Image via WikipediaRiset ArtikelTerhadap viabilitas sel Escherichia coli kurang DNA topoisomerase I
Anna Stockum, Robert G Lloyd dan Kristen J Rudolph
Abstrak
Latar belakang
Manipulasi dari helix ganda DNA selama replikasi, transkripsi dan pengolahan asam nukleat lain menyebabkan perubahan DNA topologi, yang menghasilkan stres torsi. Tegangan ini adalah santai dengan topoisomerase DNA, kelas enzim yang ada di semua domain kehidupan. DNA superkoil negatif adalah santai dengan topoisomerase IA jenis yang tersebar luas pada bakteri, archaea dan eukariota. Dalam Escherichia coli ada data yang bertentangan tentang viabilitas sel DeltatopA kurang topoisomerase I.
Hasil
Dalam studi ini kami berusaha untuk mengklarifikasi apakah E. coli sel kurang topoisomerase I adalah layak dengan menggunakan alat tes plasmid berbasis mematikan yang memungkinkan kita untuk menyelidiki fenotip sel DeltatopA tanpa kehadiran dari setiap mutasi kompensasi. Hasil kami menunjukkan bahwa sel kurang topoisomerase saya menunjukkan cacat pertumbuhan ekstrim dan tidak dapat dibudidayakan tanpa akumulasi mutasi kompensasi. Ini cacat pertumbuhan sebagian dapat ditekan oleh overekspresi topoisomerase III, IA topoisomerase tipe lainnya dalam E. coli, menunjukkan bahwa akumulasi stres torsi adalah, setidaknya sebagian, bertanggung jawab untuk mematikan sel DeltatopA. Tidak adanya RNase HI sangat memperburuk fenotip sel kurang topoisomerase I, yang mendukung gagasan bahwa pemrosesan RNA: DNA hibrida sangat penting dalam sel DeltatopA. Namun, kami tidak melihat penindasan fenotip DeltatopA dengan meningkatkan tingkat R loop enzim pengolahan, seperti RNase HI atau RecG.
Kesimpulan
Data kami menunjukkan jelas bahwa E. coli sel tidak layak karena tidak adanya DNA topoisomerase saya tanpa kehadiran mutasi kompensasi. Selanjutnya, data kami menunjukkan bahwa akumulasi R-loop bukan alasan utama untuk pertumbuhan cacat parah sel kekurangan saya topoisomerase, yang berbeda dengan literatur saat ini. Kemungkinan alasan untuk perbedaan ini dibahas.
Artikel lengkap tersedia sebagai PDF.
On the viability of Escherichia coli cells lacking DNA topoisomerase I
Anna Stockum, Robert G Lloyd and Christian J Rudolph
Abstract (provisional)
Background
Manipulations of the DNA double helix during replication, transcription and other nucleic acid processing cause a change of DNA topology, which results in torsional stress. This stress is relaxed by DNA topoisomerases, a class of enzymes present in all domains of life. Negatively supercoiled DNA is relaxed by type IA topoisomerases that are widespread in bacteria, archaea and eukaryotes. In Escherichia coli there is conflicting data about viability of DeltatopA cells lacking topoisomerase I.
Results
In this study we sought to clarify whether E. coli cells lacking topoisomerase I are viable by using a plasmid-based lethality assay that allowed us to investigate the phenotype of DeltatopA cells without the presence of any compensatory mutations. Our results show that cells lacking topoisomerase I show an extreme growth defect and cannot be cultured without the accumulation of compensatory mutations. This growth defect can be partially suppressed by overexpression of topoisomerase III, the other type IA topoisomerase in E. coli, suggesting that the accumulation of torsional stress is, at least partially, responsible for the lethality of DeltatopA cells. The absence of RNase HI strongly exacerbates the phenotype of cells lacking topoisomerase I, which supports the idea that the processing of RNA:DNA hybrids is vitally important in DeltatopA cells. However, we did not observe suppression of the DeltatopA phenotype by increasing the level of R-loop processing enzymes, such as RNase HI or RecG.
Conclusions
Our data show unambiguously that E. coli cells are not viable in the absence of DNA topoisomerase I without the presence of compensatory mutations. Furthermore, our data suggest that the accumulation of R-loops is not the primary reason for the severe growth defect of cells lacking topoisomerase I, which is in contrast to the current literature. Potential reasons for this discrepancy are discussed.
The complete article is available as PDF.
0 Response to "On the viability of Escherichia coli cells lacking DNA topoisomerase I"
Posting Komentar