Medicina

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE GENERAL SAN MARTIN Instituto de Investigaciones Biotecnológicas

“Factores de virulencia en Brucella abortus: Caracterización del sistema VirB y su rol en la colonización de la célula huesped” “Desarrollo de un sistema de expresión de proteínas recombinantes en Brucella abortus S-19”

AUTOR Diego J. Comerci DIRECTOR Rodolfo A. Ugalde

Tesis para optar al Título deDoctor en Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad Nacional de Gral. San Martín 2002

Publicaciones II

Parte de los resultados de esta tesis han sido publicados en los siguientes artículos:

“Essential role of the VirB machinery in the maturation of the Brucella abortuscontaining vacuole”. 2001. Diego J. Comerci, María J. Martínez-Lorenzo, Rodrigo Sieira, Jean-Pierre Gorvel andRodolfo A. Ugalde. Cellular Microbiology. 3:159-168

“A homologue of an operon required for DNA transfer in Agrobacterium is required in Brucella abortus for virulence and intracellular multiplication”. 2000. Rodrigo Sieira, Diego J. Comerci, Daniel O. Sanchez and Rodolfo A. Ugalde. Journal of Bacteriology.182:4849-4855

Vector development for the expression of foreign proteins in the vaccinestrain Brucella abortus S-19. 1998. Diego J. Comerci, Guido D. Pollevick, Ana M. Vigliocco, Alberto C. C. Frasch and Rodolfo A. Ugalde. Infection and Immunity. 66:3862-3866

Resumen III

El análisis sistemático de secuencias genómicas al azar de Brucella abortus condujo a la identificación del locus virB. El mismo está organizado como un operón conformado por 13 ORFs. El análisis de secuenciade los genes y los productos codificados indican que el operón virB pertenece a la familia de los sistemas de secreción tipo-IV, maquinarias bacterianas supramoleculares dedicadas a la secreción de proteínas y complejos nucleo-proteínas involucradas en una gran variedad de procesos biológicos que implican interacción entre células. El análisis mutacional de distintos componentes del sistema virBindica que el mismo es esencial para el proceso de multiplicación intracelular de Brucella y el establecimiento de la infección en animales, por lo tanto constituye uno los principales factores de virulencia del patógeno. El estudio de los eventos celulares del proceso de colonización de la célula huesped indica que el sistema VirB es necesario para la evasión de la vía endocítica degradativa y elestablecimiento del nicho de replicación intracelular en el retículo endoplásmico, sugiriendo que probables moléculas efectoras secretadas por el mismo son las responsables de redirigir el tráfico intracelular de la vacuola que contiene a la bacteria. En la segunda parte se describe el desarrollo de vectores de expresión para Brucella y la expresión de distintos antígenos recombinantes con el finde explorar el diseño de una nueva generación de cepas vacunales recombinantes.

A systematic gene discovery project of Brucella abortus led us to the identification of the virB locus, a collinear arrangement of 13 ORFs organized as an operon. The sequence analysis of the operon indicates that it belongs to the family of type-IV secretion system, bacterial supramolecular complexes involved inseveral biological processes implicating cell-cell interactions. Mutational analysis of different components encoded indicates that the virB operon is essential for intracellular multiplication and virulence in mice, suggesting that this system is a major determinant of B. abortus virulence. The analysis of the intracellular pathway followed by different virB mutants indicates that a functionalvirB operon is essential to bypass interactions with the endocytic pathway and to establish an intracellular replication niche in the RER. This suggests that putative effector molecules secreted by the virB system are responsible to modulate the biogenesis of the Brucella-containing vacuole. The second part of this work describes the development of expression vectors for Brucella and the expression...
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