The Regulatory RNAs of Bacillus subtilis
Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: In vrijwel alle organismen wordt RNA aangemaakt dat niet codeert voor eiwit, maar een regulerende functie heeft. Dit proefschrift beschrijft de identificatie van ~1600 nieuwe potentiële regulatie-RNAs in de bodembacterie Bacillus subtilis die veel voor biotechnologische toepassingen ingezet wordt. Voor het voorspellen van biologische functies van deze RNAs werd een bioinformatica-pijplijn ontwikkeld met speciale aandacht voor de zogenaamde antisense-RNAs (asRNAs) en kleine regulatie-RNAs (srRNAs). De eerste categorie RNAs ontstaat wanneer transcriptie plaatsvindt vanaf de DNA-streng die complementair is aan de eiwit-coderende streng. Maar liefst 13% van alle eiwit-coderende B. subtilis genen blijkt te overlappen met asRNAs. De functie van één van deze asRNAs werd in detail onderzocht. Dit molecuul blijkt een cruciale rol te spelen bij het aanpassen van ribosomen onder stress-condities, met name alcohol-geïnduceerde stress. SrRNAs kunnen specifieke interacties aangaan met eiwit-coderende mRNAs en reguleren zo de gen-expressie. Eén van de onderzochte srRNAs blijkt de expressie van een belangrijke transcriptiefactor te reguleren, waardoor variatie in de groeisnelheden van verschillende B. subtilis cellen binnen één populatie ontstaat. Deze heterogeniteit kan een belangrijk evolutionair voordeel zijn, aangezien snel groeiende cellen in korte tijd een ecologische niche kunnen bezetten, terwijl langzaam-groeiende cellen vaak resistenter zijn tegen fysieke stress en antibiotica. Tenslotte werd aangetoond dat een nieuw geïdentificeerd RNA molecuul de antibioticum-geïnduceerde productie van een antibioticum-effluxpomp reguleert. Op deze manier levert het een bijdrage aan bacteriële antibioticumresistentie. Tezamen geven de beschreven studies geheel nieuwe inzichten in de wereld van het bacteriële RNA met belangrijke implicaties voor biotechnologische toepassingen en de strijd tegen antibioticumresistentie.
Author: Ruben A. T. Mars
Language: English
Subfield: Genetics
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2498059809