Caracterización de los genes que codifican a sistemas TA encontrados en el cromosoma de Pseudomonas aeruginosa PAO1

Abstract

Toxin-Antitoxin systems are small genetic elements made up of a toxin gene and its antitoxin. Plasmid-related TA systems participate as plasmid stability aids, and TA systems have now also been found in virulence-related bacterial chromosomes. In the chromosome of Pseudomonas aeruginosa PAO1, the orfs pao124, pao125, pao4674 and pao729 were identified, which encode approvable TA systems. The in silico analysis of the orfs pao124 and 125 suggests that they form an operon where the orf pao124 encodes a protein with 41% identity with the RelE protein (toxic component) while the orf pao125 encodes a protein with 34% Identity with the RelB protein (antitoxin) of the E. coli TA system. The orf pao729 encodes a protein with 58% identity with the ParE protein (toxin) of the Pseudomonas syringae TA system. The orf pao4674 encodes a protein with 40% identity to the HigA protein with an HTH domain which is a transcriptional regulator of the E. coli TA system. However, in the case of orfs pao729 and pao4674, neighboring genes that encode proteins from TA systems were not identified, suggesting that these are expressed individually. The objective of this work was to characterize the function of the genes that encode TA systems found on the P. aeruginosa PAO1 chromosome. First, an in silico analysis of the orfs pao124, pao125, pao4674 and pao729 was carried out in search of regulatory genetic elements, identifying probable promoters 70 (ơ70) for each of the orfs, suggesting that these genes may be functional.

Los sistemas Toxina–Antitoxina son pequeños elementos genéticos compuestos por un gen toxina y su antitoxina. Los sistemas TA relacionados con plásmidos participan como auxiliares de estabilidad plasmídica y en la actualidad también se han encontrados sistemas TA en cromosomas bacterianos relacionados con virulencia. En el cromosoma de Pseudomonas aeruginosa PAO1 se identificaron los orfs pao124, pao125, pao4674 y pao729 los cuales codifican aprobables sistemas TA. El análisis in silico de los orfs pao124 y 125 sugiere que estos forman un operón en donde el orf pao124 codifica una proteína con un 41% de identidad con la proteína RelE (componente toxico) mientras que el orf pao125 codifica una proteína con un 34% de identidad con la proteína RelB (antitoxina) del sistema TA de E. coli. El orf pao729 codifica a una proteína con un 58% de identidad con la proteína ParE (toxina) del sistema TA de Pseudomonas syringae. El orf pao4674 codifica a una proteína con un 40% de identidad con la proteína HigA con un dominio HTH el cual es un regulador transcripcional del sistema TA de E. coli. Sin embargo, para el caso de los orfs pao729 y pao4674, no se identificaron genes aledaños que codifican a proteínas de sistemas TA, sugiriendo que estos se expresan de manera individual. El objetivo de este trabajo fue realizar la caracterización de la función de los genes que codifican a sistemas TA encontrados en el cromosoma de P. aeruginosa PAO1. Primeramente se realizó un análisis in silico de los orfs pao124, pao125, pao4674 y pao729 en busca de elementos genéticos de regulación, identificando probables promotores 70 (ơ70 ) para cada uno de los orfs, sugiriendo que estos genes pueden ser funcionales. Posteriormente, se realizó una clonación de los orfs en el vector pJET 1.2/Blunt obteniendo transformantes con los orfs deseados.