Regulatorul SigF din Mycobacterium smegmatis dezvăluie rolurile de adaptare la faza staționară, căldură,
- Găsiți acest autor pe Google Scholar
- Găsiți acest autor pe PubMed
- Căutați acest autor pe acest site
- Pentru corespondență: [email protected]
ABSTRACT
Succesul Mycobacterium tuberculosis ca agent patogen poate fi atribuit capacității sale de a se adapta la schimbările de mediu pe parcursul cursului infecției. Aceste modificări includ privarea de nutrienți, hipoxia, diferite condiții de stres exogen și mediul intraphagosomal. A fost identificată o mare cohortă de gene care facilitează această adaptare și printre acestea se numără multe gene pentru regulatorii de transcripție, cum ar fi factorii sigma care modulează expresia genelor ca răspuns la diferite indicii fiziologice. Factorii Sigma interacționează cu ARN polimeraza pentru a permite legarea la secvențe promotor specifice și inițierea transcripției genice. Micobacteriile adăpostesc factori sigma ai familiei σ 70, care se încadrează în patru categorii diferite. SigA (grupul 1) este factorul sigma primar esențial în micobacterii, iar SigB (grupul 2) este paralogul său neesențial. Factorii sigma SigF (grupa 3) și funcția extracitoplasmatică (ECF) (grupa 4) sunt factori sigma alternativi, care permit adaptarea la o gamă largă de stimuli interni și externi. Factorii alternativi sigma variază considerabil în ceea ce privește tipul și numărul între specii, reflectând cerințele lor diferite pentru răspunsul la stres (15).
Treisprezece factori sigma au fost identificați în M. tuberculosis (23, 29). Unsprezece dintre aceștia sunt clasificați ca factori sigma alternativi și mulți dintre ei sunt recunoscuți ca determinanți ai virulenței. Pierderea factorului sigma alternativ SigF a scăzut virulența M. tuberculosis la șoareci (5) și afectarea țesuturilor asociate bolii la șoareci (13), precum și la cobai (20). Pierderea SigF duce, de asemenea, la o compoziție modificată a peretelui celular din cauza lipsei de sulfolipide legate de virulență (13) și s-a demonstrat că supraexprimarea sigF afectează reglarea altor proteine asociate peretelui celular implicate în interacțiunea gazdă-patogen (40). ).
SigF a fost inițial considerat a fi absent în micobacterii nepatogene, cu creștere rapidă, cum ar fi Mycobacterium smegmatis (9). Cu toate acestea, de atunci a devenit clar că SigF este bine conservat printre micobacterii (30, 31) și reglează mai mult decât simpla virulență. În timp ce SigF este legat de răspunsul la stres și factorii sigma sporulației la alte bacterii (8), rolul său ca factor de sigma stres și fază staționară în M. tuberculosis este în dezbatere (40).
La M. smegmatis, pierderea sigF crește susceptibilitatea la stres oxidativ, pH acid și șoc termic (12) și dezactivează sinteza carotenoidelor de protecție (28). Acest lucru sugerează că SigF mediază un răspuns general la stres. Cu toate acestea, există încă o lipsă de cunoștințe de bază referitoare la genele reglementate de SigF și modul în care SigF se potrivește în rețeaua de reglementare a factorilor sigma. Douăzeci și șapte de factori sigma au fost propuși pentru M. smegmatis (35, 38). Acesta este de două ori numărul de factori sigma găsiți în M. tuberculosis și, posibil, reflectă dimensiunea mai mare a genomului și mediile mai variabile la care această specie trebuie să se adapteze. Pe baza acestei observații, s-a sugerat că circuitele de reglementare care implică SigF vor diferi între micobacteriile tuberculoase și cele de mediu, având în vedere diferitele naturi ale mediului lor (31), dar lipsesc datele privind reglarea activității SigF în M. smegmatis.
În acest studiu raportăm asupra regulonului SigF al M. smegmatis în timpul creșterii fazelor exponențiale și staționare. Propunem un nou consens al promotorului SigF pentru M. smegmatis pe baza datelor noastre experimentale și identificăm noi gene țintă sub controlul direct al acestui factor sigma. Oferim o justificare pentru fenotipurile tulpinei igsigF observate în experimentele anterioare de provocare a stresului și propunem gene candidate implicate în reglarea posttranslațională a SigF în M. smegmatis.