Genome-wıde Analysıs Of The Effect Of Bacılysın Bıosynthetıc Operon In Bacıllus Subtılıs

Abstract

Bu çalışmada, Bacillus’un belirli suşları tarafından üretilen dipeptid bir antibiyotik olan basilisinin üretimi ile ilgili düzenleyici mekanizmaların aydınlatılmasının yanısıra basilisinin üretici organizmada etkilediği hücresel olaylar genom bazında aydınlatılmaya çalışılmıştr. Bu doğrultuda öncelikle basilisin biyosentetik operonuna ait promotor bölgesi incelenmiş basilisin promotorunun A tarafından düzenlendiği ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca AbrB, Spo0A, CodY ve ComA düzenleyicilerinin basilisin promotor bölgesine direk bağlandıkları EMSA yöntemi kullanılarak gösterilmiştir. Basilisin sentezinin düzenlenmesine ait bulguların yanısıra, basilisinin hücre içindeki etkilerini göstermek amacıyla, basilisin üreticisi B.subtilis PY79 suşu ve onun basilisin üretemeyen mutantı OGU1 ile, hızlı ve durağan üreme fazlarında, genom bazında karşılaştırmalı transkiptom analizi uygulanmıştır. Transkriptom analizi neticesinde basilisin tarafından yukarı ya da aşağı yönde etkilendiği belirlenen gen veya operonlara ait bulgular RT-qPZR yöntemiyle doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, basilisinin gerek hızlı gerekse durağan büyüme evrelerinde birçok hücresel metabolik prosesleri ve çevre koşullarına uyum sağlayacak bir çok adaptif faaliyetleri etkilediğini ortaya çıkarmıştır.

In this study, regulatory mechanisms related to the synthesis of bacilysin which is a dipeptide antibiotic produced by certain Bacillus strains and besides the genome-based effects of bacilysin itself on the cellular processes in its producer organism was identified. Following this aim, firstly promoter region of bacilysin biosynthetic region was examined and revealed that thşs promoter region was under control of A. Moreover, applied EMSA was elucidated that AbrB, Spo0A, CodY and ComA regulatory proteins directly bind to the promoter region of bacilysin. In addition to the data consedering the regulation of bacilysin biosynthesis, in order to enlighten the effects of bacilysin in its producer, a genome wide comparative transcriptome analysis of wild type control strain PY79, as a natural bacilysin producer, and its bacABCDEF disrupted OGU1 mutant, bacA::lacZ::erm during logarithmic and stationary growth phases were extensively studied. As aresult of transcriptome analysis, evaluated data belonging the genes and operons that are both up or down regulated by bacilysin were further confirmed with RT-qPCR method. Our findings indicate that, bacilysin affects many cellular metabolic processes and adaptive responses to the environmental changes at both logarithmic and stationary growth phases.