Detecção do gene ppk e correlação com a produção de biofilme em Corynebacterium diphtheriae

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Lydio, Renata Lourenço
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
• Palavras-chave em Português: Corynebacterium diphtheriae; Polyphosphate; Polyphosphatekinase; PPK; Biofilm; Polifosfato; Polifosfatoquinase; Biofilme; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/14393

A difteria é uma doença bacteriana toxêmica de evolução aguda que possui como agente etiológico o bacilo Gram-positivo Corynebacterium diphtheriae. Dentre seus fatores de virulência, podemos citar a produção da toxina diftérica e a capacidade de produzir fímbrias e formar biofilme. Biofilmes são comunidades microbianas de alta organização aderidas a superfícies bióticas ou abióticas e envolvidas por complexa matriz extracelular constituída por substâncias poliméricas. O polifosfato (poliP) possui papel fundamental na virulência e na resistência a estresses ambientais em diversas espécies bacterianas. Já foi demonstrado o envolvimento do gene ppk (responsável pela síntese da polifosfatoquinase) na formação de biofilme em Pseudomonas aeruginosa: cepas mutantes tiveram sua motilidade e capacidade de formação de biofilme prejudicadas. O objetivo deste trabalho foi detectar o gene ppk e correlacioná-lo com a produção de biofilme em C. diphtheriae. Para tal, a formação de biofilme foi investigada em diferentes substratos e meios de cultivo que estimulam ou não a síntese de poliP. Além disso, a presença do gene ppk foi analisada in silico e in vitro. A estrutura tridimensional das proteínas PPK também foi prevista. Este estudo procurou ainda clonar o gene ppk de C. diphtheriae no sistema TOPO. Como resultados, foi observado que todas as amostras de C. diphtheriae foram capazes de formar biofilme em poliestireno e vidro, porém em diferentes intensidades. O cultivo em caldo King B não modificou o perfil de aderência ao poliestireno da maioria das cepas analisadas. As amostras não aderentes ao vidro quando cultivadas em TSB, passaram a aderir fortemente a esse substrato quando crescidas em caldo King B. Foram detectados dois genes responsáveis pela síntese de poliP em C. diphtheriae em todas as amostras avaliadas: ppk2a e ppk2b. As proteínas PPK2A e PPK2B compartilham apenas 40% de identidade, apresentando estruturas tridimensionais distintas. O processo de construção de mutante para o gene ppk2a em C. diphtheriae foi iniciado com a clonagem da sequência codificadora desta proteína no sistema TOPO. A presença do gene ppk2a pareceu estimular a aderência ao vidro da cepa mutante de E. coli contendo o plasmídeo TOPO::ppk2a. Estudos adicionais são necessários para a construção de mutante para o gene ppk em C. diphtheriae, a fim de melhor compreender sua influência na virulência e na resposta a situações de estresse.