Examinando por Autor "Checa, Susana Karina"
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Ítem Acceso Abierto Caracterización funcional de sistemas de tolerancia y resistencia a metales monovalentes en Salmonella enterica(Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, 2014-03-26) Cerminati, Sebastián; Checa, Susana KarinaLos elementos metálicos están involucrados en todas las fases de la existencia microbiana y juegan roles primordiales en el crecimiento celular y el funcionamiento metabólico pero pueden ser tóxicos cuando su concentración supera un umbral determinado. Por ello, las bacterias han desarrollado sistemas que permiten monitorear estas especies y modular la expresión de factores involucrados en la remoción de los mismos para mantener la homeostasis y prevenir el estrés. Salmonella entérica serov. typhimurium, una enterobacteria capaz de sobrevivir tanto en el medio ambiente como en el hospedador dispone de sistemas de detoxificación/resistencia específicos, controlados por reguladores transcripcionales que monitorean la concentración intracelular del metal, como CueR y GolS, que reconocen iones de metales monovalentes. Además, la bacteria dispone de sistemas no específicos que son importantes moduladores de las respuesta global al estrés celular producido por metales, como el sistema de dos componente CpxAR. En este trabajo, utilizamos al sistema gol de resistencia a Au controlado por GolS como plataforma en el desarrollo del primer biosensor bacteriano fluorescente específico para este metal, utilizando como bacteria residente del sistema de detección tanto Salmonella, como cepas no patógenas de Escherichia coli. En condiciones de laboratorio, estos biosensores demostraron ser eficaces para detectar Au específicamente en un rango de concentraciones adecuado para la detección del metal en muestras del ambiente. Este desarrollo tecnológico y variantes no selectivas del sensor GolS previamente desarrolladas en el laboratorio fueron utilizados para la generación de nuevos biosensores bacterianos para la detección de una amplia variedad de metales tóxicos, incluyendo Au, Cu, Ag, Hg, Cd y Pb, metales que son altamente nocivos para el ecosistema. Estos dispositivos, ensayados en condiciones de laboratorio, sirven de prueba de concepto para la utilización de los mismos en monitoreo ambiental de muestras acuosas. Por otro lado, y como parte de la caracterización del sistema de eflujo GesABC, perteneciente al regulón gol de resistencia a Au de S. typhimurium, demostramos la participación del sistema de dos componentes CpxAR de respuesta a estrés periplasmático como co-regulador y evidenciamos la relevancia de esta regulación adicional para la sobrevida en condiciones de estrés.Ítem Acceso Abierto Chaperones moleculares : su rol en el proceso de plegamiento y ensamble intracelular de proteínas(Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, 1999-04-08) Checa, Susana Karina; Viale, Alejandro M.El plegamiento de las proteínas a su conformación nativa constituye una de las bases para el correcto funcionamiento celular. La eficiencia del proceso es asegurada in vivo gracias a la participación entre otros, de sistemas especializados de proteínas denominados chaperones moleculares. Estos asistentes de plegado interaccionan no covalentemente con polipéptidos total o parcialmente desplegados favoreciendo el plegado productivo por sobre las reacciones no productivas que conducen a la agregación en condiciones fisiológicas y de estrés. Numerosas evidencias experimentales indican que distintos chaperones pueden cooperar en las células. Se ha propuesto que los sistemas de chaperones Hsp70/DnaK y Hsp60/GroE actúan secuencialmente asistiendo el plegamiento de proteínas recién sintetizadas o desnaturalizadas y el importe de éstas a organelas. Sin embargo, la transferencia secuencial parece no ocurrir en todos los casos y por ello se ha propuesto la existencia de redes flexibles y funcionales …Ítem Embargo Diseño de biosensores selectivos para reportar contaminación por metales pesados tóxicos(2021) Mendoza, Julián I.; Checa, Susana KarinaLos metales pesados se diseminan en la biosfera como consecuencia de procesos geoquímicos, pero además debido a la actividad antropogénica. Dada su persistencia intrínseca y su alta reactividad química, estas especies contribuyen fuertemente a la contaminación del ambiente afectando severamente a la biota y en consecuencia al hombre. Entre ellos, plomo (Pb), mercurio (Hg) y cadmio (Cd) se encuentran entre los 10 tóxicos más peligrosos según la Organización Mundial de la Salud. La detección de metales se lleva a cabo usualmente utilizando métodos analíticos aunque en los últimos años se ha desarrollado la tecnología de biosensores, en concreto, biosensores bacterianos, microorganismos que han sido modificados genéticamente para acoplar la detección del metal a la producción de una señal fácilmente cuantificable. Esta tecnología emerge como una alternativa más simple y económica, pero además por reportar únicamente la fracción del metal biodisponible, presenta una ventaja adicional para su uso en monitoreo ambiental. Sin embargo, la aplicación extensiva de estos dispositivos para identificar y cuantificar el