Ureases são metaloenzimas dependentes de níquel, amplamente distribuída em bactérias, fungos e plantas. Estas enzimas atuam na catálise da hidrólise da ureia a amônia e dióxido de carbono. Proteus mirabilis é uma bactéria patogênica, produtora de urease, um de seus mais importantes fatores de virulência. Esta bactéria Gram-negativa se comporta como um uropatógeno oportunista responsável por severas infecções em pacientes hospitalizados. A amônia liberada pela hidrólise da ureia catalisada pela urease de Proteus mirabilis (PMU) causa um aumento no pH levando à formação de microclima, possibilitando a colonização do patógeno no trato urinário do hospedeiro. A PMU apresenta alta similaridade com outras ureases, como a urease de sementes de “Jack bean” (JBU) e a urease de Helicobacter pylori (HPU), para as quais nosso grupo descreveu diversas atividades biológicas que são independentes da hidrólise de ureia. Neste trabalho, nós produzimos PMU, e logo depois investigamos se esta, assim como a JBU e a HPU, apresenta atividades não relacionadas à atividade enzimática. As condições de cultivo para expressão da PMU expressa em Escherichia coli HB101 foram otimizadas pela metodologia de superfície de resposta. Concentrações de níquel, ureia e tempos de indução foram testados. A purificação da enzima recombinante foi obtida em 3 etapas cromatográficas. A primeira, uma HiTrapQTM HP (pH 7,5) onde a urease foi eluida com 400 mMol.L-1 de KCl. O pico das frações eluídas foram reunidas, dialisadas e aplicadas na coluna HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP, usando o mesmo tampão e sal para eluição. As frações ativas foram novamente reunidas e a PMU foi submetida a cromatografia de gel filtração (Superdex 200TM 26/60-pg). A PMU apresenta estabilidade na faixa de pH 7,0 a 8,5, com seu pH ótimo estimado em 8,0. Alta atividade ureolítica pode ser detectada de 37 oC a 48 oC. Diferentes soluções salinas induzem o aumento na atividade enzimática desta urease, e quanto maior o tempo de exposição, maior a tendência a este aumento. Assim como a JBU, esta urease é capaz de inibir o crescimento de leveduras, mas diferentemente desta e da HPU, a PMU não apresenta atividade inibitória sobre a germinação de esporos e o crescimento de fungos filamentosos. As ureases de P. mirabilis e de H. pylori apresentam regiões de semelhança com o peptídeo proveniente do colágeno, e de acordo com testes de modelagem, esta região estaria exposta para interação com receptores localizados nas membranas de plaquetas, visto que ambas ativam plaquetas resultando na formação de agregados. / Ureases are Ni-dependent metalloenzymes, widespread in bacteria, fungi and plants, that catalyze the hydrolysis of urea into ammonium and carbon dioxide. The pathogenic bacteria Proteus mirabilis produces urease as virulence factor. Proteus mirabilis is a Gram negative opportunistic uropathogen, which causes severe infections in hospitalized patients. Ammonia released from urea hydrolysis by Proteus mirabilis urease (PMU) increases the local pH and forms a microclimate which allows the colonization of the host urinary tract. PMU presents high similarity to other ureases, such as that from Jack bean seeds (JBU) or from Helicobacter pylori (HPU), for which our group has described biological activities unrelated to urea hydrolysis. Here we aimed to investigate whether PMU shares with JBU and HPU other properties unrelated to enzyme activity. Growth conditions of PMU-expressing Escherichia coli HB101 were optimized by response surface methodology prior to purification. Concentrations of nickel, urea, and induction time were tested. A partially purified recombinant enzyme was obtained after 3 chromatographic steps. In the first, a HiTrapQTM HP (pH 7.5), urease eluted with 400 mMol.L-1 KCl. Peak fractions were pooled, dialyzed and loaded in a HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP column using same buffer and eluting salt. The active fractions were pooled and PMU was submitted to gel filtration (Superdex 200TM26/60-pg). The enzyme was stable in the range of pH 7.0 up to 8.5, with optimum pH at 8.0. The ureolitic activity is high from 37 oC up to 48 oC. Different salts increased the ureolytic activity of PMU, the longer the exposition, the higher was the increase in activity. PMU inhibited yeast growth, similarly to the effect induced by JBU. Differently from JBU and HPU, this urease did not inhibit spore germination and growth of different filamentous fungi. Ureases from P. mirabilis and H. pylori presented regions of homology with collagen, and according to modeling tests, these region are exposed to receptor recognition localized in platelets membrane, which might explain their platelet aggregating effect.

