Regulation of bacilysin production and rescue of sporulation defects in a bacilysin negative strain by the sporulation transcription factors gerr and spovt in Bacillus subtilis
Bacillus subtilis'de sporülasyon transkripsiyon faktörleri gerr ve spovt tarafindan basilisin üretiminin düzenlenmesi ve basilisin negatif bir suşta sporulasyonda kusurlarin kurtarilmasi
- Tez No: 897426
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Mikrobiyoloji, Biology, Genetics, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 205
Özet
Bacillus subtilis, genetik manipülasyonlara açık olması, dirençli endosporlar oluşturması ve çok çeşitli antimikrobiyal ikincil metabolit üretimi ile dikkat çeken Gram-pozitif bir bakteridir. Basilisin, B. subtilis tarafından üretilen, ribozomal olmayan şekilde sentezlenmiş bir dipeptittir ve L-alanin ve L antikapsin amino asitlerinden oluşur. Bu antibiyotik, glukozamin-6-fosfat sentetaz inhibitörü olarak görev yaparak bakteri ve mantarlarda hücre duvar sentezini bloke eder. Önceki bulgularımız, basilisin biyosentetik operonu olan bac operonunun düzenlenmesinin, Spo0A ve sigma H gibi sporülasyon başlatma regülatörleri tarafından pozitif yönde düzenlendiği ve AbrB ve CodY gibi sporülasyonu inhibe eden regülatörler tarafından inhibe edildiğini gösterdi. Grubumuz ayrıca basilisin üretemeyen OGU1 suşunun spor direnci, spor germinasyonu ve sporlanan koloni morfolojisi dahil olmak üzere birçok sporlanma fenotipinde bozukluk olduğunu da göstermiştir. Kütle spektrometrisi ve transkriptomik çalışmalar, OGU1 suşunda birçok genin farklı şekilde ifade edildiğini ve sporülasyonla ilgili genlerin yeterince ifade edilmediklerini göstermiştir. Bu sonuçlar, basilisin üretimi ve sporülasyon arasında iki yönlü bir bağlantı olduğunu göstermektedir. İfadesinde azalma olduğu gösterilen iki sporülasyon transkripsiyon faktörü, GerR ve SpoVT bu çalışma için seçilmiştir. Bu genlerin OGU1'de görülen bozuklukları kurtarıp kurtaramayacağını görmek amacıyla OGU1'de klonlanması ve aşırı ifade edilmeleri sağlanmış ardından GerR ve SpoVT'nin bu bozuklukları kısmen kurtardığı gösterilmiştir. Bu genlerin basilisin biyosentezi üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla GerR ve SpoVT'yi aşırı ifade eden OGU1 suşları ile Beta-galaktosidaz tahlilleri, GerR ve SpoVT-mutant suşları ile biyoanalizler ve saflaştırılmış GerR ve SpoVT kullanılan elektroforetik mobilite kaydırma analizleri (EMSA) gerçekleştirilmiştir. Beta-galaktosidaz tahlilleri ve biyoanalizler GerR'ın basilisin üretiminde pozitif düzenleyici olarak görev aldığını göstermiştir. Ancak bu tahliller SpoVT için çelişkili sonuçlar vermiş ve SpoVT'nin basilisin üretimi üzerindeki etkileri tam olarak anlaşılamamıştır.
Özet (Çeviri)
Bacillus subtilis is a Gram-positive bacteria notable for its transformability, extremely resistant endospores and antimicrobial secondary metabolites. Bacilysin is a nonribosomally synthesized dipeptide produced by B. subtilis and consists of the amino acids L-alanine and L-anticapsin. This small antibiotic acts as a glucosamine-6-phosphate synthetase inhibitor, blocking cell wall synthesis in bacteria and fungi. Our previous findings showed that the regulation of the bacilysin biosynthetic operon, the bac operon, is upregulated by sporulation initiation regulators such as Spo0A and sigma H and is inhibited by sporulation inhibiting regulators such as AbrB and CodY. We have also shown that the bacilysin silenced strain OGU1 is defective in multiple sporulation phenotypes including spore resistance, germination and sporulating colony morphology. Proteomic and transcriptomic studies have shown that OGU1 differentially expresses many genes, and underexpresses many sporulation genes. These suggest a two way link between bacilysin production and sporulation. In the present study, two underrepresented sporulation transcription factors, GerR and SpoVT, were cloned and overexpressed in OGU1 to see if their overexpression could rescue the bacilysin-negative defects. GerR and SpoVT were found to partially rescue these defects, though neither could fully rescue the defective phenotypes. To observe the effects of GerR and SpoVT on bac, Beta-galactosidase assays, bacilysin bioassays and EMSAs were employed. GerR appears to be a positive regulator of bac, While SpoVT's role on bac regulation remains uncertain, as the Beta-galactosidase assay and bioassay produce conflicting results.
Benzer Tezler
- Regulatory interactions between the transcription factors gere and spoIIID and bac operon expression, sporulation and germination in Bacillus subtilis
Bacıllus subtılıs'de gere ve spoIIID transkripsiyon faktörlerinin bac operon ifadesi, sporulasyon ve jerminasyon üzerindeki etkileri
SELİN KOÇAK KARADÖLLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
MikrobiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Identification of AbrB and Spo0A binding sites on B. subtilis yvfI promoter
AbrB ve Spo0A transkripsiyon faktörlerinin B. subtilis yvfI promotorundaki bağlanma bölgelerinin bulunmasi
HÜSEYİN TAYRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- 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
- Identification of new genes related with bacilysin biosynthesis by Tn-10 mutagenesis method in Bacillus subtilis
Basillus subtilis'te bacilysin biyosentezi ile ilgili yeni genlerin Tn-10 transpozon mutajenez metodu ile tanımlanması
TÜRKAN EBRU AYDOĞDU KÖROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