xii, 107 p. : ill. (some col.) A print copy of this thesis is available through the UO Libraries. Search the library catalog for the location and call number. / Non-muscle myosin II generates contractile forces for processes such as cytokinesis, motility, and polarity. Contractility requires assembly of myosin molecules into bipolar mini-filaments through electrostatic interactions between coiled-coil tail domains of the heavy chains. Analyses of myosin II from various organisms have revealed "assembly domains" within the C-terminal portion of the tail domain that mediate filament formation. However, it has been unclear precisely how assembly domains interact with one another, or otherwise contribute to tail-tail interactions, to form the bipolar mini-filament structure. To understand tail domain interactions, we first identified a 90-residue region (1849-1940) of the Drosophila non-muscle myosin II tail domain that was necessary and sufficient for filament formation, using salt-dependent solubility and a novel fluorescence energy transfer assay. We identified residues within this "assembly domain" that were critical for filament assembly by analyzing the effect of point mutations. We found that single point mutations in specific positively charged regions completely disrupt filament assembly. Surprisingly, none of the negatively charged regions within the assembly domain are required for assembly. Most of the mutations in positively charged residues that disrupted filament assembly clustered within a 15-residue segment (1880-1894) that appears to form a critical interaction surface. Using this information, along with known geometrical constraints and electrostatic calculations, we constructed a structural model of the bipolar mini-filament. This model features one favored anti-parallel tail overlap and multiple slightly less stable alternative overlaps. The ability of the positive segment to interact with multiple negative regions explains the lack of required negatively charged residues in the assembly domain. To our knowledge, this structural model of the non- muscle myosin II bipolar filament is consistent with all physical observations and provides a framework for understanding the detailed mechanism by which this fundamental cellular structure is generated. This dissertation contains previously published and unpublished co-authored material. / Committee in charge: Tom Stevens, Chairperson, Chemistry; Kenneth Prehoda, Advisor, Chemistry; J. Andrew Berglund, Member, Chemistry; Christopher Doe, Member, Biology; Karen Guillemin, Outside Member, Biology

Somatic mutations are the main triggers that initiate the formation of cancer. Large sequencing data sets in recent years revealed a substantial number of mutational processes, many of which are poorly understood or of completely unknown aetiology. These mutational processes leave characteristic sequence patterns, often called "signatures", in the DNA. Characterisation of the mutational patterns observed in cancer patients with respect to different genomic features and processes can help to unravel the aetiology and mechanisms of mutagenesis. Here, we explored the effects of DNA modifications and DNA replication on mutagenesis. The most common mutation type, C>T mutations in a CpG context, is thought to result from spontaneous deamination of 5-methylcytosine (5mC), the major DNA modification. Much less is known about the mutational properties of the second most frequent modification, 5-hydroxymethylcytosine (5hmC). Integrating multiple genomic data sets, we demonstrate a twofold lower mutagenicity of 5hmC compared to 5mC, present across multiple tissues. Subsequently, we show how DNA modifications may modulate various mutational processes. In addition to spontaneous deamination of 5mC, our analysis suggests a key role of replication in CpG > TpG mutagenesis in patients deficient in post-replicative proofreading or repair, and possibly also in other cancer patients. Together with an analysis of mutation patterns observed in cancers exposed to UV light, tobacco smoke, or editing by APOBEC enzymes, the results show that the role of DNA modifications goes beyond the well-known spontaneous deamination of 5mC. Finally, we explored which of the known mutational processes might be modulated by DNA replication. We developed a novel method to quantify the magnitude of strand asymmetry of different mutational signatures in individual patients followed by evaluation of these exposures in early and late replicating regions. More than 75 % of mutational signatures exhibited a significant replication strand asymmetry or correlation with replication timing. The analysis gives new insights into mechanisms of mutagenicity in multiple signatures, particularly the so far enigmatic signature 17, where we suggest an involvement of oxidative damage in its