Sequenciamneto e caracterização do gene alk B de Caulobacter crescentus

• Main Author: Débora Colombi
• Other Authors: Suely Lopes Gomes
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 1995
• Subjects: Biologia celular; Caulobacter crescentus; Citologia; Cellular biology; Citology
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-13112014-173740/

Caulobacter crescentus é uma bactéria gram-negativa que dá origem a duas células filhas a cada divisão celular, a célula móvel e a célula talo, que se distinguem por sua morfologia, programa de desenvolvimento e capacidade de replicação do DNA. O gene alkB de C. crescentus foi identificado num clone que contém os genes de choque térmico dnaK e dnaJ (Gomes et al, 1990). Em E. coli, o gene alkB mostrou estar envolvido, juntamente com os genes alkA e ada, no reparo de lesões do DNA causadas por agentes alquilantes (Teo et al, 1986). O gene alkB de E coli forma um operon com o gene ada, sendo que o gene ada precede o gene alkB. A expressão de ambos os genes é induzida por doses não letais de agentes alquilantes, a nível de transcrição. A seqüência de aminoácidos deduzida da seqüência de nucleotídeos do gene alkB de Caulobacter crescentus mostrou uma identidade de 42,5 % com a proteína AlkB de E. coli (Kondo et al, 1986). Ao contrário do que ocorre em E.coli, este gene não faz parte de um operon com o gene ada e sua expressão não é induzida por agentes alquilantes. Através do ensaio de proteção à nuclease S1 foi demonstrada a existência de um único início de transcrição para este gene. Para medir o nível de expressão do gene alkB foi construída a fusão de transcrição alkB-placZ/290, onde o vetor repórter de transcricão (placZ/290) (Gober & Shapiro, 1992) contendo o gene da (β-galactosidase sem o seu promotor foi ligado ao fragmento Sall/Stul (0,3 kb) que contém apenas a região promotora do gene alkB. Observou-se que a transcrição do gene alkB é regulada durante o ciclo celular de Caulobacter crescentus, apresentando níveis máximos na célula talo. Verificou-se ainda, através do experimento de dupla sincronia, que a proteína AlkB de C. crescentus sintetizada na célula prédivisional é segregada tanto para a célula móvel como para a célula talo, não apresentando um padrão polar de expressão. A resposta adaptativa a agentes alquilantes foi demonstrada em C. crescentus pela detecção de um aumento na sobrevivência aos efeitos letais dos agentes alquilantes em células pré-tratadas com baixas doses destes agentes e pela identificação de uma proteína induzida por agentes alquilantes utilizando anticorpos monoclonais anti-Ada de E. coli. === Caulobacter crescentus is a gram-negative bacterium that yields two different progeny cells at each division cycle, the swarmer cell and the stalked cell, which differ in structure, developmental program and ability to replicate DNA. The alkB gene in Caulobacter crescentus was identified in a clone which contains also the heat shock genes dnaK and dnaJ (Gomes et al, 1990). In Escherichia coli the alkB gene has been shown to be involved, with alkA and ada, in the pathway for repair of DNA alkylation damage (Teo et al, 1986). The E. coli alkB gene forms an operon with the ada gene, being downstream of it. The addition of the alkylating agent MMS to E. coli cultures induces the expression of both ada and alkB, at the level of transcription. The aminoacid sequence deduced from the nucleotide sequence of the C. crescentus alkB gene has shown 42,5% identity with the AlkB protein of E. coli (Kondo et al, 1986). Contrary to what happens in E. coli, the alkB gene of Caulobacter cescentus does not form an operon with the ada gene and its expression is not induced by alkylating agents. S1 nuclease protection assays have shown the presence of a single start of transcription for the alkB gene. To investigate the expression of the alkB gene during the cell cycle of the bacterium, its regulatory region was fused to a promoterless lacZ gene present in the vector placZJ290 (Gober & Shapiro, 1992), and β-galactosidase activity and synthesis, directed by the alkB gene promoter, were determined. It was observed that expression of the alkB gene is cell cycle controlled in Caulobacter. The placZJ290 transcriptional fusion with alkB, expressed in predivisional cells did not display a polar pattern of segregation in Caulobacter crescentus. β-galactosidase synthesized in predivisional cell was partitioned in equal amounts to both cell types after cell division. An adaptive response to alkylation damage has been demonstrated in C. crescentus. The response was detected by the increased resistance to cell killing of pretreated cells with low doses of methylating agents, followed by exposure to higher doses of these agents, and by cross-reactivity of an inducible protein of 39 kDa with E. coli anti-Ada monoclonal antibodies.