Caracterización del gen galU de Streptococcus pneumoniae : un gen esencial para la biosíntesis de polisacárido capsular.

MOLLERACH M; LÓPEZ R; GARCÍA E

Buenos Aires

Congreso; VIII Congreso Argentino de Microbiología; 1998

Asociación Argentina de Microbiología

Streptococcus pneumoniae es un importante patógeno humano causante de enfermedades tan graves como neumonías, meningitis, bacteriemias, otitis medias, etc. El polisacárido capsular, debido a sus propiedades antifagocíticas, desempeña un papel clave en la virulencia de este microorganismo. Hasta la fecha se han descripto 90 tipos capsulares diferentes de los cuales se conoce su composición en algo mas del 50% de los casos habiéndose comprobado que la mayoría contienen glucosa y/o galactosa o diferentes derivados de estos azúcares en su composición. La uridina-difosfoglucosa (UDP-Glc) es un componente clave en la ruta biosintética de los polisacáridos capsulares de neumococos que contienen Glc, y/o galactosa (Gal) y/o ácido glucurónico (GlcA) , y/o ácido galacturónico (GalA). La enzima UTP-glucosa-1-fosfato uridiltransferasa (UDP-Glc pirofosforilasa) (E.C. 2.7.7.9) cataliza la formación de UDP-Glc que es a su vez sustrato para la síntesis de UDP-GlcA. Este nucleótido-azúcar es también requerido para la interconversión de Gal y Glc. Si bien el gen cap3C, uno de los tres genes localizados en el operón capsular específico de tipo 3, codifica una UDP-Glc pirofosforilasa (UDP-GPFasa), ésta ha demostrado ser dispensable para la biosíntesis de cápsula. Estos resultados sugieren fuertemente que otro gen distinto podría también codificar una UDP-GPFasa, la que además, podría ser común en todos los serotipos capsulares de neumococo. Un argumento indirecto hacia esta especulación es que ningún gen (aparte de cap3C)que codifique otra pirofosforilasa ha sido encontrado en ninguno de los clusters capsulares analizados hasta el momento. En base a los datos recientemente liberados de la secuencia del genoma de neumococo, y utilizando DNA de serotipo 3 se logró amplificar un fragmento de 2.3 kb que fue parcialmente secuenciado. Se encontró un marco abierto de lectura (galU) que codificaba una proteína similar a la pirofosforilasa Cap3C. La clonación y expresión de dicho gen en un mutante galU de Escherichia coli permitió determinar que codifica una UDP-GlcPFasa. Mediante experimentos de hibridación DNA/DNA se determinó que el gen galU se encuentra en neumococos de todos los serotipos probados a diferencia de lo determinado previamente con cap3C que es específico para los aislamientos de tipo 3. Mediante digestión del DNA cromosomal, separación de los fragmentos de restricción por electroforesis de campo pulsado (PFGE), e hibridación con la sonda correspondiente a un fragmento interno, el gen galU fue localizado en el fragmento número 5 (SmaI, 235 kb), 4 (ApaI, 235 kb) y 13 (SacII, 54 kb) del mapa físico del genoma de neumococo. Las mutantes obtenidas por inactivación del gen galU mediante mutagénesis por inserción duplicación en cepas pertenecientes al serotipo 1 o 3 son incapaces de sintetizar cantidades detectables de polisacárido capsular, lo que sugiere que deben ser avirulentos. Este hecho permite predecir que galU puede ser un gen importante a considerar en la selección de blancos metabólicos que podrían ser inhibidos por nuevas drogas antibacterianas, considerando la falta de relación entre las UDP-GPFasas eucarióticas y las procariótas.