Zespół dr hab. Iwony Mruk, prof. UG z publikacją w prestiżowym czasopiśmie NUCLEIC ACIDS RESEARCH (IF=19,16; 200 pkt MNiE)

Tytuł: Molecular basis for lethal cross-talk between two unrelated bacterial transcription factors - the regulatory protein of a restriction-modification system and the repressor of a defective prophage.
Niniejsza publikacja dotyczy zjawiska horyzontalnego transferu genów zachodzącego wśród organizmów prokariotycznych - bakterii. Jest kontynuacją poprzedniego artykułu (2019) opublikowanego w tym samym, renomowanym czasopiśmie naukowym Nucleic Acids Research.
Wykorzystując model operonu systemu restrykcyjno-modyfikacyjnego z genem regulatorowym wykazano, że pewne bakteryjne determinanty genetyczne napotykają na poważne ograniczenia w swobodnym rozprzestrzenianiu się pomiędzy bakteriami, za pomocą transferu horyzontalnego. Dzięki zastosowanemu modelowi badawczemu udowodniono, że podczas transferu DNA wnikający do komórki bakteryjnej gen regulatorowy (kodujący czynnik transkrypcyjny) dokonuje zaburzenia istniejącej w komórce globalnej sieci zależności genetycznych, co skutkuje drastycznym spadkiem żywotności komórki (spowodowanej zaburzeniem jej funkcjonowania). W opublikowanych pracach opisano mechanizm molekularny tego procesu używając nowoczesnych metod biologii molekularnej i bioinformatyki. Wykazano, że testowany czynnik transkrypcyjny oprócz wiązania się do specyficznej sekwencji docelowej w DNA, zlokalizowanej w obszarze własnej determinanty genetycznej (ang. target site), jest też zdolny do interakcji poza nią (ang. off-target site), co można określić jako swoiste rozszerzenie jego roli (ang. promiscuity). Naszym zdaniem, to interesujące zjawisko wydaje się być powszechne, ale jest stosunkowo mało zbadane eksperymentalnie.

Schemat z publikacji

Model zdarzenia horyzontalnego transferu (HGT) genu czynnika transkrypcyjnego (czerwony TF), który wnika do bakteryjnego gospodarza z ustaloną siecią zależności genetycznych. Jeżeli wnikanie obcego TF (czerwony) zakłóca działanie jednego lub więcej TF gospodarza (niebieski TF), poprzez tzw. reakcję krzyżową (ang. cross-talk) mogą wystąpić globalne, negatywne konsekwencje dla komórki biorcy, aż do jej śmierci włącznie. W naszym badanym przykładzie obserwowaliśmy zmianę morfologii komórek Escherichia coli, z regularnych pałeczek, na nieprawidłowo wydłużone filamenty komórkowe.

 

Autorami pracy są naukowcy z Katedry Mikrobiologii: mgr Aleksandra Wiśniewska (doktorantka), dr Ewa Wons, dr Katarzyna Gucwa, dr hab. Iwona Mruk, prof. UG oraz pani prof. dr hab. Katarzyna Potrykus z Katedry  Genetyki Molekularnej Bakterii z Wydziału Biologii Uniwersytetu Gdańskiego. Współpracowano także z badaczami z niemieckiego Philipps Universität Marburg: prof. Peterem Graumannem i jego doktorantka Rebeccą Hinrichs. 

Zespół Profesor Iwony Mruk

Od lewej: dr hab. Iwona Mruk, prof.UG, dr Katarzyna Gucwa, mgr Aleksandra Wiśniewska, dr Ewa Wons, prof. dr hab. Katarzyna Potrykus.
 

Praca zrealizowana była z funduszy projektu NCN (2019/35/B/NZ2/00701).
Link do publikacji: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36271797/

NCN

 

Pokaż rejestr zmian

Data publikacji: środa, 2. Listopad 2022 - 13:24; osoba wprowadzająca: Tomasz Kretowicz Ostatnia zmiana: środa, 2. Listopad 2022 - 14:22; osoba wprowadzająca: Tomasz Kretowicz