RNAs não codificadores regulatórios em bactérias do gênero Aeromonas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Costa, Jean Carlos Machado da
Orientador(a): Steffens, Maria Berenice Reynaud
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ácido ribonucleico
Bactérias anaeróbias
Aeromonas
Virulencia (Microbiologia)
Bioinformática
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/48898
Resumo: Orientadora : Profa. Dra. Maria Berenice R.Steffens
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spelling Costa, Jean Carlos Machado daPaschoal, Alexandre RossiFadel-Picheth, Cyntia Maria TellesUniversidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Programa de Pós-Graduação em BioinformáticaSteffens, Maria Berenice Reynaud2018-07-16T14:40:24Z2018-07-16T14:40:24Z2017https://hdl.handle.net/1884/48898Orientadora : Profa. Dra. Maria Berenice R.SteffensCoorientador : Prof. Dr. Alexandre Rossi Paschoal, Profa. Dra. Cyntia Maria T. Fadel-PichethDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Educação Profissional e Tecnológica, Programa de Pós-Graduação em Bioinformática. Defesa: Curitiba,18/04/2017Inclui referências : f. 66-75Resumo: Bactérias do gênero Aeromonas são Gram-negativas com forma de bastonetes e que não formam esporos. São anaeróbias facultativas e quimiorganotróficas. Desde 1992 formam a nova família Aeromonadaceae, ordem Aeromonadales, classe Proteobacteria e subclasse gammaProteobacteria. São ubíquas de ambientes aquáticos e apresentam alto grau de patogenicidade, causando infecções oportunistas. Produzem fatores de virulência que constituem foco do interesse clínico. Em bactérias, os RNAs não codificantes com função regulatória (ncRNAs) podem modular respostas fisiológicas, principalmente através da interação ncRNAmRNA. A predição de ncRNAs em bactérias do gênero Aeromonas pode ampliar o conhecimento sobre a regulação dos mecanismos de patogenicidade. Neste trabalho utilizamos a abordagem bioinformática para obter sequências candidatas a ncRNAs e seus prováveis alvos nas espécies A. hydrophila, A. caviae, A. sobria, A. trota e A. veronii. Para isso foram utilizadas as ferramentas Infernal versão 1.1.1. (inference of RNA alignments) e TargetRNA2, respectivamente. Segundo o banco de famílias de RNA Rfam, dentre os 231 candidatos preditos, 50 deles foram classificados como ncRNAs com propriedades regulatória. Foram também encontrados 175 RNAs curtos (smallRNAs) e 6 riboswitches. Identificamos ncRNAs reguladores que atuam in cis e ncRNAs que atuam in trans, sendo estes últimos frequentemente dependentes da proteína Hfq, uma chaperona de RNA. Dentre os eventos regulados estão virulência, formação de biofilmes e sobrevivência celular. Em A. veronii bv sobria 312M, a expressão de alguns ncRNAs foi confirmada por sequenciamento de RNA (RNA-Seq) extraído de células cultivadas na presença ou ausência de desoxicolato de sódio, que mimetiza a exposição da bactéria a um sal biliar secundário. Foi verificado o aumento da expressão do RNA curto 6S (200%) e a diminuição da expressão dos ncRNAs CsrB1(81%), CsrB2 (56%) e PrrB_RsmZ (23%). O 6S RNA é comumente expresso na fase estacionária e regula a atividade da holoenzima RNA Polimerase. Os ncCsrB fazem parte do sistema regulatório CsrA/CsrB que tem um efeito regulador negativo sobre a síntese de glicogênio, gliconeogênese e catabolismo de glicogênio e um efeito regulador positivo na glicólise. E, aparentemente, o ncPrrB_RsmZ poderia formar um complexo regulatório ncPrrB_RsmZ/mRNAcsrA. Também foi investigada a existência de ilhas genômicas em A. veronii B565. Foram empregados as ferramentas GIPSy, ZIsland e IslandView. Destaca-se a presença do gene nudF, que é alvo do ncRNA CsrB, em uma das ilhas genômicas preditas pelo ZIsland. A proteína NudF está envolvida na regulação da síntese do glicogênio. Utilizando o IslandView foi possível visualizar os genes