Marilis do Valle Marques.

Dentro do Projeto Adote, realizamos uma atividade de levar a alunos de escolas públicas uma atividade (jogo) demostrando o papel de microrganismos na sustentabilidade.

Advisor for the IGEM-Brazil Team 2019

Orientar os estudantes da disciplina de Microbiologia Básica na produção de materiais/narrativas digitais sobre temáticas da bacteriologia em aplicações ecológicas e biotecnológicas

The CEPID B3 is a research network with hubs based in São Paulo (IQ-USP, ICB-USP), Campinas (IB-UNICAMP, IAC), Ribeirão Preto (FCFRP-USP, FMRP-USP) and Rio Claro (UNESP) whose mission is to carry out cutting edge basic research into molecular mechanisms that are of prime importance to understand bacterial reproduction, multicellular behavior, competition, colonization and interactions with their eukaryotic hosts and their main predators, the bacteriophages.

O início da transcrição é considerado o passo regulatório mais importante da expressão gênica, exercido pelos fatores de transcrição, mas a literatura mais recente vem reportando cada vez mais a importância do papel da regulação pós-transcricional. Dentre os mecanismos mais estudados estão aqueles mediados pelos pequenos RNAs regulatórios e pelas proteínas ligantes de RNA, que se ligam a RNAs-alvo, e definem suas propriedades de estabilidade e tradução. Estes sistemas ainda estão muito pouco caracterizados em bactérias além do modelo E. coli, especialmente em grupos filogeneticamente mais distintos. Este projeto visa caracterizar alguns mecanismos regulatórios de Caulobacter crescentus, uma espécie de vida livre e não-patogênica e que possui muitas ferramentas genéticas já bem estabelecidas, como modelo do grupo das alfaproteobactérias. A compreensão dos mecanismos regulatórios deste grupo, sendo conservados entre as espécies, tem grande potencial de aplicação em outras espécies de interesse. Este projeto propõe estudar o papel de alguns sRNAs, do regulador de transcrição IscR, e da aconitase sobre a expressão gênica, para definir novos sistemas de sinalização em resposta estresses.

Caulobacter crescentus é uma α-proteobactéria oligotrófica que são importantes na reciclagem de matéria orgânica proveniente principalmente de material vegetal em decomposição. Esta bactéria é muito bem adaptada a sobreviver em condições de baixo teor nutricional e em baixa temperatura, e possui como diferencial um ciclo de diferenciação celular. Complexos multienzimáticos exercem funções vitais para a sobrevivência da célula, especialmente em condições de estresse, onde cada proteína do complexo tem uma função específica e colabora para o resultado final. Em baixa temperatura as moléculas de RNA tendem a formar estruturas secundárias estáveis, dificultando sua tradução e degradação, e as RNA helicases são ativadas, podendo estar associadas ao degradossomo de RNA. O degradossomo de RNA é um complexo multienzimático que atua como maquinário de processamento do RNA ribossômico e de degradação do mRNA, afetando assim a expressão gênica. O sistema TonB-ExbB-ExbD-Receptor é um complexo multienzimático envolvido na homeostase do ferro intracelular, responsável pela passagem de complexos sideróforo-ferro pela membrana externa da bactéria. O objetivo principal deste projeto é definir a participação de alguns participantes destes complexos proteicos nestes sistemas de C. crescentus. O papel das RNA helicases da família DEAD-box no processamento dos RNAs celulares será avaliado em diferentes condições de crescimento por analise transcriptomica global. Também serão identificados os RNAs, particularmente sRNAs e mRNAs, que interagem com o degradossomo, e será definido os sítios de interação da helicase com o degradossomo. Para estudar os sistemas de transporte de ferro, este projeto propõe definir os papeis de diferentes componentes destes sistemas, identificando o complexo férrico transportado, caracterizando a cinética de transporte, e determinando a estrutura e o papel de proteínas acessórias que ainda não foram estudadas.

A resposta SOS é o paradigma de resposta celular aos danos no DNA em procariotos. Muitas funções celulares são reguladas por esta resposta, incluindo mecanismos de reparo de DNA, vias mutagênicas de síntese translesão, e vias que controlam a divisão celular. Mais recentemente, grande atenção vem sendo dispensada ao estudo do envolvimento do SOS na resposta bacteriana a agentes antimicrobianos, especialmente no papel desta resposta na gênese de mutações de resistência. Neste contexto, buscaremos compreender como a resposta SOS modula a fisiologia celular em resposta a uma das classes de agentes antimicrobianos mais importantes da atualidade, as quinolonas, como a ciprofloxacina. Estes antibióticos são reconhecidos indutores de danos no DNA, por inibirem a atividade de DNA girase e topoisomerase. Iremos investigar através de varreduras genéticas genes que afetam a indução da resposta SOS por ciprofloxacina em Pseudomonas aeruginosa. Também iremos caracterizar o transcriptoma de P. aeruginosa em resposta à ciprofloxacina, e o efeito da combinação desta droga com amicacina, recentemente descrita por nosso grupo como inibidora da indução da reposta SOS por ciprofloxacina. Por último, iremos investigar DNA polimerases reguladas pela resposta SOS presentes em transposons conjugativos comumente encontrados no patógeno Proteus mirabilis, estudando seu papel na mutagênese induzida pela exposição a agentes genotóxicos e antibióticos e na transmissão deste elemento por conjugação.