Ureases são metaloenzimas dependentes de níquel, amplamente distribuída em bactérias, fungos e plantas. Estas enzimas atuam na catálise da hidrólise da ureia a amônia e dióxido de carbono. Proteus mirabilis é uma bactéria patogênica, produtora de urease, um de seus mais importantes fatores de virulência. Esta bactéria Gram-negativa se comporta como um uropatógeno oportunista responsável por severas infecções em pacientes hospitalizados. A amônia liberada pela hidrólise da ureia catalisada pela urease de Proteus mirabilis (PMU) causa um aumento no pH levando à formação de microclima, possibilitando a colonização do patógeno no trato urinário do hospedeiro. A PMU apresenta alta similaridade com outras ureases, como a urease de sementes de “Jack bean” (JBU) e a urease de Helicobacter pylori (HPU), para as quais nosso grupo descreveu diversas atividades biológicas que são independentes da hidrólise de ureia. Neste trabalho, nós produzimos PMU, e logo depois investigamos se esta, assim como a JBU e a HPU, apresenta atividades não relacionadas à atividade enzimática. As condições de cultivo para expressão da PMU expressa em Escherichia coli HB101 foram otimizadas pela metodologia de superfície de resposta. Concentrações de níquel, ureia e tempos de indução foram testados. A purificação da enzima recombinante foi obtida em 3 etapas cromatográficas. A primeira, uma HiTrapQTM HP (pH 7,5) onde a urease foi eluida com 400 mMol.L-1 de KCl. O pico das frações eluídas foram reunidas, dialisadas e aplicadas na coluna HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP, usando o mesmo tampão e sal para eluição. As frações ativas foram novamente reunidas e a PMU foi submetida a cromatografia de gel filtração (Superdex 200TM 26/60-pg). A PMU apresenta estabilidade na faixa de pH 7,0 a 8,5, com seu pH ótimo estimado em 8,0. Alta atividade ureolítica pode ser detectada de 37 oC a 48 oC. Diferentes soluções salinas induzem o aumento na atividade enzimática desta urease, e quanto maior o tempo de exposição, maior a tendência a este aumento. Assim como a JBU, esta urease é capaz de inibir o crescimento de leveduras, mas diferentemente desta e da HPU, a PMU não apresenta atividade inibitória sobre a germinação de esporos e o crescimento de fungos filamentosos. As ureases de P. mirabilis e de H. pylori apresentam regiões de semelhança com o peptídeo proveniente do colágeno, e de acordo com testes de modelagem, esta região estaria exposta para interação com receptores localizados nas membranas de plaquetas, visto que ambas ativam plaquetas resultando na formação de agregados. / Ureases are Ni-dependent metalloenzymes, widespread in bacteria, fungi and plants, that catalyze the hydrolysis of urea into ammonium and carbon dioxide. The pathogenic bacteria Proteus mirabilis produces urease as virulence factor. Proteus mirabilis is a Gram negative opportunistic uropathogen, which causes severe infections in hospitalized patients. Ammonia released from urea hydrolysis by Proteus mirabilis urease (PMU) increases the local pH and forms a microclimate which allows the colonization of the host urinary tract. PMU presents high similarity to other ureases, such as that from Jack bean seeds (JBU) or from Helicobacter pylori (HPU), for which our group has described biological activities unrelated to urea hydrolysis. Here we aimed to investigate whether PMU shares with JBU and HPU other properties unrelated to enzyme activity. Growth conditions of PMU-expressing Escherichia coli HB101 were optimized by response surface methodology prior to purification. Concentrations of nickel, urea, and induction time were tested. A partially purified recombinant enzyme was obtained after 3 chromatographic steps. In the first, a HiTrapQTM HP (pH 7.5), urease eluted with 400 mMol.L-1 KCl. Peak fractions were pooled, dialyzed and loaded in a HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP column using same buffer and eluting salt. The active fractions were pooled and PMU was submitted to gel filtration (Superdex 200TM26/60-pg). The enzyme was stable in the range of pH 7.0 up to 8.5, with optimum pH at 8.0. The ureolitic activity is high from 37 oC up to 48 oC. Different salts increased the ureolytic activity of PMU, the longer the exposition, the higher was the increase in activity. PMU inhibited yeast growth, similarly to the effect induced by JBU. Differently from JBU and HPU, this urease did not inhibit spore germination and growth of different filamentous fungi. Ureases from P. mirabilis and H. pylori presented regions of homology with collagen, and according to modeling tests, these region are exposed to receptor recognition localized in platelets membrane, which might explain their platelet aggregating effect.