aetiology. In conclusion, our results suggest that DNA replication or replication-associated DNA repair interacts with most mutagenic processes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-30Bitstream added on 2014-06-13T20:33:54Z : No. of bitstreams: 1 mello_jbh_me_botib.pdf: 2352640 bytes, checksum: f06cfab104960439db36f6c6549acc56 (MD5) / Leiomiomas uterinos (LU) são tumores benignos de origem mesenquimal frequentes sendo considerados um problema de saúde pública. A desregulação de fatores de crescimento e microRNAs, encurtamento dos telomeros, produção excessiva e desorganizada de matriz extracelular, perda de heterozigose e alterações cromossômicas recorrentes (como deleção em 7q22 e rearranjo cromossômico em 12q15) contribuem para o crescimento dos LU. Uma parcela significativa destes tumores apresenta mutação no gene MEDI2. O presente estudo teve como objetivo avaliar: a presença da mutação no MEDI2; o nível de expressão do HMGA2 e seus miRNAs preditos (let-7a, miR-26a, miR-26b); o nível de expressão do, cluster de miRNAs mapeado em 7q22 (miR-25, miR-93 e miR- 106b) e a expressão dos genes BRCAI, FANCA e seus miRNAs preditos. Foram avaliados 85 LU e 34 amostras de miométrio adjacentes obtidos de 54 pacientes submetidos à histerectomia. A análise de expressão por RT-qPCR foi realizada para os miR-let7a, miR-25, miR-93, miR-106b, miR-21, miR-26a, miR-26b, miR-197 e miR- 143, utilizando RNU44 , RNU48 e U47 como endógenos. Foi também avaliada a expressão dos genes HMGA2, BRCAI e FANCA sendo utilizados como controles endógenos RPLPO e GUSB. A mutação no MED12 foi encontrada em 50% (42/85) das amostras. Foi observado um aumento significativo (p<0,001) dos níveis de expressão do HMGA2 nos LU comparados ao miométrio adjacente, inclusive nas amostras com presença da mutação em MEDI2. Estes dados sugerem que o aumento de expressão do HMGA2 e a mutação em MEDI2 podem coexistir nestes tumores. Os miRNAs preditos para regular o HMGA2 apresentaram diminuição dos níveis de expressão: let-7a (p<O,OOl), miR-26a (p<O,OOl), miR-26b (p<O,OOl). A forte correlação negativa entre HMGA2 e seus miRNAs preditos suporta a evidência de interação entre eles. Os miRNAs mapeados... / Uterine Leiomyomas (UL) are common mesenchymal benign tumors that represent a significant public health problem. The deregulation of growth factors and microRNAs (miRNAs), shortening of telomeres, excessive production of disorganized extracellular matrix, loss of heterozygosity and recurrent chromosomal aberrations (including 7q22 deletion and chromosomal rearrangements in 12q 15) have been suggested to contribute to the growth of UL. A significant number of tumors presented mutations of MED I2The aims of this study were: to investigate MED12 mutation; to evaluate the expression levels of HMGA2 and their miRNAs predicted (let-7a, miR-26a, miR-26b); the expression of miRNAs mapped at 7q22 (miR-25, miR-93, and miR- 106b) and the expression levels of BRCAI, FANC,A and their predictive miRNAs. Eight-five fresh frozen UL and 34 adjacent normal myometrium (MM) were obtained from 54 patients who had undergone a hysterectomy procedure. Quantitative real time RT-PCR was applied to evaluate the expression levels of miRs (miR-let7a, miR-25, miR-93, miR- 106b, miR-21, miR-26a, miR-26b, miR-197 and miR-143) using RNU44, RNU48 and U47 as endogenous control and to evaluate the expression of HMGA2, BRCAI and FANCA using RPLPO and GUSB as endogenous control. We detected 50% (42/85) of samples with MEDI2 mutation. A significant overexpression (p<0,001) of HMGA2 was detected in UL compared with MM, including samples with the presence of MEDI2 mutation. These data indicated that overexpression of HMGA2 may coexist with MEDI2 mutation. The miRNAs predicted to regulate HMGA2 were found significantly downregulated: let-7a (p<0,001), miR-26a (p<0,001), miR-26b (p<0,001). The negative correlation verified between HMGA2 and their predicted miRNAs support the evidence of interaction between them. The miRNAs mapped at 7q22 (miR-25, miR-93, and miR- 106b) were found as downregulated... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-12Bitstream added on 2014-06-13T20:43:09Z : No. of bitstreams: 1 castellane_tcl_dr_jabo.pdf: 1115288 bytes, checksum: c46d10396d02bdc45c92887415f5fd8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Rhizobium tropici e outras bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales são produtores de polissacarídeos extracelulares (EPS), que possuem a função de molécula receptora do micro simbionte, fazendo uma interação célula/célula e desencadeando o processo de nodulação. A diversidade de estruturas e composição química apresentadas pelas moléculas de EPS é refletida pela diversidade de enzimas responsáveis pela sua síntese. Neste trabalho, buscou-se a inativação através da mutagênese insercional por transposição in vitro dos genes exoZ da estirpe selvagem Rhizobium tropici SEMIA 4080 envolvidas na síntese das subunidades repetitivas do EPS e no tanden phbAB, responsáveis pela síntese do PHB, com o intuito de obter microrganismos com aspecto altamente mucoso, produtor superior de EPS em relação a estirpe selvagem. Os mutantes obtidos apresentaram colônias mucosas quando cultivados nos meios de culturas PSYA, demonstrando que estirpes de rizóbio mutantes nos genes exoZ e phbAB são capazes de formar biofilme “in vitro” e, ao avaliar a eficiência relativa na produção de EPS, o mutante 4080 Z03 apresentou o melhor resultado. Para as três amostras de EPS foi possível observar um comportamento de fluxo de líquidos pseudoplástico e, também, a influência da concentração de EPS sobre a viscosidade aparente das soluções aquosas. A estirpe selvagem e todos os mutantes induziram a formação de nódulos em feijoeiro (fenótipo Fix+), sugerindo que os genes exoZ e phbAB não estão envolvidos nos processos de infecção e formação nodular mas, sendo necessários para a fixação biológica de nitrogênio / Rhizobium tropici and other bacteria belonging to the order Rhizobiales are extracellular polysaccharides (EPS) producers, which possess the function of the receptor molecule to function as micro-symbiont, making an interaction cell / cell and triggering the nodulation process. The diversity of structures and chemical composition of EPS presented by molecules is reflected by the diversity of enzymes responsible for its synthesis. In this study, we sought to inactivation by insertional mutagenesis by “in vitro” transposition of genes from wild type exoZ Rhizobium tropici SEMIA 4080 involved in the synthesis of the EPS repeating subunits and phbAB tanden, responsible for synthesis of PHB, in order to obtain microrganisms with high mucosal aspect producer of EPS compared to wild type. The mutants showed mucous colonies when grown in culture media PsyA, demonstrating that mutant strains in genes exoZ and phbAB from rhizobia are able to form biofilm “in vitro”, and to evaluate the relative efficiency in the production of EPS, the mutant 4080 Z03 showed the best result. For the three samples of EPS was possible to observe a flow behavior of pseudoplastic fluids, and also the influence of EPS concentration on the apparent viscosity of aqueous solutions. The wild type and mutants induced the formation of nodules in common bean (Fix+ phenotype), suggesting that genes exoZ and phbAB are not involved in the processes of infection and nodule formation, but are necessary for nitrogen fixation

Orientador: Chung Man Chin / Coorientador: Jean Leandro dos Santos / Banca: Gustavo Henrique Goulart Trossini / Banca: Priscila Longhin Bosquesi / Resumo: Doenças neurodegenerativas são definidas como distúrbios que acarretam na perda progressiva de estrutura e/ou função, e até mesmo morte de células neuronais especificas, em diferentes distribuições anatômicas, e, consequentemente, dando origem a diferentes sintomas clínicos. Entre as varias doenças neurodegenerativas a doença de Alzheimer (DA) é a principal e a mais comum forma de demência. A DA é uma condição progressiva complexa que envolve interações sequenciais de cascatas patológicas, incluindo a interação dos peptídeos β-amiloides (βA) que se agregam levando ao desenvolvimento de placas senis, e a hiperfosforilação e agregação da proteína tau formando emaranhados neurofibrilares (ENF), juntamente a processos associados, como a inflamação e o estresse oxidativo. O fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) é uma das principais citocinas pró-inflamatórias cujos níveis elevados são observados em diversas doenças neurodegenerativas. O óxido nítrico (NO) é uma importante molécula de sinalização na modulação da plasticidade sináptica e está associada ao processo de aprendizagem e memória, assim como seus efeitos neuroprotetores quando presente em baixas concentrações. Assim, compostos derivados ftalimídicos, capazes de inibir TNF-α, poderiam reduzir o processo de neuroinflamação que é descrita na DA, retardando a progressão da doença, e derivados doadores de NO poderiam contribuir na plasticidade sináptica, cognição e memória dos pacientes acometidos pela DA. Foi objetivo deste trabalho a obtenção dos compostos Lapdesf FUR-FD I-VI, planejados por meio da estratégia de hibridação molecular entre a subunidade ftalimídica e o núcleo furoxânico. Os compostos obtidos foram avaliados para determinar o potencial efeito anti-inflamatório através do modelo de inflamação aguda (edema de pata), a determinação do Log P experimentalmente para avaliar sua capacidade de permear a barreira ... / Abstract: Neurodegenerative diseases are defined as disorders that result in progressive loss of structure and/or function, and even cell death in neuronal specific in different anatomical distributions, and hence giving rise to varying clinical symptoms. Among the various neurodegenerative diseases Alzheimer's disease (AD) is the main and most common form of dementia. AD is a progressive condition that involves complex interactions and sequential pathological cascades, including the interaction of β-amyloid peptide (βA) which clump together leading to the development of senile plaques, and hyperphosphorylation and aggregation of tau forming neurofibrillary tangles (ENF) along the associated processes, such as inflammation and oxidative stress. The tumor necrosis factor alpha (TNF-α) is a major proinflammatory cytokines whose high levels are observed in several neurodegenerative diseases. Nitric oxide (NO) is an important signaling molecule in the modulation of synaptic plasticity and its correlation with the process of learning and memory, as well as its neuroprotective effects when present in low concentrations. Thus phthalimidic derived compounds capable of inhibiting TNF-α , could reduce the neuroinflammation process that is described in AD, slowing the disease progression, and NO donors derived may contribute to synaptic plasticity, cognition and memory of patients affected by AD. This work aims to obtain the compounds (Lapdesf FUR-FD I-VI), designed by molecular hybridization strategy between the subunit and core phthalimidic and furoxan. The compounds obtained were evaluated for potential anti-inflammatory effect through the model of acute inflammation (paw edema), their ability to permeate the blood-brain barrier (BBB) using a tool of the partition coefficient (log P) obtained experimentally mutagenicity with the in vivo micronucleus test in reticulocytes obtained in peripheral blood, the ability of the compounds to inhibit the ... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-07Bitstream added on 2014-06-13T18:56:06Z : No. of bitstreams: 1 cordeiro_jx_me_jabo.pdf: 844386 bytes, checksum: ae05c2706130041d387b83b68d235663 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Bacillus thuringiensis é uma bactéria gram-positiva e possui habilidade de produzir proteínas denominadas Cry ou delta-endotoxinas, durante a fase de esporulação. Estas proteínas são utilizadas no controle biológico de várias ordens de insetos. No entanto, pouco se conhece a respeito das vias metabólicas envolvidas na produção dessas proteínas, por exemplo, na natureza, é possível encontrar isolados que produzem grande quantidade de proteínas Cry, como também é possível encontrar outros isolados que produzem poucas quantidades. Considerando que essa diferença é devida a uma regulação gênica diferenciada entre isolados, a identificação dessa regulação pode levar a um incremento na produção de proteínas. Neste trabalho, foram analisados 10 clones mutantes comparados com o isolado selvagem (Bt1) quanto à mortalidade de lagartas neonatas de Spodoptera frugiperda considerando também a quantidade de proteínas Cry produzidas por estes mutantes. Os resultados demonstram que dois clones identificados como B9 e E2, demonstraram um bom controle dessas lagartas, mesmo aquelas que permaneceram vivas, ocorreu um atraso em seu desenvolvimento. Quanto à produção de proteínas, os clones apresentaram perfil protéico entre ~45 kDa e ~120 kDa, perfil característico encontrado entre estirpes ativas contra Lepidópteros. No entanto, os clones que apresentaram bons níveis de mortalidade (B9 e E2) mostraram somente a banda de ~65 kDa similar ao isolado selvagem, que pode ser a responsável pela sua ação inseticida. Os resultados obtidos demonstram a possibilidade de efetuar melhoramento genético em B. thuringiensis por meio de mutagênese mediada por transposon e abre caminho para o estudo das vias metabólicas envolvidas na produção de proteínas Cry. / Bacillus is a gram-positive bacterium and produces internal crystal inclusions named crystal (Cry) proteins or d - endotoxins during the sporulation phase. These proteins as used to control several agriculture insect pests. However little is known concerning the metabolic pathways involved in the production of these proteins. For example, in nature, it is possible to find isolates that produce large quantities of the Cry proteins as well as it is possible to find ones that produce limited quantities. Since such difference might be related to gene regulation the identification of regulation factors found in these isolated should lead to an increment on the crystal protein production found in isolated naturally exhibiting lower production. In this work, ten mutant clones were analyzed compared to the wild type (Bt1) with respect to Spodoptera frugiperda neonatal larvae mortality considering also the amount of crystal protein produced by these mutants. The results have demonstrated that two mutant clones named B9 and E2 have produced strong control of these larvae; while at the same