Otimização de um circuito genético responsivo à glicose - Tavares, Leonardo Ferro [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
A microbiota humana desempenha um papel fundamental na manutenção da saúde de seu hospedeiro, sendo muitas patologias associadas a desequilíbrios dessa microbiota. Um dos tipos de microrganismos existentes na microbiota intestinal humana são os probióticos, os quais possuem atividade benéfica ao nosso organismo, sendo a sua existência muito importante. Nos últimos anos, as pesquisas de biologia sintética voltadas para a criação de probióticos mais eficientes, os chamados probióticos terapêuticos vem ganhando força. Esse projeto visa a otimização de um circuito genético responsivo à glicose, no qual a presença de glicose no organismo gere uma resposta identificável. Esse circuito foi caracterizado em Bacillus subtilis, um chassi probiótico com grande potencial de uso na biologia sintética. O objetivo desse projeto foi corrigir as falhas de um circuito regulatório previamente construído a fim de torná-lo mais eficiente menos susceptível a vazamentos, permitindo alto nível de expressão quando ativado. Como resultados foram obtidos dois novos promotores com alto grau de sofisticação na regulação metabólica para aplicação em B. subtilis: Pveg-cre e Pveg-tetO. Ambos foram bem caracterizados em diferentes fontes de carbono, mostrando-se sensíveis, robustos e modulares. Isso foi provado não só com os resultados individuais, mas com a construção de um biosensor formado pela construção de um circuito genético regulado pelos dois promotores concomitantemente. O biosensor também foi caracterizado em diferentes fontes de carbono e mostrou-se confiável e sensível em todas as situações testadas.

The human microbiota plays a fundamental role in maintaining the health of its host, and many pathologies are associated with imbalances in this microbiota. One of the types of microorganisms existing in the human intestinal microbiota are probiotics, which have beneficial activity to our body, and their existence is very important. In recent years, synthetic biology research aimed at creating more efficient probiotics, the so-called therapeutic probiotics, has been gaining momentum. This project aims to optimize a glucose-responsive genetic circuit, in which the presence of glucose in the body generates an identifiable response. This circuit was characterized in Bacillus subtilis, a probiotic chassis with great potential for use in synthetic biology. The objective of this project was to correct the flaws of a previously built regulatory circuit in order to make it more efficient and less susceptible to leaks, allowing a high level of expression when activated. As a result, two new promoters with a high degree of sophistication in metabolic regulation were obtained for application in B. subtilis: Pveg-cre and Pveg-tetO. Both were well characterized in different carbon sources, showing to be sensitive, robust and modular. This was proved not only with the individual results, but with the construction of a biosensor formed by the construction of a genetic circuit regulated by the two promoters concomitantly. The biosensor was also characterized in different carbon sources and proved to be reliable and sensitive in all tested situations.
Optimization of a glucose-responsive genetic circuit
Keywords: Bacillus subtilis; Biologia sintética; Promotores; Repressão de carbono