1) O documento analisa a presença de genes relacionados à celulose (Cel6, Cel12 e CBD2) em genomas de Mycobacterium tuberculosis e outras micobactérias. 2) Análises de bioinformática mostraram que esses três genes estão presentes quase exclusivamente nos membros do complexo M. tuberculosis. 3) PCR e sequenciamento confirmaram a presença desses genes em bactérias do complexo M. tuberculosis, indicando um possível papel biológico ainda desconhecido.
O genoma do agente de tuberculose mycobacterium tuberculosis codifica uma proteína putativa de ligação de celulose
1. O genoma do agente de tuberculose Mycobacterium tuberculosis codifica uma proteína
putativa de ligação de celulose (CBD2), um candidato de celulase (Cel12), e uma celulase
totalmente activa (Cel6). Esta observação é intrigante, porque a celulose é um dos principais
componentes das paredes celulares da planta, enquanto que o M. tuberculosis é um
patogénico humano, sem contacto com as plantas conhecidas. A fim de investigar o papel
biológico de tais genes celulose segmentação em M. tuberculosis relatamos aqui a busca e
análise da transcrição desse conjunto de genes do gênero Mycobacterium. Uma em busca
silico para celulose visando ortólogos constatou que apenas 2,5% dos genomas bacterianos
sequenciados codificar o gene Cel6, Cel12 e CBD2 definir simultaneamente, incluindo as do
complexo M. tuberculosis (MTC) membros. A amplificação por PCR e sequenciação
demonstrou ainda a presença destes genes em três de cinco MTC bactérias não sequenciados.
Entre micobactérias, a combinação de Cel6, Cel12 e CBD2 era única para os membros da MTC,
com a excepção de Mycobacterium bovis BCG Pasteur, que carecia CBD2. RT-PCR em M.
tuberculosis H37Rv indicaram que os três genes de celulose-targeting foram transcritos em
mRNA. O presente trabalho mostra que os organismos MTC são da exclusiva micobactérias
entre muito poucos organismos para codificar os três genes de celulose visando CBD2, Cel6 e
Cel12. Nossos dados apontam para um único, ainda desconhecido, a relação com hospedeiros
não plantas produtores de celulose, como as amebas.
INTRODUÇÃO
A celulose, um polímero linear de resíduos de glucose ligados por β-1, 4 ligações, torna-se
cerca de metade das paredes celulares das plantas e é tanto o polissacarídeo mais abundante
e a principal fonte de carbono fotossinteticamente fixo na Terra (Doi e Kosugi, 2004 , Gilbert et
al, 2008;. Lynd et al, 2002).. A resistência natural da celulose para a digestão microbiana
provavelmente guiou plantas para usá-lo para construir paredes celulares espessas, que
podem durar até vários milhares de anos. Celulases Com efeito, apenas algumas saprófitas
micro-organismos de origem fúngica ou bacteriana evoluíram, ou seja, enzimas capazes de se
ligar a celulose e hidrolisar a glicose (Lyndet al., 2002). Uma característica notável das celulases
é que a sua estrutura é frequentemente modular, de modo que o domínio catalítico carrega
um ou mais módulos de ligação de celulose.
A recente descoberta de que o Mycobacterium tuberculosis, o agente causador da tuberculose
humana, codifica uma celulase funcional, Cel6 (Rv0062), foi, portanto, totalmente inesperado
(Varrotet ai., 2005). A análise do genoma de M. tuberculosis Rv1090 mostra que o gene
codifica potencialmente um segundo celulase (Cel12) e Rv1987 que o gene codifica uma
proteína candidata celulose de ligação (CBD2). Estes três genes celulose direccionamento são
concluídas pela presença de um gene putativo β-glicosidase, Rv0186.
2. As celulases são encontrados na base de dados enzimas carboidratos Ativa (www.cazy.org)
(Cantarelet al., 2009), em nove famílias baseadas em seqüência de glicosídeo hidrolases (GHS),
ou seja, GH5, GH6, GH7, GH8, GH9, GH12 , GH44, GH45 e GH48. Destas, as duas celulases de
micobactérias (Cel6 e Cel12) pertencem a famílias e GH6 GH12, respectivamente.
