Промежуточная микроскопия помогает выявить тормозной механизм в жизненном цикле Streptomyces
Производство этих антибиотиков, используемых бактериями для защиты от конкурентов, координируется как часть сложного жизненного цикла, который заканчивается образованием спор.
В репродуктивном процессе споруляции бактерии переходят в состояние покоя, что повышает их выживаемость в неблагоприятных условиях.
Если исследователи смогут понять, как контролируется такой репродуктивный жизненный цикл, они могут использовать производство клинически полезных антибиотиков.
В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Американского общества микробиологии, mBio , исследователи из Центра Джона Иннеса обнаружили, что ключевой белок действует как «тормоз» для обеспечения правильного времени споруляции у Streptomyces . Этот белок представляет собой ДНК-связывающий белок, называемый BldC.
Команда показала, что когда они сняли тормоз, удалив ген, который кодирует белок, споруляция происходит слишком рано.
Чтобы понять, как работает этот тормоз BldC, команда использовала метод, называемый Chromatin-Immunoprecipitation-sequencing (ChIP-seq).
Этот метод позволяет исследователям использовать специфическое антитело, чтобы определить, где белок BldC связывается с хромосомой Streptomyces . Другая техника, называемая RNA-sequencing (RNA-seq), позволила им увидеть, какие гены включены или выключены белком BldC.
«Этот подход показал, что тормоз BldC работает, поддерживая выключение важных генов, необходимых для споруляции, в то время, когда Streptomyces хочет расти непродуктивно», — объясняет первый автор доктор Мэтт Буш.
«К нашему удивлению, эти исследования показали, что, помимо выключения некоторых генов, BldC может включать и другие гены . Поскольку BldC связывается во многих положениях хромосомы, одна из возможностей состоит в том, что он также служит для организации структуры хромосомы — это связанный с нуклеоидом белок). »
Один вопрос, на который еще предстоит ответить в будущих исследованиях: как удалить BldC- «тормоз»?
Исследования использовали модель организма , Streptomyces venezuelae ( «Свен»). Основным преимуществом S. venezuelae является то, что, в отличие от других модельных видов, он спорулирует как в жидких, так и на твердых чашках с агаром.
«Это означает, что мы можем использовать покадровую флуоресцентную микроскопию для создания фильмов о Streptomyces, проходящих весь жизненный цикл от споры до споры в режиме реального времени. Мы можем наложить флуоресцентную« метку »на белок в клетке, чтобы увидеть, где он идет и когда. Здесь мы помещаем метку на белок «FtsZ», который требуется для события деления клетки, которое производит споры. » говорит доктор Буш.
