Estudo da relação entre lisogenia e diversificação ecotípica mediada por bacteriófagos na evolução rápida do Vibrio cholerae - Garza, Daniel Rios (2014)
Resumo: Bacteriófagos são os organismos mais abundantes e diversos do planeta. Estima-se que 1031 partículas de fagos circulam praticamente em todos os ambientes da terra. Fagos desenvolvem complexas interações com seus hospedeiros – as bactérias, apresentando um papel ecológico de fundamental importância enquanto solubilizadores e sumidouros globais de carbono, além de controlar a abundância e diversidade bacteriana. Nem todos os ciclos infecciosos mediados por fagos resultam na morte da bactéria e fagos podem desenvolver complexos processos de lisogenia, integrando-se ao genoma e coexistindo com suas hospedeiras por tempo indeterminado. No processo de lisogenia fagos oferecem arcabouço genético às suas hospedeiras, podendo transformar fenótipos e induzir processos de conversão, como por exemplo, transformar bactérias inofensivas em virulentas. O Vibrio cholerae é uma bactéria ambiental, cuja evolução enquanto patógeno humano está associada à aquisição de genes através da infecção por um ou mais fagos temperados. Esta mudança drástica, no entanto, pode não ser um evento isolado na biologia da espécie. É possível que um grupo mais amplo de fagos interaja com a espécie nos diversos locais de sua existência, determinando alterações fenotípicas e linhagens evolutivas. O presente estudo avalia o fenômeno da conversão lisogênica do V. cholerae sob uma ótica global de evolução da espécie. O “profagoma” da espécie foi determinado em 162 sequências genômica, definindose a relação deste com a filogenia, filogeografia e relógio molecular da espécie. Diferentes relações entre fagos e populações de V. cholerae foram identificadas, mostrando que estes organismos co-evoluem com a bactéria desde o tempo de seu ancestral comum mais recente. Três cepas de V. cholerae que compunham a amostragem genômica foram estudadas detalhadamente a partir de ensaios fenotípicos, considerando diferentes faixas de temperatura, pH e concentrações de sais. Seus fenótipos foram associados com a expressão mRNA de genes de fagos, verificando-se a expressão diferencial destes genes com variações fenotípicas, sugerindo que as diferentes espécies de profagos associadas a genomas de V. cholerae configuram-se como agentes de evolução rápida e diversificação ecotípica da bactéria.