REGULACION DE LA EXPRESION Y FUNCION DE LA POLIMERASA DEL ANTIGENO O DE SHIGELLA FLEXNERI 2A: ROL DEL ANTITERMINADOR RFAH Y DE LOS REGULADORES DEL LARGO DE CADENA WZZ.
Autor JAVIER ANTONIO CARTER JAÑA
Profesor guía LUCIA INES CONTRERAS O.
Para optar al grado de DOCTOR EN BIOQUIMICA. Institución UNIVERSIDAD DE CHILE/FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACEUTICAS.
Lugar SANTIAGO, CHILE Año 2008
Páginas :95p.
Disciplina BIOQUIMICA. Colección TESIS
Ubicación TESIS/0893D
Resumen
SHIGELLA SPP. SON BACILOS GRAM NEGATIVO PERTENECIENTES A LA FAMILIA ENTEROBACTRIACEAE. SON PATOGENOS EXCLUSIVOS DEL SER HUMANO CAUSANTES DE SHIGELOSIS, UNA ENFERMEDAD SEVERA QUE PRODUCE INFLAMACION Y DESTRUCCION DEL EPITELIO INTESTINAL. LAS INFECCIONES POR SHIGELLA CONSTITUYEN UN PROBLEMA DE SALUD PUBLICA A NIVEL MUNDIAL, ESPECIALMENTE EN PAISES EN VIAS DE DESARROLLO. DE LAS ESPECIES DE SHIGELLA; S. FLEXNERI Y S. SONNEI SON RESPONSABLES DE LA MAYOR MORTALIDAD, SIENDO S. FLEXNERI 2A EL SEROTIPO MAS IMPORTANTE EN CHILE. UNO DE LOS FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA PATOGENICIDAD DE S. FLEXNERI ES EL LIPOPOLISACARIDO, EL CUAL CONFIERE A LA BACTERIA RESISTENCIA AL COMPLEMENTO Y PARTICIPA DIRECTA E INDIRECTAMENTE EN LA DESTRUCCION DE LA MUCOSA INTESTINAL. SIN EMBARGO, EL LIPOPOLISACARIDO DE SHIGELLA HA SIDO POCO ESTUDIADO EN COMPARACION CON OTRAS ENTEROBACTERIAS Y NO SE CONOCEN LOS MECANISMOS QUE REGULAN SU EXPRESION.EL LIPOPOLISACARIDO ES EL PRINCIPAL COMPONENTE DE LA MEMBRANA EXTERNA DE LAS BACTERIAS GRAM NEGATIVO. ES UN GLICOLIPIDO COMPLEJO CONSTITUIDO POR TRES DOMINIOS: EL LIPIDO A. EL "CORE" DE OLIGOSACARIDOS Y EL ANTIGENO O FORMADO POR SUBUNIDADES REPETIDAS DE AZUCARES QUE SE PROYECTAN HACIA EL EXTERIOR DE LA BACTERIA. LA POLIMERIZACION DEL ANTIGENO O LA REALIZA LA ENZIMA POLIMERASA WZY Y EL LARGO DE LA CADENA DE ANTIGENO O ES REGULADO POR WZZ. EN S. FLEXNERI EL ANTIGENO O PRESENTA UNA DISTRIBUCION BI-MODAL O DOS LARGOS PREFERENCIALES DE CADENA: UN ANTIGENO O DE MODA CORTA (S-AGO) REGULADA POR LA PROTEINA WZZB Y UNO DE MODA LARGA (VL-AGO) REGULADA POR LA PROTEINA WZZPHS2, CODIFICADAS EN EL CROMOSOMA Y EN EL PLASMIDIO PHS2, RESPECTIVAMENTE. NUESTRA INSTITUCION SE HA DIRIGIDO AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS QUE REGULAN LA BIOSINTESIS DEL LIPOPOLISACARIDO. DEMOSTRAMOS QUE EN S. FLEXNERI 2A 2457TEXISTE UNA REGULACION DIFERENCIAL, FASE DEPENDIENTE, DE LA SINTESIS DE ANTIGENO O. EN FASE EXPONENCIAL TARDIA Y ESTACIONARIA AUMENTA LA MODA VL-AGO MIENTRAS QUE LA MODA S-AGO SE MANTIENE CONSTANTE DURANTE EL