time eliciting a delay on the development of the ones that eventually did not dye at first. As for the Cry protein content, the cloned presented a protein profile ranging from ~45 kDa to ~120 kDa which is typical of Cry proteins acting on lepidopterans. The clones that have shown good mortality levels (B9 and E2) have exhibited only a protein band with ~65 kDa, similar to the one produced by the wild type strain, which might be related to its control activity. Finally, the results obtained seem to lead to the possibility of improving genetically B. thuringiensis using mutagenesis induced by transposon and at the same time might pave the way to the shed light on the study of metabolic pathways involved in the Cry proteins production.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-25Bitstream added on 2014-06-13T18:57:09Z : No. of bitstreams: 1 000736296.pdf: 4233456 bytes, checksum: d4f70261c2f3ef33e27f9d851acefc69 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Doenças neurodegenerativas são definidas como distúrbios que acarretam na perda progressiva de estrutura e/ou função, e até mesmo morte de células neuronais especificas, em diferentes distribuições anatômicas, e, consequentemente, dando origem a diferentes sintomas clínicos. Entre as varias doenças neurodegenerativas a doença de Alzheimer (DA) é a principal e a mais comum forma de demência. A DA é uma condição progressiva complexa que envolve interações sequenciais de cascatas patológicas, incluindo a interação dos peptídeos β-amiloides (βA) que se agregam levando ao desenvolvimento de placas senis, e a hiperfosforilação e agregação da proteína tau formando emaranhados neurofibrilares (ENF), juntamente a processos associados, como a inflamação e o estresse oxidativo. O fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) é uma das principais citocinas pró-inflamatórias cujos níveis elevados são observados em diversas doenças neurodegenerativas. O óxido nítrico (NO) é uma importante molécula de sinalização na modulação da plasticidade sináptica e está associada ao processo de aprendizagem e memória, assim como seus efeitos neuroprotetores quando presente em baixas concentrações. Assim, compostos derivados ftalimídicos, capazes de inibir TNF-α, poderiam reduzir o processo de neuroinflamação que é descrita na DA, retardando a progressão da doença, e derivados doadores de NO poderiam contribuir na plasticidade sináptica, cognição e memória dos pacientes acometidos pela DA. Foi objetivo deste trabalho a obtenção dos compostos Lapdesf FUR-FD I-VI, planejados por meio da estratégia de hibridação molecular entre a subunidade ftalimídica e o núcleo furoxânico. Os compostos obtidos foram avaliados para determinar o potencial efeito anti-inflamatório através do modelo de inflamação aguda (edema de pata), a determinação do Log P experimentalmente para avaliar sua capacidade de permear a barreira... / Neurodegenerative diseases are defined as disorders that result in progressive loss of structure and/or function, and even cell death in neuronal specific in different anatomical distributions, and hence giving rise to varying clinical symptoms. Among the various neurodegenerative diseases Alzheimer's disease (AD) is the main and most common form of dementia. AD is a progressive condition that involves complex interactions and sequential pathological cascades, including the interaction of β-amyloid peptide (βA) which clump together leading to the development of senile plaques, and hyperphosphorylation and aggregation of tau forming neurofibrillary tangles (ENF) along the associated processes, such as inflammation and oxidative stress. The tumor necrosis factor alpha (TNF-α) is a major proinflammatory cytokines whose high levels are observed in several neurodegenerative diseases. Nitric oxide (NO) is an important signaling molecule in the modulation of synaptic plasticity and its correlation with the process of learning and memory, as well as its neuroprotective effects when present in low concentrations. Thus phthalimidic derived compounds capable of inhibiting TNF-α , could reduce the neuroinflammation process that is described in AD, slowing the disease progression, and NO donors derived may contribute to synaptic plasticity, cognition and memory of patients affected by AD. This work aims to obtain the compounds (Lapdesf FUR-FD I-VI), designed by molecular hybridization strategy between the subunit and core phthalimidic and furoxan. The compounds obtained were evaluated for potential anti-inflammatory effect through the model of acute inflammation (paw edema), their ability to permeate the blood-brain barrier (BBB) using a tool of the partition coefficient (log P) obtained experimentally mutagenicity with the in vivo micronucleus test in reticulocytes obtained in peripheral blood, the ability of the compounds to inhibit the ...

