O sistema Pil-Chp de Xanthomonas citri

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Araujo, Pedro Bonato
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-163119/
Resumo: Xanthomonas citri subsp. citri (XAC) é a bactéria causadora do cancro cítrico, uma doença que afeta a produção de citros no mundo inteiro. A motilidade bacteriana e a adaptação ao hospedeiro são processos fundamentais para a virulência de XAC, e estruturas como o pilus do tipo IV (T4P) desempenham papel central nessas funções. O T4P é uma estrutura dinâmica capaz de se estender e retrair, promovendo a motilidade do tipo twitching, adesão a superfícies, formação de biofilme e também atuando como receptor de bacteriófagos. A regulação do T4P é coordenada por vias complexas, incluindo o sistema de sinalização Pil-Chp, cuja função ainda não foi elucidada em XAC. Este trabalho teve como objetivo investigar o papel dos genes chpA e pilJ, que codificam componentes do sistema Pil-Chp, na regulação do T4P em XAC. Através de linhagens mutantes, os fenótipos associados ao T4P foram avaliados por diferentes abordagens. Ensaios de motilidade do tipo twitching, infecção por bacteriófagos e degradação de carboximetilcelulose (CMC) foram utilizados para caracterizar o papel funcional destes genes. Os resultados demonstraram que a deleção de chpA afeta todos os fenótipos associados ao T4P, incluindo a motilidade por twitching e a suscetibilidade à infecção pelo fago ΦXacm4-11, sugerindo que ChpA é essencial para o funcionamento do pilus. Por outro lado, a deleção de pilJ afetou apenas o twitching, sem interferir na infecção pelo fago. Essa diferença funcional sugere que ChpA pode ser ativada por outras proteínas sensoras além de PilJ, em resposta a diferentes estímulos. Análises in silico das proteínas ChpA e PilJ, com base em predição estrutural por AlphaFold e identificação de domínios funcionais, apoiaram a presença de múltiplos domínios de fosfotransferência em ChpA e regiões conservadas de sinalização em PilJ. Adicionalmente, os mutantes não apresentaram alterações na produção de endoglucanases, indicando que a via Pil-Chp não influencia diretamente a regulação do fator de transcrição Clp, ligado à percepção de quórum e à produção dessas enzimas. Os achados deste trabalho contribuem para o entendimento da sinalização associada ao T4P em XAC e levantam novas hipóteses sobre a especificidade da via Pil-Chp nesta espécie.
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spelling O sistema Pil-Chp de Xanthomonas citriThe Pil-Chp system of Xanthomonas citriPil-ChpPil-ChpPilus tipo IVSistemas de dois componentesTwo-components systemsType IV pilusXanthomonas citriXanthomonas citriXanthomonas citri subsp. citri (XAC) é a bactéria causadora do cancro cítrico, uma doença que afeta a produção de citros no mundo inteiro. A motilidade bacteriana e a adaptação ao hospedeiro são processos fundamentais para a virulência de XAC, e estruturas como o pilus do tipo IV (T4P) desempenham papel central nessas funções. O T4P é uma estrutura dinâmica capaz de se estender e retrair, promovendo a motilidade do tipo twitching, adesão a superfícies, formação de biofilme e também atuando como receptor de bacteriófagos. A regulação do T4P é coordenada por vias complexas, incluindo o sistema de sinalização Pil-Chp, cuja função ainda não foi elucidada em XAC. Este trabalho teve como objetivo investigar o papel dos genes chpA e pilJ, que codificam componentes do sistema Pil-Chp, na regulação do T4P em XAC. Através de linhagens mutantes, os fenótipos associados ao T4P foram avaliados por diferentes abordagens. Ensaios de motilidade do tipo twitching, infecção por bacteriófagos e degradação de carboximetilcelulose (CMC) foram utilizados para caracterizar o papel funcional destes genes. Os resultados demonstraram que a deleção de chpA afeta todos os fenótipos associados ao T4P, incluindo a motilidade por twitching e a suscetibilidade à infecção pelo fago ΦXacm4-11, sugerindo que ChpA é essencial para o funcionamento do pilus. Por outro lado, a deleção de pilJ afetou apenas o twitching, sem interferir na infecção pelo fago. Essa diferença funcional sugere que ChpA pode ser ativada por outras proteínas sensoras além de PilJ, em resposta a diferentes estímulos. Análises in silico das proteínas ChpA e PilJ, com base em predição estrutural por AlphaFold e identificação de domínios funcionais, apoiaram a presença de múltiplos domínios de fosfotransferência em ChpA e regiões conservadas de sinalização em PilJ. Adicionalmente, os mutantes não apresentaram alterações na produção de endoglucanases, indicando que a via Pil-Chp não influencia diretamente a regulação do fator de transcrição Clp, ligado à percepção de quórum e à produção dessas enzimas. Os achados deste trabalho contribuem para o entendimento da sinalização associada ao T4P em XAC e levantam novas hipóteses sobre a especificidade da via Pil-Chp nesta espécie.Xanthomonas citri subsp. citri (XAC) is the causal agent of citrus canker, a disease that affects citrus production worldwide. Bacterial motility and host adaptation are key processes for XAC virulence, and structures such as the type IV pilus (T4P) play a central role in these functions. The T4P is a dynamic structure capable of extension and retraction, promoting twitching motility, surface adhesion, biofilm formation, and also acting as a bacteriophage receptor. T4P regulation is coordinated by complex signaling pathways, including the Pil-Chp system, which function in XAC remains poorly understood.This study aimed to investigate the role of the chpA and pilJ genes, coding components of the Pil-Chp system, in the regulation of T4P in XAC. Using mutant strains, phenotypes associated with T4P were evaluated using various approaches. Twitching motility assays, bacteriophage infection, and carboxymethylcellulose (CMC) degradation tests were performed to assess the functional roles of these genes. The results showed that deletion of chpA impaired all T4P-associated phenotypes, including twitching motility and susceptibility to phage ΦXacm4-11 infection, suggesting that ChpA is essential for pilus function. In contrast, deletion of pilJ affected only twitching motility, without interfering with phage entry. This functional difference suggests that ChpA may be activated by other sensor proteins besides PilJ, possibly in response to distinct stimuli. In silico analyses of ChpA and PilJ, based on structural prediction using AlphaFold and domain identification through Pfam, confirmed the presence of multiple phosphotransfer domains in ChpA and conserved signaling regions in PilJ. Additionally, the mutants presented no alteration in endoglucanase production, showing that the Pil-Chp pathway does not directly affect the regulation of the transcription factor Clp, which is linked to quorum sensing and the control of these enzymes expression. The findings of this study contribute to a better understanding of T4P-associated signaling in XAC and raise new hypotheses about the specificity and alternative signaling routes of the Pil-Chp pathway in this species.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBaldini, Regina LúciaAraujo, Pedro Bonato2025-06-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-163119/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-27T19:40:02Zoai:teses.usp.br:tde-24022026-163119Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-27T19:40:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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