Projeto Temático. O principal objetivo deste projeto é identificar os sinais ambientais, os sistemas de transdução de sinais e os mecanismos regulatórios importantes para a resposta a estresses na bactéria oligotrófica Caulobacter crescentus. A manutenção da funcionalidade dos RNAs celulares sob situações de estresse é garantida pela indução de proteínas que modulam a transcrição, tradução e turnover dos RNAs. As proteínas de choque frio (CSP) e as RNA helicases da família DEAD são induzidas em baixa temperatura e/ou em fase estacionária, e atuam como chaperones de RNA, permitindo a tradução nestas condições, e também agindo como reguladoras da expressão gênica. As bactérias aeróbias também têm que responder a um aumento na concentração de espécies reativas de oxigênio, que ocorre especialmente quando a população entra em fase estacionária. A homeostase de ferro e de outros metais redox-ativos é um ponto importante no controle do estresse oxidativo, e deve ser estritamente regulada por diversos mecanismos. Além dos reguladores Fur e OxyR, pequenos RNAs regulatórios exercem controle sobre a expressão dos genes do metabolismo de ferro, e serão estudados neste projeto.

O principal objetivo do projeto é identificar genes importantes para a resposta à carência de ferro em Caulobacter crescentus e sua relação com o estresse oxidativo, definindo o papel dos reguladores transcricionais conhecidos Fur e OxyR e confirmando em C. crescentus a existência de um possível RNA regulatório. Será analisada a expressão dos genes codificando duas proteínas estocadoras de ferro (ferritinas) e do pequeno RNA em resposta a níveis de ferro e ao estresse oxidativo. O papel dos fatores sigma ECF do tipo FecI na regulação de genes do metabolismo de ferro será avaliado pela construção de linhagens mutantes e análise do padrão de expressão gênica. Os sistemas regulatórios das principais enzimas de resposta a estresse oxidativo (superóxido-dismutases e alquil-hidroperóxido redutases) serão caracterizados.

À medida que a população aumenta, as células enfrentam uma redução progressiva da disponibilidade de nutrientes que traz a necessidade de responder diminuindo a taxa de reprodução e adequando os sistemas metabólicos para permanecer em situação de carência prolongada. Os efeitos fisiológicos da baixa temperatura em parte são similares aos da carência nutricional, no que se refere à diminuição da função ribossomal. A percepção de sinais ambientais nesta fase é crucial para a célula modificar seu padrão de expressão gênica para enfrentar esta nova situação. As proteínas contendo domínio de cold shock (CSD) são induzidas em baixa temperatura e/ou em fase estacionária, e atuam como chaperonas de RNA, permitindo a tradução nestas condições, e também agindo como reguladoras da expressão de outros genes. Outro sistema importante para esta resposta é constituído pelas RNA helicases, que são responsáveis por desfazer as estruturas secundárias. O principal objetivo deste projeto é caracterizar os mecanismos regulatórios importantes para a resposta a estresses na alfa-Proteobactéria Caulobacter crescentus.

O principal objetivo do projeto é identificar genes importantes para a resposta aos metais cádmio, zinco e ferro em Caulobacter crescentus e sua relação com o estresse oxidativo, definindo o papel dos reguladores transcricionais conhecidos Fur e OxyR, e de dois reguladores de transcrição específicos, identificados como importantes para a resposta a cádmio.

O choque frio causa a estabilização de estruturas secundárias em RNA e DNA, resultando em eficiência reduzida de tradução, transcrição e replicação de DNA. Na queda brusca de temperatura, as bactérias exibem uma resposta sintetizando proteínas de choque de frio (CSPs) que permitem às células superar os efeitos deletérios causados pelo frio. Em Caulobacter existem quatro genes codificando CSPs, sendo que cspA e cspB são altamente induzidos a 10ºC, mas cspC e cspD não são induzidos pela baixa temperatura, e sim na fase estacionária. Este projeto propõe o estudo do papel dos genes csp em Caulobacter, determinando o fenótipo dos mutantes, os mecanismos de regulação dos genes cspC e cspD na fase estacionária, a identificação dos fatores de transcrição envolvidos e dos sinais celulares que ativam sua expressão.

Visto que 40% do genoma de C. violaceum foi anotado como ORfs hipotéticas, este projeto tem como objetivo principal a construção de bibliotecas de mutantes de Chromobacterium violaceum por inserção aleatória de transposons e, posteriormente, a caracterização de fenótipos mutates e sequenciamento nucleotídico para identificação de novos genes..