Corynebacterium: abordagem genômica, relógio molecular e surgimento da patogenicidade

Em um mesmo genero podemos identificar micro-organismos com capacidade patogenica ou nao, com pouca informacao relacionada ao periodo temporal de surgimento da patogenicidade, como e o caso do genero Corynebacterium. A especie nao patogenica com maior relevância Corynebacterium glutmicum de grande importância na producao de aminoacidos, e as patogenicas sendo Corynebacterium diphtheriae produtora de toxina difterica, e Corynebacterium pseudotuberculosis principal agente causador de linfadenite caseosa. Ha uma carencia tanto de dados epidemiologicos quanto de estudos publicados no estado do Para no que diz respeito ao cenario da C. pseudotuberculosis na regiao Norte. Desta forma, objetivou-se com este estudo inicialmente realizar o sequenciamento e analise do genoma da cepa Cp05 de C. pseudotuberculosis, alem de incluir este e outros exemplares de isolados pertencentes ao genero Corynebacterium, com o objetivo de identificar quais eventos genomicos estao relacionados ao surgimento da patogenicidade de Corynebacterium pseudotuberculosis de maneira a explorar a plasticidade genomica dentro deste genero. Para a divulgacao do genoma da C. pseudotuberculosis PA05 utilizou-se testes microbiologicos, moleculares e bioquimicos. Foram analisados 64 genomas de diferentes especies do genero Corynebacterium e mais os genomas da Mycobacterium tuberculosis H37Rv, Nocardia sp. Y18 e Rhodococcus jostii RHA1 como outgroups, para analise filogenetica e de relogio molecular. Utilizando os genes dnaA, dnaK, gyrb, recA, rpoB e o 16S rRNA, Para analise de genomica comparativa utilizou-se tres especies: C. pseudotuberculosis, C. diphtheriae e C. glutamicum. Estes genomas tiveram os genes ortologos calculados no PGAP v.1.2.1, e os genes especies especificos, foram analisados no software Blast2GO v.5.0 para determinar compartimentos celulares, funcoes moleculares e processos biologicos. Para determinar diferencas entre as caracteristicas genomicas foram comparadas as analises de variância (p <0,05): tamanho do genoma, numero de genes, densidade genica. Na arvore filogenetica bayesiana obtida as especies patogenicas C. pseudotuberculosis, C. diphtheriae e C. ulcerans agruparam-se. Um segundo agrupamento de especies patogenicas foi formado por C. kutscheri, C. matruchotii e C. mustelae, proximo ao clado de C. pseudotuberculosis. C. glutamicum formou um clado nao patogenico que inclui C. crubilactis, C. allunae, C. deserti e C. efficiens. C. glutamicum foi uma das especies nao patogenicas mais intimamente relacionadas as especies patogenicas do clado de C. pseudotuberculosis. Divergencias entre especies de Corynebacterium foram observadas, a cada 5.000 anos, alem das primeiras especies deste genero ser bacterias de vida livre e sofreram adaptacao aos diferentes hospedeiros. A realizacao das analises genomicas comparativas nas tres especies de Corynebacterium permitiu um entendimento sobre a evolucao genomica das corinebacterias patogenicas, diante do compartilhamento de 911 genes de ortologos. A obtencao da sequencia proteica dos genes e a analise dessas sequencias apresentaram os principais termos de ontologia genica, que foram processo de reducao da oxidacao; Ligacao de ATP e DNA; componente integral da membrana. Sequenciamento de novas cepas e necessario, pois com mais exemplares melhor e o entendimento da evolucao deste genero, melhor o entendimento da patogenicidade C. pseudotuberculosis, que aqui pode ser confirmada evolutivamente associada a domesticidade animal, reducao de tamanho de genoma e priorizacao de genes essenciais para manutencao de vida da celula.