Relationship between the SOS system and the chemoreceptors clustering in Salmonella enterica sv. Typhimurium

• Autores: Albert Mayola Coromina
• Directores de la Tesis: Susana Campoy (dir. tes.), Jordi Barbé García (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2013
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Juárez Giménez (presid.), Montserrat Llagostera Casas (secret.), Francisco García del Portillo (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Genética
      • Ingeniería genética
    • Microbiología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD 
• Resumen

  • La proteïna RecA és coneguda per ser la principal recombinasa bacteriana I també l’activador del sistema SOS. RecA no només s’associa amb processos de reparació del DNA sinó que també està relacionada amb altres funcions com ara el control d’integrons, la transferència de resistències antibiòtiques i d’elements de virulència o la inducció de pròfags. A més, en els últims anys s’ha associat a la proteïna RecA un nou paper com a modulador del moviment en eixam o swarming a E. Coli i a S. Typhimurium. A dia d’avui, es coneix que tant la deficiència com l’excés de RecA causen una disminució dràstica de la capacitat de desplaçar-se mitjançant swarming. També es coneix que, en una soca de S. Typhimurium que sobreexpressa recA i que per tant és incapaç de desplaçar-se per swarming, aquest moviment es pot recuperar a través de l’expressió concomitant del gen cheW, indicant que in vivo aquestes dues proteïnes poden estar relacionades. A més, hi ha evidències experimentals de la interacció entre les proteïnes RecA i CheW in vitro. El gen cheW és un dels gens que componen el nucli de l’aparell de quimiotaxi. El seu producte, la proteïna CheW, és la encarregada de l’acoblament entre la proteïna CheA (una histidina quinasa) i els trímers de dímers de quimioreceptors formant la unitat de senyalització bàsica per la quimiotaxi. Es coneix que diverses unitats de senyalització són capaces d’agregar als pols de la cèl·lula donant lloc a una estructura macromolecular coneguda com a clústers de quimioreceptors que, a part de tenir un paper en la transducció de la senyal quimiotàctica, són necessaris per el moviment en swarming. De fet, mutants de E. Coli que sobreexpressen o presenten deficiències en el gen cheW presenten també una estructuració aberrant dels clústers de quimioreceptors, fet que s’ha relacionat amb els defectes en la quimiotaxis i el swarming també observats en aquestes cèl·lules. El mecanisme molecular a través del qual els sistema SOS, i més concretament RecA, modula el moviment per swarming encara es desconeix. De tota manera, hi ha suficients evidències que apunten a una connexió entre el sistema SOS i el sistema de quimiotaxi a través de la interacció entre les proteïnes RecA i CheW. Per això, el principal objectiu d’aquest treball és aclarir el paper del sistema SOS, i de la proteïna RecA, en el moviment per swarming de S. Typhimurium. Els resultats presentats en aquest treball demostren que les proteïnes RecA i CheW de S. Typhimurium són capaces d’interaccionar tant in vivo com in vitro. A més, també es demostra la tenir una estequiometria concreta entre aquestes dues proteïnes constitueix un factor clau a la hora de desplaçar-se per swarming. El mecanisme molecular que permet al sistema SOS controlar la motilitat per swarming encara no ha pogut ser descobert però en aquest treball es demostra que soques de S. Typhimurium que sobreexpressen recA i mutants deficients en el mateix gen presenten severes deficiències en l’estructuració dels clústers polars de quimioreceptors. En conclusió, el present treball clarifica la relació existent entre el sistema SOS i els sistema de quimiotaxi a S. Typhimurium a través de la interacció entre les proteïnes RecA i CheW. Malgrat la demostració de que la variació de la concentració cel·lular de RecA a les cèl·lules ocasiona defectes en l’estructuració dels clústers de quimioreceptors, el mecanisme molecular que permet la regulació del swarming a través de RecA encara no s’ha establert. En aquest treball, s’hipotetitza que RecA afecta el procés de formació de clústers de quimoreceptors a S. Typhimurium i que l’impediment de formar aquests clústers correctament és el motiu principal per el qual els mutants recA presenten defectes en el moviment per swarming.