Mining quorum sensing in pathogenic P. aeruginosa and C. albicans

Abstract

O estudo do fenómeno de cross-talking entre P. aeruginosa e C. albicans tem sido focado essencialmente nos processos de quorum sensing e formação de biofilmes, identificando-se os genes e proteínas envolvidas. Contudo, mesmo já existindo um grande conhecimento dos genes e proteínas envolvidas, ainda existe uma lacuna na integração dos mesmos nas redes biológicas dos respectivos microorganismos. O número e qualidade das redes biológicas existentes (Transcriptional Regulatory Network - TRN and Protein-protein Interactions - PPI) para os fenómenos chave tais como, quorum sensing, formação de biofilmes, resistência a antibióticos e patogenecidade, não evidenciam a importância de alguns destes genes no fenómeno de crosstalking. Esta tese apresenta-se como a primeira tentativa de colocar em evidência os genes e proteínas envolvidos em cross-talking, associando-os aos parceiros de interacção nas respectivas redes biológicas de cada microorganismo. Primeiramente, utilizou-se um processo de integração de redes para os dois microrganismos, levando ao aumento do conhecimento geral sobre os processos de patogenecidade dos dois microorganismos, e por fim os genes envolvidos em cross-talking, identificados na literatura, foram evidenciados nestas redes integradas. Com esta tese pretende-se dar algumas pistas sobre como é que estes genes de cross-talking estão envolvidos em importantes processos biológicos e também de algum modo apontar novos potenciais drug targets.

The study of the cross-talking phenomenon between P. aeruginosa and C. albicans has been focus on the processes of quorum sensing and biofilm formation, identifying the genes and proteins involved in this relationship. Although, there is a present knowledge on the genes and proteins involved, there is still a lack in the understanding on how these genes are integrated into biological regulatory networks of the respective microorganisms. The number and quality of the existing biological networks (i.e. Transcriptional Regulatory Network - TRN and Protein-protein Interactions - PPI) for key phenomena, such as quorum sensing, biofilm formation, antibiotic resistance and pathogenesis does not highlights the importance of some genes and proteins in the cross-talking phenomenon. In this thesis, constitutes the first attempt to put in evidence the genes involved in cross-talking, associating them to the interacting partners within the biological networks of the two microorganisms. First, the two microorganisms passed through a process of network integration, leading to an augmentation in the general knowledge on pathogenic processes, and then over those networks the cross-talking genes identified in literature were highlighted. With this thesis we expect to give some new perspectives on how these cross-talking genes are interconnected to important biological processes of the two microorganisms and to point some new potential drug targets.