• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2021.tde-04102021-155303
Document
Auteur
Nom complet
Evelyn Ayumi Onga
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2021
Directeur
Jury
Koide, Tie (Président)
Braz, Vânia Santos
Lourenço, Rogerio Ferreira
Titre en portugais
Perfil transcricional da haloarqueia Halobacterium salinarum NRC-1 sob estresse osmótico
Mots-clés en portugais
Estresse osmótico
Expressão gênica diferencial
Halobacterium salinarum, Archaea
RNA-seq
Resumé en portugais
Os lagos salinos podem sofrer variações no decorrer de um ano devido a mudanças de temperatura, incidência de radiação solar, chuvas e evaporação da água. Essas duas últimas afetam a concentração de sais na água e podem ter implicações na pressão osmótica e também no enovelamento das proteínas de organismos que vivem nesses habitats, como as haloarqueias. Halobacterium salinarum NRC-1 é uma arqueia halofílica extrema, cuja concentração ótima de crescimento é 4.3M NaCl. Um mecanismo de adaptação desse microrganismo ao seu habitat consiste na manutenção de altos níveis de cloreto de potássio internos (podendo chegar a 5M), além de apresentar proteoma com pI médio de 4,9, com muitos aminoácidos negativamente carregados em sua superfície. Os aminoácidos negativamente carregados interagem com a água e mantêm a força iônica e camada de solvatação que estabiliza a estrutura das proteínas e mantém suas funções. O objetivo deste trabalho foi identificar quais genes e mecanismos são utilizados por H. salinarum NRC-1 para sua sobrevivência em condições de hipo ou hipersalinidade. O transcritoma de amostras em meio de cultura com salinidade ótima (4,3M de NaCl), hiposalinidade (2,6M de NaCl) e hipersalinidade (5,1M de NaCl) foi mapeado utilizando o método de RNAseq e foi feita a comparação com experimentos de microarranjos de DNA e proteoma em condições semelhantes disponíveis na literatura. Foram encontrados 35 genes menos expressos e 31 genes mais expressos em hipersalinidade em relação à condição controle, enquanto em hiposalinidade foram 268 genes menos expressos e 209 mais expressos em relação à condição controle. A análise das funções dos genes mostrou alterações nos processos de tradução, formação do arquelo, mecanismo de obtenção de energia através da luz, vesículas de gás e metabolismo de glicerol. Foram feitos experimentos que confirmaram a expressão diferencial de genes relacionados à formação do arquelo (ensaio de motilidade) e metabolismo de glicerol, com uma curva de crescimento suplementada com glicerol. No ensaio de motilidade observou-se que as células em meio semi-sólido não se movimentam em hiposalinidade, diferente do que acontece em meio controle, onde as células são capazes de colonizar toda a superfície de uma placa de petri. Já a curva de crescimento com suplementação de glicerol indicou que esse soluto compatível permite um melhor crescimento em baixa salinidade, enquanto em ótima salinidade causa diminuição no crescimento. Possíveis reguladores de expressão gênica na forma de RNAs antisense foram identificados e descritos.
Titre en anglais
Transcriptional profile of haloarchaea Halobacterium salinarum NRC-1 under osmotic stress
Mots-clés en anglais
Archaea
Differential gene expression
Halobacterium salinarum
Osmotic stress
RNA-seq
Resumé en anglais
Saline lakes may change over the course of a year due to changes in temperature, incidence of solar radiation, rain and water evaporation. These last two affect the concentration of salts in the water and may have implications for the osmotic pressure and also for protein folding of organisms that live in these habitats, such as the haloarchaea. Halobacterium salinarum NRC-1 is an extreme halophilic archaeon, whose optimal growth concentration is 4.3M NaCl. An adaptation mechanism this microorganism uses to survive consists in maintaining high levels of internal potassium chloride (which can reach 5M), in addition to presenting a proteome with an average pI of 4.9, with many negatively charged amino acids on its protein's surface. The negatively charged amino acids interact with water and maintain the ionic strength and solvation layer that stabilizes the structure of proteins and maintain their functions. The objective of this work was to identify which genes and mechanisms are used by H. salinarum NRC-1 for its survival in conditions of hypo or hypersalinity. The transcriptome of samples in culture medium with optimal salinity (4.3M NaCl), hyposalinity (2.6M NaCl) and hypersalinity (5.1M NaCl) was mapped using the RNAseq method and a comparison was made with DNA microarrays and proteome data under similar conditions available in the literature. There were 35 down-regulated genes and 31 up-regulated genes in hypersalinity compared to the control condition, while in hyposalinity there were 268 down-regulated genes and 209 up-regulated compared to the control condition. The analysis of the gene functions showed alterations in the translation process, formation of the archellum, in the mechanism of obtaining energy through light, gas vesicles and glycerol metabolism. Experiments were carried out that confirmed the differential expression of genes related to the formation of the archellum (motility assay) and glycerol metabolism, with a growth curve supplemented with glycerol. In the motility assay, it was observed that cells in a semi-solid medium do not migrate in hyposalinity, unlike what happens in the control medium, where cells are able to colonize the entire surface of a petri dish. The growth curve with glycerol supplementation, on the other hand, indicated that this compatible solute allows for better growth at low salinity, while at optimal salinity it causes a decrease in cell growth. Possible regulators of gene expression in the form of antisense RNAs have been identified and described.
 
AVERTISSEMENT - Regarde ce document est soumise à votre acceptation des conditions d'utilisation suivantes:
Ce document est uniquement à des fins privées pour la recherche et l'enseignement. Reproduction à des fins commerciales est interdite. Cette droits couvrent l'ensemble des données sur ce document ainsi que son contenu. Toute utilisation ou de copie de ce document, en totalité ou en partie, doit inclure le nom de l'auteur.
EVELYNAYUMIONGAco.pdf (8.89 Mbytes)
Date de Publication
2021-11-23
 
AVERTISSEMENT: Apprenez ce que sont des œvres dérivées cliquant ici.
Tous droits de la thèse/dissertation appartiennent aux auteurs
CeTI-SC/STI
Bibliothèque Numérique de Thèses et Mémoires de l'USP. Copyright © 2001-2022. Tous droits réservés.