Perfil transcricional da haloarqueia Halobacterium salinarum NRC-1 sob estresse osmótico

• Autor(a) principal: Onga, Evelyn Ayumi
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-04102021-155303/
• topic: Archaea; Archaea; Differential gene expression; Estresse osmótico; Expressão gênica diferencial; Halobacterium salinarum; Halobacterium salinarum; Osmotic stress; RNA-seq; RNA-seq

Os lagos salinos podem sofrer variações no decorrer de um ano devido a mudanças de temperatura, incidência de radiação solar, chuvas e evaporação da água. Essas duas últimas afetam a concentração de sais na água e podem ter implicações na pressão osmótica e também no enovelamento das proteínas de organismos que vivem nesses habitats, como as haloarqueias. Halobacterium salinarum NRC-1 é uma arqueia halofílica extrema, cuja concentração ótima de crescimento é 4.3M NaCl. Um mecanismo de adaptação desse microrganismo ao seu habitat consiste na manutenção de altos níveis de cloreto de potássio internos (podendo chegar a 5M), além de apresentar proteoma com pI médio de 4,9, com muitos aminoácidos negativamente carregados em sua superfície. Os aminoácidos negativamente carregados interagem com a água e mantêm a força iônica e camada de solvatação que estabiliza a estrutura das proteínas e mantém suas funções. O objetivo deste trabalho foi identificar quais genes e mecanismos são utilizados por H. salinarum NRC-1 para sua sobrevivência em condições de hipo ou hipersalinidade. O transcritoma de amostras em meio de cultura com salinidade ótima (4,3M de NaCl), hiposalinidade (2,6M de NaCl) e hipersalinidade (5,1M de NaCl) foi mapeado utilizando o método de RNAseq e foi feita a comparação com experimentos de microarranjos de DNA e proteoma em condições semelhantes disponíveis na literatura. Foram encontrados 35 genes menos expressos e 31 genes mais expressos em hipersalinidade em relação à condição controle, enquanto em hiposalinidade foram 268 genes menos expressos e 209 mais expressos em relação à condição controle. A análise das funções dos genes mostrou alterações nos processos de tradução, formação do arquelo, mecanismo de obtenção de energia através da luz, vesículas de gás e metabolismo de glicerol. Foram feitos experimentos que confirmaram a expressão diferencial de genes relacionados à formação do arquelo (ensaio de motilidade) e metabolismo de glicerol, com uma curva de crescimento suplementada com glicerol. No ensaio de motilidade observou-se que as células em meio semi-sólido não se movimentam em hiposalinidade, diferente do que acontece em meio controle, onde as células são capazes de colonizar toda a superfície de uma placa de petri. Já a curva de crescimento com suplementação de glicerol indicou que esse soluto compatível permite um melhor crescimento em baixa salinidade, enquanto em ótima salinidade causa diminuição no crescimento. Possíveis reguladores de expressão gênica na forma de RNAs antisense foram identificados e descritos.