Ureases são metaloenzimas dependentes de níquel, amplamente distribuída em bactérias, fungos e plantas. Estas enzimas atuam na catálise da hidrólise da ureia a amônia e dióxido de carbono. Proteus mirabilis é uma bactéria patogênica, produtora de urease, um de seus mais importantes fatores de virulência. Esta bactéria Gram-negativa se comporta como um uropatógeno oportunista responsável por severas infecções em pacientes hospitalizados. A amônia liberada pela hidrólise da ureia catalisada pela urease de Proteus mirabilis (PMU) causa um aumento no pH levando à formação de microclima, possibilitando a colonização do patógeno no trato urinário do hospedeiro. A PMU apresenta alta similaridade com outras ureases, como a urease de sementes de “Jack bean” (JBU) e a urease de Helicobacter pylori (HPU), para as quais nosso grupo descreveu diversas atividades biológicas que são independentes da hidrólise de ureia. Neste trabalho, nós produzimos PMU, e logo depois investigamos se esta, assim como a JBU e a HPU, apresenta atividades não relacionadas à atividade enzimática. As condições de cultivo para expressão da PMU expressa em Escherichia coli HB101 foram otimizadas pela metodologia de superfície de resposta. Concentrações de níquel, ureia e tempos de indução foram testados. A purificação da enzima recombinante foi obtida em 3 etapas cromatográficas. A primeira, uma HiTrapQTM HP (pH 7,5) onde a urease foi eluida com 400 mMol.L-1 de KCl. O pico das frações eluídas foram reunidas, dialisadas e aplicadas na coluna HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP, usando o mesmo tampão e sal para eluição. As frações ativas foram novamente reunidas e a PMU foi submetida a cromatografia de gel filtração (Superdex 200TM 26/60-pg). A PMU apresenta estabilidade na faixa de pH 7,0 a 8,5, com seu pH ótimo estimado em 8,0. Alta atividade ureolítica pode ser detectada de 37 oC a 48 oC. Diferentes soluções salinas induzem o aumento na atividade enzimática desta urease, e quanto maior o tempo de exposição, maior a tendência a este aumento. Assim como a JBU, esta urease é capaz de inibir o crescimento de leveduras, mas diferentemente desta e da HPU, a PMU não apresenta atividade inibitória sobre a germinação de esporos e o crescimento de fungos filamentosos. As ureases de P. mirabilis e de H. pylori apresentam regiões de semelhança com o peptídeo proveniente do colágeno, e de acordo com testes de modelagem, esta região estaria exposta para interação com receptores localizados nas membranas de plaquetas, visto que ambas ativam plaquetas resultando na formação de agregados. / Ureases are Ni-dependent metalloenzymes, widespread in bacteria, fungi and plants, that catalyze the hydrolysis of urea into ammonium and carbon dioxide. The pathogenic bacteria Proteus mirabilis produces urease as virulence factor. Proteus mirabilis is a Gram negative opportunistic uropathogen, which causes severe infections in hospitalized patients. Ammonia released from urea hydrolysis by Proteus mirabilis urease (PMU) increases the local pH and forms a microclimate which allows the colonization of the host urinary tract. PMU presents high similarity to other ureases, such as that from Jack bean seeds (JBU) or from Helicobacter pylori (HPU), for which our group has described biological activities unrelated to urea hydrolysis. Here we aimed to investigate whether PMU shares with JBU and HPU other properties unrelated to enzyme activity. Growth conditions of PMU-expressing Escherichia coli HB101 were optimized by response surface methodology prior to purification. Concentrations of nickel, urea, and induction time were tested. A partially purified recombinant enzyme was