UPCII M Microbiologia Teórica 20-21

1. UPCII M MicrobiologiaTeórica 20-21 2º Ano 2012/2013

2. Sumário • Capítulo XX. Regulação genética • Alterações da expressão genética bacteriana em resposta às necessidades de colonização da cavidade oral • Capítulo XXI. Comunicação entre Microrganismos • Mecanismos de comunicação • Autoindutores tipo I • Autoindutores tipo II • Pequenos péptidos • Transformação genética e “Competence Stimulating Peptides” • Lantibióticos • Comunicação por “contacto” • Adesinas e receptores T20 MJC

3. Ecossistema oral Espaço Alterações Fenótipo microbiano Temperatura pH Redox Nutrientes Outras bactérias Variações Tempo T20 MJC

4. Percepção da alteração Alterações Fenótipo microbiano Mecanismo de alteração do fenótipo Regulação da expressão genética T20 MJC

5. Em bactérias • Regulação da expressão genética é essencialmente ao nível da transcrição • Como? • Factores de transcrição • Lembram-se o que são? • Podem depender de ligandos • Podem depender de fosforilação Repressores Activadores Cascatas de sinalização Crescimento em biofilme T20 MJC

6. Factores de transcrição em bactérias • Podem depender de ligandos • Podem depender de fosforilação Repressores Activadores T20 MJC

7. Ainda se lembram o que é um factor de transcrição? T20 MJC

8. Ainda se lembram o que é um factor de transcrição? T20 MJC

9. Exemplo de um factor de transcrição de E.coli • Elemento regulador da resposta (OmpR) • Regula a expressão of genes codificadores de porinas (OmpF e OmpC) • Promove transcrição de ompF em condições de baixa osmolaridade e em condições de alta osmolaridade reprime transcrição de ompF e activa transcrição de ompC. • A regulação envolve vários locais de ligação a montante dos genes ompF e ompC aos quais OmpR se liga. • A fosforilação do OmpR melhora a sua capacidade de ligar DNA. • A quantidade de OmpR fosforilado aumenta com a osmolaridade. T20 MJC

10. Alteração da expressão genética • Muitas vezes associada a um estímulo externo: • Ligada a “comunicação” entre bactérias • Alteração da expressão genética ligada a moléculas cuja [] aumenta consoante o nº de bactérias no ambiente. • Envolve sistemas de transdução de sinal T20 MJC

11. Comunicação entre bactérias • Diferente em G+ e G- mas assente em: • Produção de uma molécula sinalizadora • Existência de receptores para essa molécula • Alteração da expressão de genes incluindo os que levam à produção da molécula sinalizadora T20 MJC

12. Comunicação entre bactérias G+ G- T20 MJC

13. Structure of a polymicrobial biofilm Essentials of Glycobiology Chapter 39, Figure 4 Second Edition Comunicação entre bactérias • Por contacto directo • Por moléculas secretadas para o meio • Directamente (AI-1 e AI-2) • Depois dos percursores processados (CSP e Lantibióticos) • Determinam expressão de: • Factores de virulência • Competência • Conjugação • Produção de antibióticos • Mobilidade • Esporulação • Formação do biofilme T20 MJC

14. AHL (Acyl-Homoserine Lactone) Comunicação intra específica Mais de 70 G- Ainda não foi descrita em bactérias orais Comunicação entre bactérias por AI-1 T20 MJC

15. AI-2 dihidroxil pentanediona Também identificada na sinalização de Proteases de P.gingivalis Leucotoxina de A.actinomycemcomitans Metabolismo de açucar S.gordonii Comunicação inter-específica AI-2 de A.actinomycemcomitans activa genes de P. gingivalis Comunicação entre bactérias por AI-2 Vibrio harveyi Em que diferem AI-1 e AI-2? T20 MJC

16. Bactérias produtoras de AI-2 T20 MJC

17. Funções controladas por AI-2 T20 MJC

18. Péptidos secretados Sistema de detecção baseado em cinases membranares (two component system) Comunicação intra- específica Identificada em vários Streptococci orais Comunicação entre bactérias G(+) (CSPs) T20 MJC

19. Sistemas de transdução do sinal • H1 proteína transmembranar autofosforilável • Fosfato libertado passa ao elemento de resposta D • Elemento de resposta funciona como factor de transcrição. T20 MJC

20. Streptococci orais e transformação • O que é transformação? • Vantagens? • Que células fazem transformação? Competência Induzida por CSPs T20 MJC

21. De forma mais completa T20 MJC

22. Efeito de mutações no gene comC Quorum sensing e biofilme T20 MJC

23. CSPs em Streptococci orais T20 MJC

24. Quorum sensing em bactérias orais T20 MJC

25. Quorum sensing e factores de virulência - Staph aureus T20 MJC

26. Quorum sensing e factores de virulência – Bacillus cereus T20 MJC

27. Quorum sensing e factores de virulência – Pseudomonas aeruginosa T20 MJC

28. Quorum sensing e factores de virulência – Vibrio Cholerae T20 MJC

29. Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli) Pelo hospedeiro Interferência com mecanismos de quorum sensing T20 MJC

30. Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli) Pelo hospedeiro Interferência com mecanismos de quorum sensing T20 MJC

31. Interferência com mecanismos de quorum sensing T20 MJC

32. Interferência com mecanismos de quorum sensing Pseudomonas aeruginosa T20 MJC

33. Interferência com mecanismos de quorum sensing T20 MJC

34. Há autores que consideram a coagregação uma forma de comunicação bacteriana Outra comunicação inter-específica DL1= Strep. gordonii HI e 34=Strep oralis A-F= Actinomyces T20 MJC

35. Que consequências podem ter as descobertas descritas? Onde podemos intervir? Que intervenções? T20 MJC

36. Bibliografia Capítulo 5 Artigos da pasta do molar: Quorum sensing T20 MJC