The effects of global control elements on the expression of a novel GntR type regulator yvfI in B. subtilis
Global kontrol elemenlarının B. subtilis?te yeni bir GntR tipi düzenleyici gen olan yvfI?nın gen ifadesi üzerindeki etkileri
- Tez No: 251759
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Mikrobiyoloji, Genetics, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Belirli bazı Bacillus subtilis suşları tarafından sentezlenen hücre dışı bir antibiyotik olan bacilysin L-alanin ve L-antikapsin'den oluşmuş bir dipeptiddir. Daha önceki çalışmalarımızda, basilisin biyosentezinin, ComQ/ComX, ComP/ComA, PhrC(CSF) ve Spo0K(OppA)' nın aktivasyonunu etkileyen quorum sensing mekanizmasının kontrolü altında olduğu gösterilmiştir. Basilisin üretebilen suşta lipopeptid antibiyotik surfactin biyosentetik (srfA) operonunun inaktive edilmesi ile basilisin üretemeyen fenotipin oluşmasıyla, bizim çalışmamızda srfA operonunun basilisin üretiminde doğrudan görev aldığı doğrulanmıştır. spo0H ve/veya spo0A genlerinin bloke edildiği mutantlarda basilisin üretilememesi, abrB geni bozulmuş mutantlarda basilisin üretiminde artış gözlenmesi, spo0A bloke edilmiş mutantlarda abrB geninin mutasyonu sonucu basilisin üretemeyen fenotipin ortadan kalkması, basilisin oluşumunda görev alan bazı gen veya genlerin transkripsiyonunun, abrB gen ürününün negatif kontrolü altında olduğunu ve bu negatif etkinin Spo0A tarafından düzeltilebileceğini ortaya koymuştur. Yakın bir zamanda, çalışma grubumuz dipeptid antibiyotik basilisin üretimi için gerekli olduğu belirlenen ve yvfI olarak adlandırılan yeni bir gen tanımlamıştır. Bu gen GntR transkripsiyonal düzenleyici ailesine benzeyen bir ürün kodlamaktadır.Yapılan bu çalışmaların devamı olan şimdiki çalışmamızın temel amacı, daha önce etkileri tanımlanmış olan oppA, comP, comA, phrC, phrK, phrF, comQ (comX), srfA, codY, degU, sigB, spo0A, spo0H ve abrB regülator genlerinin yvfI tarafından kodlanan transkripsiyonel faktör üzerindeki etkilerinin aydınlatılamaya çalışılmıştır. Öncelikle, yvfI gen ifadesini analiz etmek için, yvfI lokusunda transkripsiyonel PyvfI-lacZ füzyonu içeren ve TEK7 olarak adlandırılan bir B. subtilis suşu oluşturulmuştur. Daha sonra, yukarıda belirtilen düzenleyici genlerden her biri transkripsiyonel yvfI?lacZ füzyonu taşıyan TEK7 suşunda bloke edilmiştir. Elde edilen mutantlar ve kontrol grubu olan TEK7, PA besiyerinde büyütülmüş, yvfI' ya bağlı spesifik ß-galaktozidaz aktivititeleri gözlenmiştir. comP, comA, comQ(comX), phrC, phrK ,phrF, srfA, spo0H ve spo0A genlerindeki mutasyonlar yvfI-lacZ gen ifadesinin tamamen bozulmasıyla sonuçlanmıştır. abrB mutasyonu eksponensiyel büyüme fazı sırasında yvfI baskılanmasını kısmen hafifletmiş, durağan fazdaysa var olan gen ifadesi baskılanmıştır, buna karşılık ?spo0A mutant suşunda tamemen engellenen yvfI gen ifadesi abrB mutasyonuna rağmen eski haline getirilememiştir. codY mutant suşunda yvfI-lacZ gen ifadesinin eksponensiyel büyüme fazı sırasında belirgin olarak değişmemiş olduğu, fakat durağan faz sırasında yabani suşun ulaştığı ekspresyon seviyesine ulaşamadığı görülmüştür. Bununla birikte, abrB-codY çift mutasyonu yvfI-lacZ gen ifadesinde önemli bir artış ile sonuçlanmıştır. Bu çalışmada, yvfI gen ifadesinin kasamino asit varlığında besinsel baskılamaya da maruz kaldığı bulunmuştur. Bir geçiş evresi düzenleyici gen olan degU ve genel stres kontrol elemanı olan sigB genlerinin de yvfI gen ifadesi üzerine etkileri araştırılmış ve DegU ürünün yvfI gen ifadesi üzerinde pozitif düzenleyici etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Bunun yanısıra, SigB sigma faktörünün yvfI gen ifadesi üzerine hiçbir etkiye sahip olmadığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Bacilysin is a dipeptide antibiotic consisted of L-alanin and L-anticapsin, and produced extracellularly by certain species of Bacillus subtilis. Previously, we have shown that bacilysin biosynthesis was under the control of quorum sensing mechanism involving in the actions of