Análisis de la función de las proteínas ArsR de Burkholderia xenovorans LB400

Abstract

Bacteria have been isolated that present various resistance mechanisms that allow them to tolerate elevated concentrations of arsenic. Bacteria usually have a simple ars operon, which has three ars genes that encode different proteins. The arsR gene encodes the ArsR repressor protein; the arsB or acr3 genes encode the ArsB or Acr3 membrane carrier proteins, and the arsC gene encodes the ArsC enzyme that reduces arsenate to arsenite. The bacterium Burkholderia xenovorans LB400 has a relatively large genome (9.7 Mega basepairs) that contains numerous adaptive genes whose products allow it to colonize disturbed environments. In our team of work, LB400 has been studied by its multiple chromate resistance genes (chr); later, we performed an informatic ars gene search, finding in its genome eight arsR genes, two arsC genes one arsB gene, and one acr3 gene. The objective of this study was to analyse the function of the probable ArsR regulatory proteins of B. xenovorans LB400. For this, an in silico analysis of the eight ArsR proteins of LB400 was carried out in order to verify that they belong to the family of ArsR transcriptional regulatory proteins. First, multiple alignments were made among the amino acid sequences of the ArsR proteins of LB400 finding five groups: group I, ArsR1 and ArsR4; Group II, ArsR3 and ArsR6; Group III, ArsR5 and ArsR8; Group IV, ArsR2 and group V, ArsR7. On the other hand, residues of cysteines were identified in each of the ArsR proteins: ArsR4, ArsR6 and ArsR7 with one; ArsR1, ArsR5 and ArsR8 with two; ArsR2 with three and ArsR3 with five cysteines.

Se han aislado bacterias que presentan diversos mecanismos de resistencia que les permiten tolerar concentraciones elevadas de arsénico. Las bacterias generalmente cuentan con un operón ars simple, que tiene tres genes ars que codifican a diferentes proteínas. El gen arsR codifica a la proteína represora ArsR, los genes arsB o acr3 codifican a las proteínas transportadoras de membrana ArsB o Acr3, y el gen arsC codifica la enzima ArsC que reduce al arsenato a arsenito. La bacteria Burkholderia xenovorans LB400 posee un genoma relativamente grande (9.7 Mega pares de bases) que contiene numerosos genes adaptativos cuyos productos le permiten colonizar ambientes perturbados. En nuestro equipo de trabajo ha sido estudiada por sus múltiples genes de resistencia a cromato (chr); posteriormente, se realizó la búsqueda informativa de genes ars, encontrando en su genoma ocho genes arsR, dos arsB, dos arsC y un gen acr3. El objetivo de este trabajo fue analizar la función de las probables proteínas reguladoras ArsR de B. xenovorans LB400. Para ello se realizó un análisis in silico de las ocho proteínas ArsR de LB400 con la finalidad de verificar que pertenezcan a la familia de proteínas reguladoras transcripcionales ArsR. Primero se hizo un alineamiento entre las secuencias de aminoácidos de las proteínas ArsR de LB400 encontrando cinco grupos: grupo I, ArsR1 y ArsR4; grupo II, ArsR3 y ArsR6; grupo III, ArsR5 y ArsR8; grupo IV, ArsR2 y grupo V, ArsR7. Por otra parte, se identificaron residuos de cisteínas en cada una de las proteínas ArsR de LB400: ArsR4, ArsR6 y ArsR7 con una; ArsR1, ArsR5 y ArsR8 con dos; ArsR2 con tres y ArsR3 con cinco cisteínas.