Nas paredes de células de plantas, a celulose encontra-se incorporado em vários
polissacarídeos complexos (hemiceluloses e pectinas) e lignina (Lyndet al, 2002;. Varner e Lin,
1989), e os genes de celulases são normalmente acompanhadas por genes que codificam para
uma série de enzimas ativa contra xilanas e pectinas.
Ortólogos dos genes de M. tuberculosis, Cel6 Cel12 e CBD2 foram encontrados em todos os
genomas de micobactériasactualmente disponíveis, incluindo três das sete espécies do
complexo M. tuberculosis (MTC), isto é, M. tuberculosis H37Rv (AL123456), M. tuberculosis
H37Ra (ABQ72837), M. tuberculosis CDC1551 (AE000516), M. tuberculosis F11 (ABR05454), M.
tuberculosis KZN 1435 (CP001658), Mycobacterium bovis (BX248337) e M. bovis BCG Tóquio
(AP010918). Não se sabe se outros membros da MTC ou grupos não-tuberculosas, como a
Mycobacterium avium (MAC) ou Mycobacterium abscessus complexo também têm os mesmos
genes putativos de celulose-alvo. Da mesma forma, não há informações sobre a transcrição
desses genes, o que dificulta uma investigação mais aprofundada sobre o papel potencial de
genes de celulose-alvo em espécies de Mycobacterium. Em um esforço para compreender o
papel dos genes em Mycobacterium celulose de metas, temos procurado a presença do gene
Cel6, Cel12 e CBD2 situado representantes dos complexos Mycobacterium e examinaram sua
transcrição.
MÉTODOS
Análises de bioinformática.
A presença ou a ausência dos genes Cel6, Cel12 e CBD2 em 907 genomas bacterianos foi
extraído a partir da base de dados cazy (www.cazy.org), que é actualizado continuamente no
nosso laboratório a partir de exame do dia-a-dia do dia de lançamentos GenBank (Cantarel et
al., 2009). A pesquisa foi então completado por BLAST (Altschulet al., 1990), pesquisas de
genomas adicionais do MTC, MAC e outros organismos não-Mycobacterium tuberculosis
(NTM), que estão disponíveis como seqüências de referência no NCBI (http://www.
ncbi.nlm.nih.gov /). Estes genomas incluiu três membros MTC, ou seja, de M. tuberculosis
H37Rv (AL123456) (Cole et al., 1998), M. bovis (BX248333) (Garnier et ai., 2003) e M. bovis
BCG (Pasteur e estirpes de Tóquio) (NC_008769, AP010918) (Brosch et al, 2007;.. Seki et al,
2009), dois membros do MAC, ou seja, 104 M. avium (CP00479) e M. aviumsubsp.
paratuberculosis K-10 (AE016958) (Li et al., 2005), o Mycobacterium leprae Br4923
(FM211192), M. leprae TN (AL450380), M. abscessus (CU458896), Mycobacterium
3. smegmatis(CP000480), Mycobacterium ulcerans (CP000325) (Stinear et al., 2007, 2008),
Mycobacterium marinum (CP000854) (Stinear et al., 2008), Mycobacterium vanbaalenii
(CP000511), Mycobacterium sp. MCS (CP000384), Mycobacterium sp. JLS (CP000580),
Mycobacterium sp. KMS (CP000518) e Mycobacterium gilvum (CP000656). A organização
genómica dos Cel6, Cel12 CBD2 e foi derivado a partir de genes de controlo do genoma de
Mycobacterium acima mencionados. Predição péptido de sinal foi realizado utilizando Phobius
(http://phobius.cbr.su.se/).
A amplificação por PCR e sequenciação.
Para evitar artefactos, controlámos a qualidade do ADN genómico e de qualquer par de
iniciadores de PCR utilizadas, incluindo os controlos negativos em todas as misturas de PCR.
