Salmonella enterica agrupa a bacterias patógenas de humanos y animales de gran importancia clínica. Los genes de las islas de patogenicidad 1 y 2 de Salmonella (SPI-1 y SPI-2) codifican para factores de virulencia necesarios para la invasión y replicación, respectivamente, de esta bacteria en las células hospederas. Uno de los aspectos más importantes durante una infección por cualquier tipo de patógeno, es el control espacial y temporal de la expresión de sus factores de virulencia. Estudios previos de nuestro grupo nos han permitido integrar un modelo de la cascada de regulación positiva que controla la expresión de los genes de SPI-1 y SPI-2 (Bustamante et al., 2008; Martínez et al., 2011; Martínez et al., en preparación). Dicha cascada de regulación inicia cuando el sistema de dos componentes SirA/BarA junto con el regulador global IHF activan directamente la expresión de CsrB y CsrC, dos moléculas pequeñas de RNA no traducidas, las cuales contrarrestan la represión pos-transcripcional que ejerce la proteína CsrA sobre la expresión de HilD. Al expresarse, HilD induce la expresión de HilA y del sistema de dos componentes SsrA/B, reguladores positivos centrales de los genes de SPI-1 y SPI-2, respectivamente, contrarrestando la represión que ejerce sobre sus respectivos genes el regulador global H-NS. De esta manera, HilD establece directamente una comunicación a nivel de transcripción entre SPI-1 y SPI-2. La apropiada concentración y actividad de HilD es mantenida por mecanismos adicionales de regulación positiva y negativa, entre los que se encuentran la degradación de HilD mediada por la proteasa Lon, la inactivación de HilD por la interacción directa con HilE, la autoregulación positiva de HilD, así como un circuito de regulación positiva que involucra a los reguladores de la familia AraC, HilD, HilC y RtsA. _x000D_ Resultados recientes indican que la sobre-expresión de los reguladores de respuesta SsrB y CpxR reprime la expresión de los genes de SPI-1 (Bustamante et al., no publicados). Además, en un estudio previo se reportó que la proteína sensora CpxA regula directa o indirectamente la expresión de HilA (Nakayama et al., 2003). Estos antecedentes sugieren que los sistemas de dos componentes SsrA/B y CpxR/A controlan negativamente la expresión de los genes de SPI-1. La represión mediada por SsrA/B podría ser importante para reducir la expresión de SPI-1 y favorecer la expresión de SPI-2 cuando Salmonella se encuentra dentro de las células hospederas, mientras que la represión mediada por CpxR/A podría ser necesaria para evitar que la sobre-expresión de componentes de membrana del sistema de secreción tipo III codificado en SPI-1 resulten dañinos para la bacteria. _x000D_ El presente proyecto de investigación tiene como objetivo definir a qué nivel de la cascada de regulación y mediante qué mecanismo los sistemas SsrA/B y CpxR/A reprimen específicamente la expresión de SPI-1. El conocimiento que se genere en el presente proyecto ayudará a entender mejor los mecanismos que reprograman la expresión genética en Salmonella, para pasar de ser un patógeno extracelular invasivo a ser un patógeno que sobrevive en macrófagos en un ambiente intracelular._x000D_

Con el presente proyecto pretendemos generar conocimiento que permita entender mejor los mecanismos moleculares que controlan la expresión de los genes de SPI-1 y SPI-2, los cuales determinan en gran parte la virulencia de Salmonella. Particularmente, pretendemos definir el mecanismo molecular por medio del cual los sistemas de dos componentes SsrA/B y CpxR/A reprimen la expresión de los genes de SPI-1. Con esto, incluiremos a dos sistemas de regulación más a la cascada de regulación que hemos venido integrado a la fecha, que controla la expresión de los genes de SPI-1 y SPI-2 (Fig. 1). El conocimiento que generemos en este proyecto permitirá entender mejor los mecanismos que reprograman la expresión genética en Salmonella, para pasar de ser un patógeno extracelular invasivo a ser un patógeno que sobrevive en macrófagos en un ambiente intracelular. Además, esto también podría ayudarnos a entender cómo las bacterias patógenas han evolucionado para expresar sus factores de virulencia, en respuesta a señales particulares del hospedero, las cuales les ayudan a definir el nicho específico donde habrán de establecer una infección exitosa._x000D_ La relevancia de nuestros previos resultados obtenidos en esta área de estudio, nos han permitido publicarlos en revistas de circulación internacional de alto impacto, como son las revistas Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) y Molecular Microbiology. Así, esperamos que los resultados que obtendremos con este proyecto tendrán también un alto impacto en nuestra área de estudio._x000D_ Por otro lado, en este proyecto estarán participando una estudiante de Doctorado y una de Maestría y esperamos se incorporen al menos 3 estudiantes de posgrado más durante su desarrollo, por lo que esperamos tener un impacto importante en la formación de recursos humanos._x000D_