大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体对DNA复制起始的调控机制

基本信息
批准号:31700034
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:范丽菲
学科分类:
依托单位:内蒙古大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王郑,苑红,周玲,刘伟,卢君萍
关键词:
ArcB/ArcA二组分体细胞周期DNA复制起始信号分子大肠杆菌
结项摘要

Bacterial two-component system (TCS) is acting as sensors to help bacteria response to environmental changes via regulating transcription of a number of target genes. The ArcB/ArcA two-component system of Escherichia coli regulates gene expression in response to the redox conditions of growth. We found that deletion of the regulator gene arcA of E. coli ArcB/ArcA disturbed initiation of DNA replication; ArcA-GFP fusion protein was found to colocalize with chromosomes; the DnaK、PurL、PurA、OmpA or RpoB protein was co-immunoprecipitated with ArcA-GFP. Interestingly, all these phenomena depend on nutrition supplements; however, the mechanisms behind these observations are still unclear. Here, we plan to define (i) target genes controlled by ArcB/ArcA in a manner of nutrition-dependent, and the effects of these genes on initiation of DNA replication; (ii) the proteins which can interact with ArcA under different nutrition conditions, and effects of these proteins on initiation of replication; (iii) the binding of ArcA to the oriC region in vivo; (iv) effects of 20 amino acids and 4 deoxynucleotides on initiation of replication in arcA mutant. Finally, the results obtained can be expected to explain the mechanisms of how ArcB/ArcA regulates initiation of DNA replication.

细菌通过二组分体感受外界环境因子的变化,继而通过调节其靶基因的表达来适应环境。大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体感知环境氧条件变化,影响一系列基因表达。本课题前期实验发现ArcB/ArcA二组分体调节基因arcA缺失显著影响DNA复制起始,用质粒表达ArcA蛋白能将∆arcA突变表型恢复为野生型表型,ArcA-GFP融合蛋白与染色体共定位,DnaK、PurL、PurA、OmpA、RpoB蛋白与ArcA免疫共沉淀。这些现象都依赖于营养条件, 但其分子机制尚不清楚。本项目拟确定由ArcB/ArcA调控的营养特异性靶基因及其对复制起始的影响方式、与ArcA相互作用的营养特异性蛋白及其对复制起始的影响、ArcA对复制原点oriC的结合;以及20氨基酸和4种核苷酸分别对∆arcA突变体复制起始的影响。这将是首次在大肠杆菌中详细探索ArcB/ArcA赖以影响DNA复制起始的营养信号及调控机制。

项目摘要

细菌通过二组分体感受外界环境因子的变化,继而通过调节其靶基因的表达来适应环境。大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体感知环境氧条件变化,影响一系列基因表达。本课题发现ArcB/ArcA二组分体号转导系统以依赖营养模式影响DNA复制起始,即营养丰富时,ArcB/ArcA信号转导系统促进DNA复制起始,而外界营养较差时,ArcB/ArcA信号转导系统会抑制DNA复制起始。半胱氨酸在一定程度上补救ArcB/ArcA信号转导系统缺失所引起的染色体复制起始变化。添加脱氧核糖核苷酸可以补救ArcB/ArcA信号转导系统缺失所致的染色体复制式样的改变,其中嘧啶的效果尤其显著。用RNA-seq技术,分别检测了∆arcB和∆arcA细胞在LB或ABTGcasa培养基上基因组表达变化谱,并与野生型细胞比较分析发现,在缺失ArcB/ArcA信号转导系统时,AceF、Fis、GlnQ、RimO、Ffs和NlpD参与的细胞过程可能有助于维持正常细胞活动。综上所述,我们认为ArcB/ArcA信号转导系统感知营养信号如脱氧核苷酸,并结合调节细胞运动对环境营养做出响应,是一种营养依赖响应。这是首次在大肠杆菌中详细探索ArcB/ArcA赖以影响DNA复制起始的营养信号及调控机制。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
2

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020
3

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
4

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
5

An improved extraction method reveals varied DNA content in different parts of the shells of Pacific oysters

An improved extraction method reveals varied DNA content in different parts of the shells of Pacific oysters

DOI:10.1051/alr/2019003
发表时间:2019

范丽菲的其他基金

相似国自然基金

1

大肠杆菌YfiF蛋白对DNA复制起始的调控机制

批准号:31360208
批准年份:2013
负责人:莫日根
学科分类:C0502
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
2

大肠杆菌染色体复制起始调控机理的研究

批准号:30060003
批准年份:2000
负责人:莫日根
学科分类:C0104
资助金额:16.00
项目类别:地区科学基金项目
3

酵母DNA体外复制的定点起始机制

批准号:39770363
批准年份:1997
负责人:吴家睿
学科分类:C0703
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
4

双组分信号转导系统ArcA/ArcB调控副猪嗜血杆菌致病性的分子机制研究

批准号:31860709
批准年份:2018
负责人:丁玲强
学科分类:C1803
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目