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06004.pdf: 4196576 bytes, checksum: 707f1ed9565795d26cc6aa938c5f4995 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:50:52Z : No. of bitstreams: 1 000867494.pdf: 2824283 bytes, checksum: eca1ac740652972fac0629df5914e07d (MD5) / A bactéria Gram-negativa Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é o agente causal do cancro cítrico, doença ainda sem método curativo que gera grande impacto econômico na produção de laranja. Estudos moleculares envolvendo patossistemas, como o Xac-citros, vêm ganhando espaço no auxílio do entendimento sobre os processos fitopatogênicos. Diante disto, o objetivo do presente trabalho foi investigar a expressão dos genes exsF e exsG de Xac e o efeito dos seus nocautes na patogenicidade de Xac em limoeiro cravo (Citrus limonia Osbeck), bem como obter as proteínas por eles codificadas e utilizá-las em ensaios iniciais de cristalização. Na análise da expressão destes genes, foi utilizada a técnica de PCR em tempo real (qRT-PCR), onde foi avaliada a expressão dos mesmos em Xac inoculada em folhas de limoeiro cravo coletadas em três tempos após a inoculação (48, 72 e 120 h) comparada com a expressão em Xac inoculada em meio de cultura. Já para a produção do mutante duplo de Xac apresentando os genes exsF e exsG nocauteados, foi utilizada a técnica de mutação sítio-dirigida por PCR utilizando o vetor suicida pOK1 e a estratégia de troca alélica. Para a produção das proteínas ExsF e ExsG recombinantes foi utilizada a expressão heteróloga em E. coli através do uso do vetor de expressão pET SUMO e os ensaios iniciais de cristalização foram realizados utilizando-se kits comerciais e não comerciais. A análise da expressão dos genes exsF e exsG revelou que estes foram induzidos, cerca de 10 vezes mais, após 72 horas de infecção da Xac em folhas de limoeiro cravo, em comparação com a Xac multiplicada em meio de cultura. Os ensaios de patogenicidade utilizando o mutante duplo de Xac Δ3135/3136 revelaram que este foi avirulento em folhas de limoeiro cravo, em contraste com a linhagem 306 selvagem, que elicitou os sintomas de cancro cítrico. Além disso, a mutação reduziu a capacidade de multiplicação... / The Gram-negative bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of citrus canker, disease that causes a significant economic impact on the orange production. Molecular studies involving pathosystems like Xac-citrus have been used to as an approach to understand the pathogenic processes. Therewith, the objective of this study was to investigate the expression of exsF and exsG Xac genes and the effect of its silencing in Xac pathogenicity in Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) leaves and also get the proteins coded by them and use it in initial tests of crystallization. The real-time PCR (qRT-PCR) technique was used in the analysis of gene expression.The in planta expression of exsF and exsG genes were evaluated in Xac isolated from Rangpur lime leaves collected at 48, 72 and 120 h after inoculation compared to Xac growing in NA culture. For the production of Xac double mutant having the ExsF and exsG genes silenced, the site-directed mutagenesis technique by PCR using the suicide vector pOK1 was used. For the production of ExsF and ExsG recombinant proteins, the E. coli heterologous expression in the pET SUMO expression vector was used. Finally, the initial crystallization trials were performed using commercial and non-commercial kits. The gene expression analysis showed that the exsF and exsG genes were induced about 10-fold more after 72 hours of Xac infection in Rangpur lime leaves, compared with the Xac grown in the culture medium. The functional assays performed with the Xac Δ3135/3136 double mutant showed that it was avirulent on Rangpur lime leaves, in contrast to the wild type strain Xac 306. Moreover, the mutation reduced the multiplication of the bacteria in planta. The mutation also affected the biofilm production, that was reduced in the mutated strain. Through the heterologous expression assays and protein purification it was possible to obtain only the ExsG protein, soluble and pure enough to be ...

