. pneumoniae seja regulado em resposta a sinais ambientais e devem direcionar experimentos in vitro que testem a resposta de K. pneumoniae a variações de temperatura (H-NS), de nutrientes (GcvA e Fis), estresse oxidativo (OxyR) e osmolaridade (RscAB e OmpR).Klebsiella pneumoniae is an opportunistic pathogen that mainly causes respiratory and urinary tract infections. The frequent occurrence of virulent and multiple drug-resistant isolates led the WHO to include this species in the list of top priorities for research and development of therapeutic alternatives. A comprehensive knowledge of the molecular mechanisms underlying K. pneumoniae virulence may lead to the proposal of more efficient and specific drugs. One of its virulence factors is the Type VI Secretion System (T6SS), which contributes to bacterial competition, cell invasion and in vivo colonization. Despite the few studies showing the involvement of T6SS in K. pneumoniae pathogenesis, little is known concerning the regulation of its expression. The understanding of regulatory mechanisms may give more clues about the function of the system and the possibilities of future interference in this process. This work aimed to standardize the annotation of T6SS genes in K. pneumoniae strains and identify mechanisms of their transcriptional regulation through computational predictions. We analyzed the genomes of Kp52.145, HS11286 and NTUH-K2044 strains to perform a broad prediction and re-annotation of T6SS genes through similarity searches. 38 genes were found in Kp52.145, while 29 in HS11286 and 30 in NTUH-K2044. Genes coding for iron uptake systems are encoded in adjacencies of T6SS, suggesting that K. pneumoniae T6SS might also play a role in ion import. Some of the T6SS genes are comprised of syntenic regions. 17 σ 70 - dependent promoter regions were identified in Kp52.145, 12 in HS11286, and 12 in NTUHK2044. In addition, 17, 12 and 15 σ54 -dependent promoter sequences were found in Kp52.145, HS11286 and NTUH-K2044. Using Virtual Footprint we retrieved a total of 165 binding sites for transcriptional regulators in Kp52.145 and 125 in HS11286 and 134 in NTUH-K2044. The data presented herein are derived from computational analysis. Although future experimental studies are required to confirm those predictions, they suggest that K. pneumoniae T6SS might be regulated in response to environmental signals that are indeed sensed by the bacteria inside the human host: temperature (H-NS), nutrition limitation (GcvA and Fis), oxidative stress (OxyR) and osmolarity (RscAB and OmpR).Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porSistema de secreção do tipo VIT6SSRegulação transcricionalKlebsiella pneumoniaeGenoma bacterianoSistemas de secreção tipo VIKlebsiella pneumoniaeGenoma bacterianoCaracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniaeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2019Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia Computacional e Sistemasinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALvictor_barbosa_ioc_dout_2019.pdfapplication/pdf5785264https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/2/victor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf76c8015927d318a673c6bee1443bf234MD52TEXTvictor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf.txtvictor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain270586https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/3/victor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf.txt8ee63def58a5977c5359514efd2824a6MD53icict/395112020-01-28 02:02:27.573oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352020-01-28T05:02:27Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
title Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
spellingShingle Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
Barbosa, Victor Augusto Araújo
Sistema de secreção do tipo VI
T6SS
Regulação transcricional
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
Sistemas de secreção tipo VI
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
title_short Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
title_full Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
title_fullStr Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
title_full_unstemmed Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
title_sort Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae
author Barbosa, Victor Augusto Araújo
author_facet Barbosa, Victor Augusto Araújo
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Barbosa, Victor Augusto Araújo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Santos, Leticia Miranda Lery
contributor_str_mv Santos, Leticia Miranda Lery
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Sistema de secreção do tipo VI
T6SS
Regulação transcricional
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
topic Sistema de secreção do tipo VI
T6SS
Regulação transcricional
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
Sistemas de secreção tipo VI
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
dc.subject.decs.pt_BR.fl_str_mv Sistemas de secreção tipo VI
Klebsiella pneumoniae
Genoma bacteriano
description Klebsiella pneumoniae é um patógeno oportunista que causa principalmente infecções respiratórias e do trato urinário. A ocorrência frequente de isolados virulentos resistentes a múltiplas drogas levou a inclusão dessa espécie na lista da OMS das principais prioridades para pesquisa e desenvolvimento de alternativas terapêuticas. O conhecimento abrangente dos mecanismos moleculares subjacentes à virulência da K. pneumoniae pode levar à proposta de medicamentos mais eficientes e específicos. O Sistema de Secreção Tipo VI (T6SS) contribui para a competição bacteriana, invasão celular e colonização in vivo. Apesar dos estudos que mostram o envolvimento do T6SS na patogênese da K. pneumoniae, pouco se conhece sobre a regulação de sua expressão. O entendimento dos mecanismos regulatórios pode fornecer pistas sobre a função desse sistema e contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento de infecções por K. pneumoniae. Esse trabalho teve como objetivo identificar mecanismos de regulação transcricional dos genes do T6SS de K. pneumoniae Para isso, analisamos os genomas de três cepas (Kp52.145, HS11286 e NTUH-K2044) de forma a predizer e padronizar a anotação dos genes de T6SS através de buscas de similaridade. Foram encontrados 38 genes do T6SS em Kp52.145, 29 em HS11286 e 30 em NTUH-K2044. Nas adjacências dos genes do T6SS foram encontrados genes envolvidos em sistemas de captação de ferro, sugerindo que o T6SS de K. pneumoniae também pode desempenhar um papel na importação de íons. Foram identificadas 17 regiões promotoras dependentes de \03C370 em Kp52.145, 12 em HS11286 e 12 em NTUH-K2044. Identificamos ainda 17, 12 e 15 sequências promotoras a partir dos sítios putativos de \03C354. Também identificamos 165 sítios de ligação para reguladores transcricionais em Kp52.145, 125 em HS11286 e 134 em NTUH-K2044. Nossos resultados in silico sugerem que o T6SS de K. pneumoniae seja regulado em resposta a sinais ambientais e devem direcionar experimentos in vitro que testem a resposta de K. pneumoniae a variações de temperatura (H-NS), de nutrientes (GcvA e Fis), estresse oxidativo (OxyR) e osmolaridade (RscAB e OmpR).
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-01-27T11:48:54Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-01-27T11:48:54Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BARBOSA, Victor Augusto Araújo. Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae. 2019. 170 f. Tese (Doutorado em Biologia Computacional e Sistemas) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/39511
identifier_str_mv BARBOSA, Victor Augusto Araújo. Caracterização de mecanismos de regulação transcricional dos genes do sistema de secreção do tipo VI em Klebsiella pneumoniae. 2019. 170 f. Tese (Doutorado em Biologia Computacional e Sistemas) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
url https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/39511
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron:FIOCRUZ
instname_str Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron_str FIOCRUZ
institution FIOCRUZ
reponame_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
collection Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
bitstream.url.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/1/license.txt
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/2/victor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/39511/3/victor_barbosa_ioc_dout_2019.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
76c8015927d318a673c6bee1443bf234
8ee63def58a5977c5359514efd2824a6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.arca@fiocruz.br
_version_ 1813009261469368320