Везде

ОБНГенетика Russian Journal of Genetics

  • ISSN (Print) 0016-6758
  • ISSN (Online) 3034-5103

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ПРОМОТОРНО-ОПЕРАТОРНОЙ ОБЛАСТИ ГЕНА hlyII Bacillus cereus ОПРЕДЕЛЯЕТ УРОВЕНЬ ЕГО ТРАНСКРИПЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ

Вы можете
Код статьи
S30345103S0016675825060098-1
DOI
10.7868/S3034510325060098
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Шадрин А. М.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Шапырина Е. В.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Нагель А. С.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Сиунов А. В.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Андреева-Ковалевская Ж. И.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Салямов В. И.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Солонин А. С.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»
Том/ Выпуск
Том 61 / Номер выпуска 6
Страницы
99-104
Аннотация
Промоторно-операторная область гена hlyII Bacillus cereus включает удлиненный операторный участок с зеркальной симметрией, узнаваемый основным специфическим транскрипционным регулятором HlyIIR. Кроме того, в районе оператора гена hlyII располагаются участки, узнаваемые глобальными транскрипционными регуляторами Fur, OhrR и ResD. Последний является транскрипционным регулятором редокс-чувствительной системы сигнальной трансдукции Res-DE. Обнаружены штаммы Bacillus cereus sensu lato с нарушением в проксимальной части района, узнаваемого HlyIIR, и в участке, узнаваемом белком ResD. Продемонстрирована существенная роль этих районов для экспрессии гена hlyII. Выявлены природные штаммы Bacillus cereus с де-леционными нарушениями в проксимальной части оператора гена hlyII, узнаваемого HlyIIR, со значительно сниженным уровнем экспрессии гена hlyII. Нарушения в районе оператора, узнаваемого HlyIIR, снижают экспрессию гена hlyII в несколько десятков раз. Наличие интактного участка узнавания для ResD снижает экспрессию этого гена в несколько раз. Результаты данного исследования позволяют определить роль структурной вариабельности промоторно-оператор-ной области гена hlyII Bacillus cereus в его транскрипционной активности.
Ключевые слова
сайт-направленный мутагенез Bacillus subtillis репортерный ген эффективность транскрипции
Дата публикации
10.02.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
32

