اگزوپلی فسفاتاز موجود در سودوموناس آئروژینوزا برای تولید فاکتورهای ویرولانسی ضروری است و بیان آن توسط NtrC و PhoB که هر دو در پروموتورهای جداگانه فعالیت می‌کنند؛ کنترل می‌شود

Exopolyphosphatase of Pseudomonas aeruginosa is essential for the production of virulence factors and its expression is controlled by NtrC and PhoB, acting at two interspaced promoters.

مجله MicrobiologyResearch

سال ۲۰۱۳

چکیده

اگزوپلی فسفاتاز (Ppx) موجود در سودوموناس آئروژینوزا توسط ژن PA5241 (ppx) کد می‌شود. Ppx هیدرولیز پلی‌فسفات‌های معدنی (polyPs) به اورتوفسفات (Pi) را کاتالیز می‌کند. در پژوهش حاضر ما ناحیه پروموتور ppx و تنظیم آن تحت شرایط‌ تنش زیست محیطی را تعریف و مشخص کردیم. نقش Ppx در تولید فاکتورهای ویرولانسی مختلف از طریق مطالعات انجام شده بر روی جهش‌یافته نول ppx نشان داده شد. ما به این موضوع پی‌بردیم که ppx تحت کنترل دو پروموتور جداگانه که هر دو توسط محدودیت‌های نیتروژن و فسفات تنظیم می‌شوند؛ قرار دارد. تحت شرایط محدودکننده نیتروژن، بیان ppx بواسطه‌ی پروموتور وابسته به۵۴ σ که توسط یک تنظیم‌کننده پاسخ به نام NtrC فعال شده بود؛ کنترل شد. از سوی دیگر، در شرایط کمبود اورتوفسفات، بیان بواسطه‌ی پروموتور۷۰ σ که توسط PhoB فعال شده بود؛ کنترل شد. نتایج بدست آمده از جهش‌یافته نول ppx نشان می‌دهند که Ppx در تولید فاکتورهای ویرولانس مرتبط با عفونت حاد (به عنوان مثال، فاکتورهای تحریک‌کننده حرکت، تولید رنگدانه آبی/ سبز، درک حد نصاب C6-C12 از طریق هموسرین لاکتون‌) و عفونت مزمن (به عنوان مثال، رامنولیپیدها، تشکیل بیوفیلم) درگیر است. روش‌های مولکولی و فیزیولوژیکی مورد استفاده در این مطالعه نشان می‌دهند که سودوموناس آئروژینوزا به طور مداوم سطوح مناسب Ppx را بدون توجه به شرایط محیطی حفظ می‌کنند. کنترل دقیق بیان ppx به نظر می‌رسد برای بقاء سودوموناس آئروژینوزا و وقوع عفونت حاد و مزمن در میزبان ضروری است.

Abstract

The exopolyphosphatase (Ppx) of Pseudomonas aeruginosa is encoded by PA5241 gene (ppx). Ppx catalyzes the hydrolysis of inorganic polyphosphates (polyPs) to orthophosphate (Pi). In the present work we identified and characterize the promoter region of ppx and its regulation under environmental stress conditions. The role of Ppx in the production of several virulence factors was demonstrated through studies performed on a ppx null mutant. We found that ppx is under the control of two interspaced promoters, dually regulated by nitrogen and phosphate limitation. Under nitrogen-limiting conditions its expression was controlled from a σ ۵۴-dependent promoter activated by the response regulator NtrC. On the other hand, under Pi limitation the expression was controlled from a σ ۷۰ promoter, activated by PhoB. Results obtained from the ppx null mutant demonstrate that Ppx is involved in the production of virulence factors associated with both acute infection (e.g., motility-promoting factors, blue/green pigment production, C6-C12 quorum-sensing homoserine lactones) and chronic infection (e.g., rhamnolipids, biofilm formation). Molecular and physiological approaches used in this study indicate that P. aeruginosa consistently maintains proper levels of Ppx regardless of environmental conditions. The precise control of ppx expression appears to be essential for the survival of P. aeruginosa and the ocurrence of either acute or chronic infection in the host.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد