Control de la homeostasis de zinc y su rol en la virulencia de Salmonella

El cobre y el zinc son iones metálicos esenciales, pero tóxicos en exceso. Las bacterias han desarrollado estrategias tanto específicas para dichos iones como no específicas, de manera de controlar la concentración intracelular de ambos metales, asegurando un suministro adecuado y al mismo tiempo evitando su toxicidad. En el primer Capítulo de esta Tesis, comparamos los perfiles transcripcionales de Salmonella Typhimurium luego de exponer a la bacteria a un exceso de cobre y zinc por un periodo de tiempo en un medio rico y en un medio mínimo. Además de las vías regulatorias específicas para dichos metales, observamos que muchas vías de respuesta a estrés global también se activan ante un exceso de estos metales. En el segundo Capítulo, nos enfocamos en la respuesta de genes del regulón Zur de Salmonella frente a un exceso de cobre y zinc. Reconocimos un patrón de expresión característico de estos genes y, de esta manera, identificamos nuevos genes pertenecientes al regulón. Los genes identificados en esta Tesis codifican para dos proteínas ribosomales que, a diferencia de sus parálogos, no unen iones zinc (RpmE2 y RpmJ2); dos inhibidores de lisozimas tipo G (STM14_1454 y STM14_3193); y por último, un gen que codifica a un ARN pequeño cuyo blanco no ha sido identificado aún (isrD). Verificamos los perfiles trancripcionales de estos genes por RT-PCR semicuantitativa y/o por ensayos de actividad β-galactosidasa, y confirmamos que el represor Zur es el responsable de su regulación transcripcional, y que interacciona directamente con los promotores de estos genes. Observamos que la inducción de los genes del regulón Zur responde a distintas concentraciones de zinc en el medio, aconteciendo de manera jerárquica, permitiéndonos proponer un modelo de expresión secuencial donde los genes se transcriben de acuerdo a la severidad de la escasez de zinc a la que la bacteria se enfrenta. Por otro lado, se determinó que los genes STM14_1454 y STM14_3193 no están involucrados en el crecimiento de Salmonella en medios con baja concentración de zinc, pero están implicados en la sobrevida dentro de células fagocíticas. Por último, en el tercer Capítulo detectamos genes relacionados con la homeostasis de hierro que se inducen ante el agregado de cobre en el medio. Estos hallazgos nos permitieron establecer la existencia de una nueva vía de detoxificación del cobre donde la enterobactina y el transportador TolC están involucrados. Fil: Scampoli, Nadia Lorena. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéutcias. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.