In bacteria horizontal gene transfer is mediated by mobile elements such as plasmids. The conjugative pUM505 plasmid was isolated from a clinical strain of Pseudomonas aeruginosa and confers resistance to chromate and mercury. The aims of this work were to realize the sequencing and sequence analysis of pUM505 plasmid, characterize the function of umuD and umuC (umuDC) genes, and analyze the structure and function of pdi gene. The sequence analysis of pUM505 showed that this plasmid contains 138 coding regions and presents two well-defined regions, the first one corresponds to a genomic island, which possesses the chromate and mercury resistance genes; the second region corresponds to a genomic island of pathogenicity. This island, in addition to replication and conjugative transfer genes, has genes probably involved in virulence. Additionally, pUM505 contains the umuDC operon that encodes proteins similar to error-prone repair DNA polymerase V. The umuC gene appears to be truncated and its product is probably not functional. The umuD gene, renamed umuDpR (by umuD plasmid Regulator), possesses an SOS box overlapped with a Sigma factor 70-type promoter; accordingly, transcriptional fusions revealed that the umuDpR gene promoter is activated by Mitomycin C (MMC). The predicted sequence of the UmuDpR protein displays 23% identity with the P. aeruginosa SOS-response LexA repressor. Through Reverse transcription-quantitative PCR (qRT-PCR) assays was determined that the UmuDpR protein is a repressor of P. aeruginosa SOS genes controlled by LexA. Electrophoretic mobility shift assays, however, did not show binding of UmuDpR to 5’ regions of SOS genes, suggesting an indirect mechanism of regulation.
En las bacterias la transferencia horizontal de genes es realizada por elementos genéticos móviles como los plásmidos. El plásmido conjugativo pUM505 se aisló de una cepa clínica de Pseudomonas aeruginosa obtenida de un paciente hospitalizado, y se determinó que es capaz de conferir resistencia a cromato y mercurio. El objetivo de este trabajo fue realizar la secuenciación y análisis de la secuencia del plásmido pUM505, caracterizar la función de los genes umuD y umuC (umuDC), y analizar la estructura y función del gen pdi. La secuenciación y el análisis de la secuencia de nucleótidos del plásmido pUM505, determinó que este replicón contiene 138 regiones codificantes. pUM505 posee dos regiones, la primera corresponde a una isla de resistencia a metales pesados, con genes que codifican proteínas implicadas en la resistencia a cromato y mercurio; la segunda región de pUM505 corresponde a una isla genómica que muestra homología con genes presentes en la isla de patogenicidad. Esta isla posee genes que codifican proteínas implicadas en la replicación y transferencia del plásmido, así como proteínas probablemente involucradas en virulencia. Adicionalmente el plásmido pUM505 contiene el operón umuDC que codifica proteínas similares a la DNA polimerasa V propensa a error. El gen umuC aparentemente está truncado y su producto probablemente no es funcional. El gen umuD se renombró umuDpR (por umuD plasmid Regulator), éste posee una caja SOS traslapada con el probable promotor reconocido por el factor sigma-70; mediante fusiones transcripcionales se demostró que el promotor del gen umuDpR es activado por Mitomicina C, agente generador de daño al DNA. UmuDpR mostró 23% de identidad con LexA de P. aeruginosa, represor de la respuesta SOS.
