Proof of concept of PhageDuction: heterologous transduction mediated by bacteriophage SPP1

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Nuno Filipe Pais dos, 1991-
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/9609
Resumo: Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013
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spelling Proof of concept of PhageDuction: heterologous transduction mediated by bacteriophage SPP1BiotecnologiaBacteriófagosBacillus subtilisTeses de mestrado - 2013Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013Technologies for gene delivery are on the basis of many biotechnological and medical applications. The currently available technologies still fail to completely fulfill the requirements of an ideal system, that is, one that allows efficient and stable gene delivery, in a cell-specific and non-toxic manner, independently of the target cell and at reasonable costs. This work is a prospect for the development of a new DNA delivering technology, here designated as PhageDuction. The conception of PhageDuction is based on bacteriophage SPP1 and its cellular receptor, the Bacillus subtilis membrane protein YueB. There are only three essential requirements for SPP1 DNA ejection into host cells: the presence of the YueB receptor ectodomain at the B. subtilis surface, an energized cytoplasmic membrane and a calcium gradient between the extra- and intracellular milieu. Since the vast majority of cells maintain a membrane potential and a calcium gradient under physiologic conditions, it is expected that SPP1 will deliver its DNA into cells decorated with the YueB ectodomain. To prove this concept, we have studied the capacity of SPP1 to deliver its DNA cargo to cells lacking YueB (resistant to SPP1 infection), after their decoration with the fusion protein YueB350LysM. This fusion is composed of the receptor ectodomain YueB350 and two LysM motifs, which are known to target a general component of the bacterial cell wall, the peptidoglycan. We show that SPP1 is able to deliver its DNA, plasmid DNA and heterologous DNA fragments to recipient cells decorated with YueB350LysM. The results obtained thus demonstrate PhageDuction functionality.As tecnologias de entrega de DNA estão na base de inúmeras aplicações biotecnológicas e médicas. As tecnologias actualmente disponíveis ainda não satisfazem completamente os requisitos de um sistema ideal, sendo este um que permita a entrega eficiente e estável de genes, de uma forma específica e não tóxica para a célula, independentemente da célula alvo e a custos reduzidos. Este trabalho é uma prospecção para o desenvolvimento de uma nova tecnologia para a entrega de DNA, aqui designada por PhageDuction. A concepção da PhageDuction é baseada no bacteriófago SPP1 e no seu receptor celular, a proteína membranar YueB de Bacillus subtilis. Existem apenas três requisitos essenciais para a ejecção do DNA de SPP1 na célula hospedeira: a presença de um ectodomínio de YueB à superfície de B. subtilis, uma membrana citoplasmática energizada e um gradiente de cálcio entre os meios extra e intracelular. Como a larga maioria das células mantém um potencial de membrana e um gradiente de cálcio em condições fisiológicas, é expectável que SPP1 insira o seu DNA em células decoradas com o ectodomínio YueB. Para provar este conceito, estudámos a capacidade do fago SPP1 em inserir o seu conteúdo de DNA em células desprovidas de YueB (resistentes à infecção por SPP1), após estas serem decoradas com a fusão YueB350LysM. Esta fusão é composta pelo ectodomínio receptor YueB350 e dois domínios LysM, os quais possuem afinidade para um componente geral da parede celular bacteriana, o peptidoglicano. Mostramos que, quando adicionado a células alvo decoradas com YueB350LysM, SPP1 consegue não só introduzir o seu DNA nestas, como também fazer a entrega de DNA plasmídico e de fragmentos de DNA heterólogo. Os resultados demonstram assim a funcionalidade da tecnologia PhageDuction.São José, Carlos Jorge Sousa de, 1972-Santos, Mário de Almeida, 1955-Repositório da Universidade de LisboaSantos, Nuno Filipe Pais dos, 1991-2013-12-02T17:02:03Z20132013-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/9609TID:201323664enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T15:54:08Zoai:repositorio.ul.pt:10451/9609Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:33:46.049238Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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