obtained after 3 chromatographic steps. In the first, a HiTrapQTM HP (pH 7.5), urease eluted with 400 mMol.L-1 KCl. Peak fractions were pooled, dialyzed and loaded in a HiLoad 26/10 Q-SepharoseTM HP column using same buffer and eluting salt. The active fractions were pooled and PMU was submitted to gel filtration (Superdex 200TM26/60-pg). The enzyme was stable in the range of pH 7.0 up to 8.5, with optimum pH at 8.0. The ureolitic activity is high from 37 oC up to 48 oC. Different salts increased the ureolytic activity of PMU, the longer the exposition, the higher was the increase in activity. PMU inhibited yeast growth, similarly to the effect induced by JBU. Differently from JBU and HPU, this urease did not inhibit spore germination and growth of different filamentous fungi. Ureases from P. mirabilis and H. pylori presented regions of homology with collagen, and according to modeling tests, these region are exposed to receptor recognition localized in platelets membrane, which might explain their platelet aggregating effect.

Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison, 1970. / eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references.

Bacterial biofilms form on liquid/air and liquid/solid surfaces and consist of cells combined with an extracellular matrix such as exopolysaccharides, extracellular DNA, and glycoproteins. Bacteria have up to a 1000-fold increase of antibiotic resistance in biofilms compared to planktonic cells. Furthermore, biofilm cells show better tolerance to adverse environmental conditions such as nutrition limitations, temperature changes, pH changes, and non-optimal osmotic conditions. In Escherichia coli, the outer membrane protein OmpA increased biofilm formation on polystyrene, polypropylene, and polyvinyl chloride surfaces while it decreased biofilm formation on glass surfaces. This surface-dependent phenotype was because OmpA inhibits cellulose production by inducing the CpxRA two-component signal transduction pathway, and cellulose inhibits biofilm formation on plastic due to its hydrophilic nature. We discovered, and then engineered, BdcA (formerly YjgI), for biofilm dispersal. We found that in E. coli, BdcA increases motility and extracellular DNA production while it decreases exopolysaccharide production, cell length, and aggregation. We reasoned that the 3, 5-cyclic diguanylic acid (c-di-GMP) levels increase upon deleting bdcA, and showed that BdcA binds c-di-GMP in vitro. In addition, we used protein engineering to evolve BdcA for greater c-di-GMP binding and found that the single amino acid change E50Q causes nearly complete biofilm dispersal. We isolated Proteus mirabilis from the blowfly Lucilia sericata, which swarmed significantly. By motility screening and complementation with putative interkingdom signal molecules that have been shown to attract flies, we found lactic acid, phenol, NaOH, KOH, putrescine, and ammonia restore the swarming motility of seven different swarming deficient mutants. These mutants and putative signal molecules will be further tested for fly attraction and oviposition. Acetylation of lysine residues is conserved in all three kingdoms although its role in bacteria is not clear. We demonstrated that acetylation enables E. coli to withstand environmental stresses. Specifically, the bacteria became more resistant to heat and oxidative stress. Furthermore, we showed that the increase in oxidative stress resistance is due to the induction of catalase gene katG. Hence we demonstrate for the first time a specific physiological role for acetylation in prokaryotes.

Thesis--Wisconsin. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 296-301).

