UPCII M Microbiologia Teórica º Ano 2014/2015

Sumário T20-21 MJC  Capítulo XVII. Microbioma oral  Alterações da expressão genética bacteriana em resposta às necessidades de colonização da cavidade oral  Comunicação entre Microrganismos  Mecanismos de comunicação  Autoindutores tipo I  Autoindutores tipo II  Pequenos péptidos  Transformação genética e “Competence Stimulating Peptides”  Lantibióticos  Comunicação por “contacto”  Adesinas e receptores

Biofilme Oral e Quorum sensing Comunicação entre bactérias T23-24 MJC3

Ecossistema oral T23-24 MJC Temperatura pH Redox Nutrientes Outras bactérias 4

T23-24 MJC Percepção da alteração Mecanismo de alteração do fenótipo 5

Em bactérias  Regulação da expressão genética é essencialmente ao nível da transcrição  Como?  Factores de transcrição Factores de transcrição  Lembram-se o que são? Lembram-se o que sã  Podem depender de ligandos  Podem depender de fosforilação T23-24 MJC Activadores Repressores Cascatas de sinalização 6

Ainda se lembram o que é um factor de transcrição? T23-24 MJC7

Alteração da expressão genética  Muitas vezes associada a um estímulo externo gerado por outras bactérias:  “Comunicação” entre bactérias ou Quorum sensing  Alteração da expressão genética ligada a moléculas cuja [] aumenta consoante o nº de bactérias no ambiente.  Envolve sistemas de transdução de sinal T23-24 MJC8

Comunicação entre bactérias  Diferente em G+ e G- mas assente em: T23-24 MJC Produção de uma molécula sinalizadora Existência de recetores para essa molécula ou internalização passiva da mesma Alteração do fenótipo 9

Quorum sensing  Baseado em moléculas sinalizadoras:  Baixo peso molecular  AHLs lactonas acil homoserinicas  AI2 Diesters furanosil borato  DSF Ácidos gordos cis insaturados  péptidos T23-24 MJC10

Comunicação entre bactérias T23-24 MJC G+ G- 11

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Comunicação entre bactérias  Por contacto directo Por contacto directo  Por moléculas secretadas para o meio  Directamente (AI-1 e AI-2)  Depois dos percursores processados (CSP e Lantibióticos)  Determinam expressão de:  Factores de virulência  Competência  Conjugação  Produção de antibióticos  Mobilidade  Esporulação  Formação do biofilme T23-24 MJC Chapter 39, Figure 4 Structure of a polymicrobial biofilm Essentials of Glycobiology Second Edition 13

Comunicação entre bactérias por AI-1  AHL (Acyl-Homoserine Lactone)  Comunicação intra específica  Mais de 70 G-  Ainda não foi descrita em bactérias orais T23-24 MJC14

Comunicação entre bactérias por AI-2  AI-2  dihidroxil pentanediona  Também identificada na sinalização de  Proteases de P.gingivalis  Leucotoxina de A.actinomycemcomitans  Metabolismo de açucar S.gordonii  Comunicação inter- específica  AI-2 de A.actinomycemcomitans activa genes de P. gingivalis Vibrio harveyi T23-24 MJC15

Bactérias produtoras de AI T23-24 MJC16

Funções controladas por AI T23-24 MJC17

Comunicação entre bactérias G(+) (CSPs)(CSPs)  Péptidos secretados  Sistema de detecção baseado em cinases membranares (two component system)  Comunicação intra- específica  Identificada em vários Streptococci orais T23-24 MJC18

Sistemas de transdução do sinal  H1 proteína transmembranar autofosforilável  Fosfato libertado passa ao elemento de resposta D  Elemento de resposta funciona como factor de transcrição T23-24 MJCT07 19

Streptococci orais e transformação  O que é transformação?  Vantagens?  Que células fazem transformação? T23-24 MJC Competência Induzida por 20

De forma mais completa T23-24 MJC21

Efeito de mutações no gene comC Quorum sensing e biofilme T23-24 MJC22

CSPs em Streptococci orais T23-24 MJC23

Quorum sensing em bactérias orais T23-24 MJC24

Quorum sensing e factores de virulência - Staph aureus T23-24 MJC25

Quorum sensing e fatores de virulência – Pseudomonas aeruginosa T23-24 MJC26

Quorum sensing e factores de virulência – Vibrio Cholerae T23-24 MJC27

Que consequências podem ter as descobertas descritas? T23-24 MJC28

Interferência com mecanismos de quorum sensing  Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras  Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli)  Pelo hospedeiro T23-24 MJC29

Interferência com mecanismos de quorum sensing  Remoção ou inactivação das moléculas sinalizadoras  Por outras bactérias (S. typhimurium e E. coli)  Pelo hospedeiro T23-24 MJC30

Interferência com mecanismos de quorum sensing T23-24 MJC31

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Bibliografia T23-24 MJC Artigos da pasta das teóricas:  Bacterial quorum sensing: its role in virulence and possibilities for it´s control.  Cell comunications: STOP THE MICROBIAL CHATTER  Quorum quenching

Comunicação das bactérias com o hospedeiro T23-24 MJC34

Sumário T23-24 MJC35  Capítulo XVIII. Microbioma oral - Comunicação do Microbiota com o Hospedeiro  Mecanismos de interação com células epiteliais

Chapter 39, Figure 2 Activation of immune signaling by bacterial lipopolysaccharide (LPS) Essentials of Glycobiology Second Edition T23-24 MJC36

Comunicação com o hospedeiro T23-24 MJC37

De forma mais completa T23-24 MJC38 ps/558_map.png

Moléculas “usadas” pelos MO  Proteínas de superfície com domínios ricos em leucinas  Listeria monocytogenes internalinas (InlA e InlB)  Shigella flexneri (IpaH)  Samonella enterica proteins (SlrP, SspHI, and SspH2)  Treponema denticola (LrrA)  Proteínas de superfície com domínio Big_2 (Bacterial Iglike)  E.coli EPEC (intiminas) T23-24 MJC39

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As moléculas de QS são tb “lidas” pelas célula humanas T23-24 MJC41

As moléculas de QS são tb “lidas” pelas célula humanas T23-24 MJC42

Bibliografia T23-24 MJC Capítulo 5 Artigo da pasta do molar:  Quorum sensing communication between bacteria and human cells signals, targets and functions  Artigo da aula TP04 43