Análisis comparativo de los sistemas de regulación transcripcional de la absorción del hierro

Abstract

El hierro es un elemento esencial para la supervivencia de la mayoría de las bacterias. Este interviene en su crecimiento y tiene un papel fundamental para la patogénesis de estas. De la misma manera que es esencial, en concentraciones elevadas puede ser tóxico, por lo que precisa de mecanismos para mantener unos niveles constantes. Estos mecanismos conforman la homeostasis del hierro, la cual está regulada en gran parte por la proteína Fur. Esta proteína regula de forma negativa, y algunas veces de forma positiva, la transcripción de varios genes relacionados con la captación de hierro y la patogénesis, por lo que tiene una gran importancia para entender los mecanismos de patogenia y para elaborar posibles tratamientos terapéuticas. En este trabajo se ha estudiado la secuencia de unión al ADN de Fur mediante herramientas de descubrimiento de motivos. A continuación, se ha empleado este motivo encontrado para realizar un análisis de genómica comparativa con CGB. Como resultado de los análisis, se ha obtenido un motivo que sugiere un sitio de unión al ADN de Fur, el cual sigue un modelo propuesto previamente en otro estudio. Tras el análisis de genómica comparativa, se han obtenido elementos regulados por Fur donde se han encontrado diferencias en la regulación para bacterias patógenas y no patógenas, que sugieren un papel de Fur en la patogenia regulando estos genes. Además, se han comparado estos con elementos descritos en la literatura.

Iron is an essential element for the survival of most bacteria. Iron intervenes in growth and has a fundamental role in pathogenesis. In the same way that it is essential, it can be toxic in high concentrations, so it requires mechanisms to maintain constant levels. These mechanisms are called iron homeostasis, which is regulated by the Fur protein. This protein regulates negatively, and sometimes positively, the transcription of several genes related to iron uptake and pathogenesis, so it is of great importance to understand the mechanisms of pathogenesis and for developing possible therapeutic treatments. In this work, the Fur DNA binding sequence has been studied using motif discovery tools. We found a motif that was then used to perform a comparative genomics analysis with the tool CGB. As a result of the analyzes, a motif has been obtained that suggests a Fur-binding site, similar to a motif previously proposed in another study. After comparative genomics analysis, elements regulated by Fur have been obtained, where differences in regulation have been found for pathogenic and non-pathogenic bacteria, which suggest a role of Fur in the pathogenesis by regulating these genes. These genes have been compared with elements described in different studies.

El ferro és un element essencial per a la supervivència de la majoria dels bacteris. Aquest intervé en el seu creixement i té un paper fonamental per a la patogénesis d'aquestes. De la mateixa manera que és essencial, en concentracions elevades pot ser tòxic, per la qual cosa precisa de mecanismes per a mantenir uns nivells constants. Aquests mecanismes conformen l'homeòstasi del ferro, la qual està regulada en gran part per la proteïna Fur. Aquesta proteïna regula de manera negativa, i algunes vegades de manera positiva, la transcripció de diversos gens relacionats amb la captació de ferro i la patogénesis, per la qual cosa té una gran importància per a entendre els mecanismes de patogènia i per a elaborar possibles tractaments terapèutiques. En aquest treball s'ha estudiat la seqüència d'unió a l'ADN de Fur mitjançant eines de descobriment de motius. A continuació, s'ha emprat aquest motiu trobat per a realitzar una anàlisi de genòmica comparativa amb CGB. Com a resultat de les anàlisis, s'ha obtingut un motiu que suggereix un lloc d'unió a l'ADN de Fur, el qual segueix un model proposat prèviament en un altre estudi. Després de l'anàlisi de genòmica comparativa, s'han obtingut elements regulats per Fur on s'han trobat diferències en la regulació per a bacteris patògens i no patògenes, que suggereixen un paper de Fur en la patogènia regulant aquests gens. A més, s'han comparat aquests amb elements descrits en la literatura.