ComQ/ComX, ComP/ComA, PhrC(CSF) and Spo0K(OppA). The disruption of lipopeptide antibiotic surfactin biosynthetic (srfA) operon in the bacilysin producer resulted in a bacilysin-negative phenotype, thus our study verified that the srfA operon functions directly in the production of bacilysin. The loss of bacilysin production in spo0H and or spo0A-blocked mutants as well as an increase in the production of bacilysin in abrB-disrupted mutants and the suppression of bacilysin-negative phenotype by an abrB mutation in spo0A-blocked mutants revealed that the transcription of some gene(s) involved in bacilysin formation is under the negative control of abrB gene product which is relieved by Spo0A protein. Recently, we identified a novel gene, namely yvfI required for the production of dipeptide antibiotic bacilysin. This gene encode a product resembling GntR family transcriptional regulator.As a further work, the main purpose of the present study is to elucidate the effects of previously identified regulatory genes oppA, comP, comA, phrC, phrK, phrF, comQ (comX), srfA, codY, degU, sigB, spo0A, spo0H and abrB on the transcriptional factor encoding gene yvfI. Firstly, to analyze the expression of yvfI, a B. subtilis strain, namely TEK7, containing a transcriptional PyvfI-lacZ fusion at the yvfI locus was constructed. Subsequently, each of the regulatory genes indicated above was disrupted in the transcriptional yvfI?lacZ fusion bearing strain TEK7. The resulting mutant strains and TEK7 as the control were cultured in PA medium and yvfI- directed ß-galactosidase activities were monitored. Mutations in comP, comA, comQ(comX), phrC, phrK ,phrF, srfA, spo0H and spo0A genes completely abolished yvfI-lacZ expression. abrB null mutation gradually relieved the repression of yvfI during exponential phase while decreasing the induced level of expression in the stationary phase. However complete inhibition of yvfI expression in ?spo0A strain was not restored by abrB mutation. During exponential phase yvfI-lacZ expression in codY mutant strain was not significantly affected, but yvfI expression in the stationary phase was not induced to maximal level as in the case of wild type. However, abrB-codY double mutations resulted in a significant elevation in yvfI-lacZ expression. In this study, we also found that yvfI expression is subject to nutritional repression mediated by Casamino acids. The effects of a transition regulator gene degU and general stress control element sigB gene on yvfI expression were also investigated and we found yvfI expression to be positively regulated by DegU. However, SigB had no effect on yvfI expression.
Benzer Tezler
- The effect of global control elements on the expression of ywfH gene in B. subtilis
Global kontrol elemanlarının B. subtilis?te yer alan ywfH geninin ifadesi üzerindeki etkileri
ORKUN PİNAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Genetikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Topraksız iceberg marul yetiştiriciliğinde yetiştirme ortamının ve besin elementlerinin vejetatif gelişimi ve bitki kalitesi üzerindeki etkileri
The effects of growing environment and nutritional elements on vegetative development and plant quality in soilless iceberg lettuce growing
MEHMET HAKAN GÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVGİ DURNA DAŞTAN
- Bacillus subtilis GntR ailesine ait LutR transkripsiyon faktörünün doğrudan kontrolü altındaki genlerin CHIP ve EMSA yöntemleriyle belirlenmesi
Determination of genes under the direct control of GntR-type transcriptional factor LutR in Bacillus subtilis PY79 by CHIP and EMSA methods
MURAT KEMAL AVCI
Doktora
Türkçe
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- A stable, energy and time efficient biped locomotion
Kararlı, enerji ve zaman tasarruflu iki bacaklı yürüme
SABRİ YILMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Çok uluslu işletmelerde yönetim ve organizasyon modelleri
Organization and management models in multinational companies
ÇEŞMİAHU AKSOYTÜRK