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Bacillus subtilis employs five purine riboswitches for the control of purine de novo synthesis and transport at the transcription level. All of them are formed by a structurally conserved aptamer, and a variable expression platform harboring a rho-independent transcription terminator. In this study, we characterized all five purine riboswitches under the context of active gene expression processes both in vitro and in vivo. We identified transcription pause sites located in the expression platform upstream of the terminator of each riboswitch. Moreover, we defined a correlation between in vitro transcription readthrough and in vivo gene expression. Our in vitro assay demonstrated that the riboswitches operate in the micromolar range of concentration for the cognate metabolite. Our in vivo assay showed the dynamics of control of gene expression by each riboswitch. This study deepens the knowledge of the regulatory mechanism of purine riboswitches.

A proper balance of metabolic pathways is crucial for engineering microbial strains that can efficiently produce biochemicals at an industrial scale while maintaining cell fitness. High production loads can negatively impact cell fitness and hinder industrial-scale production. To address this, fine-tuning of gene expression using engineered promoters and genetic circuits can offer control over multiple targets in pathways and reduce the burden. We took advantage of the robust carbon catabolite repression system of Bacillus subtilis to engineer a glucose-inducible genetic circuit that supports growth and production. By simulating cultivation scale-up under repressive conditions, we preserved the production capacity of cells, which could be fully accessed by switching to glucose in the final production step. The circuit is also resilient, enabling a quick change in the metabolic status of the culture. Furthermore, the scale-up process selected fast-growing cells without compromising their production capability, leading to higher yields at the end of the production process.

Solanum lycopersicum L. é uma das principais hortaliças em termos de importância econômica e alimentar, sendo cultivado em todas as regiões tropicais e subtropicais do Mundo. Dentre os problemas fitossanitários na cultura de S.lycopersicum, destacam-se as doenças causadas por vírus que podem variar amplamente em termos de severidade. Umas das viroses limitantes são os representantes da família Geminiviridae, mais principalmente espécies do gênero Begomovirus. Neste trabalho avaliou-se a incidência e influência de Begomovirus em áreas produtoras de S.lycopersicumna na região do Cariri do estado da Paraíba. Um levantamento de plantas sintomáticas, em duas áreas produtoras de tomateiro, foi realizado nos municípios de Serra Branca (Área 1) e Amparo (Área 2) com a finalidade de identificar a incidência e influência do vírus na cultura. Amostras foliares de S. lycopersicum foram coletadas para observação e classificação dos sintomas. Análises multivariadas não-paramétricas (presença/ausência) com base nos sintomas virais observados, em ambas as áreas, foram realizadas para verificar a influência do vírus nas plantações de S. lycopersicum. As amostras foliares também foram utilizadas para extração de DNA, através do método CTAB. O DNA viral foi avaliado através de PCR específico, utilizando os marcadores moleculares PAL1v1978 e PAR1c496. Através da PERMANOVA observou-se que houve divergências na severidade dos sintomas virais em cada plantação, além de ter sido evidenciado no teste de similaridade (SIMPER) os sintomas que mais ocorreram nas plantações, sendo rugosidade (31,54%) e deformação foliar (59,03%) em Amparo; rugosidade (75,11%) e manchas amareladas (18,45%) em Serra Branca. O DNA viral foi confirmado para a presença de Begomovirus através da análise molecular.