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Title: Isolamento e caracterização de uma lisina de um bacteriófago que infecta Staphylococcus aureus
Authors: Cantante, Cátia Sofia de Carvalho, 1982-
Advisor: Pimentel, Madalena Maria Vilela, 1961-
Garcia, Miguel Angelo da Costa, 1968-
Keywords: Staphylococcus aureus
Bacteriófagos
Lisina
Teses de mestrado - 2008
Issue Date: 2008
Abstract: A terapia fágica envolve a utilização de fagos ou dos seus produtos como bioagentes para o tratamento ou profilaxia de doenças infecciosas bacterianas. Os bacteriófagos que apresentam genomas de DNA de cadeia dupla, geralmente, produzem enzimas (endolisinas ou lisinas) que degradam o peptidoglicano da parede celular bacteriana, na fase final da infecção, para libertar a progenia viral. Estudos recentes forneceram provas consideráveis de que as lisinas de alguns fagos mostram uma actividade bacteriolítica imediata e elevada, mesmo quando aplicadas exogenamente. Estas evidências apoiam, fortemente, a utilidade clínica das lisinas fágicas no controlo das infecções bacterianas. As bactérias Staphylococcus aureus são patogenes comuns que estão envolvidos em várias doenças infecciosas. O tratamento destas infecções tornou-se, particularmente, problemático devido à sua capacidade de adquirir resistências aos antibióticos de uso comum. Contudo, têm sido realizados muito poucos estudos para possíveis aplicações terapêuticas de lisinas fágicas, activamente purificadas, contra S. aureus. Neste estudo pretendeu-se analisar a actividade lítica de uma lisina (Lys87) codificada pelo fago 87 de S. aureus. Inicialmente, foi deduzido que o gene lys87 codifica para uma possível lisina, com base na pesquisa de homologias. A análise da sequência de aminoácidos da Lys87 revelou a presença de um domínio CHAP e de resíduos conservados existentes em inferidos e conhecidos domínios de endopeptidase, semelhantes aos de outras lisinas de fagos que infectam S. aureus. O gene lys87 foi clonado e a lisina sobre-expressa, como uma proteína de fusão com uma cauda de histidinas, em Escherichia coli. Foram utilizadas várias estratégias para purificar, com sucesso, a Lys87. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que esta lisina exibe uma actividade lítica contra diversas estirpes clinicamente relevantes de S. aureus, que incluem estirpes resistentes à meticilina. Contudo, a Lys87 também revelou uma capacidade lítica contra outras espécies de bactérias gram-positivas pertencentes aos géneros Staphylococcus, Micrococcus, Bacillus e Enterococcus. Em conclusão, os resultados obtidos no presente estudo indicam que a Lys87 apresenta um largo espectro de actividade mureinolítica contra S. aureus e outras espécies de bactérias grampositivas, o que sugere que a Lys87 apresenta potencial para ser utilizada como agente antimicrobiano na prevenção e/ou tratamento de infecções provocadas por estafilococos. Consequentemente, é necessário prosseguir com as investigações para analisar a actividade lítica da Lys87.
Phage therapy involves using phages or their products as bioagents for the treatment or prophylaxis of bacterial infectious diseases. Bacteriophages with double-stranded DNA genomes, produce a bacterial cell-wall peptidoglycan degrading enzyme (endolysin or lysin), at the end stage of infection, to release progeny virions. Recent studies have provided considerable evidence that lysins from certain phages exhibit immediate and strong bacteriolytic activity, even when applied exogenously. These findings strongly support the clinical usefulness of phage lysin in controlling bacterial infections. Staphylococcus aureus is a common pathogen involved in various infectious diseases. The treatment of these infections has become particularly problematic due to their ability to acquire resistance to commonly use antibiotics. However, there have been only a few studies into the possibility of therapeutic applications of purified S. aureus phage lysin. In this study we intended to analyze the lytic activity of the lysin (Lys87) from S. aureus phage 87. Initially, the gene lys87 was deduced, on the basis of a homology search, to encode a possible lysin. Analysis of the amino acid sequence of Lys87 revealed the presence of a CHAP domain and conserved residues present in known and inferred endopeptidases domains similar to other lysins of S. aureus phages. Gene lys87 was cloned and the lysin overexpressed, as a Histagged fusion protein, in Escherichia coli. Several purification approaches were used in order to successfully purify Lys87. The results obtained in this study showed that this lysin exhibits lytic activity of several clinically relevant S. aureus, including methicillin-resistant strains. However, Lys87 also revealed a lytic ability against other gram-positive bacteria species from genera Staphylococcus, Micrococcus, Bacillus and Enterococcus. In conclusion, the results obtained in the present study indicate that Lys87 has a broad spectrum of muralytic activity against S. aureus and other species of gram-positive bacteria, suggesting that Lys87 has potential as an antimicrobial in prevention and/or treatment of infections caused by staphylococci. Consequently, it is necessary to continue the investigations to analyse the lytic activity of Lys87.
Description: Tese de mestrado em Microbiologia Clínica, apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa, 2008
URI: http://sibul.reitoria.ul.pt/F/?func=item-global&doc_library=ULB01&type=03&doc_number=000540980
http://hdl.handle.net/10451/1060
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