Estudio del regulón Fur en Salmonella enterica serovar Typhimurium

Abstract

El hierro es un oligoelemento esencial para la supervivencia celular ya que es un cofactor de muchas enzimas y forma parte de la estructura de muchas proteínas. Es por este motivo que los microorganismos necesitan mecanismos eficientes para la captación de hierro cuándo carecen del mismo. Está ampliamente descrito que la captación de hierro es uno de los pasos clave en el desarrollo de un patógeno dentro de su huésped 1. Pero, aunque el Fe es indispensable, su exceso en el citoplasma es tóxico para la célula ya que cataliza la reacción de Fenton con la consiguiente formación de radicales hidroxilo 2, 3. Por todo ello la homeóstasis del Fe2+ se encuentra estrictamente controlada. La proteína Fur (ferric uptake regulator) es el principal regulador transcripcional implicado en la respuesta celular a la concentración de hierro, controlando tanto la inducción de sistemas de captación de Fe2+ de alta afinidad, como la expresión de proteínas para el almacenamiento y enzimas que utilizan hierro 4. Normalmente Fur, asociado al ión Fe2+, se une a una secuencia concreta denominada caja Fur presente en la región promotora de los genes que regula, bloqueando de esta manera su transcripción 5. Aunque también puede activar la expresión de diferentes genes de forma directa o indirecta 1. En el presente trabajo se estudia, mediante microarrays de DNA, el papel de la proteína Fur en el patógeno intracelular S. enterica serovar Typhimurium y la relación de este regulador con los mecanismos de virulencia de dicho microorganismo.

Iron is an essential trace element for the cell since it is a cofactor for many enzymes and is a part of the structure of many proteins. It is for this reason that the microorganisms need efficient mechanisms for iron uptake when lacking it. It is widely reported that iron uptake is one of the key steps in the development of a pathogen within its host 1. Although Fe2+ is indispensable, its excess in the cytoplasm is toxic to the cell since it catalyzes the Fenton reaction leading to the formation of hydroxyl radicals 2, 3. Therefore Fe2+ homeostasis is strictly controlled. Protein Fur (ferric uptake regulator) is the major transcriptional regulator involved in the cellular response to iron concentration, by controlling the induction of Fe2+ high affinity uptake systrems and the protein expression of iron storing and utilizing enzymes 4. Normally, Fur, associated to the Fe2+ ion, binds to a specific sequence called Fur box present in the promoter region of genes the regulated genes, thus blocking its transcription 5. Fur also can activate the expression of different genes directly or indirectly 1. The role of the Fur protein in the intracellular pathogen S. enterica serovar Typhimurium and its relationship with the virulence mechanisms of this microorganism is studied in this work by DNA microarrays.