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Type: TESE DIGITAL
Title: Análise do papel funcional do sistema toxina-antitoxina XF2490/XF2491 de Xylella fastidiosa em estresse por cobre
Title Alternative: Study of the functional role of the toxin-antitoxin system XF2490/XF2491 of Xylella fastidiosa under copper stress
Author: Merfa, Marcus Vinícius, 1989-
Advisor: Souza, Alessandra Alves de
Abstract: Resumo: Através da formação de células persistentes, as bactérias são capazes de apresentar tolerância à multidrogas e à outros estresses ambientais sem que ocorram mudanças genéticas. Os sistemas toxina-antitoxina (TA) estão envolvidos com o processo de formação de células persistentes, uma vez que, eles são capazes de induzir a dormência celular. Entre os sistemas TA, o sistema mqsRA tem sido descrito em Escherichia coli como relacionado tanto com a formação de células persistentes, como com a formação de biofilme. Em X. fastidiosa, agente causal da Clorose Variegada dos Citros (CVC), o sistema TA mqsRA também foi previamente observado como altamente induzido em células persistentes desse organismo ativadas por estresse ao cobre. Desse modo, nesse trabalho foi avaliado o papel funcional desse sistema TA em X. fastidiosa. Através da superexpressão da toxina mqsR em X. fastidiosa, foi visto que esse sistema também está relacionado com o estilo de vida desta bactéria, pois induziu a formação de biofilme e reduziu a motilidade twitching. Esses resultados corroboraram com a expressão gênica, pois a superexpressão de mqsR induziu genes relacionados com o crescimento em biofilme e reprimiu genes relacionados com o movimento celular, evidenciando a capacidade regulatória desse sistema TA. Assim, essas características observadas resultaram na diminuição da patogenicidade in planta dessa bactéria. A formação de células persistentes sob estresse por cobre também aumentou com a superexpressão de mqsR, o que foi evidenciado pela maior taxa de sobrevivência celular e pela maior formação de células alongadas. Através da análise da expressão de mqsR e mqsA por PCR quantitativo em tempo real e das proteínas por Western blot, foi possível observar que esse sistema provavelmente possui um mecanismo de autorregulação que permite expressar a toxina e a antitoxina na proporção mais benéfica para a célula combater o estresse e retomar o crescimento rapidamente quando as condições se tornarem favoráveis. Desse modo, os resultados sugerem que esse sistema TA possui um papel fundamental na adaptação e sobrevivência da X. fastidiosa nos seus diferentes hospedeiros

Abstract: Through the formation of persister cells, bacteria are capable of exhibiting tolerance to multidrug and other environmental stresses without undergoing genetic changes. The toxin-antitoxin (TA) systems are involved in the process of persister cells formation, since they are able to induce cell dormancy. Among the TA systems, the mqsRA system has been described in Escherichia coli as related both to the formation of persister cells, as with biofilm formation. In X. fastidiosa, the causal agent of Citrus Variegated Chlorosis (CVC), the mqsRA TA system has also been previously observed to be highly induced in persister cells of this organism activated by copper stress. Thus, in this study we evaluated the functional role of this TA system in X. fastidiosa. By overexpressing the mqsR toxin in X. fastidiosa, it was seen that this system is also related to the lifestyle of this bacterium, as it induced biofilm formation and reduced twitching motility. These results corroborated with the gene expression profile, since the mqsR overexpression induced genes related to growth in biofilm and repressed genes related to cell movement, indicating the regulatory ability of this TA system. Thus, these observed characteristics resulted in a reduced pathogenicity of this bacterium in planta. The formation of persister cells under copper stress also increased with the overexpression of mqsR, which was seen by increased cell survival and increased formation of elongated cells. Through the analysis of the expression of mqsR and mqsA by real-time quantitative PCR and of the proteins by Western blot, we observed that this system probably possess a self-regulatory mechanism that allows expressing the toxin and antitoxin in the most beneficial ratio for the cell to oppose the stress and resume growth quickly when conditions become favorable. Thus, the results suggest that this TA system has a key role in the adaptation and survival of X. fastidiosa in its different hosts
Subject: Biofilme
Clorose variegada dos citros
Cobre
Xylella fastidiosa
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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