rpoB -rpoB

RpoB geninin bakteriyel β alt birimi kodlayan RNA polimeraz . rpoB, plastid kodlu RNA polimerazın (PEP) beta alt birimini oluşturduğu bitki kloroplastlarında da bulunur. Bakterilerde bir transkripsiyon inhibitörü olan tagetitoxin de PEP'i inhibe ederek bitkilerde bulunan kompleksin bakterilerdeki homolog enzime çok benzer olduğunu gösterir. 1342 amino asidi kodlayarak bakteri hücresindeki en büyük ikinci polipeptittir. Rifampin gibi rifamisin antibakteriyel ajanlara direnç kazandıran mutasyonların yeridir . Rifamisinlere direnç kazandıran rpoB'deki mutasyonlar bunu, RNA polimeraz üzerindeki rifamisin bağlanma bölgesinin kalıntılarını değiştirerek, böylece rifamisinler için rifamisin bağlanma afinitesini azaltarak yapar.

Bazı bakteriler, filogeniyi incelemek için moleküler belirteç olarak yaygın olarak kullanılan 16S rRNA geninin çoklu kopyalarını içerir . Bu durumlarda, rpoB geni mikrobiyal çeşitliliği incelemek için kullanılabilir.

İlaç direnci

Düzgün mutasyon (lar) olmayan bir bakteri olarak rpoB rifampisin β alt birimi ve bir RNA sekansının en fazla iki veya üç baz çifti transkripsiyonu ve hücre içinde protein üretilmesini durdurma önler polimeraz çatal yakınındaki bir bölgeye bağlanır. RpoB geni boyunca uygun lokuslarda mutasyona sahip bakteriler bu etkiye dirençlidir.

E. coli'de rifampisine direnç kazandıran rpoB mutasyonları oluşturmak için Jin ve Gross tarafından ilk çalışmalar yapıldı . Üç mutasyon kümesi tanımlandı, küme I 507-533 kodonlarında, küme II 563-572 kodonlarında ve küme III kodon 687'de. Bu mutasyonların çoğu, küme I olarak adlandırılan bir 81 baz çifti (bp) bölgesinde yer alır. "Rifampisin Direnci Belirleme Bölgesi (RRDR)". Bu direnç tipik olarak, DNA'daki bir bazın bir diğeriyle ikame edildiği ve yeni dizilim, rifampisin moleküllerinin polimeraza bağlanmasını engelleyen büyük bir yan zincire sahip bir amino asidi kodladığı bir mutasyonla ilişkilidir.

Rifampisin bağlanma bölgesinden uzakta bulunan polimerazın β alt biriminde meydana gelebilecek ve hafif dirençle sonuçlanabilecek ek mutasyonlar da vardır. Potansiyel olarak bu alanların şeklinin rifampisin bağlanma bölgesinin oluşumunu etkileyebileceğini gösterir.

Nükleik asit probları mutasyonları tespit edebilir rpoB kazandırır rifampisin direncinin olduğu. İçin , Mycobacterium tuberculosis (olduğu gibi, geleneksel olarak sayılı en sık karşılaşılan rifamisin dirençli mutasyonları kodonlar 516, 526 içerir ve 531 Escherichia coli rpoB ). Bu mutasyonlar, nispeten düşük bir uygunluk kaybı ile yüksek rifampisin direnci ile sonuçlanır. İçin Staphylococcus aureus , en sık karşılaşılan rifamisin dayanıklı mutasyon 526 kodon içerir.

Rifampisine direnç kazandırmaya ek olarak, Vancomycin Intermediate S. aureus (VISA) suşlarının %70'inde belirli rpoB mutasyonları tanımlanmıştır .

rpoB Mutasyonlarının Fizyolojik Etkileri

rpoB geninin mutasyonlara duyarlı bölgeleri tipik olarak iyi korunur, bu da yaşam için önemli olduklarını gösterir. Bu, bu bölgelerdeki mutasyonların organizmanın genel uygunluğu üzerinde bir miktar etkiye sahip olma ihtimalini çok yükseltir. Bu fizyolojik değişiklikler, düşük bir büyüme hızı, sıcaklıktaki artış veya düşüşlere karşı artan hassasiyet ve RNA zinciri uzaması ve transkripsiyon sonlandırmasının özelliklerindeki değişiklikleri içerebilir. Bununla birlikte, bu tür değişiklikler tüm bakterilerde evrensel değildir. M. tuberculosis'in kodon 450'sindeki bir mutasyon, küçük bir zindelik kaybına yol açarken, S. aureus'taki karşılık gelen mutasyon , bakterilerin zar zor hayatta kalmasına neden olur.

İçinde Neisseria meningitidis rpoB mutasyonları metabolize karbonhidratların yanı sıra yer alan enzimler yer alan enzimlerin ekspresyonunu artırmak için gözlenmiştir sitrik asit döngüsü ve transkripsiyon uzama. Aynı zamanda ATP üretimi, hücre bölünmesi ve lipid metabolizmasında yer alan enzimlerin tümü aşağı regüle edilir veya normalden daha düşük bir seviyede ifade edilir.

İçinde M. tuberculosis rpoB geninin mutasyon önemli ölçüde düzenleyebildiğini poliketit sentaz , potansiyel olarak fitioserol dimikoserosat tarafından üretilen bir lipidin artan üretimi gösteren M. tuberculosis ve bakteri virülans implike. Mutasyonlar ayrıca RNA polimerazın kendisinde promotör bağlanmasını, uzamasını, sonlandırılmasını ve transkripsiyona bağlı onarım işlemlerini etkiler. Bu nedenle, ilgi antibiyotik direnci verme yeteneklerine kaymadan önce transkripsiyon mekanizmalarını incelemek için rpoB mutasyonları kullanıldı. Belirli mutasyonlar, rifampisin varlığında antibiyotik olmadığında olduğundan daha iyi büyüyen M. tuberculosis suşları ile bile sonuçlanabilir .

Eritromisin ( Saccharopolyspora erythraea ) ve vankomisin ( Amycolatopsis orientalis ) gibi doğal olarak oluşan antibiyotikleri üretmek için kullanılan bakterilerde, belirli rpoB mutasyonları, bu mutasyonlara sahip bakterilerin antibiyotik üretimini artırabilir.

Referanslar