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Título: Influência do sistema biossensor de quórum via AI-2 para a colonização do ambiente intestinal de mamíferos
Autor: Marques, Daniel
Orientador: Xavier, Karina
Sucena, Élio
Palavras-chave: Bactérias
Intestinos
Escherichia coli
Teses de mestrado
Issue Date: 2009
Resumo: O intestino de mamíferos é habitado por comunidades de bactérias residentes. Apesar de muitas das espécies já terem sido identificadas, os mecanismos que permitem o seu estabelecimento e a sua permanência são em grande parte desconhecidos. A espécie Escherichia coli é uma das primeiras a colonizar o intestino de mamíferos. As bactérias desta espécie podem comunicar entre si pela produção e secreção de moléculas que são detectadas por biossensores de densidade celular. Uma destas moléculas, o autoindutor- 2 (AI-2), é sintetizado e pode ser detectado por um grande número de espécies bacterianas. A detecção de AI-2 leva à expressão de genes importantes para a colonização de novos habitats, como aqueles que estão envolvidos na formação de biofilmes. Apesar de alguns estudos mostrarem que a detecção de AI-2 influencia o desenvolvimento da virulência de bactérias patogénicas, a influência deste sistema em bactérias não patogénicas permanece por explorar. Assim, procurou-se avaliar se a produção de AI-2 por estirpes não patogénicas de E. coli teria alguma influência na colonização do ambiente intestinal de ratinhos, e se estas bactérias apresentariam uma vantagem adaptativa durante o processo de colonização relativamente a mutantes que não produzem o sinal. Ratinhos foram inoculados com uma estirpe selvagem de E. coli, uma estirpe mutante que não consegue produzir o sinal AI-2, e com uma mistura 1:1 destas duas estirpes. O número de bactérias inoculadas presente nos intestinos dos animais foi determinado ao longo de quatro dias após tratamento do conteúdo das fezes através de um protocolo desenvolvido. Os resultados obtidos mostram que não houve diferenças significativas entre os níveis de colonização das estirpes inoculadas. Apesar destes resultados favorecerem a hipótese de que os biossensores de AI-2 de E. coli não são importantes para a colonização, serão discutidas outras explicações relacionadas com as especificidades dos sistemas de detecção de AI-2.
Mammalian intestines are populated by resident bacterial communities. Although many of these species have already been identified, the mechanisms by which they establish themselves in the intestines and persist throughout time are to a great extent unknown. Escherichia coli is one of the first species to colonize this environment. These bacteria can communicate by producing and secreting molecules which are in turn detected by their quorum-sensing systems. One of these molecules, the autoinducer-2 (AI-2), is synthesized and can be sensed by bacteria from a high number of species. This detection leads to the up-regulation of important genes for the colonization of new habitats, like the ones involved in biofilm assembling. Even though several studies show that AI-2- mediated quorum-sensing influences the virulence of pathogenic bacteria, its influence in non-pathogenic bacteria remains yet to be determined. In order to address this question, experiments were conducted to determine if AI-2 production by nonpathogenic E. coli strains would influence their colonization process in mice intestines, and if these bacteria would present any adaptive advantage during this colonization process in comparison with mutants which do not produce AI-2. Mice were either colonized with a wild-type E. coli strain, a mutant strain unable to produce AI-2 or a 1:1 mixture of the two above mentioned strains. Numbers of inoculated bacteria that were present in mice intestines were determined during four days by processing feces using a protocol developed for that end. There were no significant differences between the colonization levels of all inoculated strains. Even though the results favour the non essentiality of E. coli AI-2-mediated quorum-sensing systems for intestinal colonization, other hypotheses will be discussed that account for the idiosyncrasies of this specific quorum-sensing system.
Descrição: Tese de mestrado, Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento), 2009, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
URI: http://catalogo.ul.pt/F/?func=item-global&doc_library=ULB01&type=03&doc_number=000573515
http://hdl.handle.net/10451/1486
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