Библиография

  1. 1. Bottone E.J. Bacillus cereus, a volatile human pathogen // Clin. Microbiol. Rev. 2010. V. 23. № 2. P. 382-398. https://doi.org/10.1128/CMR.00073-09
  2. 2. Hall-Stoodley L., Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections // Cell Microbiol. 2009. V. 11. № 7. P. 1034-1043. https://doi.org/10.1111/j.1462-5822.2009.01323.x
  3. 3. Hsueh Y.-H., Somers E.B., Lereclus D. et al. Biofilm formation by Bacillus cereus is influenced by PlcR, a pleiotropic regulator // Appl. Environ. Microbiol. 2006. V. 72. № 7. P. 5089-5092. https://doi.org/10.1128/AEM.00573-06
  4. 4. John S., Neary J., Lee C.H. Invasive Bacillus cereus infection in a renal transplant patient: A case report and review // Can. J. Infect. Dis. Med. Microbiol. 2012. V. 23. № 4. P. e109-110. https://doi.org/10.1155/2012/461020
  5. 5. Ramarao N., Lereclus D. The InhA1 metalloprotease allows spores of the B. cereus group to escape macrophages // Cell Microbiol. 2005. V. 7. № 9. P. 1357-1364. https://doi.org/10.1111/j.1462-5822.2005.00562.x
  6. 6. Baida G., Budarina Z.I., Kuzmin N.P. et al. Complete nucleotide sequence and molecular characterization of hemolysin II gene from Bacillus cereus // FEMS Microbiol. Lett. 1999. V. 180. № 1. P. 7-14. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1999.tb08771.x
  7. 7. Sineva E.V., Andreeva-Kovalevskaya Z.I., Shadrin A.M. et al. Expression of Bacillus cereus hemolysin II in Bacillus subtilis renders the bacteria pathogenic for the crustacean Daphnia magna // FEMS Microbiol. Lett. 2009. V. 299. № 1. P. 110-119. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2009.01742.x
  8. 8. Kataev A.A., Andreeva-Kovalevskaya Z.I., Solonin A.S. et al. Bacillus cereus can attack the cell membranes of the alga Chara corallina by means of HlyII // Biochim. Biophys. Acta. 2012. V. 1818. № 5. P. 1235-1241. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2012.01.010
  9. 9. Cadot C., Tran S.-L., Vignaud M.-L. et al. InhA1, NprA, and HlyII as candidates for markers to differentiate pathogenic from nonpathogenic Bacillus cereus strains // J. Clin. Microbiol. 2010. V. 48. № 4. P. 1358-1365. https://doi.org/10.1128/JCM.02123-09
  10. 10. Rodikova E.A., Kovalevskiy O.V., Mayorov S.G. et al. Two HlyIIR dimers bind to a long perfect inverted repeat in the operator of the hemolysin II gene from Bacillus cereus // FEBS Lett. 2007. V. 581. № 6. P. 1190-1196. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2007.02.035
  11. 11. Budarina Z.I., Nikitin D.V., Zenkin N. et al. A new Bacillus cereus DNA-binding protein, HlyIIR, negatively regulates expression of B. cereus haemolysin II // Microbiology. (Reading). 2004. V. 150. № Pt 11. P. 3691-3701. https://doi.org/10.1099/mic.0.27142-0
  12. 12. Kovalevskiy O.V., Lebedev A.A., Surin A.K. et al. Crystal structure of Bacillus cereus HlyIIR, a transcriptional regulator of the gene for pore-forming toxin hemolysin II // J. Mol. Biol. 2007. V. 365. № 3. P. 825-834. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2006.10.074
  13. 13. Ramarao N., Sanchis V. The pore-forming haemolysins of bacillus cereus: A review // Toxins (Basel). 2013. V. 5. № 6. P. 1119-1139. https://doi.org/10.3390/toxins5061119
  14. 14. Gupta L.K., Molla J., Prabhu A.A. Story of pore-forming proteins from deadly disease-causing agents to modern applications with evolutionary significance // Mol. Biotechnol. 2024. V. 66. № 6. P. 1327-1356. https://doi.org/10.1007/s12033-023-00776-1
  15. 15. Lopez Chiloeches M., Bergonzini A., Frisan T. Bacterial toxins are a never-ending source of surprises: From natural born killers to negotiators // Toxins (Basel). 2021. V. 13. № 6. https://doi.org/10.3390/toxins13060426
  16. 16. Helgason E., Caugant D.A., Olsen I. et al. Genetic structure of population of Bacillus cereus and B. thuringiensis isolates associated with periodontitis and other human infections // J. Clin. Microbiol. 2000. V. 38. № 4. P. 1615-1622. https://doi.org/10.1128/JCM.38.4.1615-1622.2000
  17. 17. Baichoo N., Helmann J.D. Recognition of DNA by Fur: A reinterpretation of the Fur box consensus sequence // J. Bacteriol. 2002. V. 184. № 21. P. 5826-5832. https://doi.org/10.1128/JB.184.21.5826-5832.2002
  18. 18. Sineva E., Shadrin A., Rodikova E.A. et al. Iron regulates expression of Bacillus cereus hemolysin II via global regulator Fur // J. Bacteriol. 2012. V. 194. № 13. P. 3327-3335. https://doi.org/10.1128/JB.00199-12
  19. 19. Rosenfeld E., Duport C., Zigha A. et al. Characterization of aerobic and anaerobic vegetative growth of the food-borne pathogen Bacillus cereus F4430/73 strain // Can. J. Microbiol. 2005. V. 51. № 2. P. 149-158. https://doi.org/10.1139/w04-132
  20. 20. Jacob H., Geng H., Shetty D. et al. Distinct interaction mechanism of RNA polymerase and ResD at proximal and distal subsites for transcription activation of nitrite reductase in Bacillus subtilis // J. Bacteriol. 2022. V. 204. № 2. https://doi.org/10.1128/JB.00432-21
  21. 21. Härtig E., Geng H., Hartmann A. et al. Bacillus subtilis ResD induces expression of the potential regulatory genes yclJK upon oxygen limitation // J. Bacteriol. 2004. V. 186. № 19. P. 6477-6484. https://doi.org/10.1128/JB.186.19.6477-6484.2004
  22. 22. Esbelin J., Jouanneau Y., Duport C. Bacillus cereus Fnr binds a [4Fe-4S] cluster and forms a ternary complex with ResD and PlcR // BMC Microbiology. 2012. V. 12. № 1. https://doi.org/10.1186/1471-2180-12-125
  23. 23. Sun G., Sharkova E., Chesnut R. et al. Regulators of aerobic and anaerobic respiration in Bacillus subtilis // J. Bacteriol. 1996. V. 178. № 5. P. 1374-1385. https://doi.org/10.1128/jb.178.5.1374-1385.1996
  24. 24. Nakano M.M., Zhu Y., Lacelle M. et al. Interaction of ResD with regulatory regions of anaerobically induced genes in Bacillus subtilis // Mol. Microbiol. 2000. V. 37. № 5. P. 1198-1207. https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.2000.02075.x
  25. 25. Sievers F., Wilm A., Dineen D. et al. Fast, scalable generation of high-quality protein multiple sequence alignments using Clustal Omega // Mol. Syst. Biol. 2011. V. 7. P. 539. https://doi.org/10.1038/msb.2011.75
  26. 26. Geng H., Zhu Y., Mullen K. et al. Characterization of Res-DE-dependent fnr transcription in Bacillus subtilis // J. Bacteriol. 2007. V. 189. № 5. P. 1745-1755. https://doi.org/10.1128/JB.01502-06
  27. 27. Mishra A., Hughes A.C., Amon J.D. et al. SwrA extends DegU over an UP element to activate flagellar gene expression in Bacillus subtilis // bioRxiv. 2023. https://doi.org/10.1101/2023.08.04.552067
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека