Dokument: Untersuchungen zur Expression, Stabilität und Funktion der regulatorischen 6S RNA von E. coli
| Titel: | Untersuchungen zur Expression, Stabilität und Funktion der regulatorischen 6S RNA von E. coli | |||||||
| Weiterer Titel: | Studies on the expression, stability and function of the regulatory 6S RNA from E. coli | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=8386 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20080711-131432-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Neußer, Thomas [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Wagner, Rolf [Gutachter] Prof. Dr. Ernst, Joachim F. [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | DNA binding proteins; ncRNAs; in vitro transcription; RNA polymerase; stationary phase; transcription regulation | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibung: | Die 184 Nukleotide lange 6S RNA aus Escherichia coli ist eine stabile RNA, die über die Wachstumsphasen akkumuliert. Als regulatorische RNA hat sie eine bedeutende Funktion bei der Anpassung an wechselnde Wachstumsbedingungen. Aufgrund ihrer konservierten Sekundärstruktur, die einem offenen DNA-Promotor ähnelt, kann die 6S RNA in vivo spezifisch an das Eσ70-Holoenzym der RNA-Polymerase binden und dadurch die Transkription beeinflussen. Wichtig für das Verständnis der Funktion der 6S RNA ist die Frage, wie die Akkumulation über die Wachstumsphase erfolgt.
Das Gen für die 6S RNA (ssrS) wird von den beiden Tandempromotoren ssrS P1 und P2 kontrolliert. Der erste Teil dieser Arbeit beschreibt die Effekte von Nukleoid-assoziierten Proteinen (NAPs), die für ihre phasenabhängige Regulation bekannt sind, auf die Synthese der 6S RNA. Dazu wurde die in vivo Expression der 6S RNA mittels primer extension-Analysen von Gesamt-RNA aus Deletionsmutanten von einzelnen NAPs (FIS, H NS, LRP bzw. StpA) untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass alle Proteine außer StpA die 6S RNA-Expression in der stationären Phase dereprimieren. Alle verwendeten NAPs bildeten spezifische Komplexe mit der ungekrümmten, aber flexiblen upstream-Region des ssrS-Gens in Gelretardierungsexperimenten. H NS und StpA binden kooperativ, FIS und LRP dagegen sequenzspezifisch. H NS, LRP und StpA inhibieren in vitro die Transkription mit den Holoenzymen Eσ70 und Eσ38 von beiden ssrS Promotoren. Dagegen weist FIS eine differentielle Regulation auf. Während mit dem Eσ70-Holoenzym der ssrS P1 leicht aktiviert wurde, dirigierte FIS die Transkription des Eσ38-Holoenzyms vom σ38-abhängigen P2 zum σ70-abhängigen P1 Promotor. Die Wirkung von FIS und LRP auf die in vitro Transkriptionsreaktion ist gut mit den DNase I footprint-Ergebnissen beider Proteine erklärbar, für die außerdem überlappende Bindestellen identifiziert werden konnten. Es konnte gezeigt werden, dass beide ssrS Promotoren nicht der Stringenten Kontrolle unterliegen, jedoch gibt es Hinweise auf eine Autoregulation der 6S RNA. Die Expression der 6S RNA wird durch die konzertierte Wirkung der NAPs in Abhängigkeit veränderter Umweltbedingungen gesteuert und dadurch in das globale Regulationsnetzwerk der Zelle eingebunden. Im zweiten Teil dieser Arbeit zeigten Transkriptomvergleiche zwischen Wildtyp und ssrS-Deletionsmutante geringe Veränderung der mRNA-Level in der stationären Phase. Neben Genen, die in Stressanpassung involviert sind, waren vor allem mRNAs der ribosomalen Proteinoperons in Abwesenheit der 6S RNA reduziert. Die RNA-Polymerase kann die 6S RNA in vitro als template für die DNA-unabhängige Synthese der so genannten de novo RNA benutzen. Bei plötzlich verbesserten Nährstoffbedingungen in der stationären Phase zeigte die 6S RNA eine verringerte Stabilität. Vermutlich ist die Bildung des de novo-Transkripts beim Freisetzen der RNA-Polymerase von der 6S RNA notwendig, womit sie eine wichtige Rolle beim schnellen Umschalten bei wechselnden Umweltbedingungen übernimmt. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Molekularbiologie der Prokaryoten | |||||||
| Dokument erstellt am: | 11.07.2008 | |||||||
| Dateien geändert am: | 11.07.2008 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 20.05.2008 | |||||||
| Datum der Promotion: | 25.06.2008 |
