O cancro cítrico é considerado na atualidade uma das doenças mais perigosas e prejudiciais à citricultura brasileira e mundial, devido aos danos causados na produção e qualidade dos frutos, sendo a Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) a bactéria fitopatogênica responsável por tais prejuízos. Nosso laboratório iniciou estudos de identificação e análise funcional das interações proteína-proteína de Xac envolvendo sistemas importantes para sua patogenicidade (Alegria et. al., 2004). Nosso objetivo principal foi o estudo funcional e fisiológico de interações já identificadas entre proteínas do sistema de secreção do tipo III (T3SS) da Xac. O foco de nossa pesquisa foi tentar desvendar a importância biológica, na patogenicidade de Xac, das interações proteína-proteína: HrpB2-HrcU; HpaA-HpaB-HrcV; HrpD6-HrpB1- HrpW. Com este intuito clonamos, expressamos e purificamos as proteínas recombinantes. Produzimos soros policlonais específicos contra cada uma das proteínas citadas acima. Estudamos a interação entre as proteínas in vitro por meio de técnicas como Far-Western Blot, Pull Down, fluorescência e dicroísmo circular. Outro enfoque do nosso trabalho foi monitorar a contribuição individual destas proteínas no desenvolvimento da doença in planta. Para isso produzimos cepas de Xac mutantes para os genes hrpB2, hrcU, hpaA, hpaB, hrpB1 e hrpG. Os nocautes não polares foram infiltrados em plantas de laranja pêra, assim como também as cepas de complementação correspondentes, e assim foi testada a habilidade de desenvolver o cancro cítrico e/ou reverter os sintomas da doença. Também foi monitorada a capacidade de multiplicação e sobrevida in planta das cepas Xac ΔhrpB2, ΔhrcU e ΔhpaB, assim como a secreção das proteínas HrpB2 e HpaA pelo T3SS de Xac. Estudamos com mais detalhe a possível função de HrpB2 no T3SS de Xac, desenvolvendo experimentos para determinar a região da proteína imprescindível para sua função permanecer inalterada. Realizamos mutações sítio dirigidas, a fim de introduzir códons de terminação em diferentes regiões da proteína e testar a habilidade desses fragmentos de reverter os sintomas da doença na planta. Monitoramos a capacidade de proteínas mutantes de reverter fenótipos de patogenicidade em citrus, ausentes na cepa Xac ΔhrpB2 e revertidos na cepa de complementação Xac ΔhrpB2+pUFR047_hrpB2. Desta maneira, determinamos que os últimos seis aminoácidos de HrpB2 estão envolvidos no desenvolvimento da/s função/ões em Xac. / Citrus canker, caused by the bacterial pathogen Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac), is a disease with significant economic consequences for the Brazilian and global citrus industry due to reductions in production and fruit quality. Our laboratory has initiated studies for the identification and functional analysis of protein-protein interactions involving Xac systems involved in pathogenicity (Alegria et. al., 2004). One objective has been to study functional and physiological interactions between proteins that make up the Xac Type III secretion system (T3SS). The focus of the present study is to unravel the biological significance in Xac pathogenicity of the following previously identified protein-protein interactions: HrpB2-HrcU; HpaA-HpaBHrcV; HrpD6-HrpB1-HrpW. With therefore cloned, expressed and purified the above-mentioned recombinant proteins. Specific polyclonal serum were produced and interactions between the proteins were studied in vitro using a variety of methods, including Far-Western Blot, Pull Down, fluorescence and circular dichroism. To monitor the individual contribution of these proteins in disease development in planta, we produced mutant Xac strains in which the hrpB2, hrcU, hpaA, hpaB, hrpB1 and hrpG genes were disrupted. The nonpolar knockouts as well as the corresponding complementation strains were infiltrated into Citrus sensensis plants and the development of citrus canker symtoms and bacterial proliferation in planta was evaluated. We also evaluated the T3SS-dependent secretion of proteins HpaA and HrpB2 by these Xac mutant strains. Structure-function relationships of the HrpB2 protein were studied in more detail. We developed experiments to determine the region of the protein essential for its function. We produced a series of hrpB2 mutants which were used to complement the hrpB2 knockout strain and evaluated their abilities to reverse the symptoms of the disease in the plant. The results demonstrate that the last six amino acids HrpB2 are important for its function in the development of disease symptoms by Xac.

O cancro cítrico é considerado na atualidade uma das doenças mais perigosas e prejudiciais à citricultura brasileira e mundial, devido aos danos causados na produção e qualidade dos frutos, sendo a Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) a bactéria fitopatogênica responsável por tais prejuízos. Nosso laboratório iniciou estudos de identificação e análise funcional das interações proteína-proteína de Xac envolvendo sistemas importantes para sua patogenicidade (Alegria et. al., 2004). Nosso objetivo principal foi o estudo funcional e fisiológico de interações já identificadas entre proteínas do sistema de secreção do tipo III (T3SS) da Xac. O foco de nossa pesquisa foi tentar desvendar a importância biológica, na patogenicidade de Xac, das interações proteína-proteína: HrpB2-HrcU; HpaA-HpaB-HrcV; HrpD6-HrpB1- HrpW. Com este intuito clonamos, expressamos e purificamos as proteínas recombinantes. Produzimos soros policlonais específicos contra cada uma das proteínas citadas acima. Estudamos a interação entre as proteínas in vitro por meio de técnicas como Far-Western Blot, Pull Down, fluorescência e dicroísmo circular. Outro enfoque do nosso trabalho foi monitorar a contribuição individual destas proteínas no desenvolvimento da doença in planta. Para isso produzimos cepas de Xac mutantes para os genes hrpB2, hrcU, hpaA, hpaB, hrpB1 e hrpG. Os nocautes não polares foram infiltrados em plantas de laranja pêra, assim como também as cepas de complementação correspondentes, e assim foi testada a habilidade de desenvolver o cancro cítrico e/ou reverter os sintomas da doença. Também foi monitorada a capacidade de multiplicação e sobrevida in planta das cepas Xac ΔhrpB2, ΔhrcU e ΔhpaB, assim como a secreção das proteínas HrpB2 e HpaA pelo T3SS de Xac. Estudamos com mais detalhe a possível função de HrpB2 no T3SS de Xac, desenvolvendo experimentos para determinar a região da proteína imprescindível para sua função permanecer inalterada. Realizamos mutações sítio dirigidas, a fim de introduzir códons de terminação em diferentes regiões da proteína e testar a habilidade desses fragmentos de reverter os sintomas da doença na planta. Monitoramos a capacidade de proteínas mutantes de reverter fenótipos de patogenicidade em citrus, ausentes na cepa Xac ΔhrpB2 e revertidos na cepa de complementação Xac ΔhrpB2+pUFR047_hrpB2. Desta maneira, determinamos que os últimos seis aminoácidos de HrpB2 estão envolvidos no desenvolvimento da/s função/ões em Xac. / Citrus canker, caused by the bacterial pathogen Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac), is a disease with significant economic consequences for the Brazilian and global citrus industry due to reductions in production and fruit quality. Our laboratory has initiated studies for the identification and functional analysis of protein-protein interactions involving Xac systems involved in pathogenicity (Alegria et. al., 2004). One objective has been to study functional and physiological interactions between proteins that make up the Xac Type III secretion system (T3SS). The focus of the present study is to unravel the biological significance in Xac pathogenicity of the following previously identified protein-protein interactions: HrpB2-HrcU; HpaA-HpaBHrcV; HrpD6-HrpB1-HrpW. With therefore cloned, expressed and purified the above-mentioned recombinant proteins. Specific polyclonal serum were produced and interactions between the proteins were studied in vitro using a variety of methods, including Far-Western Blot, Pull Down, fluorescence and circular dichroism. To monitor the individual contribution of these proteins in disease development in planta, we produced mutant Xac strains in which the hrpB2, hrcU, hpaA, hpaB, hrpB1 and hrpG genes were disrupted. The nonpolar knockouts as well as the corresponding complementation strains were infiltrated into Citrus sensensis plants and the development of citrus canker symtoms and bacterial proliferation in planta was evaluated. We also evaluated the T3SS-dependent secretion of proteins HpaA and HrpB2 by these Xac mutant strains. Structure-function relationships of the HrpB2 protein were studied in more detail. We developed experiments to determine the region of the protein essential for its function. We produced a series of hrpB2 mutants which were used to complement the hrpB2 knockout strain and evaluated their abilities to reverse the symptoms of the disease in the plant. The results demonstrate that the last six amino acids HrpB2 are important for its function in the development of disease symptoms by Xac.

No presente trabalho investigamos a relevância dos mediadores lipídicos (Leucotrienos) gerados pela enzima 5-Lipoxigenase (5-LO) na susceptibilidade ou resistência de camundongos ao Melanoma experimental com células tumorais B16-F0, utilizando como modelo camundongos produtores de leucotrienos (129_WT) e camundongos geneticamente deficientes \"knockout\" de 5-LO (129_5-LO KO). Primeiramente, verificamos que leucócitos peritoneais provenientes de animais WT implantados com melanoma B16-F0, apresentam aumento da expressão do gene para 5-LO (Alox5). Nossos resultados mostram que animais 5-LO KO, deficientes de 5-LO são mais eficientes no controle da progressão do tumor e apresentam significativo aumento na sobrevivência, quando comparados a animais WT, produtores de 5-LO. A nossa análise do perfil imunológico em células esplênicas indicam que a maior eficiência dos camundongos 5-LO KO no controle do crescimento de células tumorais B16-F0 estariam associados à presença numérica aumentada de neutrófilos (Gr-1+), células apresentadoras de antígeno (I-Ab+) majoritariamente CD19+CD80+ e esplenócitos capacitados para produção de altos níveis de citocinas pró-inflamatórias/efetoras como a IL-6, TNF?, IFN-? e baixos níveis de citocinas regulatórias como IL-10, 15 dias pós-implantação do tumor; a rápida geração da resposta imune polarizada para produção elevada de citocinas Th1 (IFN-?), mas não, citocinas Th2 (IL-10) e presença de maiores números de linfócitos T CD4+ e CD8+ efetoras, expressando o fenótipo CD44high ou CD44highCD62Llow. Ainda, verificamos que a deficiência genética da 5-LO ou a inibição da 5-LO pelo MK886 em células LAK, aumenta significativamente sua atividade citotóxica em células do melanoma B16-F0. Nossos resultados em conjunto, indicam que leucotrienos gerados pela enzima 5-LO, modulam negativamente a geração de resposta imune protetora em camundongos para o Melanoma B16-F0. / In the present work we examine the contribution of 5-lipoxigenase-derived lipid mediators during experimental melanoma (B16-F0) in 5-LO gene knockout (KO) mice and wild-type (WT) mice. The 5-LO KO mice presented delayed tumor growth, lesser tumor volume and delayed mortality. The greater resistance of 5-LO KO mice correlated with the following: High splenic Gr-1+ leukocytes counts, High and dominant presence of splenic IAb+CD19+CD80+ antigen-presenting cells counts and capacity of spleen cell to produce high levels of IL-6, TNF-?, IFN-? and lower levels of IL-10 early after tumor cells implantation; rapid T-cell polarization to secret high quantities of Th1 type cytokine IFN-? and low quantities of Th2 type cytokine IL-10; rapid generation and greater numbers of CD4+ and CD8+ activated T cells expressing CD45RB or CD44 markers; and also CD4+ and CD8+ CD44high or CD44highCD62Llow effector T cells. Herein, IL-2 induced splenic LAK cells from 5-LO KO mice, compared with splenic LAK cells from WT mice, were more efficient at killing B16-F0 melanoma cells. The increased B16-F0 melanoma cells killing activity were also found by treatment of splenic LAK cells from WT mice with a 5-LO activity inhibitor, MK886. Our findings suggest that 5-LO deficiency altered antigen-presenting cells profile, IFN-? and IL-10 production during skin cancer disease favoring the generation of protective immune responses and also provide evidence that 5-LO-derived LTs negatively affect the host survival during experimental B16-F0 melanoma.

Imunização terapêutica utilizando células dendríticas derivadas de monócitos (MoDCs) pulsadas com antígenos de HIV constitui um meio promissor de potencializar a resposta imune específica anti-HIV em pacientes infectados. Neste contexto, é importante ressaltar que células dendríticas além de estimular a resposta imune específica, podem ser capazes de promover a tolerância periférica em linfócitos T CD4+ e T CD8+ ao induzir deleção, anergia ou através da expansão de células T reguladoras (T regs). Experimentos in vitro foram conduzidos para avaliar a capacidade de MoDCs pulsadas com HIV autólogo inativado em induzir apoptose celular, respostas celulares específicas e a geração de T regs. Os pacientes avaliados neste estudo foram indivíduos infectados pelo HIV, sem uso de tratamento antirretroviral (n = 14) com número de células T CD4+ acima de 350 células/L. MoDCs foram geradas a partir de células mononucleares de sangue periférico e em seguida foram pulsadas com vírus autólogo inativado por Aldrithiol-2, tratadas com estímulo para maturação e então cultivadas com linfócitos autólogos. A apoptose de linfócitos T e MoDCs e a frequência de células efetoras e reguladoras foram avaliadas por citometria de fluxo. Os resultados obtidos mostraram que não houve diferença nos níveis de apoptose de células T CD4+, T CD8+ ou MoDCs entre os grupos pulsadas e não pulsadas com HIV inativado. Foi