Proteômica de Chromobacterium violaceum submetida à microgravidade simulada

• Autor(a) principal: Santos, Jonathas Diego Lima
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24946
• topic: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA; Bactéria; Expressão diferencial; Proteômica shotgun e rede de interação

Chromobcterium violaceum (C. violaceum) é uma bactéria Gram-negativa, encontrada em regiões tropicais e subtropicais, considerada organismo modelo de vida livre. Alguns estudos proteômicos realizados com esta bactéria demonstraram sua capacidade de adaptação a desafios ambientais, como alta concentração de ferro e exposição ao estresse oxidativo. No entanto, nenhum estudo foi feito com esta espécie submetida à microgravidade simulada (MGS), ou seja, em condições em que a gravidade é artificialmente reduzida para menos de 1xg. Estudos MGS podem ser importantes para entender as modulações em nível molecular sofridas pelos organismos vivos. Portanto, o objetivo deste estudo foi caracterizar a resposta de C. violaceum, como organismo modelo de vida livre, cultivado em MGS, usando técnicas de proteômica para entender como a bactéria responde a esse estresse. A MGS foi conseguida por meio da rotação do vessel ao redor do eixo horizontal perpendicular ao vetor gravitacional nos sistemas de cultura de células rotativas - Rotating Cell Culture Systems – (RCCS4). MGS foi conduzido a uma velocidade de 40 rpm por um período de 12 horas para obter a curva de crescimento a cada 2 horas. Proteínas totais foram extraídas de amostras de cultura de células bacteriana coletada às 5 e 12 horas, correspondendo as fases exponenciais inicial (MG5) e tardia (MG12), respectivamente, tendo a curva de crescimento como referência. Após a tripsinização, as amostras foram analisadas em espectrômetro de massas Q-TOF. Como resultado um total de 212 proteínas durante às 5h de crescimento e 192 às 12h foram detectadas, das quais 144 delas foram comuns em ambos os períodos. No proteoma de C. violaceum obitido em 5h de crescimento 195 proteínas foram identificadas em gravidade normal (GN5) e 155 proteínas foram identificadas em MG5, sendo 18 upreguladas, 19 downreguladas e 17 expressas somente na condição de MG5. No proteoma obtido em 12h de crescimento, 165 proteínas foram identificadas em gravidade normal (GN12) e 173 em MG12, das quais, 17 foram upreguladas, 22 downreguladas e 28 expressas somente na condição de MG12 Além disso, foi possível identificar 25 proteínas com função desconhecida em MG5 e MG12. Utilizando ferramentas computacionais foi possível construir redes de interações proteína-proteína (PPI) e as sub-redes contendo grupo de proteínas com funções correlacionadas, analisar vias metabólicas, processos biológicos, contexto genômico e busca por domínios conservados e sequências homólogas de proteínas com função desconhecida. Como resultado, identificamos sub-redes relacionadas com a biossíntese de proteínas, regulação da transcrição e tradução, resposta ao estresse e metabolismo energético, concluímos que as respostas celulares associadas à expressão diferencial induzida pela MGS levaram à diminuição do crescimento de C. violaceum, acompanhado pela regulação negativa de proteínas relacionadas com processos transcricionais, traducionais e liberação de energia por vias aeróbicas e pela regulação positiva de proteínas envolvidas no estresse oxidativo, na via anaeróbica e na sobrevivência celular.