Identificação, caracterização e análise da expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo em Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Leite, Marta Cristina Teixeira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Associações micorrízicas; Bactérias láticas e probióticos; Biologia molecular de fungos de interesse; Doutorado em Microbiologia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Lactobacillus delbrueckii; Probióticos; Estresse oxidativo; Probiotics; Oxidative stress; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::MICROBIOLOGIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1537

O estresse oxidativo é uma importante causa de perda de viabilidade de culturas lácticas utilizadas na indústria de alimentos, bem como as com propósitos probióticos. O presente trabalho teve por objetivo identificar e caracterizar genes de resposta ao estresse oxidativo em Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20, uma bactéria com características potenciais para probiose. Assim, foram identificados e seqüenciados os genes dps, que codifica uma proteína pertencente a família das ferritinas, e pox, que codifica a enzima piruvato oxidase, bem como feita a caracterização parcial do operon que contém o gene spx, um fator transcricional envolvido na resposta ao estresse oxidativo. A análise das seqüencias demonstra que o operon que codifica o gene spx é bastante conservado em sequência e também com relação a sua organização em L. delbrueckii UFV H2b20. Esse operon apresenta 98% de identidade de sequência com os de L. delbrueckii ATCC 11842 e L. delbrueckii ATCC BAA-365. De forma similar, o gene pox também apresenta 98% de identidade de sequência com os genes correspondentes dessas bactérias. O gene dps, ausente no genoma dessas duas estirpes, apresenta alta identidade de sequência (99%) com os genes correspondentes de Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus e Lactobacillus sakei, três espécies probióticas que não fazem parte do grupo de L. delbrueckii. As análises filogenéticas realizadas com base nos genes spx e pox confirmam a classificação de L. delbrueckii UFV H2b20, embora possua características que a distinguem de outras bactérias da mesma espécie. Demonstra-se também por análise filogenética, com base no gene dps e análise das sequências, que esse gene foi provavelmente adquirido por transferência horizontal a partir de bactérias com características probióticas, sendo o mesmo, portanto, possivelmente relacionado à característica probiótica dessa bactéria. Neste trabalho, também foi avaliada a expressão desses genes em resposta ao estresse oxidativo. Demonstrou-se que a transcrição de todos os genes foi induzida em resposta à presença de oxigênio e que dps é induzido pela presença de peróxido de hidrogênio de forma dose-dependente. A constatação de que spx e dps foram induzidos no início da fase estacionária de crescimento, foi interpretada como resultado da regulação desses genes por fatores que independem da presença ou ausência de oxigênio nessa fase do crescimento. O gene pox apresenta extrema sensibilidade à presença ou ausência de oxigênio sendo rapidamente induzido ou reprimido, respectivamente. O gene pox é reprimido em condições de excesso de glicose, em razão de ser regulado pelo mecanismo de repressão catabólica. Estes resultados também foram observados ao se analisar a atividade dessa enzima quando do cultivo de L. delbrueckii UFV H2b20 na presença de excesso ou restrição de glicose, bem como na presença de galactose. Demonstrou-se, portanto, o papel desses genes na resposta ao estresse oxidativo em L. delbrueckii UFV H2b20. A demonstração do papel desses genes na resposta ao estresse oxidativo é de grande interesse para o desenvolvimento do processo industrial.