Também tomamos o cuidado de incluir todas as espécies de Mycobacterium patogênicos,
incluindo os organismos da MTC, os organismos MAC e os organismos NTM. O DNA genômico
isolado dos membros da MTC (M. tuberculosis H37Rv CIP103471, M. bovis CIP105050,
Mycobacterium africanum CIP105147T (tipo 1), M. bovis BCG cepa 105.060, Mycobacterium
microti CIP104256, Mycobacterium canettii CIP140060001T, Mycobacterium pinnipedii ATCC
BAA-688 e Mycobacterium caprae CIP105776T), a partir dos membros do MAC (M.
aviumsubsp. hominissuis IWGMT49, Mycobacterium intracellulare CIP104243, Mycobacterium
chimaera CIP107892T e Mycobacterium colombiense CIP108962) e de M. abscessus
CIP104536, a Mycobacterium marinum isolado clínico e Mycobacterium fortuitum ATCC 49404
foi utilizado como um molde para a amplificação por PCR e sequenciação de M. tuberculosis
Cel6, Cel12 e CBD2 genes ortólogos. Pares de primers de PCR foram projetados após o
alinhamento das seqüências do genoma do Mycobacterium GenBank (Tabela 1 ⇓) usando
Primer3 Input 0.4.0 (http://frodo.wi.mit.edu/primer3/). Os PCRs foram realizados em um
termociclador 2720 (AppliedBiosystems) num volume final de 50 ul contendo 25 ul de H2O, 5ul
de 10 x tampão (Qiagen), 25 mM de MgCl2, 100 uM de cada dNTP, 5 uM de cada iniciador
(Eurogentec) , 2,5 U de Taq DNA polimerase (Invitrogen) e 5 ul de ADN de micobactérias,
utilizando o seguinte programa: 5 minutos a 95 ° C, seguido de 35 ciclos consistindo de 95 ° C
durante 30 s, 60 ° C durante 30 s e 72 ° C durante 90 s, e um passo de alongamento de 10 min
a 72 ° C. Para cada experiência, um controlo negativo consiste de mistura de PCR sem ADN
alvo foi incluída. Os produtos de PCR foram resolvidos por electroforese num gel de agarose a
1,5% (w / v), e corados com brometo de etídio. Os produtos de PCR foram, em seguida,
purificado por meio de adição de 50 ul de H2O destilada a uma placa de purificação (Millipore),
que foi agitada durante 10 min. Misturas de sequenciação de avanço e inversa continham 3 ul
de tampão (BigDye v1, AppliedBiosystems), 10 ul de H2O destilada e 1 mL de 3,2 pmol de
primer ul-1, num volume final de 16 ul. A reacção de sequenciação compreendia um passo
inicial de desnaturação de 1 min a 95 ° C, seguido por 25 ciclos de desnaturação a 96 ° C
durante 10 s, hibridação a 50 ° C durante 5 s e alongamento a 60 ° C durante 3 min. Produtos
de sequenciação foram purificadas utilizando uma placa de Sephadex (AmershamBiosciences),
que foi centrifugado a 720 g durante 3 min, e depositados numa placa de reacção de 96 poços
MicroAmpOptical (AppliedBiosystems). Sequenciaçãoelectroforese foi realizada sobre um
