| C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 2. Bioquímica dos Microorganismos |
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Análise computacional do genoma da Chromobacterium violaceum revela envolvimento da molécula c-di-GMP na formação de biofilme |
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| Derce de Oliveira Souza Recouvreux 1 |
| Claudimir Antonio Carminatti 1 |
| Ana Kelly Pitlovanciv 2 |
| Gustavo Lopez Colpani 1 |
| Regina Vasconcellos Antônio 2 |
| Luismar Marques Porto 1 |
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| (1. Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos/InteLAB/UFSC; 2. Departamento de Bioquímica/LBBMM/UFSC) |
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| INTRODUÇÃO: |
A molécula diguanilato cíclico (c-di-GMP) é conhecida como ativador alostérico da biossíntese de celulose na bactéria Acetobacter xylinum. Recentemente essa molécula foi identificada como mensageiro bacteriano secundário, envolvido na regulação da formação de biofilmes, mobilidade, produção de celulose e outros comportamentos multicelulares. A análise comparativa de genomas tem revelado que um grande número de proteínas bacterianas codifica o domínio GGDEF. Esse domínio está presente nas enzimas diguanilato ciclase e fosfodiesterase, responsáveis respectivamente pela síntese e degradação da c-di-GMP. Estudos recentes apresentaram evidências de que o domínio PilZ é um sítio de ligação da molécula c-di-GMP, e que está associado com outros domínios em diversas proteínas, incluindo a enzima celulose sintase. A associação do domínio PilZ com uma variedade de outros domínios pode estar relacionada com a participação da molécula c-di-GMP no desenvolvimento celular e na virulência bacteriana. A bactéria Chromobacterium violaceum (ATCC12472), seqüenciada pelo Brazilian National Genome Project Consortium, codifica as proteínas responsáveis pela síntese de celulose. Estudos experimentais recentes apresentaram evidências da síntese desse biopolímero em C. violaceum. Este trabalho apresenta o domínio PilZ, local de ligação da molécula c-di-GMP, em proteínas do genoma de C. violaceum possivelmente envolvidas na formação de biofilmes. |
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| METODOLOGIA: |
A metodologia para identificação dos domínios de interesse utilizou ferramentas de bioinformática que exploram os dados de anotação de seqüências de nucleotídeos de genomas sequenciados depositadas no banco de dados GenBank do NCBI (National Center for Biotechnology Information) (www.ncbi.nih.gov), e no banco de dados PFAM (Protein Families Database) (http://pfam.wustl.edu). O banco de dados PFAM é um conjunto de alinhamentos múltiplos de seqüências, abrangendo domínios comuns de proteínas e de suas famílias. Para cada família no PFAM pode-se: visualizar os alinhamentos múltiplos; visualizar a arquitetura dos domínios das proteínas; examinar a distribuição da espécie; fazer links com outros bancos de dados, e visualizar estruturas de proteínas conhecidas. Além disso, buscou-se na literatura evidências experimentais realizadas com outros microrganismos. |
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| RESULTADOS: |
A análise computacional do genoma da bactéria C. violaceum revelou 43 ORFs com domínio GGDEF e 3 ORFs/genes com o domínio PilZ. Estudos experimentais sugerem que o motivo GGDEF possui atividade diguanilato ciclase, enzima responsável pela síntese da molécula c-di-GMP. Já o domínio PilZ foi relatado como o domínio de ligação da molécula c-di-GMP. Estudos experimentais comprovaram a atuação da molécula c-di-GMP como ativador alostérico na biossíntese de celulose em A. xylinum. Em bactérias como Escherichia coli e Samonella typhimurium tem sido comprovada a participação na biossíntese de celulose de genes que codificam a enzima diguanilato ciclase. As 3 ORFs/genes estão anotadas no genoma de C. violaceum como: (i) CV0609 – proteína hipotética que apresenta homologia com a proteína YcgR de E. coli e que pode estar envolvida na função motora do flagelo; (ii) CV2678 – enzima do complexo responsável pela síntese da celulose (celulose sintase) e; (iii) CV3721 – proteína responsável pela biogênese de fímbrias, respectivamente. |
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| CONCLUSÕES: |
A função flagelar, a biossíntese de celulose e a formação de fímbrias são processos envolvidos na formação de biofilmes. Os resultados obtidos sugerem que a molécula c-di-GMP deve estar envolvida nesses processos celulares em Chromobacterium violaceum. Estudos experimentais deverão ser realizados para a confirmação das evidências obtidas pela análise in silico descrita neste trabalho. |
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Instituição de fomento: CNPq
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Palavras-chave: PilZ; c-di-GMP; Chromobacterium violaceum. |
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| Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006 |