Исследование регуляции экспрессии оперона микроцина C: резюме
В данной работе было подробно исследовано, каким образом регулируется экспрессия различных компонентов системы синтеза микроцина С. Мы задались вопросом, каким образом в системе, где субстрат и модифицирующий его фермент кодируются генами одного оперона, возможна эффективная продукция антибиотика. Наши данные продемонстрировали, что эффективность продукции обеспечивается коротким моноцистронным транскриптом, содержащего лишь рамку считывания структурного гептапетида mccA . Также был показан механизм трансляционной аттенюации , обеспечивающий образование этого транскрипта, и показана эволюционная консервативность этого механизма.
Вторая часть работы посвящена ответу на вопрос, каким образом обеспечивается своевременная устойчивость клеток к антибиотику , который они синтезируют. Проанализировано влияние белков иммунности MccE и MccF на скорость роста клеток-продуцентов микроцина С и их влияние на эффективность продукции антибиотика. Было впервые показано наличие нескольких внутренних промоторов в составе кластера mcc, обеспечивающих устойчивость клеток к микроцину С на ранних стадиях роста. Полученные нами данные расширяют знания о способах регуляции продукции токсичных для клетки веществ.
В результате проведенных исследований нами были сделаны следующие выводы.
1. Для продукции микроцина С клетками E. coli необходимо наличие короткого моноцистронного транскрипта, содержащего лишь открытую рамку считывания mccA .
2. Образование моноцистронного транскрипта регулируется уникальным механизмом трансляционной аттенюации , при котором терминация транскрипции происходит только при котранскрипционном связывании рибосомы с насцентной мРНК mccA.
3. Механизм трансляционной аттенюации используется в нескольких гомологичных mcc E. coli оперонах, закодированных в геномах филогенетически удаленных от E. coli бактерий.
4. Защита клеток-продуцентов от внутриклеточного микроцина С обусловлена в первую очередь белком MccF .
5. Ген mccF экспрессируется на всех стадиях роста культуры клеток- продуцентов микроцина С, тогда как экспрессия генов синтеза микроцина С начинается в позднеэкспоненциальной фазе роста.
6. Устойчивость клеток, несущих кластер генов mcc, к внешнему микроцину С может также обеспечиваться активностью ряда дополнительных внутренних промоторов оперона mccABCDE.