observado que tanto MoDCs pulsadas quanto aquelas não pulsadas com o vírus autólogo inativado foram capazes de induzir células T CD4+ secretoras de IFN-, enquanto que apenas MoDCs pulsadas levou a um aumento no percentual de células T CD8+ efetoras. Pacientes com contagem de células T CD4+ acima de 500 células/L apresentaram um percentual maior de células T CD4+ secretoras de IFN após estimulo de MoDCs pulsadas. Esta diferença não foi observada em células T CD8 +. T regs também foram induzidas in vitro após cocultivo com MoDCs. Níveis basais mais elevados de T regs foram encontrados em pacientes com carga viral plasmática baixa. Em conjunto, os resultados indicam que MoDCs pulsadas com HIV-1 são capazes de induzir linfócitos T efetores, mas também aumentam a frequência de T regs in vitro. Além disto, pacientes com maior contagem de células T CD4 + foram capazes de responder de forma mais eficiente ao estímulo com MoDCs pulsadas. Viremia persistente na infecção crônica pelo HIV pode estar associada significativamente à perda de T reg / Therapeutic immunization using inactivated autologous HIVpulsed dendritic cells (DCs) is a promising strategy to enhance specific anti-HIV immune responses in infected patients. In this context, it is important to note that DC besides stimulate a specific immune response, may be able to promote tolerance in peripheral CD4 + and CD8 + T cells inducing deletion, anergy or through expansion of regulatory T cells (T reg). In vitro experiments were conducted to evaluate the capacity of autologous HIVstimulated DC to induce apoptosis, effector cellular T cell responses and T reg generation. For these purposes, we used peripheral blood from HAARTnaïve HIVinfected patients (n=14) with CD4+ T cell counts above 350 cell/L for generation of monocytederived DC (MoDC). MoDC were pulsed with aldrithiol-2 (AT-2)-inactivated autologous virus and matured. MoDC were then cocultured with autologous lymphocytes and the apoptosis, production of IFN- and T reg cell frequency were evaluated by flow cytometry. There was no difference in the rate of apoptosis of CD4, CD8 T cells or MoDC between the groups pulsed and not pulsed with inactivated HIV. MoDC pulsed or not with inactivated autologous virus induced IFN- +CD4+ T cells, whereas only pulsed MoDC were able to increase effector CD8+ T cells percentage along the time culture. Patients with CD4+ T cell counts above 500 had an increased percentage of CD4 + T cells secreting IFN- upon DC pulsed with HIV. This difference was not observed in CD8 + T cells. Interestingly, T reg were also induced in vitro after MoDC cocultivation. Higher baseline T reg counts were found in patients with lower plasma viral loads. These results show that MoDC pulsed with HIV-1 are able to induce effector lymphocyte but also elevate the frequency of T reg in vitro. Patients with higher CD4+ T cell counts are able to respond more efficiently to the stimulation with pulsed MoDC, and persistent viremia in chronic HIV infection is associated with significant loss of T reg

Imunização terapêutica utilizando células dendríticas derivadas de monócitos (MoDCs) pulsadas com antígenos de HIV constitui um meio promissor de potencializar a resposta imune específica anti-HIV em pacientes infectados. Neste contexto, é importante ressaltar que células dendríticas além de estimular a resposta imune específica, podem ser capazes de promover a tolerância periférica em linfócitos T CD4+ e T CD8+ ao induzir deleção, anergia ou através da expansão de células T reguladoras (T regs). Experimentos in vitro foram conduzidos para avaliar a capacidade de MoDCs pulsadas com HIV autólogo inativado em induzir apoptose celular, respostas celulares específicas e a geração de T regs. Os pacientes avaliados neste estudo foram indivíduos infectados pelo HIV, sem uso de tratamento antirretroviral (n = 14) com número de células T CD4+ acima de 350 células/L. MoDCs foram geradas a partir de células mononucleares de sangue periférico e em seguida foram pulsadas com vírus autólogo inativado por Aldrithiol-2, tratadas com estímulo para maturação e então cultivadas com linfócitos autólogos. A apoptose de linfócitos T e MoDCs e a frequência de células efetoras e reguladoras foram avaliadas por citometria de fluxo. Os resultados obtidos mostraram que não houve diferença nos níveis de apoptose de células T CD4+, T CD8+ ou MoDCs entre os grupos pulsadas e não pulsadas com HIV inativado. Foi observado que tanto MoDCs pulsadas quanto aquelas não pulsadas com o vírus autólogo inativado foram capazes de induzir células T CD4+ secretoras de IFN-, enquanto que apenas MoDCs pulsadas levou a um aumento no percentual de células T CD8+ efetoras. Pacientes com contagem de células T CD4+ acima de 500 células/L apresentaram um percentual maior de células T CD4+ secretoras de IFN após