Expressionsprofilierung von translationsassoziierten Genen in sporulierendem Bacillus subtilis und die Folgen der Sporulation durch Geninaktivierung

Eine DNA-Mikroarray-Technik wurde verwendet, um globale Veränderungen im Transkriptionsmuster von translationsassoziierten Genen zu demonstrieren, die vierundfünfzig ribosomale Proteine, einschließlich eines putativen ribosomalen Gens, und elf Translationsfaktoren in sporulierendem B. subtilis kodieren. Wir fanden, dass die mRNA-Spiegel von neun Genen, die am Translationssystem beteiligt sind und die Gene für drei ribosomale Proteine (rpmA, rpmGB und ctc) sowie zwei Translationsfaktoren (efp und frr) beinhalten, zu Beginn der Sporulation auf einem hohen Niveau gehalten wurden. Das ypfD-Gen, das das homologe ribosomale Protein S1 kodiert, wurde ebenfalls signifikant in der frühen Sporulationsphase exprimiert. Um die Bedeutung dieser Gene für die Sporulation zu demonstrieren, wurden Mutanten unter Verwendung des pMutinT3-Störvektors konstruiert. Wir stellten eine beeinträchtigte Sporulation in den Mutanten von rpmA (Gen für das ribosomale Protein L27), efp (Elongationsfaktor P), frr (Ribosomenrecyclingfaktor) und ypfD fest. Der Effekt war besonders ausgeprägt im efp-Mutanten, dessen Sporulation völlig aufgehoben wurde, ohne das Wachstum zu beeinflussen. Die reduzierte Expression von rpmGB (ribosomales Protein L33) führte nur bei hoher Temperatur (47 Grad C) zu einer beeinträchtigten Sporulation. Nur der rplI-Mutan, der das ribosomale Protein L9 kodiert, konnte nicht erhalten werden, was impliziert, dass seine Funktion für die Lebensfähigkeit essentiell ist. Somit haben wir erfolgreich die Bedeutung mehrerer translationsassoziierter Gene in der Sporulation durch die Ergebnisse der Genexpressionsprofilierung demonstriert.