Regulación de proteínas morfogenéticas de Salmonella enterica que unen penicilina y su contribución a la vida intracelular

• Autores: David López Escarpa
• Directores de la Tesis: Francisco García del Portillo (dir. tes.), Maria Graciela Pucciarelli (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 204
• Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Baquero Mochales (presid.), Marta Martín Basanta (secret.), Jesús Pla Alonso (voc.), Francisco Ramos Morales (voc.), Óscar Zaragoza Hernández (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Microbiología por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Microbiología
      • Fisiología bacteriana
  • Ciencias médicas
    • Patología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) es una bacteria patógena Gram-negativa que habita el interior de fagosomas ácidos durante la etapa intracelular de su ciclo infectivo. Esta bacteria ha adquirido un amplio repertorio de islas de patogenicidad y factores de virulencia mediante eventos de transferencia horizontal. Estas funciones le permiten manipular la fisiología de la célula eucariota y adaptarse al ambiente intrafagosomal para asegurar su supervivencia y proliferación. S. Typhimurium adapta su metabolismo y envuelta celular a las adversas condiciones de este compartimento. Esta envuelta se sustenta en una macromolécula que rodea la membrana citoplásmica bacteriana denominada peptidoglicano, que protege y aporta morfología bacilar a la bacteria. Con anterioridad, nuestro grupo de investigación demostró que S. Typhimurium cambia su programa morfogenético en el fagosoma eucariota reemplazando PBP2 y PBP3, dos enzimas de peptidoglicano con actividad D,D-transpeptidasa que controlan elongación y división de la bacteria, por PBP2SAL y PBP3SAL, dos proteínas homólogas ausentes en Escherichia coli. En esta Tesis doctoral se ha profundizado en la regulación de este cambio de enzimas y se ha explorado en términos evolutivos el posible origen de las proteínas homólogas PBP2SAL y PBP3SAL.

    El estudio del ambiente intrafagosomal ha permitido el diseño de medios de cultivos mínimos definidos que reproducen en parte las condiciones ambientales de este compartimento. En este trabajo hemos estudiado la adaptación de S. Typhimurium a este ambiente utilizando el medio mínimo PCN. En este medio, la bacteria reduce su tasa decrecimiento, con un metabolismo basado en la vía glucolítica y un aumento en la rigidez del peptidoglicano como medidas de adaptación.

    El estudio del reemplazamiento de estas proteínas morfogenéticas mostró que el regulador transcripcional OmpR estimula la producción de PBP2SAL y PBP3SAL en respuesta a pH ácido, mientras que la proteasa Prc y el regulador OmpR reducen los niveles de PBP3. Este trabajo también muestra que el circuito de regulación que baja los niveles de PBP3 está conservado en E. coli, el cual, tras exposición a señales que asemejan el ambiente intracelular, experimenta drásticas alteraciones morfológicas.

    El análisis de la conservación de secuencia y distribución filogenética de PBP2SAL y PBP3SAL sugiere la aparición de los genes ancestrales correspondientes a estas proteínas con anterioridad a la diferenciación de la familia Enterobacteriaceae, a la que pertenece el género Salmonella. Esta aparición se remontaría al inicio de la evolución del orden Enterobacterales, produciéndose numerosos eventos de transferencia y pérdida de estos genes durante la evolución del orden.

    En su conjunto, los resultados obtenidos en esta Tesis doctoral muestran cómo la integración de proteínas morfogenéticas alternativas en la red de regulación de la virulencia de S. Typhimurium ha contribuido a la evolución de esta bacteria como patógeno intracelular.