Análise da expressão diferencial de fatores sigma alternativos da bactéria Corynebacterium pseudotuberculosis durante contato com fatores do hospedeiro

Abstract

A Corynebacterium pseudotuberculosis é um patógeno intracelular facultativo de elevada importância veterinária por ser capaz de infectar diferentes animais de produção, incluindo equinos, bovinos e pequenos ruminantes. A pesquisa recente por determinantes moleculares de virulência em diversos agentes patogênicos tem dedicado atenção às proteínas reguladoras da expressão gênica. Os fatores sigma alternativos da RNA polimerase bacteriana proporcionam um meio de regular rapidamente a expressão gênica em resposta a várias mudanças do ambiente extracelular. Nesse contexto, o presente estudo avaliou a expressão diferencial dos fatores sigma alternativos presentes no genoma da bactéria C. pseudotuberculosis durante contato com fatores do hospedeiro, utilizando duas estratégias experimentais, in vivo e in vitro. Ovinos foram infectados experimentalmente com uma linhagem virulenta desta bactéria, punções aspirativas foram realizadas nos linfonodos nos tempos 5, 15 e 30 dias após a infecção. Duas condições diferentes de crescimento: cultura controle, em meio Infusão Cérebro-Coração e cultura que mimetiza o crescimento no hospedeiro, Soro Fetal Bovino, foram estudadas. Curvas de crescimento bacteriano nos dois meios foram realizadas através de contagens bacterianas por monitoramento da DO595nm e citometria de fluxo. RNA total foi extraído das amostras de punção aspirativa e das culturas quando atingiram a densidade de 107 células/mL. Os cDNAs gerados por transcrição reversa in vitro foram submetidos a ensaios de PCR quantitativa em tempo real para a quantificação relativa dos transcritos de nove genes: sigA, sigB, sigC, sigD, sigE, sigH, sigK, sigM e 16S rDNA. Os genes sigA e 16S rDNA foram utilizados como normalizadores da reação de PCR quantitativo, mas foi observado que o 16S rDNA não se apresentou como um bom gene normalizador neste estudo. Assim, surgiu a necessidade de realizar um estudo com normalizadores. Foram analisados resultados de RNAseq da linhagem 1002 da C. pseudotuberculosis, em três condições; estresse osmótico, acidez e choque térmico. Desse modo, de 19 genes selecionados a partir estudos de normalizadores em outros gêneros, nessas condições, apenas os genes dnaG, rpoC, gyrA, gyrB, efp, rpoB, fusA e atpA cumpriram os critérios definidos para serem considerados como bons genes normalizadores. Foram analisados a expressão desses 8 genes em duas condições de cultivo, através da técnica de RT-qPCR. O NormFinder sugeriu o gyrA e fusA como os genes normalizadores mais adequados. Não foi possível analisar a expressão dos genes codificadores de fatores sigma das amostras da estratégia in vivo, devido à baixa concentração de RNA bacteriano das amostras de punção aspirativa. Foi possível detectar alterações nas expressões de vários genes codificadores de fatores sigma nas condições estudadas in vitro. O gene codificador do fator SigD foi o que apresentou maior ativação durante o crescimento bacteriano em Soro Fetal Bovino. Os resultados obtidos pelo presente trabalho sugerem o envolvimento do fator SigD na resposta adaptativa de C. pseudotuberculosis durante crescimento em meio que mimetiza o crescimento no hospedeiro. Após a predição de genes regulados pelo SigD foi possível observar que este fator regula a expressão de genes associados a resposta ao choque térmico, como as proteínas chaperonas, sugerindo assim a importância deste fator, sendo possivelmente importante durante o processo da infecção.