<b>Caracterização dos Módulos Toxina-Antitoxina VapBC-2 e VapBC-4 de <i>Leptospira</i> interrogans sorovar Copenhageni.</b>
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo Biotecnologia |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-29042026-101647/ |
Resumo: | Os sistemas Toxina-Antitoxina (TA) são um dos mecanismos de adaptação bacteriana a condições adversas. A bactéria <i>L. interrogans</i> sorovar Copenhageni estirpe Fiocruz L1-130 contém nove sistemas TA putativos, destes, foram caracterizados experimentalmente e considerados funcionais os módulos VapBC-1, VapBC-3, sendo que neste estudo foi caracterizado o módulo VapBC-4 e parcialmente o módulo VapBC-2. No teste de cinética de crescimento em <i>E. coli</i>, a superexpressão da toxina VapC-2 resultou na inibição do crescimento, que foi recuperada pela coexpressão da antitoxina VapB-2, assim como ocorreu para VapC-4. Da mesma forma observada para o módulo VapBC-4, a capacidade de ligação da toxina e antitoxina foi demonstrada para o módulo VapBC-2 pelo ensaio <i>pull-down</i>, que indicou que a toxina VapC-2, e a antitoxina VapB-2 interagem <i>in vivo</i>. A interação <i>in vitro</i> entre a antitoxina e a toxina do módulo VapBC-4 foi confirmada pelo ensaio de Dot blot e ELISA. Além disso, confirmamos que a VapC-4 é uma endorribonuclease capaz de degradar o substrato MS2 viral e o RNA total de <i>L. interrogans</i>. Os estudos transcricionais por qPCR dos genes das toxinas <i>vapC-2</i> e <i>vapC-4</i> parecem sugerir que estes módulos estejam envolvidos na adaptabilidade da <i>L. interrogans</i> a condições ambientais adversas, o que pode implicar no comportamento da bactéria dentro do hospedeiro e, possivelmente, na virulência. O silenciamento do módulo VapBC-4 de <i>L. interrogans</i> realizado pela ferramenta CRISPRi, foi usado para o estudo do fenótipo e do papel deste módulo TA na bactéria. Interessantemente, no teste de desafio em hamsters, o grupo mutante teria tido um aumento da virulência, observado pelo aumento da mortalidade e maior perda de peso, em relação ao grupo controle. Em conclusão, o módulo VapBC-2 necessita de mais estudos para ser caracterizado, enquanto os resultados sugerem que o módulo VapBC-4 é funcional e considerado <i>bona fide</i>. |
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<b>Caracterização dos Módulos Toxina-Antitoxina VapBC-2 e VapBC-4 de <i>Leptospira</i> interrogans sorovar Copenhageni.</b><b>Characterization of the VapBC-2 and VapBC-4 Toxin-Antitoxin Modules of <i>Leptospira interrogans</i> serovar Copenhageni.</b>VapBC<i>Leptospira</i>CRISPRiLeptospiroseToxina-AntitoxinaVapBCToxin-AntitoxinLeptospirosisCRISPRi<i>Leptospira</i>Os sistemas Toxina-Antitoxina (TA) são um dos mecanismos de adaptação bacteriana a condições adversas. A bactéria <i>L. interrogans</i> sorovar Copenhageni estirpe Fiocruz L1-130 contém nove sistemas TA putativos, destes, foram caracterizados experimentalmente e considerados funcionais os módulos VapBC-1, VapBC-3, sendo que neste estudo foi caracterizado o módulo VapBC-4 e parcialmente o módulo VapBC-2. No teste de cinética de crescimento em <i>E. coli</i>, a superexpressão da toxina VapC-2 resultou na inibição do crescimento, que foi recuperada pela coexpressão da antitoxina VapB-2, assim como ocorreu para VapC-4. Da mesma forma observada para o módulo VapBC-4, a capacidade de ligação da toxina e antitoxina foi demonstrada para o módulo VapBC-2 pelo ensaio <i>pull-down</i>, que indicou que a toxina VapC-2, e a antitoxina VapB-2 interagem <i>in vivo</i>. A interação <i>in vitro</i> entre a antitoxina e a toxina do módulo VapBC-4 foi confirmada pelo ensaio de Dot blot e ELISA. Além disso, confirmamos que a VapC-4 é uma endorribonuclease capaz de degradar o substrato MS2 viral e o RNA total de <i>L. interrogans</i>. Os estudos transcricionais por qPCR dos genes das toxinas <i>vapC-2</i> e <i>vapC-4</i> parecem sugerir que estes módulos estejam envolvidos na adaptabilidade da <i>L. interrogans</i> a condições ambientais adversas, o que pode implicar no comportamento da bactéria dentro do hospedeiro e, possivelmente, na virulência. O silenciamento do módulo VapBC-4 de <i>L. interrogans</i> realizado pela ferramenta CRISPRi, foi usado para o estudo do fenótipo e do papel deste módulo TA na bactéria. Interessantemente, no teste de desafio em hamsters, o grupo mutante teria tido um aumento da virulência, observado pelo aumento da mortalidade e maior perda de peso, em relação ao grupo controle. Em conclusão, o módulo VapBC-2 necessita de mais estudos para ser caracterizado, enquanto os resultados sugerem que o módulo VapBC-4 é funcional e considerado <i>bona fide</i>.Toxin-Antitoxin (TA) systems are one of the mechanisms by which bacteria adapt to adverse conditions. <i>L. interrogans</i> serovar Copenhageni strain Fiocruz L1-130 contains nine putative TA systems, among which the VapBC-1 and VapBC-3 modules have been experimentally characterized and considered functional. In this study, the VapBC-4 module was characterized, and the VapBC-2 module was partially analyzed. In a growth kinetics test conducted in <i>E. coli</i>, overexpression of the VapC-2 toxin resulted in growth inhibition, which was recovered by coexpression with the VapB-2 antitoxin, similarly observed for VapC-4. The binding capacity of the toxin and antitoxin for the VapBC-2 module was demonstrated through a pull-down assay, indicating that VapC-2 and VapB-2 interact <i>in vivo</i>. <i>In vitro</i> interaction between the antitoxin and toxin of the VapBC-4 module was confirmed via a Dot blot assay and ELISA. Additionally, we confirmed that VapC-4 is an endoribonuclease capable of degrading the viral substrate MS2 and total RNA from <i>L. interrogans</i>. Transcriptional studies using qPCR of the toxin genes <i>vapC-2</i> and <i>vapC-4</i> suggest that these modules are involved in the adaptability of <i>L. interrogans</i> to adverse environmental conditions, which may implicate the bacterium\'s behavior within the host and possibly its virulence. The silencing of the VapBC-4 module in <i>L. interrogans</i>, performed using the CRISPRi tool, was utilized to study the phenotype and role this TA module in the bacterium. Interestingly, in the hamster challenge test, the mutant group had increased virulence, as observed by increased mortality and greater weight loss, compared to the control group. In conclusion, the VapBC-2 module requires further studies for characterization, whereas the results suggest that the VapBC-4 module is functional and should be considered <i>bona fide</i>.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USPUniversidade de São PauloBiotecnologiaFernandes, Luís Guilherme VirgilioLopes, Alexandre Paulo YagueAzevedo, Bruna Oliveira Pigatto2025-10-162026-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-29042026-101647/doi:10.11606/T.87.2025.tde-29042026-101647Liberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2026-04-29T16:59:02Zoai:teses.usp.br:tde-29042026-101647Biblioteca 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:27212026-04-29T16:59:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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