Estudo do surgimento de mutantes PHO-constitutivos em Escherichia coli (2020)
- Authors:
- Autor USP: NEVES, HENRIQUE IGLESIAS - ICB
- Unidade: ICB
- Sigla do Departamento: BMM
- Subjects: ESCHERICHIA COLI; GENÉTICA BACTERIANA; MUTAÇÃO GENÉTICA; MUTAGÊNICOS; HIDRÓLISE; FOSFATOS; GENOMAS
- Keywords: Escherichia coli; Escherichia coli; alkaline phosphatase; fosfatase alcalina; glicerol; glicerol-2-fosfato; glycerol; glycerol-2-phosphate; PHO-regulon; phosphonate; regulon PHO
- Language: Português
- Abstract: O regulon PHO de Escherichia coli compreende o conjunto de genes cuja transcrição é diretamente regulada pela concentração do íon ortofosfato (Pi) no periplasma. Sua transcrição é controlada pelo sistema de dois componentes PhoB-PhoR e pelo transportador de Pi PstSCAB-PhoU. Mutantes PHO-constitutivos, que expressam os genes de PHO independente da concentração de Pi, podem ser selecionados em meios cuja única fonte de carbono é glicerol-2-fosfato (G2P). O crescimento dos mutantes é viabilizado pela hidrólise de G2P no periplasma, resultando em glicerol e Pi. a enzima responsável por essa reação - a fosfatase alcalina - é parte do regulon PHO e está expressa constitutivamente nos mutantes. O aparecimento de mutantes PHO-constitutivos segue um padrão semelhante ao encontrado para mutações adaptativas, que surgem após o contato com a pressão seletiva e novos mutantes se acumulam nas placas ao longo dos dias. Diferentemente de outros sistemas mutacionais, não são observados mutantes PHO-constitutivos pré-existentes e todos os mutantes surgem a partir do terceiro dia de incubação. Não há, porém, impedimento teórico para a ocorrência de mutações na pré-cultura. Na primeira parte deste trabalho, foi caracterizado o fenômeno relativo à ausência de mutações PHO-constitutivas precoces. É demonstrado que este fenômeno se deve à inibição de crescimento dos mutantes exercida pelas bactérias selvagens. Esta inibição depende da proximidade física entre as duas populações, sem necessidade de contato direto.A varredura de uma biblioteca de mutantes de E. coli indicou que, para que a inibição ocorra, as bactérias selvagens devem ser capazes de utilizar glicerol como fonte de carbono. Os resultados apontam para uma situação de tragédia dos comuns, onde o glicerol produzido pela hidrólise de G2P é consumido pelas bactérias selvagens antes que possa ser consumido pelos mutantes PHO-constitutivos. Em condições de baixa densidade de bactérias na placa seletiva, não ocorre inibição dos mutantes PHO-constitutivos. Neste caso foi possível calcular a real taxa de mutações PHO-constitutivas, que é da ordem de 2, 5 × 10-6 mutações/geração, estando dentro do esperado teórico para E. coli. Na segunda parte deste trabalho, foi caracterizado o sistema de transporte de fosfonatos, codificado por phnCDE. Um mutante espontâneo isolado em nosso laboratório, derivado de uma cepa ΔpitA ΔpstSCAB-phoU ΔugpBAEC apresentou a perda de uma inserção de 8 pb na ORF de phnE. Essa inserção é comum em derivados de E. coli K-12 e torna o transportador não funcional. Apesar de o mutante em questão portar deleções em todos os transportadores de Pi conhecidos, este conseguia crescer tendo Pi como única fonte de fósforo. Experimentos de crescimento e transporte de Pi mostraram que o sistema PhnCDE é, de fato, capaz de transportar Pi e o faz com uma eficiência similar à do transportador PitA
- Imprenta:
- Data da defesa: 16.04.2020
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ABNT
NEVES, Henrique Iglesias. Estudo do surgimento de mutantes PHO-constitutivos em Escherichia coli. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-06012022-181045/. Acesso em: 02 out. 2024. -
APA
Neves, H. I. (2020). Estudo do surgimento de mutantes PHO-constitutivos em Escherichia coli (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-06012022-181045/ -
NLM
Neves HI. Estudo do surgimento de mutantes PHO-constitutivos em Escherichia coli [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-06012022-181045/ -
Vancouver
Neves HI. Estudo do surgimento de mutantes PHO-constitutivos em Escherichia coli [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-06012022-181045/
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