| dc.rights.license | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 - Atribución-NoComercial | es_MX |
| dc.contributor | ROSA MARÍA GUTIÉRREZ RÍOS | es_MX |
| dc.contributor.author | LIZETH SOTO AVILA | es_MX |
| dc.contributor.other | director - Director | es_MX |
| dc.coverage.spatial | MEX - México | es_MX |
| dc.date | 2020-05-18 | |
| dc.date.accessioned | 2020-05-18T13:44:38Z | |
| dc.date.available | 2020-05-18T13:44:38Z | |
| dc.identifier.uri | http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/1174 | |
| dc.description | RESUMEN
La esporulación en Bacillus subtilis (B. subtilis) es un sistema de desarrollo que implica la
diferenciación de dos tipos celulares llamados prespora y célula madre. La limitación de
nutrientes y la densidad celular inducen la acumulación de altas concentraciones del factor
transcripcional Spo0A-P descrito como el regulador maestro de la esporulación. Spo0A-P
controla la expresión del factor F específico de la prespora y el factor E especifico de la
celula madre. El programa de diferenciación de una espora se regula mediante la
ultrasensibilidad de activación de factores sigma y circuitos de retroalimentación positiva.
La progresión de la esporulación es reversible y ruidosa hasta el punto del compromiso,
esto permite que las células inicien la esporulación pero pospongan por un mayor tiempo la
decisión de compromiso. El punto en el que la bacteria se compromete a esporular se
determina en la etapa II, donde se requiere la activación de los factores sigma SigF y SigE,
para activar proteínas de señalización y reguladoras necesarias para promover las etapas
subsecuentes. Después de la división asimétrica la célula madre y la prespora expresan un
programa genético diferente, pero cada célula mantiene su propia membrana así como una
comunicación constante entre ambas células. Se ha descrito que parte de la comunicación
intercelular se realiza por medio del ensamble de un canal que cruza ambas membranas y
que se ha propuesto sirve como un tubo de alimentación por el cual la célula madre nutre a
la pre-espora. La formación del tubo de alimentación necesita al menos nueve proteínas en
Bacillus subtilis para su formación, ocho proteínas SpoIIIA (SpoIIIAA-AH) bajo control de
células madre y a la proteína SpoIIQ que está bajo el control de la célula hija. Otras
proteínas descritas que interactúan con el canal son SpoIIDMP, GerM y SpoIIB, que en
Bacillus subtilis también son cruciales para el engullimiento. Un estudio realizado mediante
genómica comparativa en 72 genomas totalmente secuenciados sugieren que las proteínas
codificadas en el operón spoIIIA, así como las proteínas del complejo SpoIIDMP, pueden
ser considerados como firmas genómicas. En este trabajo, proponemos determinar la
distribución y prevalencia de las proteínas que forman el tubo de alimentación, las proteínas
del complejo SpoIIDMP, y las proteínas SpoIIB y GerM, que se propone interactúan con el
canal y determinar si estás son firmas genómicas de esporulación al evaluarlas en los
Firmicutes actualmente secuenciados. Para comprobar esta hipótesis empleamos perfiles de
proteínas con los que se construyeron arquitecturas de dominio que sirvieron para
inspeccionar 4852 proteomas de bacterias completamente secuenciadas. Las arquitecturas
identificadas fueron filtradas usando el contexto genómico que rodea cada secuencia
identificada para definir ortólogos probables. Esto nos sirvió para evaluar a 953 Firmicutes,
las cuales fueron sometidas a un proceso de curación manual para determinar su fenotipo
Resumen
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como esporulante o no esporulante. Los ortólogos probables encontrados en un compendio
de especies de esporulación curadas manualmente se distribuyeron heterogéneamente entre
las clases filogenéticas, pero se distribuyeron casi homogéneamente en géneros específicos.
