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Si us plau utilitzeu sempre aquest identificador per citar o enllaçar aquest document: https://hdl.handle.net/2445/221332
Expresión génica y regulación transcripcional de los genes "nrd" en bacterias
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Resum
[spa] A lo largo de la historia, el ser humano ha estado en contacto con el mundo microbiano, y un claro ejemplo de ello son las bacterias, causantes de diversas enfermedades infecciosas, aunque en otras ocasiones beneficiosas para nuestro organismo. El descubrimiento de los antibióticos marcó un hito en el tratamiento de estas infecciones, constituyendo la primera revolución en el tratamiento de las mismas. Sin embargo, en la actualidad, se hace cada vez más imperativo el desarrollo de nuevas metodologías para abordar y estudiar diferentes microorganismos patógenos, dado que estos pueden generar resistencia a los antibióticos disponibles. Aunque las nuevas generaciones de antibióticos son más sofisticadas y efectivas, están surgiendo bacterias multirresistentes que pueden evadir casi cualquier tipo de tratamiento antibiótico, lo que representa un gran desafío para la salud pública y la medicina moderna. En este contexto, se buscan nuevas alternativas que actúen en dianas antimicrobianas diferentes a los antibióticos convencionales. Por lo tanto, se requiere una comprensión a nivel molecular de los patógenos bacterianos para diseñar terapias dirigidas a objetivos moleculares previamente desconocidos o distintos de los abordados por los antibióticos actuales.
Pseudomonas aeruginosa es una bacteria Gram-negativa multirresistente que codifica en su genoma las ribonucleótido reductasas (RNRs), enzimas encargadas de suministrar los desoxirribonucleótidos (dNTPs) necesarios para la síntesis y reparación del ADN. Estas enzimas se han considerado como dianas antimicrobianas en estudios recientes. Aunque en eucariotas sólo se encuentra codificada la RNR de clase Ia, eubacterias como P. aeruginosa, presentan las tres clases de RNR (clase I, II y III), lo que le confiere una gran versatilidad para adaptarse a diferentes ambientes, ya que cada clase tiene unas características que favorecen su actividad en diversas condiciones ambientales. En las últimas décadas, se han identificado varios factores transcripcionales que regulan la expresión génica de las RNR. Uno de estos factores es NrdR, capaz de reprimir todas las clases de RNR, aunque su regulación es incierta. Además, P. aeruginosa tiene capacidad de formar biopelículas o biofilms, donde suele haber un gradiente en la concentración de oxígeno, por lo que es interesante ver cómo puede cambiar la expresión génica de múltiples genes de forma simultánea.
En este estudio, nos proponemos profundizar en el conocimiento de la expresión génica y la regulación transcripcional de los genes nrd en bacterias. Por un lado, buscamos los factores transcripcionales asociados a la regulación de la expresión génica del gen regulador de las RNR, nrdR. Hemos demostrado que FleQ regula el gen nrdR al unirse a la caja de unión FleQ Box bajo diferentes condiciones oxigénicas (aeróbicas y anaeróbicas) y durante la formación de biofilm bacteriano.
También evaluamos el papel de FleQ durante la infección en el modelo in vivo de
Galleria mellonella.
Además, hemos desarrollado un sistema que combina el uso de un casete sintético llamado GLOW, que codifica para proteínas fluorescentes como genes reporteros, con plásmidos que pueden permanecer en el citoplasma de la bacteria o insertarse cromosómicamente en el genoma bacteriano. Probamos este sistema en diferentes condiciones comúnmente descritas en la expresión génica en bacterias, utilizando para ello los promotores génicos de las distintas RNRs de P. aeruginosa estudiados en nuestro laboratorio, obteniendo resultados similares a los previamente obtenidos y corroborando la utilidad de nuestro sistema.
En conclusión, el entendimiento de la regulación transcripcional del gen nrdR es fundamental y se encuentra un poco más completo gracias a al papel que efectúa el factor transcripcional FleQ. Además, demostramos que el sistema de plásmidos que contiene el casete GLOW es una herramienta efectiva y fácil para estudiar simultáneamente varios genes bacterianos mediante proteínas fluorescentes bajo condiciones ambientales dinámicas.
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MARCHAN DEL PINO, Domingo. Expresión génica y regulación transcripcional de los genes "nrd" en bacterias. [consulta: 26 de novembre de 2025]. [Disponible a: https://hdl.handle.net/2445/221332]