See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7829
ETF7829 "Signaaliülekande võrgustik mullabakteris Pseudomonas putida: ColR-ColS kahekomponendilise signaalsüsteemi seos c-di-GMP signaalirajaga (1.01.2009−31.12.2012)", Rita Hõrak, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Molekulaar- ja Rakubioloogia Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7829
Signaaliülekande võrgustik mullabakteris Pseudomonas putida: ColR-ColS kahekomponendilise signaalsüsteemi seos c-di-GMP signaalirajaga
Signal transduction network in Pseudomonas putida: interaction of ColR-ColS phosphorelay with c-di-GMP signaling pathway
1.01.2009
31.12.2012
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.2. MikrobioloogiaB230 Mikrobioloogia, bakterioloogia, viroloogia, mükoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2009−31.12.2009194 365,00 EEK (12 422,19 EUR)
01.01.2010−31.12.2010194 365,00 EEK (12 422,19 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 422,40 EUR
01.01.2012−31.12.201212 422,40 EUR
49 689,18 EUR

Enamik baktereid elab väga muutlikes tingimustes. Seepärast on edukad vaid need bakterid, kes suudavad vastusena pidevalt muutuvatele keskkonnatingimustele oma metabolismi kiiresti ümber kohandada. Keskkonnas toimuvad muutused jõuavad bakterirakku läbi keerukate signaaliradade võrgu. Kuigi praeguseks on kirjeldatud väga paljusid signalisatsioonivõrgustiku komponente (fosforüülrühma ülekandel põhinevad signaalirajad, madalmolekulaarseid signaalmolekule kasutavad rajad), on siiski enamiku oletatavate signaaliradade funktsioon teadmata. Veel vähem teatakse, kuidas on erinevate signaaliradade komponendid omavahel seotud, moodustamaks hästi koordineeritud võrgustikku. Välja pakutud uurimuses kavatseme selgitada ColRS kahekomponendilise signaaliraja rolli taimejuuri koloniseerivas mullabakteris Pseudomonas putida. Kuna meie hiljutised tulemused viitavad, et ColRS signaalirada on seotud tsüklilise di-GMP signaalirajaga, siis plaanime selgitada ka nende kahe raja vahelist seost. Oleme näidanud, et ColRS süsteem reguleerib mitmete membraanivalkude ekspressiooni. Kirjanduse andmetel on ka c-di-GMP seotud mitmesuguste membraanifunktsioonidega. Nendest teadmistest lähtuvalt kavatseme uuringute käigus kontrollida hüpoteesi, et mõlemad signaalirajad aktiveeruvad vastusena membraanistressile. Hüpoteesi testimiseks on oluline (1) välja selgitada ColRS signaaliraja toimimise molekulaarsed mehhanismid ja (2) uurida c-di-GMP mõju colR-mutantsele tüvele iseloomulikele tunnustele (glükoosist põhjustatud membraani lekkimine ja rakkude lüüsumine; suurenenud fenoolitundlikkus; transposooni Tn4652 transpositsiooni häirumine). Töö eesmärgid: 1. Sõelume ColR regulonist välja geenid, mis otseselt mõjutavad ColR-sõltuvaid tunnuseid. 2. Analüüsime võrdlevalt algse ja colR-mutantse tüve membraani komponente in vitro. 3. Uurime c-di-GMP taset kontrollivate tsüklaaside ja hüdrolaaside üleekspressiooni mõju ColR-sõltuvatele fenotüüpidele. 4. Mõõdame c-di-GMP taset erinevates mutantides. 5. ColRS ja c-di-GMP signaaliradu siduvate faktorite otsimiseks kasutame colR-defektse tüve transposoonmutageneesi ja algse tüve komplementeerimist geeniraamatukoguga. Kavandatav projekt annab kindlasti uut teavet üksikute signaaliradade (ColRS ja c-di-GMP) kohta, kuid veel olulisem on, et projekti tulemused aitavad selgitada erinevate signaaliradade vahelisi seoseid ja signaalivõrgustiku kui terviku töötamise põhimõtteid.
To be successful, bacteria have to sense the environment, and efficiently signal the changes that enable a quick adjustment to new conditions. Research in the last decades has revealed a complex bacterial signaling network including various proteins of phosphorelays and different small signaling molecules. Although many specific signal transduction pathways have been thoroughly studied, the function of vast majority remains obscure. Also, little is known how separate signaling components are connected to each other to create a dynamic signaling network. Current proposal aims to unravel the biological function of ColRS two-component signal system in Pseudomonas putida. Given that our unpublished results indicate that ColRS system cross talks with signaling by cyclic di-GMP, which was recently recognized as a ubiquitous bacterial signal molecule, we also intend to clarify the link between ColRS and c-di-GMP. According to our previous results, ColRS system is necessary for membrane functionality and c-di-GMP is also implicated in several membrane-related phenotypes, thus we hypothesize that these two signal pathways are sentinels of membrane condition and could be activated by membrane stress. To test this hypothesis it is necessary to (1) further enlighten the molecular mechanisms of ColRS signaling and (2) study the impact of c-di-GMP level on ColRS regulated phenotypes (glucose-induced membrane leakiness and cell lysis, phenol sensitivity, hindrance of Tn4652 transposition). Aims of the project: 1. Screening of ColR regulon will be undertaken to find gene(s) responsible for ColR-dependent phenotypes. 2. In vitro membrane fractionation studies will be carried out to reveal putative changes in the membrane composition of colR mutant. 3. Some cytoplasmic and membrane locating c-di-GMP cyclases and hydrolases will be over-expressed to analyze the effect of c-di-GMP on ColR-dependent traits. 4. Direct measurement of cellular concentration of c-di-GMP will be carried out to test the hypothesis that in comparison with wild type the amount of c-di-GMP is downregulated in colR-deficient strain. 5. To search for proteins putatively interfering in ColRS and c-di-GMP signaling, the colR mutant will be subjected to transposon mutagenesis or as another approach, will be complemented with P. putida chromosomal gene over-expression library. The proposed project would add valuable new data to understand the mechanisms of on-off switching of ColRS and c-di-GMP signaling.