estimulo de MoDCs pulsadas. Esta diferença não foi observada em células T CD8 +. T regs também foram induzidas in vitro após cocultivo com MoDCs. Níveis basais mais elevados de T regs foram encontrados em pacientes com carga viral plasmática baixa. Em conjunto, os resultados indicam que MoDCs pulsadas com HIV-1 são capazes de induzir linfócitos T efetores, mas também aumentam a frequência de T regs in vitro. Além disto, pacientes com maior contagem de células T CD4 + foram capazes de responder de forma mais eficiente ao estímulo com MoDCs pulsadas. Viremia persistente na infecção crônica pelo HIV pode estar associada significativamente à perda de T reg / Therapeutic immunization using inactivated autologous HIVpulsed dendritic cells (DCs) is a promising strategy to enhance specific anti-HIV immune responses in infected patients. In this context, it is important to note that DC besides stimulate a specific immune response, may be able to promote tolerance in peripheral CD4 + and CD8 + T cells inducing deletion, anergy or through expansion of regulatory T cells (T reg). In vitro experiments were conducted to evaluate the capacity of autologous HIVstimulated DC to induce apoptosis, effector cellular T cell responses and T reg generation. For these purposes, we used peripheral blood from HAARTnaïve HIVinfected patients (n=14) with CD4+ T cell counts above 350 cell/L for generation of monocytederived DC (MoDC). MoDC were pulsed with aldrithiol-2 (AT-2)-inactivated autologous virus and matured. MoDC were then cocultured with autologous lymphocytes and the apoptosis, production of IFN- and T reg cell frequency were evaluated by flow cytometry. There was no difference in the rate of apoptosis of CD4, CD8 T cells or MoDC between the groups pulsed and not pulsed with inactivated HIV. MoDC pulsed or not with inactivated autologous virus induced IFN- +CD4+ T cells, whereas only pulsed MoDC were able to increase effector CD8+ T cells percentage along the time culture. Patients with CD4+ T cell counts above 500 had an increased percentage of CD4 + T cells secreting IFN- upon DC pulsed with HIV. This difference was not observed in CD8 + T cells. Interestingly, T reg were also induced in vitro after MoDC cocultivation. Higher baseline T reg counts were found in patients with lower plasma viral loads. These results show that MoDC pulsed with HIV-1 are able to induce effector lymphocyte but also elevate the frequency of T reg in vitro. Patients with higher CD4+ T cell counts are able to respond more efficiently to the stimulation with pulsed MoDC, and persistent viremia in chronic HIV infection is associated with significant loss of T reg

Orientador: Celso Eduardo Benedetti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_AndreLuizAraujo_D.pdf: 43759919 bytes, checksum: 379266575f1db46c7d620232efb9ba13 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O cancro cítrico resulta da interação compatível entre a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. citri e Citrus spp. A doença não tem cura, é de fácil disseminação e difícil controle. O cenário é preocupante, pois a doença diminui drasticamente o rendimento e a qualidade dos frutos de plantas infectadas, ocasionando um forte impacto econômico na citricultura mundial. Os principais sintomas do cancro cítrico, resultantes dos processos de hipertrofia (aumento do volume celular) e hiperplasia (aumento da divisão celular), são dependentes da proteína efetora PthA de X. citri. PthA integra a família de fatores de transcrição conhecida como efetores ativadores de transcrição (transcription activator-like ou TAL). O principal homólogo de PthA é o efetor AvrBs3 de X. campestris pv. vesicatoria que atua regulando a transcrição de genes do hospedeiro em benefício do patógeno. A similaridade entre estas proteínas gira em torno de 97%, sugerindo, portanto, função semelhante para PthA. Através de uma série de microarranjos, investigou-se o perfil de expressão gênica de laranja doce (Citrus sinensis) dependente de PthA (X. citri) e de PthCs de X. aurantifolii, uma bactéria que causa cancro cítrico apenas no limão galego e que, em laranja doce, induz uma reação de hipersensibilidade. Desta forma, verificou-se a regulação positiva ou negativa de uma série de genes. Os PthCs regularam negativamente genes associados à sinalização por auxina e induziram a expressão de genes de defesa e silenciamento gênico. Em contrapartida, PthAs induziram uma série de genes intimamente relacionados aos sintomas de cancrose, incluindo: genes associados aos processos de aumento e divisão celular, síntese e remodelamento de parede celular, bem como genes envolvidos na sinalização por auxina e giberelina. Neste sentido, efetuou-se o isolamento de regiões promotoras de cinco genes, os quais são potencialmente regulados por PthA. A análise destas regiões