agente responsable de la contaminación se ha visto limitada por la baja sensibilidad que presentan. En el laboratorio donde se realizó esta Tesis Doctoral, previamente se identificó y caracterizó en S. Typhimurium a GolS, el primer regulador transcripcional de la familia MerR capaz de reconocer Au1+ y de activar su propia síntesis, y la de determinantes de resistencia a este metal tóxico. Sobre la base de esta vía regulatoria se generó un biosensor que detecta específicamente iones de Au. Reemplazando la Ser en posición 77 por Cys (residuo conservado en metalo-reguladores de metales divalentes) en esta proteína, se generó la variante GolS77; la cual fue utilizada para generar un biosensor que detecta un amplio espectro de metales pesados de manera no selectiva. En este trabajo se propuso obtener variantes de GolS77 con capacidad para detectar Hg o Pb/Cd mediante el reemplazo del rulo de unión a metal por la misma región de sensores de Hg2+ MerR o de Zn2+/Pb2+/Cd2+ ZntR. Como resultado más relevante, se obtuvo la variante GolS77-LRT, y un biosensor derivado de esta que detecta especificamente Hg biodisponible en muestras de agua, y se diseñó un protocolo de medición simple que permitió cuantificar este metal en muestras de agua contaminada. Además, se generaron variantes de los sensores no específicos CueR77 y ZntR con diferentes capacidades de detección, entre ellas la variante ZntR-LRT que responde a Cd2+, que nos permitirán obtener información acerca de la interacción de estos sensores sintéticos con distintos metales.Ítem Acceso Abierto Evolution of Copper Homeostasis and Virulence in Salmonella(Frontiers Media, 2022-03-16) Méndez, Andrea A. E.; Mendoza, Julián I.; Echarren, María Laura; Terán, Ignacio; Checa, Susana Karina; Soncini, Fernando C.Ítem Acceso Abierto Scs system links copper and redox homeostasis in bacterial pathogens(Elsevier, 2021-02-01) Méndez, Andrea A. E.; Argüello, José M.; Soncini, Fernando C.; Checa, Susana KarinaThe bacterial envelope is an essential compartment involved in metabolism and metabolites transport, virulence, and stress defense. Its roles become more evident when homeostasis is challenged during host–pathogen interactions. In particular, the presence of free radical groups and excess copper in the periplasm causes noxious reactions, such as sulfhydryl group oxidation leading to enzymatic inactivation and protein denaturation. In response to this, canonical and accessory oxidoreductase systems are induced, performing quality control of thiol groups, and therefore contributing to restoring homeostasis and preserving survival under these conditions. Here, we examine recent advances in the characterization of the Dsblike, Salmonella-specific Scs system. This system includes the ScsC/ScsB pair of Cu+-binding proteins with thioloxidoreductase activity, an alternative ScsB-partner, the membrane-linked ScsD, and a likely associated protein, ScsA, with a role in peroxide resistance. We discuss the acquisition of the scsABCD locus and its integration into a global regulatory pathway directing envelope response to Cu stress during the evolution of pathogens that also harbor the canonical Dsb systems. The evidence suggests that the canonical Dsb systems cannot satisfy the extra demands that the host-pathogen interface imposes to preserve functional thiol groups. This resulted in the acquisition of the Scs system by Salmonella. We propose that the ScsABCD complex evolved to connect Cu and redox stress responses in this pathogen as well as in other bacterial pathogens.Ítem Acceso Abierto The protein scaffold calibrates metal specificity and activation in MerR sensors(Wiley Open Access, 2022) Mendoza, Julián I.; Lescano, Julián; Soncini, Fernando C.; Checa, Susana Karina; https://orcid.org/0000-0002-1975-3606; https://orcid.org/0000-0002-8925-7763; https://orcid.org/0000-0003-1629-2848MerR metalloregulators are the central components of many biosensor plat-forms designed to report metal contamination. However, most MerR proteins are non-specific. This makes it difficult to apply these biosensors in the analy-sis of real environmental samples. On-demand implementation of molecular engineering to modify the MerR metal preferences is innovative, although it does not always yield the expected results. As the metal binding loop region (MBL) of these sensors has been proposed to be the major modulator of their specificity, we surgically switched this region for that of well-characterized specific and non-specific homologues. We found that identical modifications in different MerR proteins result in synthetic sensors displaying particular metal-detection patterns that cannot be predicted from the nature of the as-sembled modules. For instance, the MBL from a native Hg(II) sensor provided non-specificity or specificity toward Hg(II) or Cd(II) depending on the MerR scaffold into which it was integrated. These and other evidences reveal that residues outside the MBL are required to modulate ion recognition and trans-duce the input signal to the target promoter. Revealing their identity and their interactions with other residues is a critical step toward the design of more efficient biosensor devices for environmental metal monitoring.