Los Firmicutes no esporulantes conservaron la arquitectura Spo0A y, en algunos casos, las
arquitecturas del compromiso de esporular definidas como firmas genómicas, lo que
sugiere que no una proteína sino la concurrencia de proteínas que definen una ruta de
esporulación debería considerarse un mejor descriptor de una firma genómica. Finalmente,
las proteínas en la ruta Spo involucradas en el compromiso de esporular se predijeron en
Ruegeria sp. NKC1-1, una Alphaproteobacteria no esporulante. Sugerimos que una
transferencia horizontal podría ser el origen de los genes Spo en esta especie si es
clasificada correctamente. | es_MX |
| dc.description | ABSTRACT
Sporulation in Bacillus subtilis (B. subtilis) is a development system that involves the
differentiation of two cell types called prespore and stem cell. Nutrient limitation, cell
density, induced the accumulation of high concentrations of the master regulator Spo0A-P,
transcription factor described being the master regulator of sporulation. The progression of
sporulation is reversible and noisy to the point of commitment. Regulatory mechanisms as
ultra-sensitivity and positive feedback modulate the differentiation program from a spore.
Once the commitment decision is made, it has been proposed that an irreversible
destination is generated. The point at which the bacterium commits to sporulate is
determined in stage II, where the activation of the sigma factors SigF and SigE it is
required, to activate signal and regulatory proteins, necessary to promote the following
stages. Following asymmetric division, the mother cell engulfs the forespore, leaving it
surrounded by two bilayer membranes. During the engulfment process, an essential channel
apparatus is thought to cross both membranes to create a direct conduit between the mother
cell and forespore. At least nine proteins in Bacillus subtilis are necessary for channel
formation, including SpoIIQ under forespore control and the eight SpoIIIA proteins
(SpoIIIAA to -AH) under mother cell control. Other proteins described to interact with the
channel are SpoIIDMP, GerM, and SpoIIB, which in Bacillus subtilis are also crucial to the
engulfment. Comparative genomic studies suggest that the spoIIAA operon, as well as
SpoIIDMP complex, are considered genomic signatures. In this work, we propose to
determine the distribution and prevalence of the proteins forming the feeding tube, the
SpoIIDMP complex proteins, and the SpoIIB and GerM proteins, which are proposed to
interact with the channel and determine if these are genomic sporulation signatures at
evaluate them in Firmicutes currently sequenced. To test this hypothesis we use protein
profiles with which domain architectures were built that served to inspect 4852 proteomes
of fully sequenced bacteria. The identified architectures were filtered using the genomic
context surrounding each hit to identify probable orthologs, which were mainly confined in
953 Firmicutes. Probable orthologs found in a compendium of manually curated
sporulating species were heterogeneously distributed among phylogenetic classes but
almost homogeneously distributed into specific genera. Nonsporulating Firmicutes
conserved the Spo0A architecture and, in some cases, architectures of the commitment to
sporulate defined as genomic signatures, suggesting that not one protein but the
cooccurrence of proteins defining a sporulating pathway should be considered a better
descriptor of a genomic signature. Finally, proteins in the Spo path involved in the
commitment to sporulate were predicted in Ruegeria sp. NKC1-1, a nonsporulating
Abstract
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Alphaproteobacteria. We suggest that a horizontal transfer could be the origen of the Spo
genes in this species if it is correctly classified. | es_MX |
| dc.format | pdf - Adobe PDF | es_MX |
| dc.language | spa - Español | es_MX |
| dc.publisher | El autor | es_MX |
| dc.rights | openAccess - Acceso Abierto | es_MX |
| dc.subject | 7 - INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | es_MX |
| dc.subject.other | 33 - CIENCIAS TECNOLÓGICAS | es_MX |
| dc.title | Estudio de la conservación de las proteínas implicadas en el compromiso para esporular y su distribución en bacterias | es_MX |
| dc.type | doctoralThesis - Tesis de doctorado | es_MX |
| uaem.unidad | Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas (IICBA) - Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas (IICBA) | es_MX |
| uaem.programa | Doctorado en Ciencias - Doctorado en Ciencias | es_MX |
| dc.type.publication | acceptedVersion | es_MX |
| dc.audience | researchers - Investigadores | es_MX |
