Em bactérias, as proteínas envolvidas em interações sociais evoluem mais rapidamente


Encontramse bactérias em quase todos os nichos ecológicos no planeta Terra. Embora estas possam ter uma vida solitária, elas são, em geral, organismos sociais. Sendo unicelulares, estão permanentemente em contacto com o meio extracelular, nomeadamente libertando proteínas (cujo conjunto define o secretoma) que desempenham papéis essenciais na procura de abrigo, alimento, bem como em interações sociais, tanto de mutualismo, como de competição.

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As bactérias patogénicas também interagem com os seus hospedeiros secretando fatores de virulência, proteínas essenciais para a progressão da infecção. Uma vez que estas moléculas são libertadas no meio, elas passam a estar livremente disponíveis, tornando as bactérias produtoras vulneráveis à exploração pelas suas vizinhas.

No seu trabalho sobre a evolução social no contexto da patogénese bacteriana Jeff Smith postulou que muitos fatores de virulência de bactérias são mantidos em elementos genéticos móveis, isto é, em regiões do ADN envolvidas na transferência horizontal de genes, através do mecanismo habitualmente conhecido por “sexo em bactérias”.

Teresa Nogueira, investigadora do Centro de Biologia Ambiental, em coautoria com Marie Touchon e Eduardo Rocha do Instituto Pasteur de Paris, procederam a uma analise bioinformática em larga escala de mais de 400 genomas bacterianos completamente sequenciados, incluído muitas bactérias patogénicas para o Homem.

No decurso deste estudo os investigadores demonstraram que os genes que codificam para o secretoma são geneticamente muito dinâmicos, ou seja, são facilmente transferidos célula a célula por transferência horizontal de genes, e que estes codificam para proteínas associadas à sociabilidade de bactérias e virulência.

Mostraram ainda evidência de que as proteínas que são libertadas para o meio e que estão em contacto direto com outras células, evoluem mais depressa do que as restantes proteínas celulares, ou seja, de que a história de promiscuidade genética (mobilidade) modula a evolução das características associadas a comportamentos sociais.

 Este trabalho foi desenvolvido por:

Teresa Nogueira (Centro de Biologia Ambiental, Evolutionary Ecology of Microorganisms, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal; Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Portugal).

Marie Touchon e Eduardo Rocha (Institut Pasteur, Microbial Evolutionary Genomics, Département Génomes et Génétique, Paris, França).

Este trabalho foi financiado por:

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), Centre National e la Recherche Scientifique (CNRS), European Research Council (ERC)).

Para mais informações:

Nogueira T, Touchon M, Rocha EPC (2012) Rapid Evolution of the Sequences and Gene Repertoires of Secreted Proteins in Bacteria. PLoS One 7(11): e49403. doi:10.1371/journal.pone.0049403

 

http://cba.fc.ul.pt/members/teresa_nogueira.php

 

http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=56457&op=all

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