lysR, CheW, bvgS que também são alvos de ncRNAs. Finalmente, os resultados alcançados apontam uma nova linha de investigação para a compreensão do metabolismo e da patogenicidade de Aeromonas spp. Palavras-chave: Aeromonas, RNA não codificador, virulência, bactérias.Abstract: Bacteria of the genus Aeromonas are gram-negative rod-shaped and do not form spores. They are facultative anaerobes and chemororganotrophic. Since 1992 they form the new family Aeromonadaceae, order Aeromonadales, class Proteobacteria and subclass gama-Proteobacteria. They are ubiquitous in aquatic environments and present a high degree of pathogenicity, causing opportunistic infections. Produce virulence factors are the focus of clinical interest. In bacteria, non-coding RNAs with regulatory function (ncRNAs) may modulate physiological responses, primarily through the ncRNA-mRNA interaction. The prediction of ncRNAs in bacteria of the genus Aeromonas can increase the knowledge about the regulation of pathogenicity mechanisms. In this work we used the bioinformatic approach to obtain candidate sequences for ncRNAs and their probable targets in the species A. hydrophila, A. caviae, A. sobria, A. trota and A. veronii. For this, the Infernal 1.1.1 tools were used. (Inference of RNA alignments) and TargetRNA2, respectively. According to the RNA Rfam family bank, among the 231 candidates predicted, 50 of them were classified as ncRNAs with regulatory properties. There were also 175 small RNAs and 6 riboswitches. We identified regulatory ncRNAs that act in cis and ncRNAs that act in trans, the latter often being dependent on the Hfq protein, an RNA chaperone. Among the regulated events are virulence, formation of biofilms and cell survival. In A. veronii bv sobria 312M, the expression of some ncRNAs was confirmed by RNA sequencing (RNA seq) extracted from cells cultured in the presence or absence of sodium deoxycholate, which mimics the exposure of the bacterium to a secondary bile salt. Were observed increased expression of small 6S RNA (200%) and decreased expression of ncRNAs CsrB1 (81%), CsrB2 (56%) and PrrB_RsmZ (23%). 6S RNA is commonly expressed in the stationary phase and regulates the activity of the holoenzyme RNA polymerase. The ncCsrB make the regulatory system CsrA/CsrB that has a negative regulatory effect on glycogen synthesis, gluconeogenesis and glycogen catabolism and a positive regulatory effect on glycolysis. And, apparently, ncPrrB_RsmZ could form a regulatory complex ncPrrB_RsmZ/mRNAcsrA. We also investigated the existence of genomic islands in A. veronii B565. The GIPSy, ZIsland and IslandView tools were used. We highlight the presence of the nudF gene, which is the target of ncRNA CsrB, in one of the genomic islands predicted by ZIsland. The NudF protein is involved in the regulation of glycogen synthesis. Using IslandView it was possible to visualize the lysR, CheW, bvgS genes that are also targets of ncRNAs. Finally, the results show a new line of research to understand the metabolism and pathogenicity of Aeromonas spp. Key-words: Aeromonas, non-coding RNA, virulence, bacterium.75 f. : il., grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalÁcido ribonucleicoBactérias anaeróbiasAeromonasVirulencia (Microbiologia)BioinformáticaRNAs não codificadores regulatórios em bactérias do gênero Aeromonasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JEAN CARLOS MACHADO DA COSTA.pdfapplication/pdf1819841https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/48898/1/R%20-%20D%20-%20JEAN%20CARLOS%20MACHADO%20DA%20COSTA.pdfa9c9bd2efc31abddee361c9e1201489fMD51open access1884/488982018-07-16 11:40:24.099open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/48898Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082018-07-16T14:40:24Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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