O gênero Proteus é caracterizado pela rápida mobilidade, fenômeno denominado swarming . Quanto à homologia de seu DNA, apresenta apenas uma discreta relação com o da Escherichia coli. Freqüentemente relacionado com infecções urinárias, facilitadas pela sua capacidade em degradar uréia, tem sido encontrado colonizando cateteres e sondas vesicais, principalmente a espécie Proteus mirabilis. Devido a sua crescente importância na prática clínica, tanto como agente infeccioso de difícil erradicação, quanto como microrganismo com possibilidade de produzir β-lactamases de espectro expandido, seu controle no ambiente hospitalar tornou-se essencial. A necessidade da correta identificação dessa bactéria estimulou com que métodos de identificação molecular sejam constantemente estudados e aprimorados para essa finalidade. Métodos baseados em PCR têm se mostrado úteis, mas precisam ser validados para a rotina laboratorial. Diversos fatores de patogenicidade, ou seja, características biológicas de Proteus que favorecem a sua participação em processos infecciosos têm sido identificados, tais como: a capacidade de mobilidade e fixação celular, produção de protease, urease e hemolisina. Diversos autores inferem que a correta co-regulação desses fatores de virulência durante a diferenciação de swarming está relacionada com a capacidade de colonizar e invadir o tecido do hospedeiro. Vários estudos sugerem que extratos vegetais podem ser importantes produtos no controle de P. mirabilis ao interferir em sinais de quorum sensing , e consequentemente, na diferenciação celular e expressão de fatores de virulência. Neste sentido, os terpenos, compostos presentes em óleos essenciais, podem representar uma alternativa viável no controle de infecções por esses microrganismos. As proteases microbianas vêm se destacando como importantes fatores de virulência devido a ação direta sobre proteínas do hospedeiro, particularmente imunoglobulinas. O estudo em P. mirabilis tem sido focalizado na protease ZapA (mirabilisina), enzima capaz de degradar IgA, IgG, entre outras proteínas. Trabalhos relatam que não somente ZapA é regulada durante o swarming , mas também hemolisinas, fatores ligados à diferenciação celular e hiperprodução do flagelo. Assim sendo, na presente tese foram avaliados distintos sistemas via PCR (RAPD, ERIC-PCR, REP-PCR, BOX-PCR e ISSR) para caracterização molecular de isolados clínicos de P. mirabilis, o efeito de monoterpenos sobre a diferenciação celular e a produção de fatores de patogenicidade dessas bactérias, e realizado um estudo bioinformático sobre o complexo de metaloproteases com base no recentemente publicado genoma de P. mirabilis. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-22T17:39:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lessandra Michelim.pdf: 1136815 bytes, checksum: 25bc56ba17160011b1aba3b4e7732643 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-22T17:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lessandra Michelim.pdf: 1136815 bytes, checksum: 25bc56ba17160011b1aba3b4e7732643 (MD5) / O gênero Proteus é caracterizado pela rápida mobilidade, fenômeno denominado swarming . Quanto à homologia de seu DNA, apresenta apenas uma discreta relação com o da Escherichia coli. Freqüentemente relacionado com infecções urinárias, facilitadas pela sua capacidade em degradar uréia, tem sido encontrado colonizando cateteres e sondas vesicais, principalmente a espécie Proteus mirabilis. Devido a sua crescente importância na prática clínica, tanto como agente infeccioso de difícil erradicação, quanto como microrganismo com possibilidade de produzir β-lactamases de espectro expandido, seu controle no ambiente hospitalar tornou-se essencial. A necessidade da correta identificação dessa bactéria estimulou com que métodos de identificação molecular sejam constantemente estudados e aprimorados para essa finalidade. Métodos baseados em PCR têm se mostrado úteis, mas precisam ser validados para a rotina laboratorial. Diversos fatores de patogenicidade, ou seja, características biológicas de Proteus que favorecem a sua participação em processos infecciosos têm sido identificados, tais como: a capacidade de mobilidade e fixação celular, produção de protease, urease e hemolisina. Diversos autores inferem que a correta co-regulação desses fatores de virulência durante a diferenciação de swarming está relacionada com a capacidade de colonizar e invadir o tecido do hospedeiro. Vários estudos sugerem que extratos vegetais podem ser importantes produtos no controle de P. mirabilis ao interferir em sinais de quorum sensing , e consequentemente, na diferenciação celular e expressão de fatores de virulência. Neste sentido, os terpenos, compostos presentes em óleos essenciais, podem representar uma alternativa viável no controle de infecções por esses microrganismos. As proteases microbianas vêm se destacando como importantes fatores de virulência devido a ação direta sobre proteínas do hospedeiro, particularmente imunoglobulinas. O estudo em P. mirabilis tem sido focalizado na protease ZapA (mirabilisina), enzima capaz de degradar IgA, IgG, entre outras proteínas. Trabalhos relatam que não somente ZapA é regulada durante o swarming , mas também hemolisinas, fatores ligados à diferenciação celular e hiperprodução do flagelo. Assim sendo, na presente tese foram avaliados distintos sistemas via PCR (RAPD, ERIC-PCR, REP-PCR, BOX-PCR e ISSR) para caracterização molecular de isolados clínicos de P. mirabilis, o efeito de monoterpenos sobre a diferenciação celular e a produção de fatores de patogenicidade dessas bactérias, e realizado um estudo bioinformático sobre o complexo de metaloproteases com base no recentemente publicado genoma de P. mirabilis.

