Caracterization of the SOS response in Leptospira interrogans sorovar Copenhageni

Abstract

ACKNOWLEDGMENTS / AGRADECIMENTOSAgradeço aos vários mentores que tive ao longo desses 5 anos: ao Paulo Lee Ho, pela orientação e por me dar a liberdade necessária para desenvolver o projeto e deixá-lo com a minha cara; à Renata Costa, minha coorientadora de coração, pela amizade e empolgação científica compartilhada; ao Fredy Gueiros, por acompanhar meu doutorado e me ajudar mesmo sem ter nenhuma obrigação. Ao Alan Grossman, por abrir as portas do seu laboratório e me receber como uma das suas, sendo um verdadeiro mentor e exemplo de cientista.A todas as pessoas que fazem do Grossman's lab um lugar que dá vontade de voltar: Janet (pelos scripts e por não me deixar congelar no inverno), C. Lee (pela competência, paciência e vídeos de gatinho), Charlotte, Laurel e Monica (pela amizade e festas do brigadeiro).O Instituto Butantan é puro amor, e conheci muitas pessoas incríveis lá. Aos pesquisadores do Lab de Biotecnologia Molecular I (Jô, Enéas, Léo, Eliane, Alessandra), agradeço não só pelo apoio científico, mas pelos papos-cabeça, ensinamentos e por aguentarem meu mau-humor enquanto escrevia essa tese. Às técnicas Nídia e Aline, pois sem elas eu não encontraria nem minhas pipetas na bancada. A todas as amigas que fiz, Leptospira is a basal genus in an ancient group of bacteria, the spirochetes. The pathogenic species are responsible for leptospirosis, a disease with worldwide distribution and of public health importance in developed tropical countries. L. interrogans serovar Copenhageni is the agent for the majority of human leptospirosis in Brazil. In this work, we used a great variety of experimental approaches to characterize the SOS system in this serovar, to identify its impact in general DNA damage response, as well as to assess the DNA repair toolbox owned by pathogenic and saprophytic leptospires. We identified an additional repressor LexA, acquired by lateral gene transfer, exclusively in serovar Copenhageni. We also observed that UV-C irradiation led to massive death of cells and blockage of cell division in the survivors. Both repressors were active and we identified the sequences responsible for binding to promoters. However, the LexA1 SOS box was redefined after a de novo motif search on LexA1 ChIP-seq enriched sequences. This regulator was able to bind to at least 25 loci in the genome. DNA damage also caused a massive rearrangement of metabolism: increase in expression was observed in transposon and prophage genes, in addition to DNA repair pathways and mutagenesis inducers; on the other hand, motility, general metabolism and almost all virulence genes were repressed. Two induced prophages provided several proteins with useful functions. We also assessed the DNA repair-related genes presented by the three species of Leptospira: the saprophytic L.