El cobre (Cu) es un micronutriente esencial para todos los sistemas biológicos debido a que un gran número de proteínas dependen para su funcionamiento de uno o más átomos de Cu en su estructura. Sin embargo, en exceso el Cu es tóxico. Por tal motivo y con el propósito de asegurar un suministro adecuado de Cu, los sistemas biológicos (procariontes y eucariontes) sintetizan una variedad de proteínas, que participan en el proceso de captación, distribución, almacenamiento y salida del metal. Si bien en eucariontes (uni y pluricelulares), existe un buen nivel de información sobre los componentes directamente involucrados en el metabolismo de Cu, el conocimiento de los mecanismos que dan cuenta (je su regulación aun es parcial. De esta forma las ventajas que presentan organismos procariontes como modelos para evaluar aspectos básicos de la interacción nutriente-gen se presenta corno una alternativa novedosa y atractiva. Sin embargo, los estudios de bacterias y Cu se han centrado en fenómenos de toxicidad y resistencia desde una perspectiva aplicada, sesgando la investigación hacia la comprensión de procesos que permiten el control de bacterias patógenas. La excepción la constituye Enterococcu.s' /zirae, donde se ha estudiado el funcionamiento y regulación del operón cop, encargado de mantener los niveles de Cu intracelular. A la fecha, el genorna de E. hirae no ha sido secuenciado lo cual lirnita la comprensión de la homeostasis de este metal al menos en cuatro aspectos: 1) el operón cop no codifica para proteinas involucradas en el almacenamiento del metal; 2) no es posible determinar el número y tipo de proteínas que requieren de Cu para su actividad; 3) se desconoce si existen parálogos de los genes codificados en el operón cop y 4) si la función del operón cop puede ser complementada o asumida por otras proteínas de la bacteria. En base a estos antecedentes consideramos que Enterococcusfizecalis, posee una importante ventaja para el estudio de la regulación del manejo de Cu, puesto que es la especie tilogenéticamente más cercana a E. hirae de genoma conocido, que además posee en su genoma un operón del tipo cop. En base a estos antecedentes, en este Proyecto de Tesis Doctoral se propuso construir un modelo que permita responder interrogantes sobre el manejo y regulación del contenido intracelular de Cu en bacterias. Para ello se utilizó a E. fóecalis como modelo de estudio. La hipótesis de trabajo se centró en definir si la exposición de E. jáecalis a cobre regula la expresión coordinada de genes del operón cap y de otros elementos asociados a la horneostasis de cobre, ubicados en un contexto difirente en el genoma bacteriano. El siguiente grupo de objetivos fue considerado como prioritario al abordar esta hipótesis: 1. Determinar las respuestas en proliferación de E. Jáecalis frente a exposiciones variables de Cu extracelular; 2. Validar la función del operón cop de E. fáecalis en la homeostasis de Cu; 3. Identificar la presencia de potenciales componentes codificados en el genoma de E. Jáecalis que participen en el metabolismo de Cu y que complementen la función del operón cop y 4. Evaluar cambios a nivel transcripcional de los potenciales genes asociados a la homeostasis de Cu en respuesta exposición al metal. Nuestros resultados indican: 1. Que la toxicidad mediada por exposición a Cu es dependiente del estado de oxidación del metal; 2. Las proteínas codificadas en el operón cop de E. ¡óecalis son esenciales en la mantención de los niveles intracelulares de Cu en esta bacteria; 3. ln E. faccalis los cambios en la disponibilidad de ('u inducen cambios en la expresión (le diversos genes codificados en un contexto genúmico difirente al del operún cop; 4. En E. ¡áecalis se activan al menos dos mecanismos de regulación en respuesta a una exposición a Cu que dan cuenta de la mantención de la homeostasis del metal en la célula silvestre; S. En E. /ócca fis la ausencia de la proteílla CopA gencra un aumento de los niveles intracelulares de Cu, lo que sugiere que esta proteína participa en la salida de Cu; 6. El genoma de E. fóecalis codifica para proteínas ATPasas que disminuyen su expresión en presencia de Cu, las que podrían estar participando en la captación de Cu en esta bacteria; 7. Los genes del operón cop de E. /i:ccalis responden transcripcionalmente a Cu y esta respuesta es regulada por CopY. Así mismo, es posible proponer la existencia de un segundo factor de transcripción que regula la expresión del operón eop.PFCHA-BecasDoctor en Nutrición y Alimentos143 p.PFCHA-BecasTERMINADA