3100 GeneticAnalyzer (AppliedBiosystems).
4. RT-PCR.
O RNA total foi extraído a partir de 40 ml de culturas em fase exponencial de organismos de
Mycobacterium. As micobactérias foram colhidas por centrifugação a 1000 g durante 5 min e o
sobrenadante foi descartado. O sedimento foi ressuspenso em 1 ml de tampão de RLT
(Qiagen) contendo 0,1% de 2-mercaptoetanol e transferida para um tubo de 2 ml com tampa
de rosca contendo contas de sílica (IEPSA Medical Diagnostics) e a mistura foi homogeneizada
num instrumento FP120 FastPrep durante 45 s em velocidade 6,5 (Qbiogene). Após
centrifugação a 8000 g durante 1 min à temperatura ambiente, 700 ul de etanol foram
adicionados e a solução foi dividida e aplicadas em duas colunas de centrifugação RNeasy
(Qiagen). A centrifugação foi efectuada a 8000 g durante 15 segundos e a amostra foi, então,
lavada uma vez com 700 ul de tampão de RW1 e duas vezes com 500 ul de tampão de RPE
(Qiagen). O ARN foi eluído com 50 mL de água isenta de RNase por coluna, e as amostras
foram adicionalmente tratados com DNase I para eliminar qualquer contaminação do ADN
genómico. A análise de RNA foi feita por electroforese em formaldeído a 1,5% de gel de
agarose. Para a RT-PCR, o RNA de 10 ul foi misturada com 25 ul de 2 × Master Mix (Invitrogen),
1 ul (10 uM) dos iniciadores específicos do gene para a frente e reverso ⇓ (Tabela 2) e 2,5 U de
DNA polimerase Platinum PFX (Invitrogen) , e fez-se a 50 mL com água destilada. A reacção foi
realizada num termociclador 2720 nas seguintes condições: 45 ° C durante 30 min, 95 ° C
durante 2 min, seguido de 25 ciclos consistindo de 95 ° C durante 30 s, 58 ° C durante 45 s e 72
° C durante 1 min e um passo de 5 min de elongação a 72 ° C. Produtos de RT-PCR foram
resolvidos por electroforese em gel de agarose 1,5% e corado com brometo de etídio.
RESULTADOS
análises de bioinformática
Fora dos 907 genomas bacterianos analisados no banco de dados cazy (Novembro de 2009),
apenas 2,5% abrigam os Cel6, Cel12 e CBD2 genes simultaneamente (Tabela 1 ⇑). 23 Estes
genomas incluem um grupo de 16 organismos saprófitas e sete membros MTC ⇓ (Fig. 1). Vale
ressaltar que a maioria dos degradadores da parede celular vegetal não aparecem nesta lista,
já que raramente um porto Cel12 ortólogo. Entre os membros da MTC, apenas com M. bovis
BCG Pasteur 1173P2 estirpe não tem o gene CBD2 (Mahairaset al., 1996). O gene Cel12 foi
encontrado para estar presente em todos os membros do MTC e ausentes em todas as outras
espécies de Mycobacterium em estudo. A estrutura deste gene é invulgar, sendo composta
por dois fragmentos que se sobrepõem (CelA2a e CelA2b). Apesar da similaridade de
sequência com bonafide Cel12 proteínas tais como a de Streptomyceslividans (Sulzenbacheret
ai., 1997) é significativa, as proteínas MTC Cel12 todas parecem ter um truncamento que
eliminou o péptido de sinal e os 40 primeiros aminoácidos. O significado e as consequências da
truncagem não são claros, uma vez que não afectam a região catalítica da proteína (dados não
apresentados). Não MTC micobactérias, como as Mycobacterium avium 104, M. aviumsubsp.
paratuberculose K-10, gilvum M., M. marinum e M. vanbaalenii, codifica apenas dois dos três
genes (Tabela 1 ⇑). Algumas outras micobactérias porto e apenas um dos três genes (por
5. exemplo, as espécies de M. smegmatis estritamente ambientais, Mycobacterium sp. MCS,
Mycobacterium sp. JLS, Mycobacterium sp. KMS eo agente da úlcera de Buruli M. ulcerans).
Finalmente, o agente patogénico humano intracelular M. leprae falta a três celulose-targeting
genes completamente (Tabela 1 ⇑).
A disposição dos três genes de celulose-alvo dentro dos genomas de vários membros MTC foi
semelhante (fig. 2 ⇓). Essa semelhança na organização também é verdade que para o tamanho
e os espaçadores intergênicas entre esses genes. Em 104 M. avium e M. aviumsubsp.
paratuberculose K10, o espaçador intergénica entre Cel6 e CDB2 foi de 2,4 Mb, semelhante ao
de M. vanbaalenii, enquanto que em M. marinum, era duas vezes maior. A orientação desses
genes no genoma foi semelhante em todos os MTC, MAC e alguns membros de MNT, excepto
para M. e M. vanbaaleniigilvum (Fig. 2 ⇓).
