Regulation of gene transfer and motility in the bacterium Rhodobacter capsulatus by the dinucleotide cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP)
Notice bibliographique
Résumé
Gene transfer agents (GTAs) are bacteriophage-like particles produced by several bacterial and archaeal lineages that contain small pieces of the producing cells’ genomes that can be transferred to other cells in a process similar to transduction. One well-studied GTA is RcGTA, produced by the -proteobacterium Rhodobacter capsulatus. RcGTA gene expression is regulated by several cellular regulatory systems, including the CckA-ChpT-CtrA phosphorelay. A previous study on CtrA, a DNA-binding response regulator protein, showed that transcription of multiple other regulator-encoding genes was affected by its loss. These included genes encoding proteins predicted to be involved in the synthesis and hydrolysis of the second messenger bis-(3’-5’)-cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP). In this thesis, I investigated these genes and found that disruption of four of them (rcc00620, rcc00645, rcc02629, rcc02857) affected RcGTA production and flagellar motility. I performed site-directed mutagenesis of key catalytic residues in the functional domains responsible for diguanylate cyclase (DGC) and phosphodiesterase (PDE) activities involved in synthesizing and hydrolysing cyclic-di-GMP, respectively, and analysed the activities of the wild type and mutant proteins. Through this work, I demonstrated that c-di-GMP acts to inhibit RcGTA production and motility. I subsequently demonstrated that the enzymatic activity of one of the proteins, Rcc00620, is regulated through the phosphorylation status of its REC domain, which is controlled by a cognate histidine kinase protein, Rcc00621. In this system, the phosphorylated form of Rcc00620 is active as a PDE enzyme and stimulates gene transfer and motility. Interestingly, the rcc00620/rcc00621 genes were acquired via horizontal gene transfer from a distantly related α-proteobacterium. I also explored a potential mechanistic link between c-di-GMP and RcGTA regulation via the CckA-ChpT-CtrA phosphorelay and confirmed that c-di-GMP binds to CckA and this shifts its activity from kinase to phosphatase and thereby affects CtrA phosphorylation. All these results add c-di-GMP signaling to the collection of cellular regulatory systems controlling gene transfer in this bacterium and add gene transfer to the diverse list of activities affected by c-di-GMP in bacteria.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».