O gênero Proteus é caracterizado pela rápida mobilidade, fenômeno denominado swarming . Quanto à homologia de seu DNA, apresenta apenas uma discreta relação com o da Escherichia coli. Freqüentemente relacionado com infecções urinárias, facilitadas pela sua capacidade em degradar uréia, tem sido encontrado colonizando cateteres e sondas vesicais, principalmente a espécie Proteus mirabilis. Devido a sua crescente importância na prática clínica, tanto como agente infeccioso de difícil erradicação, quanto como microrganismo com possibilidade de produzir β-lactamases de espectro expandido, seu controle no ambiente hospitalar tornou-se essencial. A necessidade da correta identificação dessa bactéria estimulou com que métodos de identificação molecular sejam constantemente estudados e aprimorados para essa finalidade. Métodos baseados em PCR têm se mostrado úteis, mas precisam ser validados para a rotina laboratorial. Diversos fatores de patogenicidade, ou seja, características biológicas de Proteus que favorecem a sua participação em processos infecciosos têm sido identificados, tais como: a capacidade de mobilidade e fixação celular, produção de protease, urease e hemolisina. Diversos autores inferem que a correta co-regulação desses fatores de virulência durante a diferenciação de swarming está relacionada com a capacidade de colonizar e invadir o tecido do hospedeiro. Vários estudos sugerem que extratos vegetais podem ser importantes produtos no controle de P. mirabilis ao interferir em sinais de quorum sensing , e consequentemente, na diferenciação celular e expressão de fatores de virulência. Neste sentido, os terpenos, compostos presentes em óleos essenciais, podem representar uma alternativa viável no controle de infecções por esses microrganismos. As proteases microbianas vêm se destacando como importantes fatores de virulência devido a ação direta sobre proteínas do hospedeiro, particularmente imunoglobulinas. O estudo em P. mirabilis tem sido focalizado na protease ZapA (mirabilisina), enzima capaz de degradar IgA, IgG, entre outras proteínas. Trabalhos relatam que não somente ZapA é regulada durante o swarming , mas também hemolisinas, fatores ligados à diferenciação celular e hiperprodução do flagelo. Assim sendo, na presente tese foram avaliados distintos sistemas via PCR (RAPD, ERIC-PCR, REP-PCR, BOX-PCR e ISSR) para caracterização molecular de isolados clínicos de P. mirabilis, o efeito de monoterpenos sobre a diferenciação celular e a produção de fatores de patogenicidade dessas bactérias, e realizado um estudo bioinformático sobre o complexo de metaloproteases com base no recentemente publicado genoma de P. mirabilis. / O gênero Proteus é caracterizado pela rápida mobilidade, fenômeno denominado swarming . Quanto à homologia de seu DNA, apresenta apenas uma discreta relação com o da Escherichia coli. Freqüentemente relacionado com infecções urinárias, facilitadas pela sua capacidade em degradar uréia, tem sido encontrado colonizando cateteres e sondas vesicais, principalmente a espécie Proteus mirabilis. Devido a sua crescente importância na prática clínica, tanto como agente infeccioso de difícil erradicação, quanto como microrganismo com possibilidade de produzir β-lactamases de espectro expandido, seu controle no ambiente hospitalar tornou-se essencial. A necessidade da correta identificação dessa bactéria estimulou com que métodos de identificação molecular sejam constantemente estudados e aprimorados para essa finalidade. Métodos baseados em PCR têm se mostrado úteis, mas precisam ser validados para a rotina laboratorial. Diversos fatores de patogenicidade, ou seja, características biológicas de Proteus que favorecem a sua participação em processos infecciosos têm sido identificados, tais como: a