UPCII M Microbiologia Teórica 20-21

1. UPCII M MicrobiologiaTeórica 20-21 2º Ano 2013/2014

2. Sumário • Capítulo XVII. Microbioma oral • Alterações da expressão genética bacteriana em resposta às necessidades de colonização da cavidade oral • Comunicação entre Microrganismos • Mecanismos de comunicação • Autoindutores tipo I • Autoindutores tipo II • Pequenos péptidos • Transformação genética e “Competence Stimulating Peptides” • Lantibióticos • Comunicação por “contacto” • Adesinas e receptores T20-21 MJC

3. Ecossistema oral Espaço Alterações Fenótipo microbiano Temperatura pH Redox Nutrientes Outras bactérias Variações Tempo T20-21 MJC

4. Percepção da alteração Alterações Fenótipo microbiano Mecanismo de alteração do fenótipo Regulação da expressão genética T20-21 MJC

5. Em bactérias • Regulação da expressão genética é essencialmente ao nível da transcrição • Como? • Factores de transcrição • Lembram-se o que são? • Podem depender de ligandos • Podem depender de fosforilação Repressores Activadores Cascatas de sinalização Crescimento em biofilme T20-21 MJC

6. Factores de transcrição em bactérias • Podem depender de ligandos • Podem depender de fosforilação Repressores Activadores T20-21 MJC

7. Ainda se lembram o que é um factor de transcrição? T20-21 MJC

8. Exemplo de um factor de transcrição de E.coli • Elemento regulador da resposta (OmpR) • Regula a expressão of genes codificadores de porinas (OmpF e OmpC) • Promove transcrição de ompF em condições de baixa osmolaridade e em condições de alta osmolaridade reprime transcrição de ompF e activa transcrição de ompC. • A regulação envolve vários locais de ligação a montante dos genes ompF e ompC aos quais OmpR se liga. • A fosforilação do OmpR melhora a sua capacidade de ligar DNA. • A quantidade de OmpR fosforilado aumenta com a osmolaridade. T20-21 MJC

9. Alteração da expressão genética • Muitas vezes associada a um estímulo externo: • Ligada a “comunicação” entre bactérias • Alteração da expressão genética ligada a moléculas cuja [] aumenta consoante o nº de bactérias no ambiente. • Envolve sistemas de transdução de sinal T20-21 MJC

10. Comunicação entre bactérias • Diferente em G+ e G- mas assente em: • Produção de uma molécula sinalizadora • Existência de receptores para essa molécula • Alteração da expressão de genes incluindo os que levam à produção da molécula sinalizadora T20-21 MJC

11. Comunicação entre bactérias G+ G- T20-21 MJC

12. Structure of a polymicrobial biofilm Essentials of Glycobiology Chapter 39, Figure 4 Second Edition Comunicação entre bactérias • Por contacto directo • Por moléculas secretadas para o meio • Directamente (AI-1 e AI-2) • Depois dos percursores processados (CSP e Lantibióticos) • Determinam expressão de: • Factores de virulência • Competência • Conjugação • Produção de antibióticos • Mobilidade • Esporulação • Formação do biofilme T20-21 MJC

13. AHL (Acyl-Homoserine Lactone) Comunicação intra específica Mais de 70 G- Ainda não foi descrita em bactérias orais Comunicação entre bactérias por AI-1 T20-21 MJC

14. AI-2 dihidroxil pentanediona Também identificada na sinalização de Proteases de P.gingivalis Leucotoxina de A.actinomycemcomitans Metabolismo de açucar S.gordonii Comunicação inter-específica AI-2 de A.actinomycemcomitans activa genes de P. gingivalis Comunicação entre bactérias por AI-2 Vibrio harveyi Em que diferem AI-1 e AI-2? T20-21 MJC

15. Bactérias produtoras de AI-2 T20-21 MJC

16. Funções controladas por AI-2 T20-21 MJC

17. Péptidos secretados Sistema de detecção baseado em cinases membranares (two component system) Comunicação intra- específica Identificada em vários Streptococci orais Comunicação entre bactérias G(+) (CSPs) T20-21 MJC

18. Sistemas de transdução do sinal • H1 proteína transmembranar autofosforilável • Fosfato libertado passa ao elemento de resposta D • Elemento de resposta funciona como factor de transcrição. T20-21 MJC

19. Streptococci orais e transformação • O que é transformação? • Vantagens? • Que células fazem transformação? Competência Induzida por CSPs T20-21 MJC

20. De forma mais completa T20-21 MJC

21. Efeito de mutações no gene comC Quorum sensing e biofilme T20-21 MJC

22. CSPs em Streptococci orais T20-21 MJC

23. Quorum sensing em bactérias orais T20-21 MJC

24. Quorum sensing e factores de virulência - Staph aureus T20-21 MJC

25. Quorum sensing e factores de virulência – Bacillus cereus T20-21 MJC

26. Quorum sensing e factores de virulência – Pseudomonas aeruginosa T20-21 MJC

27. Quorum sensing e factores de virulência – Vibrio Cholerae T20-21 MJC

28. Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli) Pelo hospedeiro Interferência com mecanismos de quorum sensing T20-21 MJC

29. Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli) Pelo hospedeiro Interferência com mecanismos de quorum sensing T20-21 MJC

30. Interferência com mecanismos de quorum sensing T20-21 MJC

31. Interferência com mecanismos de quorum sensing Pseudomonas aeruginosa T20-21 MJC

32. Interferência com mecanismos de quorum sensing T20-21 MJC

33. Há autores que consideram a coagregação uma forma de comunicação bacteriana Outra comunicação inter-específica DL1= Strep. gordonii HI e 34=Strep oralis A-F= Actinomyces T20-21 MJC

34. Que consequências podem ter as descobertas descritas? Onde podemos intervir? Que intervenções? T20-21 MJC

35. Bibliografia Capítulo 5 Artigos da pasta do molar: Quorum sensing T20-21 MJC