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Unveiling the effect of global regulators in the regulatory network for biofilm formation in Escherichia coli (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated author: AMORES, GERARDO RUIZ - FMRP
  • School: FMRP
  • Sigla do Departamento: RBP
  • Subjects: BIOFILMES; ESCHERICHIA COLI; TRANSCRIÇÃO GÊNICA
  • Keywords: Biofilm; Biofilme; Redes regulatórias; Regulação da transcrição; Regulatory network; Transcriptional regulation
  • Language: Inglês
  • Abstract: Na natureza, o biofilme é uma estrutura complexa resultante de comunidades bacterianas multicelulares que fornece importantes funções nutricionais e a aquisição de traços de proteção como resistência a antibióticos e transferência horizontal de genes. O desenvolvimento das bactérias planctônicas solitárias para uma estrutura de biofilme maduro consiste em três fases principais: motilidade, fixação e maturação do biofilme. Ao nível celular, o processo é controlado por vários genes tais como flhD, fliA, rpoS, csgD, adrA, cpxR, todos agindo como reguladores mestre. Além disso, os reguladores globais CRP, IHF, Fis e outros em menor frequência, têm sido relacionados à formação de biofilme, embora tenham sido fornecidas informações não conclusivas sobre esse processo. Nesta tese foram utilizadas abordagens de bioinformática, assim como de biologia molecular e celular para entender o efeito de CRP, IHF e Fis na rede reguladora da transição de motilidade para biofilme na bactéria Escherichia coli. No primeiro capítulo, utilizamos a análise de rede para reconstruir e analisar parte da rede regulatória descrita para modular o programa flagelo-biofilme. Com esta análise identificamos algumas interações críticas responsáveis pela transição planctônica-biofilme. Em seguida, selecionamos os dez principais nós efetores da rede e clonamos a região promotora desses genes em um sistema repórter. Conforme explicado amplamente no capitulo II, este sistema nos permitiu validar e sugerir novas interações na rede. Adicionalmente, a medição da atividade do promotor durante o desenvolvimento bacteriano mostra que a CRP, a IHF e a Fis modulam diferencialmente a maioria dos genes analisados sugerindo que estes Reguladores Globais participam para modular a expressão génica em diferentes fases do desenvolvimento de estado planctónico para biofilme. No capítulo trêspara obter uma melhor visão geral de todo o processo, realizamos ensaios de motilidade, aderência / biofilme precoce e biofilmes maduros. Descrevemos a capacidade intrínseca de E. coli para realizar motilidade, adesão e biofilme maduro a 37 °C. Em contraste, a ausência de ihf, fis, bem como o fenômeno de Repressão de Catabolite de Carbono (CCR), levam a fenótipos alterados, tanto na motilidade como no desenvolvimento do biofilme. No final, discutimos como as mudanças da atividade do promotor de genes alvo, juntamente com a nossa análise de rede, poderia explicar parte dos fenótipos alterados observados. Por exemplo, observamos mudanças nos principais respondedores de estresse rpoS e rpoE que, em combinação com alterações em genes específicos como filiA, podem explicar a motilidade aumentada na estirpe de E. coli Δihf. Em conjunto, nesta tese, apresentamos evidências de que CRP, IHF e Fis controlam a atividade das regiões promotoras de genes envolvidos no desenvolvimento planctônico-biofilme
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 29.03.2017
  • Online source access
    How to cite
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    • ABNT

      AMORES, Gerardo Ruiz; ROCHA, Rafael Silva. Unveiling the effect of global regulators in the regulatory network for biofilm formation in Escherichia coli. 2017.Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-17042018-140449/ >.
    • APA

      Amores, G. R., & Rocha, R. S. (2017). Unveiling the effect of global regulators in the regulatory network for biofilm formation in Escherichia coli. Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-17042018-140449/
    • NLM

      Amores GR, Rocha RS. Unveiling the effect of global regulators in the regulatory network for biofilm formation in Escherichia coli [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-17042018-140449/
    • Vancouver

      Amores GR, Rocha RS. Unveiling the effect of global regulators in the regulatory network for biofilm formation in Escherichia coli [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-17042018-140449/

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