Регуляция системы чувства кворума Pectobacterium sp. : отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. А. Николайчик

Abstract

Объект настоящего исследования: некротрофный патоген P. atrosepticum SCRI1043. Цель работы: расшифровать регуляторную сеть системы чувства кворума пектобактерий с учетом избыточности ее транскрипционной регуляции: идентифицировать сайты связывания паралогичных транскрипционных факторов ExpR и VirR LuxR-семейства в геноме P. аtrosepticum SCRI1043. Работа выполнялась современными молекулярно-биологическими методами, включая молекулярное клонировнание, индукцию экспрессии рекомбинантных белков, электрофорез белков в полиакриламидном геле, репортерный анализ, биоинформационный анализ. На основе строения ДНК-связывающих доменов ExpR и VirR, и, в первую очередь, идентичность критических аминокислотных остатков (непосредственно контактирующих с остатками азотистых оснований ДНК) в структуре распознающей спирали, было выдвинуто предположение об узнавании ими одинаковых операторов в регуляторных областях перед собственными генами и перед геном rmsA, возможность их перекрестной регуляции и авторегуляции. Результаты in silico анализа верифицированы экспериментально с использованием репортерных конструкций: оба траснкрипционных фактора распознают одинаковые операторные последовательности в промоторных областях генов expR, virR, rsmA. Показана их перекрестная регуляция и авторегуляция. Оценено влияние каждого из автоиндукторов системы чувства кворума пектобактерий на связывание регуляторов со своими операторами. Научная значимость. Понимание молекулярных механизмов тонких настроек метаболизма через изменение экспрессии соответствующих генов позволяет предсказать поведение фитопатогенов в меняющихся условиях внешней среды и в целом лучше понять физиологию бактерий в различных патосистемах. Практическая значимость данной работы заключается в возможности контролировать и блокировать развитие заболеваний, вызываемых пектобактериями, на ранних этапах путем модуляции уровней экспрессии ключевых факторов вирулентности.