Analysis and mapping of binding sites of gene expression regulators in the genus of Streptomyces.

Abstract

Streptomycety jsou lékařsky důležité bakterie žijící v půdě, které podléhají morfologickým změnám od spór po vzdušné hyfy a jsou důležitými producenti bioaktivních látek včetně antibiotik. Jejich genová exprese je přísně regulována v časných úrovních transkripce a translace. Během řízení transkripce hrají sigma faktory ústřední roli; modelový organismus Streptomyces coelicolor má ohromujících 65 sigma faktorů. Exprese sigma faktorů samotných je řízena na post-transkripční úrovni působením malých RNA molekul, které modifikují hladinu jejich messengerových RNA. Avšak pouze několik sigma faktorů ve streptomycetách má známé regulony a také jejich regulace prostřednictvím malých RNA molekul nebyla dosud studována. V závislosti na předtím naměřených datech o genové expresi jsme vybrali několik vysoce exprimovaných sigma faktorů. Pomocí mutantních kmenů nesoucích sigma faktory značené HA tagem byly analyzovány regulony dvou důležitých sigma faktorů, SigQ a HrdB, pomocí techniky ChIP-seq. Další sigma faktory byly dále studovány pomocí metody 5 ' a 3' RACE a Northern blottingu, aby se zjistilo, zda mají asRNA. Naše data potvrzují nezbytnost sigma faktoru HrdB během vegetativní fáze růstu. Ukázalo se, že druhý sigma faktor, SigQ, je důležitým regulátorem metabolismu dusíku a regulátorem reakce na osmotický...

Streptomyces are medically important soil-living bacteria that undergo morphological changes from spores to aerial hyphae and are important producers of bioactive compounds including antibiotics. Their gene expression is tightly regulated at the early level of transcription and translation. In the transcriptional control, sigma factors play a central role; the model organism Streptomyces coelicolor possesses astonishing 65 sigma factors. The expression of sigma factors themselves is controlled on the post-transcriptional level through the action of sRNAs that modify their mRNA level. However, only several sigma factors in Streptomyces have known regulons and also their sRNAs-mediated regulation has not been studied so far. According to previously measured gene expression data, we selected several highly expressed sigma factors. Using mutant strains with HA-tagged sigma factors, regulons of two important sigma factors, SigQ and HrdB, were analyzed by ChIP-seq procedure. Other sigma factors were further studied to see if they possess asRNAs, using 5' and 3' RACE method and northern blotting. Our data confirm the essentiality of HrdB sigma factor during the vegetative phase of growth. The other sigma factor, SigQ, has been revealed to be an important regulator of nitrogen metabolism and osmotic...