capacidade de mobilidade e fixação celular, produção de protease, urease e hemolisina. Diversos autores inferem que a correta co-regulação desses fatores de virulência durante a diferenciação de swarming está relacionada com a capacidade de colonizar e invadir o tecido do hospedeiro. Vários estudos sugerem que extratos vegetais podem ser importantes produtos no controle de P. mirabilis ao interferir em sinais de quorum sensing , e consequentemente, na diferenciação celular e expressão de fatores de virulência. Neste sentido, os terpenos, compostos presentes em óleos essenciais, podem representar uma alternativa viável no controle de infecções por esses microrganismos. As proteases microbianas vêm se destacando como importantes fatores de virulência devido a ação direta sobre proteínas do hospedeiro, particularmente imunoglobulinas. O estudo em P. mirabilis tem sido focalizado na protease ZapA (mirabilisina), enzima capaz de degradar IgA, IgG, entre outras proteínas. Trabalhos relatam que não somente ZapA é regulada durante o swarming , mas também hemolisinas, fatores ligados à diferenciação celular e hiperprodução do flagelo. Assim sendo, na presente tese foram avaliados distintos sistemas via PCR (RAPD, ERIC-PCR, REP-PCR, BOX-PCR e ISSR) para caracterização molecular de isolados clínicos de P. mirabilis, o efeito de monoterpenos sobre a diferenciação celular e a produção de fatores de patogenicidade dessas bactérias, e realizado um estudo bioinformático sobre o complexo de metaloproteases com base no recentemente publicado genoma de P. mirabilis.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cepas com altas taxas de mutação (mutadoras) foram detectadas em diversos gêneros bacterianos. A alta taxa de mutação está relacionada a defeitos em sistemas de reparo de DNA. Uma alta incidência de isolados clínicos de Proteus mirabilis com altas frequências de mutação foi descrita anteriormente. O fenômeno foi induzido em Escherichia coli, quando transformada com um plasmídeo de P. mirabilis. Com coleção de 77 isolados clínicos de P. mirabilis, medimos a frequência de mutantes espontâneos e verificamos a presença do elemento conjugativo ICE SXT/R391, para desvendar possível relação entre a presença do ICE e a frequência de mutação. 9 isolados clínicos apresentam o ICE. A frequência de mutantes mostrou que não existem mutadores verdadeiros, mas 11 isolados apresentam uma alta frequência de mutantes FosR. Considerando o alto índice de infecções por P. mirabilis, é importante entender a resistência à fosfomicina, já que esta é usada na clínica. Não existe relação entre uma frequência de mutantes espontânea e a presença de ICE SXT/R391 em isolados de P. mirabilis. / Strains with high mutation rates (mutators) were detected in several bacterial genera. The increased mutation rate is related to defects in DNA repair systems. A high incidence of Proteus mirabilis clinical isolates with high mutation frequencies were described previously. The phenomenon was induced in Escherichia coli, when transformed with a plasmid of P. mirabilis. 77 P. mirabilis clinical isolates were tested for the frequency of spontaneous mutants and the presence of a conjugative element found in this species, ICEs SXT/R391, to verify if there is a relation between the element and the mutation frequencies. 9 isolates carry the ICE SXT/R391. The frequency of mutants showed no true mutators among the isolates. 11 isolates show a high frequency of FosR mutants. Considering the high rate of infections by P. mirabilis, it is important to understand the fosfomycin phenomenon, since it is currently used to treat urinary infections. We have seen no relation between a high spontaneous mutation frequency and the presence of ICE SXT/R391 in isolates of P. mirabilis.