CRECIMIENTO. EL AUMENTO DEL ANTIGENO O SE CORRELACIONA CON EL AUMENTO DE LA TRANSCRIPCION DEL GEN RFAH Y DE LA CANTIDAD DE ESTA PROTEINA. RFAH ES UN ANTITERMINADOR TRANSCRIPCIONAL, QUE PERMITE LA TRANSCRIPCION DE OPERONES LARGOS, SUPERANDO LAS PAUSAS EN LA TRANSCRIPCION. REGULA UN GRAN NUMERO DE COMPONENTES DE MEMBRANA EN ENTEROBACTERIAS, ENTRE ELLOS EL LIPOPOLISACARIDO. EL OPERON WBA ES EL ENCARGADO DE LA SINTESIS DE ANTIGENO O EN S. FLEXNERI Y PRESENTA UNA SECUENCIAñoPS EN SU REGION 5' UTR, RECONOCIDA POR RFAH. EN UNA MUTANTE RFAH (MSF487) LA POLIMERIZACION DE ANTIGENO O SE VE AFECTADA SEVERAMENTE , OBSERVANDOSE, EN GELES DE POLIACRILAMIDA TEÑIDOS EN PLATA, MOLECULAS DE ANTIGENO O DE BAJO PESO MOLECULAR, MENOR CANTIDAD DE S-AGO Y AUSENCIA DE VL-AGO. EL DEFECTO EN LA POLIMERIZACION EN ESTE MUTANTE ES EL RESULTADO DE UNA MENOR EXPRESION DEL GEN WZY, QUE CODIFICA PARA LA POLIMERASA DEL ANTIGENO, MEDIDA POR ENSAYOS DE RT-PCR EN TIEMPO REAL. EL GEN WZY ES EL ULTIMO GEN DEL OPERON WBA, POR LO TANTO SU EXPRESION DEPENDE DE LA FUNCION DE RFAH. LA COMPLEMENTACION DE LA MUTANTE MSF487 CON E GEN WZY RESTAURO LA SINTESIS DE ANTIGENO O DE ALTO PESO MOLECULAR. ESTO SURGIERE QUE LA CANTIDAD DE WZY ES IMPORTANTE NO SOLO PARA LA POLIMERIZACION, SINO TAMBIEN PARA LA DISTRIBUCION MODAL. POR OTRA PARTE, EL AUMENTO DEL DOSAJE GENICO DE WZZB O WZZPHS2 DESPLAZO LA POLIMERIZACION HACIA LA MODA QUE ES CONTROLADA POR EL REGULADOR SOBREEXPRESADO. LO QUE INDICA QUE EL NIVEL DE ESTOS REGULADORES TAMBIEN ES CRUCIAL PARA DETERMINAR LA DISTRIBUCION MODAL. DE ESTE MODO, ESTOS RESULTADOS INDICAN QUE DEBE EXISTIR UN BALANCE ENTRE LOS NIVELES DE LA POLIMERASA Y LOS REGULADORES DEL LARGO DE CADENA Y ADEMAS, DE ACUERDO A LAS HIPOTESIS PROPUESTAS PARA EL MECANISMO DE ACCION DE WZZ, APUNTAN A LA POSIBLE FORMACION DE UN COMPLEJO MULTIPROTEICO ENCARGADO DE LA SINTESIS DE ANTIGENO O. PARA PROBAR ESTA HIPOTESIS SE REALIZARON ENSAYOS DE ENTRECRUZAMIENTO IN VIVO E IN VITRO. ESTOS ENSAYOS MOSTRARON QUE WZZB Y WZY SON CAPACES INDIVIDUALMENTE DE FORMAR ESTRUCTURAS DE MAYOR PESO MOLECULAR, POSIBLEMENTE CORRESPONDIENTES A UN DIMERO O TRIMERO. SIN EMBARGO, NO LOGRARON RESOLVER LA INTERACCION ENTRE WZZB Y WZY. LOS RESULTADOS DE ESTA TESIS INDICAN LA IMPORTANCIA DE RFAH EN LA SINTESIS DE ANTIGENO O EN S. FLEXNERI, Y SU EFECTO SOBRE LA TRANSCRIPCION DE WZY. ADEMAS, SEÑALAN QUE LA EXPRESION DE LOS GENES WZY, WZZB Y WZZPHS2 ESTA FINAMENTE REGULADA PARA DETERMINAR UN APROPIADO BALANCE ENTRE LAS PROTEINAS RESPONSABLES DE LA POLIMERIZACION Y DISTRIBUCION MODAL, PARA PRODUCIR UN ANTIGENO O NORMAL.