Todos os organismos vivos devem lidar com danos ao DNA provenientes de várias fontes, como a luz UV que irradia do sol, antibióticos e estresse oxidativo. Os danos ao DNA estimulam várias respostas e as células bacterianas se desenvolveram para neutralizá-los através da regulação positiva de vários mecanismos para reparar e tolerar esses danos. A resposta SOS é a principal via ativada durante o estresse genotóxico, e pode alterar o equilíbrio entre mutagênese e integridade do genoma. A formação de fita simples de DNA atrai e ativa a proteína RecA, criando filamentos que promovem a autoclivagem do repressor LexA, induzindo a expressão de todos os genes que contêm a sequência promotora conhecida como SOS-box. Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista com grande plasticidade fenotípica, e não surpreendentemente, a resposta SOS não é a única via ativada após dano ao DNA. Pelo mesmo estímulo, P. aeruginosa induz a produção de piocinas (sistema prt) e uma via de autólise (sistema alp). As piocinas são bacteriocinas antimicrobianas que geralmente têm como alvo diferentes cepas da mesma espécie, mas sua produção tem um custo porque as células que as produzem lisam e morrem. O sistema alp também induz a morte celular, mas tem sido associado à virulência em modelos animais. Não está clara a razão para as três respostas serem reguladas pelo mesmo estímulo, já que desempenham atividades conflitantes como reparo e autólise. Além da complexa ativação regulatória das respostas durante o estresse genotóxico, genes regulados pela resposta SOS sem funções claras podem oferecer novas percepções sobre o cenário da resposta celular a essas condições. O gene PA0922 é regulado diretamente por LexA e é apontado como um provável regulador transcricional e um gene de reparo, mas nenhum estudo foi focado em sua função molecular. Este estudo tem como objetivo caracterizar a expressão de cada um dos três sistemas regulados por repressores do tipo LexA após lesão por UV e ciprofloxacina e identificar a função de um provável fator de transcrição regulado pela resposta SOS, o gene PA0922. Realizamos análise de sequenciamento de RNA total e qPCR para definir o curso de expressão de genes de cada regulon e descobrimos que a resposta SOS é a mais rapidamente ativada, apenas 15 minutos após o tratamento com UV. O sistema prt é fortemente induzido logo em seguida, sendo o sistema alp o último. Além disso, identificamos diferenças no perfil geral de expressão entre danos UV e ciprofloxacina onde o dano UV tem uma indução mais forte do sistema alp em comparação com ciprofloxacina. No caso do gene PA0922, através da análise de sequenciamento de RNA verificamos que a deleção deste gene pode interferir na ativação da resposta ao estresse genotóxico no tratamento com ciprofloxacina e possivelmente modular a resposta SOS. Além disso, a superexpressão de PA0922 é tóxica para P. aeruginosa, altera o formato da célula bacteriana e reprime a expressão de um dos sistemas de secreção do tipo 6.

All living organisms must deal with DNA damage coming from various sources, like UV light radiating from the sun, antibiotics, and oxidative stress. DNA damage stimulates various responses, and bacterial cells have evolved to counteract by overexpressing several mechanisms to repair and tolerate these damages. The SOS response is the main common pathway activated during genotoxic stress that can shift the balance between mutagenesis and genome integrity. The formation of single stranded DNA attracts and activates the RecA protein, creating protein-nucleofilaments that promote the autocleavage of the LexA repressor, inducing the expression of all genes that contain the SOS-box promoter sequence. Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen with great phenotypic plasticity, and not surprisingly, the SOS response is not the only pathway activated after DNA damage. By the same stimulus, P. aeruginosa induces the production of pyocins (prt system) and an autolysis pathway (alp system). Pyocins are antimicrobial bacteriocins that usually target different strains of the same species, but its production comes with a cost because the cells that make it lyse and die. The alp system also induces cell death, but it has been linked to virulence in animal models. It is not clear why the three responses are regulated by the same stimulus having conflicting activities like repair and autolysis. Apart from the intricate regulatory activation of responses during genotoxic stress, genes regulated by the SOS response with no unclear functions may offer new insights on the landscape of transcription in these conditions. The PA0922 gene is directly regulated by LexA and is annotated as a probable transcriptional regulator and a repair gene, but no study was focused on its molecular activities. This study aims to characterize the expression of each of the three systems regulated by LexA-like repressors after UV and ciprofloxacin damage and to identify the function of a probable transcription factor regulates by the SOS response, the gene PA0922. We performed total RNA sequencing analysis and qPCR to define the course of expression of each regulon and found that the SOS response is the fastest activated one, only 15 minutes after UV treatment. The prt systems is strongly induced right after, and the alp system being the last one. Additionally, we identified differences in the general profile of expression between UV and ciprofloxacin damages, where the UV damage has an apparent stronger induction of the alp system compared to ciprofloxacin. In the matter of the PA0922 gene, through RNA sequencing analysis we found that the deletion of this gene can interfere with the activation of the genotoxic stress response in treatment with ciprofloxacin and possibly modulate the SOS response. Also, the overexpression of PA0922 is toxic to P. aeruginosa, changes the bacterial shape and represses the expression of a bacterial type 6 secretion system.