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Titel:A LysR-family transcriptional regulator is involved in the selenium-dependent transcriptional regpression of selenium-free hydrogenase gene groups in Methanococcus voltae
Autor:Sun, Junsong
Weitere Beteiligte: Klein, Albrecht (Prof.)
Veröffentlicht:2003
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2003/0658
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2003-06586
DOI: https://doi.org/10.17192/z2003.0658
DDC: Biowissenschaften, Biologie
Publikationsdatum:2004-01-14
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Genexpression, Archaeon , Transkriptionsregulation, selenium , hydrogenases, transcriptional regulation, Hydrogenasen , Genregulation, Selen, Archaeon, Selen , Hydrogenassen

Summary:
Methanococcus voltae besitzt zwei Coenzym F420 reduzierende und zwei Coenzym 420 nicht reduzierende Hydrogenasen. Zwei davon, Fru und Vhu, sind Selenoproteine. Eine F420 reduzierende Hydrogenase (Frc) und eine F420 nicht reduzierende Hydrogenase (Vhc) enthalten kein Selenocystein. Die Gengruppen, die für diese Enzyme codieren, sind durch eine gemeinsame intergene Region verbunden. Es wurde beschrieben, dass die Transkription der vhc-frc-Cluster durch die Anwesenheit von Selen im Wachstumsmedium inhibiert wird, obwohl die Anwesenheit von Spuren von Selen die Voraussetzung dafür ist, dass unter Laborbedingungen maximale Wachstumsraten erreicht werden. Ortsspezifische Mutagenese in der intergenen Region führte zur Identifizierung von Bindungsstellen für positiv und negativ regulatorischen Proteine geführt. In den hier beschriebenen Untersuchungen wurde das Gen für ß-Glucuronidase (uidA) benutzt, um das Transkriptionsniveau der frc- und vhc-Gengruppen in M. voltae-Stämmen (F3 und V1) in vivo indirekt zu verfolgen. Insertionsvektoren wurden konstruiert, um Zufalls-insertionen zu erzeugen. Mit diesem Ansatz wurden keine deregulierten Mutanten gefunden. Jedoch führte die Transformation mit einem Integrationsvektor, der die frc-vhc-intergene Region als Promotorregion für den Selektionsmarker trug, zur Derepression eines Hydrogenasepromotors unter gleichzeitiger Amplifikation des Vektors im Chromosom. Dies wurde als weiterer Anhaltspunkt dafür angesehen, dass es eine Bindungsstelle für den negativen Regulator in der intergenen Region gibt. Daraufhin wurde DNA-Affinitiätschromatogrphie eingesetzt, um zu versuchen, (das) negative Regulatorprotein(e) zu reinigen. An biotinmarkierter DNA, die die hypothetische Bindungsstelle für den negativen Regulator in der intergenen Region enthielt, wurde ein Protein teilweise gereinigt. Die N-terminale Sequenz des Proteins wurde bestimmt. BLAST-Analysen ergaben, dass es zur LysR-Familie prokaryotischer Regulationsproteine gehört. Nach der Erstellung der kompletten Nukelotidsequenz, wurde ein Knockout des Gens im M. voltae-Stamm V1 durchgeführt. Die Zerstörung des Gens im Stamm V1 führte zur Transkription des Reportergens und auch der Hydrogenasegene in Gegenwart von Selen. Dieser Regulator erhielt daher den Namen HrsM (selenabhängiger Repressor von Hydrogenasen in Methanococcus voltae). HrsM ist der erste beschriebene zur bakteriellen LysR-Familie gehörige Regulator in Archaea.


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