Transcriptional regulation in Salmonella enterica by the Lysr-type factor LeuO
En Salmonella enterica serovar Typhimurium, igual que en el resto de procariotas, el cromosoma se encuentra compactado en una región del citoplasma denominada nucleoide. Esta compactación es debida, en parte, a la presencia de proteínas asociadas al nucleoide (NAPs), entre las cuales destaca H-NS, que además de conferir estructura al cromosoma tiene un papel esencial en la regulación de genes situados en las zonas a las que se une. Dichas zonas poseen un bajo porcentaje de G+C, que es una característica habitual de regiones adquiridas por transferencia horizontal. H-NS actúa habitualmente reprimiendo la expresión génica. Sin embargo, en determinadas circunstancias los genes reprimidos por H-NS deben ser expresados. Para ello, la célula posee mecanismos para evitar la represión por H-NS, y entre ellos se encuentra la proteína LeuO. LeuO es una proteína reguladora perteneciente a la familia LysR. En un principio se describió como una proteína implicada en el superenrollamiento del cromosoma y posteriormente se estudió su función reguladora como antagonista de H-NS. En esta Tesis se han caracterizado los sitios de unión de LeuO en el cromosoma de S. Typhimurium usando coinmunoprecipitación de cromatina asociada a un chip. Se ha detectado un elevado número de dianas, la mayoría de las cuales son a su vez dianas de la ARN polimerasa. Hay que destacar que, a pesar de que muchos puntos de unión de LeuO coinciden con los de H-NS, corroborando su función como antagonista, se han encontrado numerosas dianas no relacionadas con H-NS, lo que sugiere una función reguladora independiente de H-NS en determinadas circunstancias. Se detectaron dianas en genes adquiridos por transferencia horizontal. Entre ellos se encontraban genes relacionados con la virulencia, como es el caso de la isla de patogenicidad 1 (SPI-1). La isla de patogenicidad 1 de Salmonella contiene los genes necesarios para invadir el epitelio intestinal. Esta región está sometida a una estricta regulación transcripcional y posttranscripcional. Debido a la presencia de genes de SPI-1 entre las dianas de LeuO, se estudió la implicación de LeuO en la expresión de dichos genes. Mediante aproximaciones genéticas, como análisis de epistasia o escrutinios genéticos, y moleculares, como retardo en gel o análisis de footprinting, se determinó que la represión de SPI1 se realizaba a través de dos vías independientes, siendo una de ellas la activación de la transcripción del represor HilE. Además, se observó una drástica disminución en la capacidad invasiva de S. Typhimurium en condiciones de expresión de LeuO. S. Typhimurium posee un plásmido de virulencia (pSLT). Este plásmido contiene genes implicados en virulencia (spv) necesarios para la infección sistémica en ratones, genes relacionados con la adhesión celular al epitelio intestinal (pef) y un operón tra que contiene todos los elementos necesarios para la transferencia conjugativa. Tras el análisis de los puntos de unión de LeuO en el cromosoma se realizó una búsqueda de las posibles dianas en pSLT, obteniéndose el mayor número dentro del operón tra y observándose una disminución en la frecuencia conjugativa en presencia de LeuO. Entre las posibles dianas de LeuO se encontraba la región promotora de finP, a la que se comprobó que se unía mediante técnicas de retardo en gel. El sistema FinOP o sistema de inhibición de la fertilidad es clave en la regulación de la transferencia conjugativa. En presencia de LeuO aumentaba la expresión de finP causando una represión de la transcripción de tra y por tanto, inhibiendo la transferencia del plásmido de virulencia mediante conjugación.
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