Regulation of gene expression in actinobacteria

Abstract

Regulování genové exprese je velmi důležité pro přežití bakterií. Mnohé z těchto nezbytných regulací se uskutečňují na úrovni transkripce skrze regulování transkripčního aparátu. Nutnou součástí transkripčního aparátu je holoenzym RNA polymerázy (RNAP), který vzniká, když jádro RNA polymerázy naváže sigma (σ) faktor. V této práci porovnávám regulace transkripce u různých druhů z kmenu Actinobacteria. Regulace transkripce se značně liší v rámci kmenu Actinobacteria, tudíž byly regulace rozděleny podle rodů. Tento přehled se dále zaměřuje na regulační sRNA a různé typy σ faktorů, které se podílejí na regulaci transkripce. Hlavní zaměření je na alternativní σ faktor, σB , který je blízký primárnímu σ faktoru, σA . Transkripční faktory RbpA a CarD v mykobakteriích váží holoenzym RNAP a stabilizují otevřený komplex promotoru. RbpA je popsán u mykobakterií i streptomycet. U mykobakterií dále protein HelD recykluje RNAP a protein MoaB2 inhibuje transkripci údržbových genů skrze vyvazování σA . Bifidobakterie využívají proteiny rodiny WhiB-like při stresu. Aktinobakterie také využívají regulační sRNA jako je Ms1 RNA u mykobakterií a streptomycet nebo CoRP RNA u corynebakterií. Souhrnně řečeno, tato práce popisuje, jak aktinobakterie využívají různé regulátory pro regulaci transkripce. Klíčová slova: RNA...

Regulating gene expression is greatly important for the survival of bacteria. Many of these regulations occur on a transcriptional level by regulating the transcription machinery. A necessary component of the transcription machinery is the RNA polymerase (RNAP) holoenzyme, formed by the RNA polymerase core binding a sigma (σ) factor. In this Thesis, I compare transcription regulation in various species of Actinobacteria. Transcription regulation varies across the Actinobacteria phylum and thus these regulations are divided by genus. The overview further focuses on regulatory sRNAs and different types of σ factors involved in transcription regulation. The mainly discussed σ factors are the primary σA and primary-like σB . The transcription factors RbpA and CarD present in Mycobacteria bind the RNAP holoenzyme and stabilise the open promoter complex (RPo). RbpA is described both in Mycobacteria and Streptomyces. Furthermore, in Mycobacteria the protein HelD is important for RNAP recycling while MoaB2 inhibits transcription of housekeeping genes by sequestering σA . Bifidobacteria utilise WhiB-like family proteins in response to stresses. Actinobacteria also use regulatory sRNAs such as Ms1 RNA found in Mycobacteria and Streptomyces or CoRP RNA specific to Corynebacteria. Overall, this Thesis...