Bakteriális gének szerepe a szimbiotikus gümő inváziójában
Title in English
The role of bacterial genes in the invasion of the symbiotic nodule
Panel
Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent
Insitute of Biology (University of Pécs)
Participants
Hoffmann, Gyula Mátics, Róbert Siposné dr. Kerepesi, Ildikó
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
11.870
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Hoszú távú célunk, hogy megértsük a szimbiotikus nitrogénkötő gümő kifejlődését, és azonosítsuk az invázióban fontos bakteriális géneket. E pályázatban feladatunk volt, hogy (i) elemezzük azon rkp géneket, melyek a Sinorhizobium meliloti 41 törzs specifikus KR5 kapszuláris poliszacharidjának bioszintézisében vesznek részt, (ii) meghatározzuk pontos funkcióját a pha géneknek, melyekről feltételeztük, hogy a pH-homeosztázisban fontosak.
Fágreceptorban hibás baktérium és host range fág mutánsok molekuláris genetikai elemzése révén kimutattuk, hogy a 16-3 fág receptorának fontos alkotója az RkpM fehérje, és azonosítottuk a fág h génjét, mely a farki rost fehérjét kódolja. A KR5 antigénről kimutattuk, hogy csak a szimbiotikus gümő inváziójakor fontos, de nem alkotója a fágreceptornak.
Befejeztük a DNS-szekvencia meghatározást az rkp-3 régióban, és vizsgáltuk az azonosított gének szerepét. Egyes és kettős rkpY mutánsok segítségével, amelyekben a második mutáció különböző rkp génekben volt kimutattuk, hogy (i) az rkpY mutánsok által termelt poliszacharid nem prekurzora a KR5 antigénnek, és hogy (ii) az rkpR gén ennek az új poliszacharidnak a bioszintézisében játszik szerepet.
A pha gének szerepét kifordított membrán vezikulákon végzett fiziológiai kísérletekben vizsgáltuk. Kimutattuk, hogy a K+ adás proton kiáramlást eredményez, ami alátámasztja korábbi feltételezésünket, hogy e gének egy K+/H+ antiportert kódolnak.
Results in English
Our long term goal is to understand the development of nitrogen fixing symbiotic nodule and to identify bacterial genes involved in the invasion. In this project we focus on (i) the analysis of the rkp genes involved in the biosynthesis of the strain specific KR5 polysaccharide of Sinorhizobium meliloti 41, and (ii) analysis of function of pha gene clusters presumed to be important in pH-homeostasis.
The molecular genetic analysis of phage receptor bacterial and host-range phage mutants resulted in the identification of the RkpM protein as an essential part of the 16-3 phage receptor, and in the identification of h gene of the phage encoding the tail-fiber protein. The KR5 antigen were shown only to be important in the invasion of symbiotic nodule but not in the structure of phage receptor.
DNA-sequence analysis of the rkp-3 region was completed and the role of the identified genes were examined. Using single and double rkpY mutants, where the second mutations were in different rkp genes, it was shown that (i) the polysaccharide produced by the rkpY mutant was not a precursor of the KR5 antigen, (ii) the rkpR gene is involved in the synthesis of this new polysaccharide.
The role of the pha genes were examined on everted membrane vesicles. It was shown that addition of K+ results in proton efflux supporting our hypothesis that pha genes encode for a K+/H+ antiporter.
Mátics, Róbert, Varga, Sándor, Opper, Balázs, Roulin, Alexandre, Horváth Győző, Putnoky, Péter, Hoffmann, Gyula: Partitioning of genetic (RAPD) variability among sexes and populations of the barn owl. (Tyto alba) in Europe, J Raptor Res 39 (2): 142-148, 2005
Nagy Tibor, Deák Veronika, Pálvölgyi Adrienn, Kerepesi Ildikó, Putnoky Péter: Az rkpRST gének és a kapszuláris poliszacharid bioszintézis Sinorhizobium meliloti baktériumban, VI. Magyar Genetikai Kongresszus és XIII. Sejt és Fejlődésbiológiai Napok 2005. április 10-12. Eger - p133., 2005
Péter Putnoky, Veronika Deák, Krisztina Békási, Adrienn Pálvölgyi, Anita Maász, Zsuzsanna Palágyi, Gyula Hoffmann, Ildikó Kerepesi: H protein of bacteriophage 16-3 and RkpM protein of Sinorhizobium meliloti 41 are involved in phage adsorbtion., J Bacteriol 186:1591-1597, 2004
Putnoky Péter Kerepesi Ildikó, Nagy Enikő, Nagy Tibor, Bradley L. Reuhs: Mi a szerepe az rkpY génnek?, V. Magyar Genetikai Kongresszus 2003. április 13-15, Siófok - p141, 2003