revelou a presença de um possível TATA-box notavelmente semelhante àquele encontrado no gene upa20, denominado UPA-box (up-regulated por AvrBs3), sugerindo que estes genes poderiam ser transativados por PthA em citros. De fato, ensaios de retardamento de mobilidade eletroforética (electrophoretic mobility shift assay ou EMSA), demonstraram a ligação específica de PthA2 e 4 ao TATA-box encontrado na região promotora do gene que codifica uma proteínas relacionada à patogênese (pathogenesis-related proteins ou PR). Este resultado corrobora com a hipótese de que os efetores TAL atuam como proteínas ligadoras de elementos TATA. Finalmente, experimentos de co-imunoprecipitação de cromatina (ChIP) e cotransformação demonstraram, ainda que em resultados preliminares, que particularmente PthA4 é capaz de transativar pr5 in planta. Embora o cancro cítrico ainda não seja completamente entendido a nível molecular, os dados aqui apresentados sugerem fortemente a ação de PthAs como fatores de transcrição, bem como aponta candidatos à regulação positiva intimamente associados aos processos de hipertrofia e hiperplasia. Além disso, as regiões promotoras aqui isoladas podem ajudar no desenvolvimento de novas estratégias para a geração de plantas resistentes à cancrose / Abstract: Citrus canker is a result of a compatible interaction between Xanthomonas axonopodis pv. citri and Citrus spp. There is no cure for citrus canker, and the disease is easily spread and difficult to be managed. The scenario is threatening since the disease dramatically diminishes the quality of fruits in infected plants leading to great economic losses for the world citrus producers. The main citrus canker symptoms known as hypertrophy (cell enlargement) and hyperplasia (cell division) are PthA-dependent. PthA is an effector protein from X. citri which belongs to the TAL effectors (transcription activatorlike) family. The closest homologue of PthA is AvrBs3 from Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, a TAL effector that acts as a transcriptional factor to modulate host transcription to the pathogen's benefit. Similarity shared by these two proteins is around 97%, suggesting that PthA plays a similar role in the citrus host. Through a number of microarray experiments, we investigate the gene transcription in sweet orange (Citrus sinensis) in response to the transient expression of PthA from X. citri or PthC from X. aurantifolii, pathotype C, a bacteria that causes citrus canker in Mexican lime but in orange trigger a hypersensitive response in sweet orange. We observed that PthCs down-regulated various auxin signaling genes and induced the expression of genes involved in defense and gene silencing. On the other hand, PthAs induces several genes implicated in canker development such as cell division and elongation, cell-wall synthesis and remodeling, synthesis, mobilization and signaling of auxin and gibberellin. Promoter regions of PthA-induced genes were isolated and shown to have predicted PthA and PthC binding sites at or near their putative TATA boxes. Moreover, competition gel shift assays confirmed that PthA4 shows preferential binding to the TATA box of the pathogenesis-related (pr5) gene promoter, supporting the idea that TAL effectors may act as general TATA-binding proteins. Finally, both chromatin immunoprecipitation (ChIP) and co-transformation assays demonstrated however as preliminary results, that PthA4 is able to transactivate pr5 in planta. Albeit the molecular mechanism by which citrus canker develop remains elusive at the molecular level, we provided data supporting the notion that PthA acts as a transcriptional factor, as well as identified PthA-induced genes associated with hypertrophy and hyperplasia. Furthermore, the promoter regions isolated here might be useful to obtain citrus plants resistant to the canker bacteria / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

No presente trabalho investigamos a relevância dos mediadores lipídicos (Leucotrienos) gerados pela enzima 5-Lipoxigenase (5-LO) na susceptibilidade ou resistência de camundongos ao Melanoma experimental com células tumorais B16-F0, utilizando como modelo camundongos produtores de leucotrienos (129_WT) e camundongos geneticamente deficientes \"knockout\" de 5-LO (129_5-LO KO). Primeiramente, verificamos que leucócitos peritoneais provenientes de animais WT implantados com melanoma B16-F0, apresentam aumento da expressão do gene para 5-LO (Alox5). Nossos resultados mostram que animais 5-LO KO, deficientes de 5-LO são mais eficientes no controle da progressão do tumor e apresentam significativo aumento na sobrevivência, quando comparados a animais WT, produtores de 5-LO. A nossa análise do perfil imunológico em células esplênicas indicam que a maior eficiência dos camundongos 5-LO KO no controle do crescimento de células tumorais B16-F0 estariam associados à presença numérica aumentada de neutrófilos (Gr-1+), células apresentadoras de antígeno (I-Ab+) majoritariamente CD19+CD80+ e esplenócitos capacitados para produção de altos níveis de citocinas pró-inflamatórias/efetoras como a IL-6, TNF?, IFN-? e baixos níveis de citocinas regulatórias como IL-10, 15 dias pós-implantação do tumor; a rápida geração da resposta imune polarizada para produção elevada de citocinas Th1 (IFN-?), mas não, citocinas Th2 (IL-10) e presença de maiores números de linfócitos T CD4+ e CD8+ efetoras, expressando o fenótipo CD44high ou CD44highCD62Llow. Ainda, verificamos que a deficiência genética da 5-LO ou a inibição da 5-LO pelo MK886 em células LAK, aumenta significativamente sua atividade citotóxica em células do melanoma B16-F0. Nossos resultados em conjunto, indicam que leucotrienos gerados pela enzima 5-LO, modulam negativamente a geração de resposta imune protetora em camundongos para o Melanoma B16-F0. / In the present work we examine the contribution of 5-lipoxigenase-derived lipid mediators during experimental melanoma (B16-F0) in 5-LO gene knockout (KO) mice and wild-type (WT) mice. The 5-LO KO mice presented delayed tumor growth, lesser tumor volume and delayed mortality. The greater resistance of 5-LO KO mice correlated with the following: High splenic Gr-1+ leukocytes counts, High and dominant presence of splenic IAb+CD19+CD80+ antigen-presenting cells counts and capacity of spleen cell to produce high levels of IL-6, TNF-?, IFN-? and lower levels of IL-10 early after tumor cells implantation; rapid T-cell polarization to secret high quantities of Th1 type cytokine IFN-? and low quantities of Th2 type cytokine IL-10; rapid generation and greater numbers of CD4+ and CD8+ activated T cells expressing CD45RB or CD44 markers; and also CD4+ and CD8+ CD44high or CD44highCD62Llow effector T cells. Herein, IL-2 induced splenic LAK cells from 5-LO KO mice, compared with splenic LAK cells from WT mice, were more efficient at killing B16-F0 melanoma cells. The increased B16-F0 melanoma cells killing activity were also found by treatment of splenic LAK cells from WT mice with a 5-LO activity inhibitor, MK886. Our findings suggest that 5-LO deficiency altered antigen-presenting cells profile, IFN-? and IL-10 production during skin cancer disease favoring the generation of protective immune responses and also provide evidence that 5-LO-derived LTs negatively affect the host survival during experimental B16-F0 melanoma.

Orientador: Celso Eduardo Benedetti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T05:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soprano_AdrianaSantos_D.pdf: 24018757 bytes, checksum: 29724fbb81a588e3bb656bf4c2df3390 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri (X. citri), afeta a maioria das espécies de Citrus, ocorre praticamente em todos continentes e se destaca como uma séria ameaça à citricultura brasileira. O mecanismo molecular pelo qual X. citri causa cancro não é inteiramente conhecido, entretanto, sabe-se que a bactéria utiliza o sistema secretório tipo III para injetar proteínas de patogenicidade, entre elas, PthAs da família AvrBs3/PthA, também conhecidas como efetores TAL (transcriptional activator-like). Os efetores TAL atuam como fatores de transcrição transativando genes específicos da planta que vão beneficiar a bactéria ou desencadear respostas de defesa. Com o objetivo de entender os mecanismos moleculares pelos quais os efetores TAL atuam, a técnica de duplo híbrido foi usada para identificar proteínas de laranja doce (Citrus sinensis) que interagem com PthA4, um dos efetores TAL de X. citri necessário para o desenvolvimento do cancro cítrico. A maioria das proteínas de laranja identificadas como alvos de PthA4 apresenta domínios de ligação à DNA ou RNA e está envolvida no controle da transcrição, estabilização de mRNAs e tradução. Várias dessas proteínas interagem entre si, sugerindo a presença de um complexo multiproteico como alvo de efetores TAL. Entre as proteínas envolvidas no controle da transcrição, destacamos a CsMAF1, uma proteína homóloga à MAF1 humana que atua como regulador negativo da RNA Polimerase III. Os resultados obtidos nesse trabalho revelam que CsMAF1 complementa o fenótipo do mutante maf1 de levedura, reprimindo a expressão de tRNAHis e que a expressão de PthA4 na cepa complementada restaura a síntese desse tRNA. Portanto, os dados mostram que CsMAF1 atua como um repressor da RNA Pol III em levedura e que PthA4 altera o estado repressor de CsMAF1 sobre a RNA Pol III. De forma surpreendente, verificamos que plantas de citros com níveis reduzidos de CsMAF1 apresentaram aumento significativo no número e intensidade de lesões hiperplásticas ou eruptivas quando infiltradas com X. citri, indicando que CsMAF1 