Submitted by ELKIN FERNANDO RODAS MENDOZA null (elferodas@yahoo.es) on 2016-09-24T23:11:18Z No. of bitstreams: 1 Tese Final.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-27T14:22:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mendoza_efr_dr_jabo.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T14:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mendoza_efr_dr_jabo.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é o agente causal do cancro cítrico, uma das principais doenças que acometem a citricultura mundial. Atualmente não há uma maneira eficiente de controle do cancro, e novos métodos devem ser desenvolvidos para o tratamento desta doença. Assim, o estudo dos mecanismos utilizados pela Xac durante o processo infeccioso pode revelar novos alvos para o desenvolvimento de compostos farmacológicos que possam eliminar ou controlar o patógeno. Neste estudo, a técnica de RNA-Seq foi utilizada para a identificação de genes diferencialmente expressos (GDE) na Xac em condições in vivo e in vitro. Para isso, cinco variedades de citros com níveis diferentes de suscetibilidade ao cancro cítrico, e meios de cultura indutores de fatores de virulência foram utilizados. Muitos dos genes que codificam para proteínas relacionadas ao sistema de secreção tipo 3 (T3SS), enzimas extracelulares, resposta ao estresse oxidativo, transportadores de ferro e fósforo foram induzidos pela Xac nas condições in vivo. No entanto, in vitro, os perfis de expressão para estes mesmos genes foram diferentes. Estes dados permitiram compreender melhor o ambiente intracelular do hospedeiro, e como este se relaciona com os mecanismos de ativação dos fatores de virulência e patogenicidade de Xac. Neste sentido, os dados apresentados neste estudo mostraram que o T3SS é o principal fator de virulência expresso por esta bactéria em condições in vivo. Além disso, nossos resultados sugerem também que as baixas concentrações de fósforo inorgânico (Pi) e nitrogênio que a bactéria percebe no apoplasto das plantas, são interpretadas como sinais para a ativação do T3SS. Mutações realizadas em genes relacionados com o transporte de Pi (∆phoR e ∆pstB) em Xac demostraram a perda de virulência por alteração na expressão dos genes do T3SS. Assim, estes dados demostram pela primeira vez em Xac um possível mecanismo de regulação entre o sistema de transporte de Pi e o T3SS. Este estudo revelou diferentes fatores de virulência e patogenicidade utilizados pela Xac para vencer as defesas da planta, o que permitirá levantar hipóteses sobre a identificação de possíveis alvos quimioterapêuticos para o tratamento do cancro. / Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of citrus canker, a major disease affecting citrus worldwide. Currently there is no effective way of cancer control, and new methods must be developed for the treatment of this disease. Thus, the study of the mechanisms used by Xac during the infectious process can reveal new targets for the development of pharmacologic compounds that can eliminate or control the pathogen. In this study, RNA-Seq technique was used to identify Xac differentially expressed genes (DEG) in vivo and in vitro conditions. For this purpose, five citrus varieties with different levels of susceptibility to citrus canker and culture mediums inducing virulence factors were used. Many of the genes encoding proteins of the type 3 protein secretion system (T3SS), extracellular enzymes, oxidative stress response, iron and phosphorus transport were induced in Xac in vivo conditions. However, the expression profiles for these same genes were different than observed in vitro conditions. These data allowed us to better understand the intracellular environment of the host, and how this relates to the activation mechanisms of pathogenicity and virulence factors in Xac. In this context, the data presented in this study show the T3SS as the main virulence factor expressed by the bacteria in vivo conditions. Furthermore, our results also suggest that low concentrations of inorganic phosphorus (Pi) and nitrogen, that bacteria sense in the plant apoplast, are interpreted as signals to activation of the T3SS. In this respect, mutations carried out in genes related to the transport of Pi (ΔphoR and ΔpstB) in Xac demonstrated loss of virulence by altering the expression of T3SS genes. Thus, these data identifies for the first time in Xac a possible regulatory mechanism between Pi transport system and T3SS. This study revealed different virulence and pathogenicity factors used by Xac to overcome the plant defenses. These discoveries allow raise hypotheses about the identification of potential chemotherapeutic targets to canker treatment.