Cel6 CBD2 e produtos de genes putativos foram encontrados para possuir um péptido de sinal
entre o género Mycobacterium, enquanto o produto do gene Cel12 faltava um péptido de
sinal em todos os membros do MTC. Observou-se que a região de 31,27 kb do genoma de M.
marinum, que contém o gene Cel6 foi excluído em M. ulcerans, uma observação semelhante
foi feita ao alinhar a região genómica Cel12 em M. tuberculosis H37Rv com a região
correspondente em M. marinum e M. avium genomas, que carecem deste gene. Entre os
membros da MTC, o gene Cel6 interespécies semelhança seqüência de nucleotídeos variou de
97,6% entre M. e M. microticanettii para 99,7% entre M. microti e M. caprae. Nós não
encontramos nenhuma exclusão ou inserção no gene Cel6 nas cepas de referência MTC. A
sequência do gene de M. canettii CBD2 exibiu 99,4% de semelhança com a sequência de
referência M. tuberculosis H37Rv MTC, enquanto M. caprae, M. microti, M. africanum e M.
pinnipedii rendeu 100% CBD2 similaridade de sequência com a sequência do gene de
referência do MTC , M. africanum, M. caprae, M. microti, M. pinnipedii e M. canettii rendeu
seqüências idênticas para o gene Cel12. Estes dados mostram que os três genes de celulose de
direccionamento são altamente conservadas entre os membros do MTC.
A amplificação por PCR, sequenciação e RT-PCR
A amplificação por PCR e sequenciação mostrou que Cel6, Cel12 e CBD2 genes estavam
presentes no genoma de M. canettii, M. africanum, M. pinnipedii, M. microti, M. caprae, M.
tuberculosis H37Rv e M. bovis, enquanto o M .bovis BCG Pasteur estirpe faltava o gene CBD2.
Todos os originais Cel6, Cel12 e CBD2 seqüências de nucleotídeos dos membros não-
seqüenciadas MTC foram depositadas no GenBank (Tabela 3 ⇓). Em cepas MAC, Cel6 e CBD2
foram detectados em M. intracellulare, M. quimera, M. colombiense e M. aviumsubsp.
hominissuis, enquanto que em estirpes de MNT, Cel6 o gene estava presente em M.
smegmatis e M. fortuitum. Experimental amplificação por PCR e os dados de sequenciação
obtidos nos membros MTC correlacionados com dados in silico, usando uma pesquisa BLAST
com as sequências de M. tuberculosis H37Rv de nucleótidos de referência, dos Cel6, Cel12 e
CBD2 genes (acesso GenBank n. NC 000962) (Cole et al., 1998) como seqüências de consulta
no banco de dados não redundante do NCBI.
6. A ausência de ADN genómico nas nossas amostras de RNA foi ainda confirmado pela ausência
de amplificação por PCR (dados não mostrados). Amplificação por RT-PCR utilizando ARN
isolado a partir de M. tuberculosis H37Rv CIP103471 mostrou que Cel6, Cel12 e CBD2 foram
transcritos em mRNA. Uma única banda de a (200 pb) de tamanho esperado foi detectada
(dados não mostrados). O produto de RT-PCR foi sequenciado e a sequência produziu 100% de
similaridade com a sequência de referência M. tuberculosis H37Rv. Nenhuma banda de PCR foi
detectado em controlos negativos ADNase I-tratados. Isto indica que os Cel6, Cel12 e CBD2
genes presentes no genoma de M. tuberculosis H37Rv são transcritos em mRNA.
DISCUSSÃO
Usando análises de bioinformática observou-se a presença de um conjunto de três genes de
celulose de segmentação em espécies de Mycobacterium com um genoma completamente
sequenciado. O estudo foi concluído por meio de experimentos baseados em PCR para
identificar, amplificar e determinar as sequências de três genes de celulose-alvo em outras 14
espécies de Mycobacterium DNA e mRNA. De acordo com nossa pesquisa de banco de dados,
o conjunto de três genes de celulose-alvo, Cel6, Cel12 e CBD2, está presente em apenas 2,5%
das bactérias com uma seqüência completa do genoma (Tabela 1 ⇑ e S1 suplementares
tabela). Estes incluem bactérias habitantes do solo e organismos marinhos em contato com
plantas em decomposição. Porque celulose quase nunca ocorre como um componente puro
em paredes de células de plantas, saprófitas têm um espectro completo de enzimas para todos
os constituintes das paredes celulares da planta, e os micróbios celulolíticas normalmente
produzem uma coorte de enzimas de pectinase e hemicelulase, juntamente com os seus
celulases. Em contraste, os membros da MTC se destacam porque os putativos genes celulose
segmentação não são acompanhadas por outras enzimas celulares parede digerir plantas. O
facto de os membros do MTC máquinas celulolítica é tão focada sugere que a parede celular
da planta pode não ser o alvo real para a atividade celulolítica em organismos MTC.
A falta de Cel6, Cel12 e CBD2 genes no genoma de M. leprae, é congruente com a redução do
genoma severa que acompanha a evolução da espécie para uma vida estritamente parasitárias
(Cole et al., 2001). Cinco espécies de Mycobacterium (Tabela 1 ⇑) codificados e apenas um dos
três genes de celulase de segmentação, o que sugere uma actividade limitada para a celulose,
se houver. A grande maioria das espécies de Mycobacterium (Tabela 1 ⇑ e S1 suplementares
tabela) codificado Cel6 e um gene putativo CBD2. O facto de os organismos de mamíferos
(CMT-associados espécie responsável pela tuberculose) eram os únicos organismos de
Mycobacterium para expor o conjunto completo de Cel6, Cel12 e CBD2 genes foi inesperado.
M. bovis tem sido mostrado para ser transmitido a partir de bovinos para bovinos e de bovinos
para os humanos (Ashfordet ai., 2001), por via oral, sendo assim potencialmente em estreito
contacto com os géneros alimentícios contendo celulose no tracto digestivo dos animais
vertebrados, tais como ratinhos (Boulahrouf et ai., 1990) e porcos (Varel et ai., 1984). Da
mesma forma, temos mostrado recentemente que organismos vivos de M. tuberculosis
podem ser detectados nas fezes de pacientes com tuberculose pulmonar (El Khechineet al.,
2009). M. bovis, no entanto, também é eficientemente transmitido diretamente pela via
7. aerossol, sendo responsável por surtos de tuberculose (Rodwellet al., 2008) e tuberculose
bovina (Wilkins et al., 2008). Também tem sido demonstrado que a M. bovis pode sobreviver a
ingestão por amebas, o que sugere que os protozoários poderia melhorar significativamente a
sobrevivência de M. bovis no solo e, portanto, pode ser um instrumento para a transmissão da
tuberculose bovina (Taylor et al., 2003) . Da mesma forma, o M. tuberculosis é principalmente
transmitida directamente por via aerossol e não tem conhecido reservatório ambiental (Rileyet
al., 1995). No entanto, o fato de que esses três genes de celulose de metas são altamente
conservadas em organismos MTC argumenta contra a idéia de que esses genes estariam em
um estado degenerado.
Um relatório recente identificou a pneumophila estirpe Legionella 130b Cela gene, o que foi
mostrado para degradar a celulose e carboximetil celulose microcristalina (Pearce &Cianciotto,
2009). Porque L. pneumophila reside no amebas que produzem celulose, tem sido sugerido
que Cela poderiam estar envolvidos no crescimento intra-amiba de Legionella. No entanto,
tem-se observado que um mutante de L. pneumophila Cela deficiente e de uma estirpe de tipo
selvagem tanto exibem um crescimento comparável em trofozoítos amebas e macrófagos e
persistência comparável nos pulmões, o que indica que celA não é necessária para a vida
intracelular nem para a infecção pulmonar (Pearce &Cianciotto, 2009). Com base nestes
dados, tem sido sugerido que a proteína Cela poderia promover o crescimento deste
organismo em ambientes aquáticos naturais que contêm níveis mais elevados e / ou diferentes
tipos de polissacáridos, incluindo celulose produzida por plantas, amebas ou outras bactérias.
Nossa observação de que os organismos MTC também possuem celulose de metas genes em
seu genoma é um pouco semelhante a este relatório recente. Em 104 M. avium, M.
tuberculosis a região de 7,8 kb que inclui Cel12 foi eliminado, deixando uma região de 2,1 kb
cobertas por duas proteínas hipotéticas e um espaçador (fig. 3 ⇓), nenhum deles
correspondente a M. tuberculosis e Cel12a Cel12b genes, sugerindo que estas proteínas não
eram Cel12 ortólogos. Esta observação sugere que o gene Cel12 foi mantida exclusivamente
no MTC estirpes de um ancestral Mycobacterium. Árvores filogenéticas baseadas em
Mycobacterium Cel6 e CBD2 seqüências mostram que os oito membros da MTC se agrupam
(Recurso Figos S1 e S2). Esta observação sugere que estes genes são típicos de MTC e
organismos de Mycobacterium e que não ocorreu nenhuma recente transferência lateral de
genes.
A capacidade de um gene para responder aos sinais internos / externo pode ser determinada
pela sua capacidade de ser transcrito em ARNm. Temos estudado a transcrição das Cel6, Cel12
e CBD2 genes, e os três foram transcritos para mRNA. A transcrição de Cel6 era previsível, este
gene foi clonado e a proteína codificada é expressa em Escherichia coli, de uma forma activa
(Varrotet ai., 2005). Além disso, o gene Cel6 tem sido mostrado para ser reprimidos em M.
tuberculosis, um mutante sem SIGF (Geimanet ai., 2004), indicando que a regulação deste
gene é SIGF-dependente. O gene Cel12 carece de um péptido de sinal e apresenta uma
estrutura potencialmente fragmentada que poderia sugerir decaimento do gene. Demonstrou-
se que a segunda parte do gene Cel12, nomeadamente CelA2b, é regulada por meio de
8. tratamento do M. tuberculosis H37Rv com mefloquina (um derivado de 4-quinolina metanol)
durante 24 h (Danelishvili et ai., 2005). Esta observação sugere que, mesmo que o gene de M.
tuberculosis Cel12 apresenta uma estrutura fora do comum, que está implicado nos
mecanismos de resistência a mefloquina em M. tuberculosis. Muitas celulases partilham uma
arquitectura de base comum, que compreende um domínio catalítico ligados a um domínio de
ligação à celulose (CBD), que determina a eficácia da degradação da celulose insolúveis. Em
nosso estudo, verificamos que o M. tuberculosis CBD2 foi transcrito em mRNA, e este gene
também possui um peptídeo sinal, o que certamente aponta para um papel extracelular.
Pesquisas Bioinformatics combinados com análises de PCR revelaram que um conjunto de três
genes de celulose de segmentação (Cel6, Cel12 e CBD2) está presente no genoma de membros
MTC. A única excepção é a estirpe de M. bovis BCG Pasteur, em que o gene CBD2 foi perdido
juntamente com várias outras porções de ADN. Verificámos que os genes-alvo de celulose são
transcritos em mRNA e tem sido demonstrado anteriormente que a proteína Cel6 codificada
pode ser expressa como uma proteína activa (Varrot et ai., 2005). Observações preliminares
sugerem que este grupo Cel12 CBD2 e também pode ser clonada e as proteínas expressas em
E. coli (F. MbaMedie e outros, observações não publicadas).
Tem sido demonstrado que a análise de todo o genoma de um micro-organismo fastidioso
pode ajudar a criar um meio de cultura adequado (Renestoet ai., 2003). Aqui nós mostramos
que a análise da seqüência do genoma também podem revelar características metabólicas
inesperados ou habilidades. De fato, a presença de proteínas de celulose visando relatado aqui
levanta a questão de uma possível ainda desconhecido fase, ambiental em bactérias MTC,
talvez como saprófitas do solo ou como hospedeiros de organismos produtores de celulose,
como as amebas, como sugerido por M. bovis( Hagedorn et al, 2009;. Taylor et al, 2003)..