اگزوپلی فسفاتاز موجود در سودوموناس آئروژینوزا برای تولید فاکتورهای ویرولانسی
خلاصه
اگزوپلی فسفاتاز (Ppx) موجود در سودوموناس آئروژینوزا توسط ژن PA5241 (ppx) کد می‌شود. Ppx هیدرولیز پلی‌فسفات‌های معدنی (polyPs) به اورتوفسفات (Pi) را کاتالیز می‌کند. در پژوهش حاضر ما ناحیه پروموتور ppx و تنظیم آن تحت شرایط تنش زیست محیطی را تعریف و مشخص کردیم. نقش Ppx در تولید فاکتورهای ویرولانسی مختلف از طریق مطالعات انجام شده بر روی جهش‌یافته نول ppx نشان داده شد. ما به این موضوع پی‌بردیم که ppx تحت کنترل دو پروموتور جداگانه که هر دو توسط محدودیت‌های نیتروژن و فسفات تنظیم می‌شوند؛ قرار دارد. تحت شرایط محدودکننده نیتروژن، بیان ppx بواسطه‌ی پروموتور وابسته به54 σ که توسط یک تنظیم‌کننده پاسخ به نام NtrC فعال شده بود؛ کنترل شد. از سوی دیگر، در شرایط کمبود اورتوفسفات، بیان بواسطه‌ی پروموتور70 σ که توسط PhoB فعال شده بود؛ کنترل شد. نتایج بدست آمده از جهش‌یافته نول ppx نشان می‌دهند که Ppx در تولید فاکتورهای ویرولانس مرتبط با عفونت حاد (به عنوان مثال، فاکتورهای تحریک‌کننده حرکت، تولید رنگدانه آبی/ سبز، درک حد نصاب C6-C12 از طریق هموسرین لاکتون) و عفونت مزمن (به عنوان مثال، رامنولیپیدها، تشکیل بیوفیلم) درگیر است. روش‌های مولکولی و فیزیولوژیکی مورد استفاده در این مطالعه نشان می‌دهند که سودوموناس آئروژینوزا به طور مداوم سطوح مناسب Ppx را بدون توجه به شرایط محیطی حفظ می‌کنند. کنترل دقیق بیان ppx به نظر می‌رسد برای بقاء سودوموناس آئروژینوزا و وقوع عفونت حاد و مزمن در میزبان ضروری است.
مقدمه
پلی‌فسفات‌های معدنی (polyPs) پلیمرهای خطی هستند که از ده‌ها تا صدها زیر واحد اوروتو فسفات (Pi) تشکیل شده‌اند و این زیرواحدها توسط باندهای فسفوانهیدرید غنی از انرژی به یکدیگر متصل می‌شوند. گزارش‌های متعددی وجود دارند که نشان می‌دهند پلی فسفات‌های معدنی برای رشد میکروارگانیسم‌ها، پاسخ آنها به تنش‌ها و سختی‌ها و بیماری‌زایی پاتوژن‌ها ضروری هستند. پلی‌فسفات معدنی توسط پلی فسفات کینازها (Ppks) که انتقال برگشت‌پذیر فسفات انتهایی (Y) ATP به زنجیره polyP را کاتالیز می‌کنند؛ سنتز می‌شود. این پلیمر می‌تواند توسط اگزوپلی فسفاتاز (Ppx) که به طور پیشرونده زیرواحدهای اورتو فسفات را در انتهای زنجیره پلی‌فسفات تجزیه می‌کند؛
Summary
The exopolyphosphatase (Ppx) of Pseudomonas aeruginosa is encoded by PA5241 gene (ppx). Ppx catalyzes the hydrolysis of inorganic polyphosphates (polyPs) to orthophosphate (Pi). In the present work we identified and characterize the promoter region of ppx and its regulation under environmental stress conditions. The role of Ppx in the production of several virulence factors was demonstrated through studies performed on a ppx null mutant. We found that ppx is under the control of two interspaced promoters, dually regulated by nitrogen and phosphate limitation. Under nitrogen-limiting conditions its expression was controlled from a σ 54-dependent promoter activated by the response regulator NtrC. On the other hand, under Pi limitation the expression was controlled from a σ 70 promoter, activated by PhoB. Results obtained from the ppx null mutant demonstrate that Ppx is involved in the production of virulence factors associated with both acute infection (e.g., motility-promoting factors, blue/green pigment production, C6-C12 quorum-sensing homoserine lactones) and chronic infection (e.g., rhamnolipids, biofilm formation). Molecular and physiological approaches used in this study indicate that P. aeruginosa consistently maintains proper levels of Ppx regardless of environmental conditions. The precise control of ppx expression appears to be essential for the survival of P. aeruginosa and the ocurrence of either acute or chronic infection in the host.
