Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaFPC.pdf: 4835234 bytes, checksum: 942393c30ace33adf0d4efd21ae5bc99 (MD5) Previous issue date: 2007-11-05 / To aureus α-HL channel, we used the cysteine-scanning mutagenesis technique. Twenty-four mutants were produced from the substitution of a single aminoacid of the primary structure of the α-HL pro this yzed after the incorporation of a mutant channel in planar lipid bilayer membranes. The modified proteins were studied in the absence and presence of watersoluble specific sulphydryl-specific reagents, in order to introduce a strong positive or negative harge at positions of substitution. The introduction of a negative charge in the stem region onverted the selectivity of the channel from weak anionic to more cationic. However, the troduction of a positive charge increased its selectivity to the anion. The degree of these alterations was inversely dependent on the channel radius at the position of the introduced harge (selectivity). As to the asymmetry of the conductance-voltage, the influence of the harge was more complex. The introduction of the negative charge in the stem region (the trans art of the pore) provoked a decrease. The intensity of these alterations depended on the radius, and on the type of free charge at the pore entrance. These results suggest that the free charge at surrounds the pore wall is responsible for the cation-anion selectivity of the channel. The istribution of the charges between the entrances is crucial for determining the asymmetry of e conductance-voltage curves. We hope that these results serve as a model for studies with other nanometric channels, in biological or planar lipid bilayer membranes or in iotechnological applications / Para investigar as influ?ncias das cargas sobre as propriedades do canal formado pela α-HL do Staphylococcus aureus, foi empregada a t?cnica de Escaneamento Mutagenese da Ciste?na . Vinte e quatro mutantes foram produzidos a partir da substitui??o de um ?nico amino?cido da estrutura prim?ria da prote?na α-HL pela ciste?na, em v?rias posi??es. As altera??es eletrofisiol?gicas, em decorr?ncia dessa modifica??o, foram analisadas, ap?s a incorpora??o do canal mutante em bicamada lip?dica plana. As prote?nas modificadas foram investigadas na aus?ncia e na presen?a de reagentes espec?ficos para sulfidrila, visando introduzir uma forte carga positiva ou negativa na posi??o da substitui??o. A introdu??o de uma carga negativa, na regi?o troncular (parte trans do poro) do canal formado pela α-HL, converteu a seletividade do canal de pouco ani?nico para mais cati?nico, entretanto a introdu??o de uma carga positiva aumentou, sua seletividade ao anion. A intensidade dessas altera??es foi inversamente dependente do raio do poro na posi??o da carga introduzida. Quanto ao par?metro assimetria da depend?ncia da condut?ncia-voltagem, a influ?ncia da carga foi mais complexa: a incorpora??o de uma carga negativa na regi?o troncular induziu aumento da assimetria, j? a incorpora??o ? regi?o copal (parte cis do poro) provocou uma diminui??o. A intensidade destas altera??es dependeu do raio, do tipo da carga m?vel introduzida sobre o eixo longitudinal do canal, sendo maior nas posi??es das cargas pr?xima das entradas do poro. Esses resultados sugerem que a carga livre que reveste a parede do lume do poro seja respons?vel pela seletividade c?tion-anion do canal. Considerando que a distribui??o das cargas entre as entradas seja fundamental, para determinar a assimetria da curva de depend?ncia condut?ncia-voltagem. N?s esperamos que esses resultados sirvam de modelo para estudos com outros canais de dimens?es nanom?tricas, em membranas biol?gicas ou bicamadas lip?dicas planas e para aplica??es biotecnol?gicas

O pEO5, que codifica hemolisina, foi isolado de uma amostra de EPEC do sorotipo O26. Este plasmídio mostrou ser conjugativo e compatível com o pO157, e pelos testes de hibridização observou-se que estes plasmídios não são geneticamente relacionados. Para o estudo comparativo de similaridade foi seqüenciada uma região de 9227 pb de DNA do pEO5 que compreende todo o operon hlyCABD e suas regiões a montante e a jusante. A região do operon hemolitico (7225 pb) e a região promotora do operon foram similares às mesmas regiões do pHly152, que em uma amostra de E. coli isolada de roedor, codifica uma a hemolisina. No entanto, verificou-se a presença de elementos de inserção na região a montante do gene hlyC no pHly152. O pEO5 mostrou ser semelhante a outros plasmídios que também codificam a hemolisina em cepas de EPEC O26 de origem humana e de bovinos. A presença de estruturas semelhantes a transposons em ambas as extremidades do operon a hemolítico do pEO5 indica que esse fator de virulência provavelmente foi adquirido por transferência horizontal de genes. / The conjugative pEO5 encoding haemolysin in strains of EPEC O26 was investigated for its relationship with EHEC haemolysin-encoding of EHEC O26 and O157 strains. pEO5 was found to be compatible with EHEC virulence plasmids and did not hybridize in Southern blots with pO157, indicating that both plasmids were unrelated. A 9227 bp stretch pEO5 DNA encompassing the entire operon hlyCABD was sequenced and compared for similarity to plasmid and chromosomally inherited hly determinants. The a hly determinant of pEO5 (7252 bp) and its upstream region was most similar to corresponding sequences of pHly152, in particular, the structural a-hlyCABD and hlyR regions. pEO5 and hly of EPEC O26 strains from humans and cattle were very similar for the regions encompassing the structural a-hlyCABD. The major difference found between the hly regions of pHly152 and pEO5 is caused by the IS2 upstream of the hlyC in pHly152. The presence of transposonlike structures at both ends of hly sequence indicates that pEO5 was probably acquired by horizontal gene transfer.

Historically, infectious bovine keratoconjunctivitis (IBK) was believed to be under the exclusive competence of Moraxella bovis. However, the roles of other species of Genus Moraxella are also being considered in the pathogenesis of IBK, such as Moraxella ovis and particularly Moraxella bovoculi. This thesis describes phylogenetic and genotypic analysis based on the genes encoding type IV pili Q- and I-type (TfpQ/I) of M. bovis and cytotoxin of M. bovis (MbxA), M. bovoculi (MbvA) and M. ovis (MovA). The distinction between M. bovis, M. bovoculi and M. ovis was previously performed by PCR (16S-23S intergenic region) according to the protocol established in the literature. Then, there is described a molecular analysis based on the 3' region of genes tfpQ/I (including α1-C N-terminal subdomain and C-terminal domain) of 16 field strains and five vaccine strains of M. bovis from South America. All 47 sequences of tfp Q- and I-type genes analyzed resulted in 31 alleles designated 1 to 31. The phylogenetic reconstruction resulted in a distinction of 31 alleles in eleven groups (designated A through J and Epp). The analysis of the deduced amino acid sequence (aa) of the C-terminal region showed similarity levels between 67 and 100% within the groups, while the analysis of the D region (C-terminal subunit) resulted in levels of similarity between 60 and 100%. In addition, a phylogenetic analysis based on the 3' region of the cytotoxin gene was performed to investigate the genetic relationship among M. bovis (n = 17), M. bovoculi (n = 11) and M. ovis (n = 7) strains and reference strains. Phylogenetic reconstruction allowed the differentiation among species, and the older M. bovoculi strains remained in branch closer to M. bovis strains. The amino acid similarity level among the MbxA sequences stood at an average of 99.9%, while among the MbvA and MovA sequences the similarity was respectively 98.8% and 99.3%. The similarity between MbvA and MovA was 96.6%, while MbxA for MbvA and MovA was 77.6%. Thus, it is possible to conclude that the tfp gene may be inferred suitable for differentiate among M. bovis strains, while the cytotoxin-encoding gene is suitable for phylogenetic classification of M. bovis, M. bovoculi and M. ovis strains and perhaps for understanding the evolutionary relationships among three species. / Historicamente, acreditava-se que a ceratoconjuntivite infecciosa bovina (CIB) estáva sob competência exclusiva de Moraxella bovis. Contudo, outras espécies do Gênero Moraxella também vêm sendo estudadas quanto à participação na patogenia da CIB, como Moraxella ovis e principalmente Moraxella bovoculi. Esta tese descreve análises filogenéticas e de dados genotípicos com base nos genes codificadores dos pili tipo IV dos tipos Q e I (TfpQ/I) de M. bovis e da citotoxina de M. bovis (MbxA), M. bovoculi (MbvA) e M. ovis (MovA). A diferenciação entre M. bovis, M. bovoculi e M. ovis foi previamente realizada por PCR (região intergenica 16S-23S) conforme protocolo estabelecido na literatura. Após, é descrita uma análise molecular com base na região 3' dos genes tfpQ/I (compreendendo subdomínio α1-C N-terminal e o domínio C-terminal) de 16 isolados de campo e cinco cepas vacinais de M. bovis, provenientes da América do Sul. Todas as 47 sequencias do gene tfp tipo Q e tipo I analisadas resultaram em 31 alelos designados de 1 até 31. A reconstrução filogenética resultou em uma distinção dos 31 alelos em onze grupos (designados de A até J e Epp). A análise da sequencia de aminoácidos (aa) deduzidos da região C-terminal mostrou níveis de similaridade entre 67 e 100% dentro dos grupos, enquanto a análise da região D (subunidade C-terminal) resultou níveis de similaridade entre 60 e 100%. Além disso, um estudo filogenético com base na região 3' dos genes da citotoxina foi realizado para investigar a relação genética entre os isolados de M. bovis (n = 17), M. bovoculi (n = 11) e M. ovis (n = 7) e cepas de referência. A reconstrução filogenética permitiu a diferenciação entre as espécies, sendo que os isolados mais antigos de M. bovoculi permaneceram em ramo mais próximos aos isolados de M. bovis. O nível de similaridade de aminoácidos entre as sequencias de MbxA ficou em 99.9% de média, enquanto entre as sequencias de MbvA e MovA foi respectivamente de 98.8% e 99.3%. A similaridade entre MbvA e MovA foi de 96.6%, enquanto MbxA em relação a MbvA e MovA foi de 77.6%. Assim, é possível concluir que o gene tfp pode ser adequado para inferir distinção entre os isolados de M. bovis, enquanto o gene codificador da citotoxina é adequado para classificação filogenéticas dos isolados de M. bovis, M. bovoculi e M. ovis, e, talvez para a compreensão das relações evolutivas.

O pEO5, que codifica hemolisina, foi isolado de uma amostra de EPEC do sorotipo O26. Este plasmídio mostrou ser conjugativo e compatível com o pO157, e pelos testes de hibridização observou-se que estes plasmídios não são geneticamente relacionados. Para o estudo comparativo de similaridade foi seqüenciada uma região de 9227 pb de DNA do pEO5 que compreende todo o operon hlyCABD e suas regiões a montante e a jusante. A região do operon hemolitico (7225 pb) e a região promotora do operon foram similares às mesmas regiões do pHly152, que em uma amostra de E. coli isolada de roedor, codifica uma a hemolisina. No entanto, verificou-se a presença de elementos de inserção na região a montante do gene hlyC no pHly152. O pEO5 mostrou ser semelhante a outros plasmídios que também codificam a hemolisina em cepas de EPEC O26 de origem humana e de bovinos. A presença de estruturas semelhantes a transposons em ambas as extremidades do operon a hemolítico do pEO5 indica que esse fator de virulência provavelmente foi adquirido por transferência horizontal de genes. / The conjugative pEO5 encoding haemolysin in strains of EPEC O26 was investigated for its relationship with EHEC haemolysin-encoding of EHEC O26 and O157 strains. pEO5 was found to be compatible with EHEC virulence plasmids and did not hybridize in Southern blots with pO157, indicating that both plasmids were unrelated. A 9227 bp stretch pEO5 DNA encompassing the entire operon hlyCABD was sequenced and compared for similarity to plasmid and chromosomally inherited hly determinants. The a hly determinant of pEO5 (7252 bp) and its upstream region was most similar to corresponding sequences of pHly152, in particular, the structural a-hlyCABD and hlyR regions. pEO5 and hly of EPEC O26 strains from humans and cattle were very similar for the regions encompassing the structural a-hlyCABD. The major difference found between the hly regions of pHly152 and pEO5 is caused by the IS2 upstream of the hlyC in pHly152. The presence of transposonlike structures at both ends of hly sequence indicates that pEO5 was probably acquired by horizontal gene transfer.