Academic Journal
Характеристика Fur-зависимых некодирующих РНК у Pseudomonas putida BS3701
| Title: | Характеристика Fur-зависимых некодирующих РНК у Pseudomonas putida BS3701 |
|---|---|
| Source: | VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов». |
| Publisher Information: | Crossref, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | БЕЛОК FUR, ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ, КОНЦЕНТРАЦИЯ ЖЕЛЕЗА, ТРАНСКРИПЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР |
| Description: | Железо является необходимым элементом для многих живых организмов. Оно входит в состав различных белков в виде железо-серного кластера (например, сукцинатдегидрогеназа, ферредоксины) или гема (цитохромы). Так как в аэробных условиях железо находится в виде нерастворимого иона Fe3+, бактериям необходимы особые системы его захвата. Однако высокая концентрация железа в клетке может спровоцировать реакцию Фентона, в результате которой образуются активные формы кислорода, вызывающие окислительный стресс. Поэтому бактериальным клеткам необходимо регулировать концентрацию ионов Fe2+. Белок Fur является глобальным металл-зависимым транскрипционным регулятором, позволяющим поддерживать гомеостаз железа у бактерий. Fur связывается с ДНК в виде димера, в каждом мономере которого содержится ион Fe2+, и подавляет экспрессию генов, продукты которых входят в систему захвата железа (например, сидерофоры). В условия дефицита белок теряет ион и перестает быть связанным с ДНК. Однако регуляция осуществляется не только за счет прямого связывания Fur с промоторной областью подконтрольных генов, но и опосредованно через малые некодирующие РНК (нк-РНК) PrrF. Предположительно, данные нкРНК связываются с мРНК целевых генов и привлекают РНКазу. PrrF хорошо изучены у Pseudomonas aeruginosa, однако есть и у других видов. В геноме синегнойной палочки prrF расположены тандемно, а их идентичность составляет 90%. Внутри генома других видов псевдомонад эти гены локализованы отдельно друг от друга, однако степень их сходства выше 80%. Целью данной работы было охарактеризовать 2 гена prrF в Pseudomonas putida BS3701. P. putida BS3701 содержит 2 prrF, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Для характеристики их локусов был использован сервис Syntax. Обнаружено, что локус одной из prrF является универсальным не только у большинства представителей вида, но и среди других видов псевдомонад (aeruginosa, syringae, fl uorescens, stutzeri). Вторая нкРНК находится среди генов бактериофага, данная локализация гена не характерна для других пседомонад. Для определения сайта связывания Fur перед генами prrF P. putida BS3701 их последовательности были выровнены на известные Fur-box P. aeruginosa PAO1 c помощью алгоритма ClustalW. Область промотора (-10 и -35) была предсказана с помощью онлайн-сервиса Softberry. Оказалось, что сайт связывания Fur находится внутри промоторной области, которая ранее была ошибочна включена в состав гена. Биоинформатическое сравнение регуляторных областей двух нкРНК не позволяет однозначно установить преимущество экпрессии одной из них. Чтобы найти консервативные участки генов prrF P. putida BS3701 они были выровнены с помощью алгоритма ClustalW с другими prrF разных видов пседомонад. Каждая нкРНК содержит Rho-независимый терминатор. RNAfold предсказал у PrrF наличие 4-х шпилек: последовательность UCGCGAG, которая консервативна у всех исследованных PrrF, предположительно является петлей шпильки 2 (функция неизвестна), последовательность UAUCUCCUCAUCAGGCUAAU входит в состав короткого участка стебля шпильки 3 и формирует шпильку 4 (часть нуклеотидов ответственная за связывание с РНК-шапероном Hfq, функция других неизвестна). Учитывая высокую идентичность между двумя prrF (94%) была выдвинута гипотеза, что разница в их работе в клетке может возникать из-за разного сродства регулятора Fur к сайту связывания, что позволяет нкРНК экпрессироваться в зависимости от концентрации железа, или в их нацеленности на мРНК разных генов. |
| Document Type: | Article Conference object |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2022.17.38306 |
| Accession Number: | edsair.doi...........d88f22ad90c9033e6364cb0e3a94b3c2 |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.34756/geos.2022.17.38306 |
|---|