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GRAD-seq in Atemwegserreger findet neuen Akteur in der Kompetenzkontrolle

Die jüngste Publikation von Jörg Vogel im EMBO Journal beschreibt die Identifizierung des RNA/Protein-Komplexes im Gram-positiven Erreger S. pneumoniae.

In der März-Ausgabe des EMBO-Journals zeigen Jörg Vogel und seine Kollegen vom Karolinska-Institut (Stockholm, Schweden), wie die Grad-seq-Analyse von Streptococcus pneumoniae die erste zelluläre RNA/Protein-Komplexom-Ressource für ein gram-positives Bakterium liefert, das gleichzeitig die weltweit häufigste bakterielle Ursache für ambulant erworbene Lungenentzündungen darstellt. Darüber hinaus beschreiben sie ihre Entdeckung einer spezifischen Exonuklease als einen neuen Akteur im Kompetenzregulon für DNA-Aufnahme und Pneumokokken-Virulenz. 

ABSTRACT
RNA-Protein-Interaktionen sind die entscheidende Grundlage für viele Schritte der bakteriellen Genexpression, einschließlich der posttranskriptionellen Kontrolle durch kleine regulatorische RNAs (sRNAs). Im starken Gegensatz zu den jüngsten Fortschritten bei der Analyse gramnegativer Bakterien ist das Wissen über RNA-Proteinkomplexe bei grampositiven Arten nach wie vor gering. Hier haben wir den Grad-seq-Ansatz verwendet, um ein umfassendes Bild solcher Komplexe bei Streptococcus pneumoniae zu erhalten, wobei wir die Sedimentationsprofile von insgesamt ~ 88% der Transkripte und ~ 62% der Proteine dieses wichtigen Humanpathogens bestimmen konnten. Die Analyse der Verteilung der Moleküle im Gradienten und die anschließende Tag-basierte Proteinerfassung identifizierten Interaktionen der Exoribonuklease Cbf1/YhaM mit sRNAs, die die bakterielle Kompetenz für die DNA-Aufnahme kontrollieren. Unerwarteter Weise stabilisiert die nukleolytische Aktivität von Cbf1 diese sRNAs und fördert dadurch ihre Funktion als Repressoren der Kompetenz. Insgesamt stellen diese Ergebnisse die erste RNA/Protein-Komplexom-Ressource einer Gram-positiven Bakterienspezies dar und veranschaulichen, wie dies zur Identifizierung neuer molekularer Akteure mit Funktionen in der RNA-basierten Regulation virulenzrelevanter Signalwege genutzt werden kann.

J. Hör, G. Garriss, S. Di Giorgio, L.-S. Hack, J. T. Vanselow, K. U. Förstner, A. Schlosser, B. Henriques‐Normark, J. Vogel. Grad‐seq in a Gram‐positive bacterium reveals exonucleolytic sRNA activation in competence control. EMBO J (2020)39:e103852. DOI: 10.15252/embj.2019103852

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Nina-Vanessa Panitz

Pressekontakt

Dr. Nina-Vanessa Panitz

Nina Panitz ist ausgebildete Parasitologin vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Als wissenschaftliche Koordinatorin am HIRI betreut sie verschiedene Aktivitäten an der Schnittstelle von Wissenschaft und Verwaltung. Sie sorgt dafür, dass HIRI-Forscher ihre Zeit mit dem verbringen können, was sie lieben: Forschung.


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