Characterization of genes from a genomic Signature for sporulation in the human Gastrointestinal tract

• Autor(a) principal: Barreira, Mariana Esperança Faustino Monteiro
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/92374
• topic: Human gastrointestinal tract; Sporulation; Genes; Ciências Médicas

RESUMO: Cerca de 50-60% das bactérias do trato gastrointestinal humano são anaeróbicas e capazes de diferenciar esporos. Os esporos possibilitam a persistência dos organismos no ambiente, bem como a sua transmissão entre hospedeiros. Em espécies patogénicas, como é o caso de Clostridioides difficile, o esporo é fundamental para a disseminação, persistência, colonização e infeção. Recentemente foi identificada uma assinatura genómica da esporulação no intestino que contém 66 genes presentes na maioria dos organismos esporulantes. A função de cerca de um terço dos genes da assinatura não é ainda conhecida. Neste trabalho, examinámos o padrão de expressão de quatro genes da assinatura e foi estabelecida a sua dependência relativamente aos quatro fatores sigma da esporulação, usando C. difficile como modelo. Três destes genes mostraram expressão específicamente nas células em esporulação: a expressão de dois é confinada ao pré-esporo e é controlada pelo fator sigma precoce sF; um outro é específico da célula mãe sendo controlado pelo fator tardio sK. Foi iniciada a caracterização fenotípica de um mutante de eliminação em fase do gene CD22730, obtido utilizando um sistema CRISPR/Cas9. A eliminação deste gene resulta num aumento da esporulação mas os esporos formados mostram contudo uma reduzida resistência ao calor, sugerindo o envolvimento de CD22730 na biogénese do córtex do esporo. Os esporos do mutante apresentam ainda uma forte redução na espessura do manto/exósporo e uma abundância de CdeM, uma proteína essencial para a montagem do exósporo e de um apêndice polar do esporo. Assim, CD22730 parece também envolvida na formação do manto/exósporo. Os nossos resultados abrem caminho para um estudo da função do gene CD22730 em modelos animais de colonização e de doença. Para além de aprofundarem o nosso conhecimento da função dos genes da assinatura, estes estudos poderão ainda levar a novas estratégias de controlo do patogéneo C. difficile.