desempenha um papel crítico no desenvolvimento dos sintomas do cancro cítrico. O aumento das lesões do cancro nas plantas silenciadas para CsMAF1 se correlaciona com um aumento expressivo de tRNAs, incluindo o tRNAHis, confirmando assim o papel repressor de CsMAF1 sobre a RNA Pol III em citros. Além disso, mostramos nesse trabalho que CsMAF1 é uma fosfoproteína que se encontra na forma dimérica em solução, uma característica singular ainda não descrita para membros dessa família de proteínas. Verificamos que CsMAF1 é fosforilada in vitro pelas quinases PKA e PKC e que apresenta sítios adicionais de fosforilação conservados para a quinase TOR, incluindo o resíduo Thr62. Curiosamente, tais sítios se localizam na interface de dimerização de CsMAF1, sugerindo que a fosforilação desses sítios deve regular a função da proteína e/ou seu estado multimérico. De fato, verificamos que a substituição do resíduo de treonina Thr 62 para ácido aspártico (Asp 62) diminui a proporção dímero:monômero de CsMAF1, indicando que a fosforilação de resíduos na interface do dímero desestabiliza o dímero, e que esse pode ser um mecanismo regulatório novo para essa classe de proteína. Desse modo, esses achados abrem novas perspectivas para o entendimento não só dos mecanismos moleculares envolvidos na regulação da RNA Pol III pela CsMAF1, como também do papel de PthA4 na interação com CsMAF1 e sua modulação da transcrição / Abstract: Citrus canker, caused by Xanthomonas citri (X. citri), is a disease that affects most of the Citrus species, occurs in almost all continents and stands as a threat to the Brazilian citrus industry. The molecular mechanism by which X. citri causes canker is poorly understood, however the bacterium injects pathogenicity proteins via the type III secretion system (T3S) including proteins of AvrBs3/PthA family, also known as transcriptional activator-like (TAL) effectors. TAL effectors have been extensively studied and are known to act as transcription factors that transactivate specific plant genes which either benefit the bacteria or trigger defense responses. To gain insights into the molecular mode of action of TAL effectors, a twohybrid screening was performed to identify sweet orange (Citrus sinensis) proteins that interact with PthA4, one of the X. citri TAL effectors required for citrus canker development. Among the proteins identified as PthA4 interactors, most are DNA and/or RNA-binding factors involved in chromatin remodeling and repair, transcriptional control and mRNA stabilization/modification. Several of these proteins interact with each other, suggesting the presence of a multiprotein complex as a target of TAL effectors. Among the proteins involved in transcription control, we selected for further studies the CsMAF1, a homolog of the human MAF1 that acts as a negative regulator of RNA polymerase III. The results presented here reveal that CsMAF1 complements the yeast maf1 mutant phenotype by repressing the tRNAHis transcription, and that PthA4 expression in the complemented strain restores the tRNAHis synthesis. Thus, the data show that CsMAF1 acts as a RNA Pol III repressor in yeast and that PthA4 somehow suppresses the repressor activity of CsMAF1 upon on the RNA Pol III. Surprisingly, we found that citrus plants with reduced levels of CsMAF1 showed a significant increase in the number, morphology and size of eruptive or hyperplastic lesions when infiltrated with X. citri, indicating the CsMAF1 plays a critical role in canker development. Increased canker lesions in CsMAF1 silenced plants correlated with a significant increase of tRNAs expression, including tRNAHis, thus confirming the repressor role of CsMAF1 upon the citrus RNA Pol III. Furthermore, we showed in this work that CsMAF1 is a phosphorylated and a dimer in solution, a feature that so far has not been reported for any member of this protein family. We found that CsMAF1 is phosphorylated in vitro by PKA and PKC, and has additional phosphorylation sites for the TOR kinase, including the Thr 62 residue. Interestingly, these phosphorylation sites are located at the dimerization interface of CsMAF1, suggesting that phosphorylation of such sites might regulate the function of the protein and / or its multimeric state. Indeed, mutation of threonine residue Thr62 to aspartic acid (Asp62) decreases the dimer:monomer CsMAF1 ratio, indicating that phosphorylation of the residues at the interface of the dimer destabilizes the dimer, and this may be a novel regulatory mechanism for this class of protein. Thus, these findings open new perspectives for the understanding of the molecular mechanisms involved in RNA Pol III regulation by CsMAF1, as well as for the role of PthA4 in the modulation of RNA Pol III transcription mediated by CsMAF1 / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular