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Ver el documento (formato PDF)   Alice, Alejandro Fabián.  "Sistema de fosfotransferasa dependiente del fosfoenolpiruvato (PTS) y represión catabólica en Bacillus Sphaericus"  (2001)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
B. sphaericus es una bacteria entomopatógena utilizada en el control biológico de diversas especies de mosquitos transmisores de enfermedades que afectan a millones de personas. Se había descripto que esta especie carecía de un sistema de transporte de hexosas y de las enzimas de las principales vías para su utilización. Por este motivo comenzamos el análisis del metabolismo de B. sphaericus haciendo hincapié en esta incapacidad de utilizar hidratos de carbono como única fuente de carbono (hexosas y pentosas). En este trabajo se describe el clonado y secuenciación de los genes ptsH y ptsI que codifican las proteínas generales del sistema PTS (HPr y Enzima I). Este sistema PTS sería específico para transportar N-acetilglucosamina puesto que una cepa mutante del gen ptsH únicamente se ve afectada en la utilización de este compuesto. Los genes que codifican las enzimas involucradas en el metabolismo de dicho aminoazúcar han sido secuenciados y se encuentran río arriba de los genes pts, esta ubicación es novedosa respecto a lo descripto para otros microorganismos. Las actividades enzimáticas correspondientes también han sido determinadas. Asimismo, se describen las características del transportador y la secuencia parcial de su probable gen codificante (nagE). Previamente,otros autores habían descripto que la enzima 6-fosfofructoquinasa estaba ausente en esta especie. Sin embargo, hemos clonado y secuenciado el gen que codifica esta enzima y, además, detectamos la actividad enzimática correspondiente. La presencia de dicha enzima permite que la N-acetilglucosamina sea metabolizada a través de la glucólisis. Finalmente, demostramos la presencia de curvas diáuxicas cuando esta bacteria crece en presencia de N-acetilglucosamina y gluconato. La inactivación el gen ccpA, que codifica la proteína CcpA, nos permitió confirmar que la N-acetilglucosamina ejerce represión catabólica sobre la gluconato quinasa y que esta proteína se encuentra involucrada en este fenómeno. En este aspecto, también determinamos la presencia de actividad quinasa de HPr activada por fructosa 1,6-difosfato. En conjunto estos resultados demuestran que los mecanismos involucrados en la represión catabólica, descriptos para otras bacterias relacionadas filogenéticamente a B. sphaericus, se encuentran presentes en esta especie que no utiliza ninguna hexosa ni pentosa como fuente de carbono. La profundización del conocimiento del metabolismo de esta especie permitirá explorar fuentes de carbono y energía alternativos para la producción de toxinas entomopatógenas.

Abstract:
B. sphaericus is an entomopathogenic bacterium used as biological control of several species of mosquitoes which transmit diseases affecting millions of people worldwide. Some authors had described the lack of an hexoses-transport-system as well as the enzymes for their catabolic pathways in B. sphaericus. For this reason we started the analysis of B. sphaerícus metabolism focusing on its inability to use carbohydrates as unique carbon sources (hexoses and pentoses). In this work we describe the cloning and sequencing of ptsH and ptsI genes, codifying for the general PTS system proteins, HPr and Enzyme L This PTS system would be specific to N-acetylglucosamine transport, since a ptsH mutant strain can not grow on this compound. The genes codifying the enzymes involved in the metabolism of the aminosugar were sequenced. They were found to be localized upstream from the pts genes, a novel organization with respect to the one usually found in other microorganisms. The corresponding enzymatic activities have been determined as well. Furthermore, we have characterized the transporter and sequenced partially its putative gene (nagE). Other authors had previously described that B. sphaericus lacked the 6-phosphofructokinase enzyme. However, we have cloned and sequenced the codifying gene. Moreover we have detected the corresponding enzymatic activity, suggesting that N-acetylglucosamine metabolization might take place through the glycolisis pathway. Finally, we have observed diauxic growth curves when this bacterium grows in the presence of N-acetylglucosamine and gluconate. Inactivation of the ccpA gene, encoding CcpA, allowed us to confirm that N-acetylglucosamine exerted catabolic repression of the gluconate kinase, implying a role for CcpA protein in this phenomenon. Regarding this matter, we have also detected an HPr kinase activity which is modulated by fructose 1,6-biphosphate. Altogether our results demonstrate that the several elements involved in catabolic repression in bacteria phylogenúcally related to B. sphaericus are present as well in this species, which is unable to use hexoses or pentoses as unique carbon sources. A deeper understanding of B. sphaericus metabolism would facilitate the search for alternative carbon sources for large scale production of entomopathogenic toxins.

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Registro:
Título : Sistema de fosfotransferasa dependiente del fosfoenolpiruvato (PTS) y represión catabólica en Bacillus Sphaericus    
Autor : Alice, Alejandro Fabián
Director : Sanchez Rivas, Carmen
Año : 2001
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Microbiologa
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3344_Alice
Idioma : Español
Area Temática : 
Palabras claves : BACILLUS SPHAERICUS; SISTEMA PTS; REPRESION CATABOLICA; N-ACETILGLUCOSAMINA; 6-FOFOFRUCTOQUINASA; BACILLUS SPHAERICUS; PTS SYSTEM; CATABOLIC REPRESSION; 6-PHOSPHOFRUCTOKINASE; N-ACETYLGLUCOSAMINE
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