Rol del RNA no codificante SroC en la motilidad de Salmonella Typhimurium
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Fecha
2016
Autores
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
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Resumen
La regulación de la expresión génica en bacterias incluye la interacción de diversos tipos
de moléculas, tales como el apareamiento de bases de los RNAs pequeños no codificantes
(sRNAs) con sus respectivos RNAs mensajeros blanco. SroC, un sRNA de Salmonella
Typhimurium con función desconocida hasta ahora, se expresa principalmente en la fase
exponencial tardía de crecimiento. Mediante un análisis bioinformátivo se determinó que
los genes flagelares flhB, fliE y fliJ son posibles blancos de SroC. Interesantemente, la
expresión de estos genes flagelares es reprimida en fase exponencial tardía de crecimiento.
En este trabajo se propuso determinar el rol de SroC en la regulación negativa de la
motilidad de S. Typhimurium y la consecuente transición a un estado sésil de biopelícula.
La evaluación del fenotipo mótil, permitió establecer que la cepa mutante deficiente en
SroC (AsroC) posee mayor motilidad, mientras que la que sobreexpresa SroC (pSroC)
muestra un fenotipo no motil, en comparación con la cepa silvestre. Mediante microscopía
electrónica se determinó que la cepa pSroC no presenta flagelos y se agrega, a diferencia
de la mutante que mas bien presenta un fenotipo hiperflagelado. Estos resultados se
correlacionan con la formación de biopelícula, donde la ausencia de SroC reduce la
formación de biopelícula mientras que la sobrexpresión de SroC la aumenta. Por otra
parte, la expresión de los genes flagelares identificados como posibles blancos de SroC
aumenta en la cepa dsroC, mientras que en la cepa pSroC disminuye significativamente,
sugiriendo un rol regulador negativo por parte del sRNA. Ensayos de co-expresión
heteróloga utilizando pSroC y fusiones traduccionales reporteras de los genes flagelares,
demuestran que SroC interacciona directamente con los mRNAs flhB y fliJ. Los resultados
en su conjunto indican que el sRNA SroC de S. Typhimurium regula la síntesis flagelar
mediante la inhibición directa y post-transcripcional de la expresión de flhB y fliJ e
indirectamente la expresión de fllE, estimulando a su vez la formación de biopelícula en la
bacteria.
The regulation of gene expression in bacteria includes the interaction of different types of molecules, such as base pairing of the antisense small RNAs (sRNAs) with their respective target messengers RNAs. SroC a sRNA of Salmonella Typhimurium with unknown function until now, is expressed mainly in the late exponential growth phase. Through a bioinformatics analysis was determined that the genes flagellar F1hB, Flie and F1iJ are potential targets of SroC. Interestingly, the expression of these genes is repressed in late exponential growth phase. In this work we determine the role of SrocC in the negative regulation of motility of S. Typhimurium and the subsequent transition to a sessile biofilm state. Assay of motile phenotype, established that the deficient mutant strain SroC (LisroC) has greater motility, while overexpressing SroC (pSroC) shows a nonmotile phenotype compared to the wild strain. Electron microscopy determined that pSroC strain has not flagella, unlike the mutant, which it presents many flagella. These results correlate with biofihn formation, where the absence of SroC reduced biofilm formation while overexpression of this sRNA increases it. Furthermore, gene expression analysis by real-time PCR in the strain OsroC increases the flagellar genes, while the strain pSroC decreases significantly, suggesting a negative regulatory role by the sRNA. Assay of heterologous co-expression using pSroC and translational fusions of flagellar genes reporters, show that SroC interacts directly with mRNAs F1hB and FIiJ. The overall results indicate that the S. Typhimurium SroC sRNA regulates the synthesis flagellar by direct and post-transcriptional inhibition of the expression of flhB and indirectly fliJ expression fliE stimulating turn biofilm formation in bacterium.
The regulation of gene expression in bacteria includes the interaction of different types of molecules, such as base pairing of the antisense small RNAs (sRNAs) with their respective target messengers RNAs. SroC a sRNA of Salmonella Typhimurium with unknown function until now, is expressed mainly in the late exponential growth phase. Through a bioinformatics analysis was determined that the genes flagellar F1hB, Flie and F1iJ are potential targets of SroC. Interestingly, the expression of these genes is repressed in late exponential growth phase. In this work we determine the role of SrocC in the negative regulation of motility of S. Typhimurium and the subsequent transition to a sessile biofilm state. Assay of motile phenotype, established that the deficient mutant strain SroC (LisroC) has greater motility, while overexpressing SroC (pSroC) shows a nonmotile phenotype compared to the wild strain. Electron microscopy determined that pSroC strain has not flagella, unlike the mutant, which it presents many flagella. These results correlate with biofihn formation, where the absence of SroC reduced biofilm formation while overexpression of this sRNA increases it. Furthermore, gene expression analysis by real-time PCR in the strain OsroC increases the flagellar genes, while the strain pSroC decreases significantly, suggesting a negative regulatory role by the sRNA. Assay of heterologous co-expression using pSroC and translational fusions of flagellar genes reporters, show that SroC interacts directly with mRNAs F1hB and FIiJ. The overall results indicate that the S. Typhimurium SroC sRNA regulates the synthesis flagellar by direct and post-transcriptional inhibition of the expression of flhB and indirectly fliJ expression fliE stimulating turn biofilm formation in bacterium.
Notas
Tesis (Bioquímica, Magíster en Bioquímica)
Este trabajo de Tesis ha sido financiado por el proyecto FONDECYT 11110216 y proyecto interno UNAB DI-340-13/R.
Este trabajo de Tesis ha sido financiado por el proyecto FONDECYT 11110216 y proyecto interno UNAB DI-340-13/R.
Palabras clave
ARN, Salmonella Typhimurium