Impact of DNA Polymerase IV on genome evolution in the opportunistic pathogen pseudomonas aeruginosa

• Autores: Castell, Sofía Diana; Tuma, Ignacio Nicolas; Miserendino, María Clara; Pezza, Roberto Jose; Ceschin, Danilo Guillermo; Monti, Mariela Roxana
• Año de publicación: 2022
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Pseudomonas Aeruginosa; Mutagénesis; Secuenciación de Genoma Completo
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Castell, Sofía Diana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA); Argentina.
Fil: Tuma, Ignacio Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química. Biológica Ranwel Caputto; Argentina.
Fil: Tuma, Ignacio Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC);Argentina.
Fil: Miserendino, María Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA).; Argentina.
Fil: Pezza, Roberto Jose. Oklahoma Medical Research Foundation; Estados Unidos.
Fil: Ceschin, Danilo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA); Argentina.
Fil: Monti, Mariela Roxana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba;Argentina.
Fil: Monti, Mariela Roxana. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA).
El patógeno humano Pseudomonas aeruginosa (PA) es un importante agente etiológico en varias infecciones agudas y crónicas. Durante el desarrollo de la infección, PA cambia gradualmente de un patógeno virulento agudo de la infección temprana a un patógeno adaptado al huésped de la infección crónica. Este proceso adaptativo está mediado principalmente por mutaciones inactivadoras que desactivan los factores de virulencia agudos (es decir, apéndices de motilidad y pigmentos) y aumentan los rasgos asociados con la infección crónica (es decir, resistencia a los antibióticos). PA experimenta estos cambios evolutivos en respuesta a fuerzas selectivas, como el ambiente altamente oxidativo, durante el proceso de infección crónica. La identificación de actores clave involucrados en este proceso de adaptación puede ayudar a diseñar tratamientos antimicrobianos más efectivos. En este sentido, la ADN polimerasa (Pol) IV mutagénica cataliza el paso o la incorporación propensos a errores de nucleótidos oxidados. Anteriormente informamos que la proteína de reparación de errores de emparejamiento MutS regula el acceso de Pol IV a los sitios de replicación en PA al controlar la interacción de Pol IV con fi946fi pinza, que localiza la Pol IV en los sitios de síntesis de ADN. En el presente trabajo, evaluamos la participación de la Pol IV en la evolución del genoma de PA bajo estrés oxidativo. Con este fin, analizamos una cepa deficiente en mutT (T), donde la prevención de la oxidación de nucleótidos está comprometida y una cepa mutT mutS' (T'), donde MutS no previene la mutagénesis de la Pol IV. También se incluyeron las cepas deficientes en Pol IV mutT dinB (TD) y mutT mutS'dinB (T'D). Para estudiar el papel de la Pol IV en la mutagénesis del genoma completo de PA, realizamos experimentos de acumulación de mutaciones (MA) en los que las mutaciones espontáneas de novo se acumulan aleatoriamente en todo el genoma, ya que se espera que la selección se reduzca drásticamente. Las líneas MA se iniciaron creando réplicas de cada una de las cuatro cepas fundadoras y propagando las líneas durante 2650 generaciones a través de repetidos cuellos de botella de una sola colonia individual elegida al azar, reduciendo así en gran medida la efectividad de la selección. El genoma completo de las cepas fundadoras y de cada línea MA se analizó mediante secuenciación de nueva generación para evaluar los eventos mutacionales ocurridos durante el experimento MA. Todas las líneas MA mostraron tasas de mutación genómica similares (4 × 10⁻⁹ por nucleótido) y los espectros de mutación estuvieron dominados por sustituciones de bases características del daño oxidativo del ADN (AT > CG). Sin embargo, las líneas MA T' mostraron un aumento de mutaciones en vías celulares específicas que se inactivan en la transición aguda a crónica de la infección por PA, como la movilidad y la pigmentación. Esta preferencia mutacional por estas vías no se observó en las líneas MA derivadas de T, TD y TD'.
Fil: Castell, Sofía Diana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA); Argentina.
Fil: Tuma, Ignacio Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química. Biológica Ranwel Caputto; Argentina.
Fil: Tuma, Ignacio Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC);Argentina.
Fil: Miserendino, María Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA).; Argentina.
Fil: Pezza, Roberto Jose. Oklahoma Medical Research Foundation; Estados Unidos.
Fil: Ceschin, Danilo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA); Argentina.
Fil: Monti, Mariela Roxana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba;Argentina.
Fil: Monti, Mariela Roxana. Instituto Universitario de Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC). Centro de Investigación en Medicina Traslacional Dr. Severo Amuchástegui (CIMETSA).
Biología Celular, Microbiología