INTRODUCTION
Inorganic polyphosphates (polyPs) are linear polymers consisting of tens to hundreds orthophosphate (Pi) residues linked by energy-rich phosphoanhydride bonds. There are numerous reports indicating that polyP is essential for the growth of microorganisms, their responses to stresses and stringencies, and the virulence of pathogens (reviewed in Rao et al., 2009). PolyP is synthesized by polyphosphate kinases (Ppks) that catalyze the reversible transfer of the terminal phosphate (γ) of ATP to the polyP chain (Kornberg et al., 1999). The polymer can be hydrolyzed by the exopolyphosphatase (Ppx) that processively cleaves Pi residues from the termini of the polyP chain (Akiyama et al., 1993).
خلاصه
مقدمه
روش‌ها
سویه‌های باکتریایی، پلاسمیدها و شرایط رشد
تست بیوفیلم
تست حرکت
تست درک حد نصاب (کروم سنسینگ)
تست‌های تولید پیوسیانین و پیووردین
تولید رامنولیپید
متدولوژی DNA
ساخت پلاسمیدهای حاوی ناحیه پروموتور اصلی ژن ppx
بیان بیش از حد و تخلیص NtrC جهش یافته در سودوموناس آئروژینوزا
مطالعات مربوط به اتصال DNA
آنالیز آماری
آنالیز بیوانفورماتیکی
نتایج
اثرات جهش‌های نول ژن ppx بر روی فاکتورهای ویرولانس
بقا در محیط فاقد اورتوفسفات
رشد بیوفیلم و تولید رامنولیپید
بیوسنتز خود القاکننده
شنا کردن و حرکت هجومی
رنگدانه‌های آبی/ سبز خارج سلولی
بیان ژن ppx تحت شرایط مختلف تنش غذایی
اثر منابع کربن و نیتروژن بر روی بیان ژن ppx در سودموناس آئروژینوزا سویه PAO1
اثر غلظت‌های مختلف اورتوفسفات بر بیان ppx
سازماندهی رونویسی ژن ppx در سودوموناس آئروژینوزا سویه PAO1
شناسایی موتیف‌های عملکردی در ناحیه تنظیم‌کننده ژن ppx
نقشه‌برداری جایگاه شروع رونویسی (TSS).
تعیین توالی حداقلی DNA برای بیان ppx و اهمیت هر یک از نواحی تنظیمی
اثر توالی‌های بالادست مختلف بر روی بیان ppx.
بحث
Summary
INTRODUCTION
METHODS
Bacterial strains, plasmids and growth conditions
Biofilm assay
Motility assay
Quorum-sensing assay
Pyocyanin and pyoverdine production assays
Rhamnolipid production
β-Galactosidase activity
DNA methodology
Overexpression and purification of P. aeruginosa mutated NtrC
DNA binding studies
Statistical analysis
Bioinformatic analysis
RESULTS
Effects of a null mutation of the ppx gene on virulence factors
Expression of ppx gene under various nutritional stress conditions
Transcriptional organization of the P. aeruginosa PAO1 ppx gene
Determination of the minimal DNA sequence required for ppx expression and the importance of each regulatory region
DISCUSSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه