Organização das unidades de transcrição em Mycoplasma hyopneumoniae

Abstract

Mycoplasma hyopneumoniae é o agente causador da pneumonia enzoótica suína, uma enfermidade de distribuição mundial responsável por consideráveis perdas econômicas. Em organismos procariotos, a organização das ORFs em UTs e os mecanismos de regulação da expressão gênica são bem caracterizados. No entanto, no gênero Mycoplasma existem poucas informações relacionadas a transcrição gênica. Em M. hyopneumoniae, mesmo com os dados de sequenciamento de três genomas completos, poucos são os estudos englobando transcrição, bem como organização das unidades transcricionais. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a distribuição e organização gênica em M. hyopneumoniae através da análise in silico e determinação experimental, pela técnica de RT-PCR, das unidades de transcrição. As análises in silico das UTs foram realizadas utilizando dois critérios: inicialmente, foi estabelecido como distância intergênica máxima, um tamanho de até 100 pb; posteriormente, foi utilizado o critério de genes organizados na mesma fita de DNA, independente das distâncias entre eles. Primers localizados entre a região 3´ de uma ORF e a região 5´ da ORF adjacente foram empregados, na técnica de RT-PCR, para demonstrar a co-transcrição de ORFs. As análises in silico determinaram a presença de 112 UTs, sendo que 21 destas UTs foram confirmadas experimentalmente. O tamanho e a composição das UTs são extremamente variáveis, assim como, as distâncias das regiões intergênicas entre as ORFs e os produtos codificados por elas. A partir dos resultados deste trabalho é possível sugerir que, em M. hyopneumoniae, a transcrição ocorre de forma contínua na mesma fita de DNA, formando assim, extensas UTs, as quais são interrompidas quando da presença de UTs ou ORFs individuais na orientação oposta.

Mycoplasma hyopneumoniae is the agent of enzootic pneumonia, a chronic respiratory disease present in the majority of swine herds throughout the world being considered an important pathogen in the swine industry. In prokaryotic organisms the ORFs arrangement in UTs and the gene expression regulation are well characterized. However, in the Mycoplasma genus there is little information related to gene transcription. Three complete genomes of M. hyopneumoniae were sequenced, but there are few studies encompassing transcription and organization of UTs. This work aims to characterize the distribution and gene organization in M. hyopneumoniae genome by in silico and experimental analyze of the UTs. The in silico analysis of the UTs were performed using two criteria: first, was established up to 100 bp as a maximum size of the intergenic distance and, later we used the criterion of genes arranged in the same DNA strand, regardless of the distances between them. To demonstrate the co-transcription of two ORFs the RT-PCR technic was used with primers located between the 3' region of an ORF and the 5' region of the adjacent ORF. The in silico analysis showed 112 UTs. Twenty-one UTs were experimentally confirmed by RT-PCR. The size and composition of the UTs are extremely variable, as well as the distances of the intergenic regions between the ORFs, and the products encoded by them. The findings of this study can suggest that in M. hyopneumoniae transcription occurs continuously in the same DNA strand, thus forming large UTs, which are disrupted in the presence of UTs or individual ORFs in the opposite orientation.