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Previous issue date: 2005-04-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Por meio de um mecanismo denominado quorum sensing, diversas bactérias podem comunicar-se umas com as outras e coordenar a expressão gênica de acordo com a densidade populacional de forma semelhante aos organismos multicelulares. Este trabalho teve como objetivo investigar a produção de moléculas sinalizadoras de quorum, conhecidas como homoserinas lactonas aciladas (AHLs), por bactérias psicrotróficas proteolíticas isoladas de leite cru refrigerado. Verificou-se também se a atividade proteolítica de Pseudomonas fluorescens 07A é dependente da densidade populacional. Foram avaliados 53 isolados psicrotróficos proteolíticos e sete estirpes ATCC quanto à produção de AHL em meio sólido utilizando as bactérias Agrobacterium tumefaciens A136, Chromobacterium violaceum CV026 e Escherichia coli pSB403 como sistemas monitores ou sensores da presença de AHL. A produção de moléculas sinalizadoras foi freqüente entre os isolados psicrotróficos proteolíticos, constatando-se que, aproximadamente, 89 % das estirpes avaliadas foram produtoras de AHL. A extração de moléculas autoindutoras foi realizada em dois isolados, Serratia liquefaciens 016 e P. fluorescens 07A e, a presença de AHL nos extratos foi confirmada pelas estirpes monitoras C. violaceum CV026 e A. tumefaciens KYC55, respectivamente. A produção de AHL pelo isolado P. fluorescens 07A foi determinada em meio de cultivo à base de triptona suplementado com 0,25 % de cálcio (TYEP + CaCl 2 0,25 %) e em meio de constituição mínima (MMS), utilizando a estirpe monitora A. tumefaciens KYC55. Em meio TYEP + CaCl 2 0,25 % a produção de AHL(s) alcançou o máximo ao final da fase logarítmica, quando a população de P. fluorescens 07A foi da ordem de 10 9 UFC mL -1 . Esta mesma população resultou em uma concentração de AHL(s) cerca de três vezes menor no MMS. Os resultados indicaram que a produção de AHL pode estar sob controle de autoindução. O crescimento e a atividade proteolítica do isolado 07A foram avaliados em seis meios de cultivo. Não foi observada diferença no crescimento do isolado nos diferentes meios, exceto no MMS, onde a estirpe cresceu de forma mais lenta. Entretanto, a produção de proteases foi maior em meio TYEP + CaCl 2 0,25 % e em leite desnatado reconstituído (LDR 12 %). A detecção da atividade proteolítica só foi possível quando a cultura atingiu concentração populacional elevada em todos os meios avaliados, excetuando-se no meio MMS, quando a atividade proteolítica foi detectada em uma densidade populacional 10 vezes menor. Nos meios a base de triptona o pH aumentou para valores próximos a 8,5. Meios contendo íons Ca +2 apresentaram grande fluorescência ao final do período de incubação, indicando maior produção do sideróforo pioverdina. A adição de duas AHLs sintéticas não afetou o crescimento e a atividade proteolítica da estirpe P. fluorescens 07A em meio TYEP + CaCl 2 0,25 %. Quando comparada ao controle, a atividade proteolítica específica de P. fluorescens 07A não foi afetada significativamente, ao nível de 5% de probabilidade, pela suplementação do meio TYEP + CaCl 2 0,25 % com extrato de AHL obtido da própria estirpe. O quorum sensing pode não estar regulando a atividade proteolítica em P. fluorescens 07A. / In a process called quorum sensing, a range of bacterial cells communicate and coordinate the expression of multiple phenotypes according to cell density. This work aimed to evaluate the production of signaling molecules known as N-acyl homoserine lactone (AHL) by psychrotrophic proteolytic bacteria isolated from raw milk as well as to verify if the proteolytic activity of Pseudomonas fluorescens 07A is under the control of quorum sensing. Fifty three psychrotrophic isolates and seven ATCC cultures were screened for the production of AHL in agar systems using the monitor strains Agrobacterium tumefaciens A136, Chromobacterium violaceum CV026 and Escherichia coli pSB403. It was verified that almost 89 % of the psychrotrophic isolates tested elicited a positive response in at least one of the monitor strains of AHL. Signaling molecules were extracted from Serratia liquefaciens 016 and P. fluorescens 07A and the presence of AHL was detected with the monitor strains C. violaceum CV026 and A. tumefaciens KYC55, respectively. The production of AHL by the strain 07A was evaluated in a complex medium (TYEP + CaCl 2 0,25 %) and a defined medium (MMS). A. tumefaciens KYC55 was used to quantify AHL in this assay. In TYEP + CaCl 2 0,25 % the AHL concentration reached a maximum value at the end of xvthe stationary phase, when the population of P. fluorescens 07A was 10 9 CFU mL -1 . When MMS medium was used, a similar cell population was achieved, but the AHL concentration was three fold lower. The results indicated that AHL production by P. fluorescens 07A could be regulated by autoinduction. The growth and proteolytic activity of the P. fluorescens 07A were monitored in six different media. It was not observed difference in the specific growth rate of the strain in the media tested, except in MMS, where it grew slower. On the other hand, the protease activity was higher in the complex medium (TYEP + CaCl 2 0,25 %) and reconstituted skimmed milk (LDR 12 %). Proteolytic activity was only detected when the culture reached high population densities (10 8 UFC mL -1 ) in all media evaluated. In MMS, proteolytic activity was detected at lower population densities (10 7 UFC ml -1 ). An increase in pH values was observed during cultivation in media containing tryptone. The emission of fluorescence was intensified in media containing calcium. The addition of two synthetic AHLs did not affect the growth rates and the proteolytic activity of the strain 07A in TYEP + CaCl 2 0,25 %. Furthermore, the addition of AHL extracted from the culture did not increase the specific proteolytic activity in TYEP + CaCl 2 0,25 %. These results indicate that quorum sensing may not have a direct role in the regulation of protease production in P. fluorescens 07A.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/10707 |
| Date | 29 April 2005 |
| Creators | Pinto, Uelinton Manoel |
| Contributors | Araújo, Elza Fernandes de, Mantovani, Hilário Cuquetto, Vanetti, Maria Cristina Dantas |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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