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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Samuel Campanelli Freitas Couto
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Bueris, Vanessa (President)
Garboggini, Fabiana Fantinatti
Moreira, Cristiano Gallina
Nakano, Viviane
Piazza, Roxane Maria Fontes
Vieira, Mônica Aparecida Midolli
Title in Portuguese
Influência dos sistemas de Quorum Sensing Al-1/Al2/3Al-3 nos fatores de virulência de EPEC atípica de origem animal
Keywords in Portuguese
Escherichia coli
Biofilme
Patogênese
Quorum Sensing
Regulação Gênica
Abstract in Portuguese
Influência dos sistemas de Quorum Sensing AI-1/AI-2/AI-3 nos fatores de virulência de EPEC atípica de origem animal. A secreção de moléculas sinalizadoras de baixo peso molecular que se acumulam no meio extracelular até atingir um limite crítico de concentração para sua detecção, acarretando em sinalizações intracelulares e respostas efetoras, define o sistema de comunicação bacteriano chamado Quorum Sensing. Este sistema, que regula comportamentos coletivos mostrou-se um mecanismo disseminado em diversas espécies bacterianas. Diversos estudos descreveram a existência de pelo menos 3 sistemas relacionados ao Quorum Sensing em bactérias Gram-negativas, LuxIR/AI-1, LuxS/AI-2 e QseBC/AI-3/Epinefrina/Norepinefrina. Fatores de virulência como formação de biofilme, motilidade e adesão ao epitélio do hospedeiro devem ser controlados de maneira adequada para tirar o melhor proveito da situação em que a bactéria se encontra. Este trabalho teve como objetivo analisar a influência e a correlação dos genes luxS, qseC e sdiA, relacionados ao sistema de comunicação bacteriana Quorum Sensing, nos principais fatores de virulência de uma amostra de EPEC atípica de origem animal. Foram construídos mutantes pela metodologia baseada na recombinação homóloga mediada pelo sistema Lambda Red, que foram submetidos a ensaios fenotípicos. A sinalização por AI-2 e luxS desempenham papéis na motilidade, formação de biofilme e adesão a células epiteliais. QseC influencia a produção de biofilme pela regulação de componentes da matriz extracelular, e participa de processos de motilidade e adesão. O hormônio epinefrina contribui na alteração de processos de motilidade, formação de biofilme e desenvolvimento da lesão A/E. O gene sdiA também tem um papel importante na regulação de fatores de virulência, mesmo na ausência de AHL. Uma interação antagônica parece existir entre os genes qseC e luxS. A ausência de sistemas de Quorum Sensing promove a produção de um biofilme robusto na amostra AP155.
Title in English
Influence of Quorum Sensing systems AI-1/AI-2/AI-3 on the virulence factors of atypical EPEC isolated from an animal.
Keywords in English
Escherichia coli
Biofilm
Gene Regulation
Pathonesis
Quorum Sensing
Abstract in English
The secretion of low molecular weight signaling molecules that accumulate in the extracellular medium until reaching a critical concentration limit for its detection, leading to intracellular signaling and effector responses, defines the bacterial communication system called Quorum Sensing. This system regulates collective behaviors and has been proven to be a widespread mechanism in several bacterial species. Several studies have described the existence of at least 3 Quorum Sensing-related systems in Gram-negative bacteria, LuxIR/AI-1, LuxS/AI-2 and QseBC/AI-3/Epinephrine/Norepinephrine. Virulence factors such as biofilm formation, motility and adhesion to the host epithelium should be adequately regulated to make the most of the situation in which the bacterium is found. The aim of this work was to analyze the influence and correlation of luxS, qseC and sdiA genes, related to the bacterial communication system Quorum Sensing, on the main virulence factors of an atypical EPEC strain isolated from an animal. Mutants were obtained through homologous recombination mediated by the Lambda Red system, and then were submitted to phenotypic assays. AI-2 signaling and luxS play roles in motility, biofilm formation, and adhesion to epithelial cells. QseC influences the production of biofilm by the regulation of components of the extracellular matrix, and participates in the processes of motility and adhesion as well. The epinephrine hormone alters the processes of motility, biofilm formation and development of the A/E lesion. The sdiA gene also plays an important role in the regulation of virulence factors, even in the absence of AHL. An antagonistic interaction seems to exist between the qseC and luxS genes. The absence of Quorum Sensing systems promotes the production of a robust biofilm in the AP155 strain.
 
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Publishing Date
2019-07-04
 
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