Características fenotípicas reguladas por quorum sensing em Aeromonas hydrophila

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Ponce, Adriana dos Reis
• 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: Comunicação celular; Mutante AHL; Alterações fenotípicas; Proteases; Biofilme bacteriano; Cell communication; Mutant AHL; phenotypic changes; Proteases, Bacterial biofilm; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1557

As bactérias apresentam um sistema elaborado de comunicação entre células dependente de densidade celular, denominado quorum sensing. O conhecimento de fenótipos controlados por esse sistema, como a produção de enzimas hidrolíticas que resultam na deterioração de alimentos, formação de biofilmes e mecanismos de patogenicidade podem contribuir para a elucidação de processos importantes na microbiologia de alimentos e permitir a elaboração de estratégias de controle de patógenos e deterioradores. O objetivo deste trabalho foi determinar fenótipos regulados por quorum sensing em Aeromonas hydrophila, isolada de leite cru refrigerado. Foram comparadas características fenotípicas, como produção de enzimas hidrolíticas, motilidade, formação de biofilmes e perfil protéico das estirpes selvagens Embrapa 029 e ATCC 7966 de A. hydrophila mutantes incapazes de sintetizar homoserina lactonas aciladas (AHLs), moléculas sinal do sistema quorum sensing. Os mutantes de A. hydrophila foram construídos utilizando a estratégia de mutação sítio dirigida, pela interrupção do gene ahyI com o gene que codifica gentamicina-3-acetiltransferase, utilizando o vetor suicida pKNG101. Os mutantes 029-8, 029-14 e 029-21, comprovadamente apresentaram o sistema quorum sensing comprometido e não foram capazes de produzir AHL detectáveis pelo biomonitor Chromobacterium violaceum CV026. Entretanto, estes mutantes apresentaram os genes ahyI e ahyR intactos quando analisados por PCR. Pela técnica de RT-PCR foi constatado que A. hydrophila QS 029-14 foi incapaz de transcrever os genes ahyR e ahyI, o que comprovou a incapacidade de produzir a proteína reguladora de resposta (AhyR) e a sintase de AHL (AhyI). Estes mutantes perderam a capacidade de hidrolisar gelatina e apresentaram perda ou redução da atividade de hidrólise de caseína. A atividade de β-hemólise e a motilidade tipo swimming, comumente observada na estirpe selvagem, não foram observadas no mutante A. hydrophila QS 029-14, o que indica que estas características estão sob regulação do quorum sensing. As estirpes selvagens e mutantes apresentaram atividades das enzimas amilase e lipases. Estirpes selvagens e o mutante QS 029-14 de A. hydrophila foram capazes de aderir aos cupons de aço inoxidável imersos em meio TYEP. Entretanto, menor adesão do mutante QS 029-14 foi verificada tanto pela contagem de células sésseis viáveis como pela observação microscópica dos cupons. Este resultado reforça as evidências do envolvimento do mecanismo de quorum sensing na regulação da formação de biofilmes nesta espécie. A análise dos sobrenadantes livres de células e de proteínas intracelulares, em gel de poliacrilamida 12 %, evidenciou a expressão diferencial de proteínas extracelulares e intracelulares produzidas pelas estirpes A. hydrophila Embrapa 029, ATCC 7966 e A. hydrophila mutante QS 029-14, sugerindo que o sistema quorum sensing pode estar envolvido na regulação de algumas proteínas extracelulares e intracelulares. A análise de espectrometria de massa e sequenciamento da região amino-terminal de uma banda de proteína presente no sobrenadante extracelular da estirpe mutante QS 029-14 sugerem uma maior expressão de transportador ABC nesta estirpe. Os resultados sugerem que o sistema quorum sensing ou o fator ou fatores que regulam a transcrição dos genes ahyI e ahyR regulam a expressão de genes responsáveis pela atividade proteolítica, β-hemólise, motilidade, formação de biofilmes e possivelmente de transportadores de membrana em A. hydrophila.