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ARN pequeño Pxr

El ARN pequeño Pxr es un ARN regulador que regula negativamente los genes responsables de la formación de cuerpos fructíferos en Myxococcus xanthus . [ 1 ] Los cuerpos fructífer...

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El ARN pequeño Pxr es un ARN regulador que regula negativamente los genes responsables de la formación de cuerpos fructíferos en Myxococcus xanthus . [ 1 ] Los cuerpos fructíferos son agregaciones de mixobacterias que se forman cuando los nutrientes son escasos, [ 2 ] los cuerpos fructíferos permiten que un pequeño número de la colonia agregada se transforme en esporas resistentes al estrés . [ 3 ]

Pxr existe en dos formas: Pxr-L (una forma larga) y Pxr-S, que es más corta. Se descubrió que la forma corta se expresa en las células durante el crecimiento, pero se reprime rápidamente durante la inanición . Este hallazgo implica que Pxr-S es específicamente responsable de inhibir el desarrollo del cuerpo fructífero durante el crecimiento celular cuando los nutrientes son abundantes. [ 1 ]

Los homólogos de Pxr solo se han encontrado en otro taxón, concretamente en Stigmatella aurantiaca . No se encontraron homólogos en ninguna otra mixobacteria (como Sorangium cellulosum [ 4 ] o Anaeromyxobacter dehalogenans [ 5 ] ), lo que sugiere que el gen del ARN Pxr puede tener un origen evolutivo reciente en el subclado Myxococcales . [ 1 ]

El ARN pequeño PxR se pliega en tres bucles de deslizamiento. SL1 y SL2 están altamente conservados en las micobacterias, y SL1 es necesario para la función reguladora. Sin embargo, un segmento conservado de ocho pares de bases del bucle variable SL3 es necesario para la acumulación de PxR y el desarrollo multicelular. [ 6 ]

Fenotipos de M. xanthus obligado cheat y phoenix

Se han observado varias mutaciones en el gen del ARN pequeño Pxr. [ 7 ] La primera mutación provoca la aparición de un fenotipo tramposo obligado (OC), en el que estas bacterias explotan los cuerpos fructíferos de M. xanthus de tipo silvestre para esporular de manera más eficiente. Se cree que este fenotipo es causado por una mutación que impide la represión de Pxr-S, inhibiendo así la formación de cuerpos fructíferos de forma indefinida. Si Pxr-S deriva de Pxr-L, es posible que se hayan eliminado elementos de procesamiento similares a la interferencia de ARN . [ 1 ]

En un experimento de laboratorio, el fenotipo OC superó y excluyó al tipo silvestre, lo que finalmente provocó un colapso de la población cuando no había suficientes bacterias de tipo silvestre para explotar. [ 7 ] Después de este evento, surgió un nuevo fenotipo a través de una mutación espontánea denominado fénix (PX). [ 1 ] El fenotipo PX fue superior en desarrollo tanto a OC como a wt , fue capaz de esporular de forma autónoma , sin formar cuerpos fructíferos y con alta eficiencia. [ 7 ] El operón del sistema de dos componentes (gen de la histidina quinasa y un regulador de respuesta σ54) está asociado con la producción y el procesamiento del ARN pequeño Pxr. [ 8 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Yu YT, Yuan X, Velicer GJ (mayo de 2010). "Evolución adaptativa de un sRNA que controla el desarrollo de Myxococcus" . Science . 328 ( 5981): 993. Bibcode : 2010Sci...328..993Y . doi : 10.1126/science.1187200 . PMC 3027070. PMID 20489016 .  
  2. ↑ Kuner JM, Kaiser D (julio de 1982). "Morfogénesis del cuerpo fructífero en cultivos sumergidos de Myxococcus xanthus" . J. Bacteriol . 151 (1): 458–461 . doi : 10.1128/jb.151.1.458-461.1982 . PMC 220259. PMID 6806248 .  
  3. ↑ Wireman JW, Dworkin M (febrero de 1977). "Autólisis inducida por el desarrollo durante la formación del cuerpo fructífero por Myxococcus xanthus" . J. Bacteriol . 129 (2): 798–802 . doi : 10.1128/jb.129.2.798-802.1977 . PMC 235013. PMID 402359 .  
  4. ↑ Schneiker S, Perlova O, Kaiser O, et al. (noviembre de 2007). "Secuencia genómica completa de la mixobacteria Sorangium cellulosum" . Nat. Biotechnol . 25 (11): 1281– 1289. doi : 10.1038/nbt1354 . PMID 17965706 .  
  5. ↑ Thomas SH, Wagner RD, Arakaki AK, et al. (2008). "El genoma mosaico de Anaeromyxobacter dehalogenans cepa 2CP-C sugiere un ancestro común aerobio de las delta-proteobacterias" . PLOS ONE . 3 (5) e2103. Bibcode : 2008PLoSO...3.2103T . doi : 10.1371/journal.pone.0002103 . PMC 2330069. PMID 18461135 .   Icono de acceso abierto
  6. ↑ Yu, Yuen-Tsu N.; Cooper, Elizabeth; Velicer, Gregory J. (2017-11-13). "Un tallo conservado del ARN pequeño Pxr de Myxococcus xanthus controla la acumulación de ARN pequeño y el desarrollo multicelular" . Scientific Reports . 7 (1): 15411. Bibcode : 2017NatSR...715411Y . doi : 10.1038/s41598-017-15439- w . ISSN 2045-2322 . PMC 5684412. PMID 29133885 .   
  7. 1 2 3 Fiegna F, Yu YT, Kadam SV, Velicer GJ (mayo de 2006). "Evolución de un tramposo social obligado a un cooperador superior". Nature . 441 (7091): 310– 314. Bibcode : 2006Natur.441..310F . doi : 10.1038/nature04677 . PMID 16710413 . S2CID 4371886 .  
  8. ↑ Yu, Yuen-Tsu N.; Kleiner, Manuel; Velicer, Gregory J. (1 de diciembre de 2016). "Las reversiones espontáneas de la pérdida de un rasgo evolutivo revelan reguladores de un ARN pequeño que controla el desarrollo multicelular en mixobacterias" . Journal of Bacteriology . 198 (23): 3142– 3151. doi : 10.1128/JB.00389-16 . ISSN 1098-5530 . PMC 5105895. PMID 27621281 .   

Lecturas adicionales

  • Stefani G, Slack FJ (marzo de 2008). " ARN pequeños no codificantes en el desarrollo animal". Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 9 (3): 219– 230. doi : 10.1038/nrm2347 . PMID 18270516. S2CID 5470510 .  
  • Gottesman S (julio de 2005). "Micros para microbios: ARN reguladores no codificantes en bacterias". Trends Genet . 21 (7): 399– 404. CiteSeerX 10.1.1.391.8944 . doi : 10.1016/j.tig.2005.05.008 . PMID 15913835 .  
  • Chen, IC; Griesenauer, B; Yu, YT; Velicer, GJ (10 de enero de 2014). "Un origen evolutivo reciente de un ARN pequeño bacteriano que controla el desarrollo de cuerpos fructíferos multicelulares" . Molecular Phylogenetics & Evolution . 73 : 1–9 . Bibcode : 2014MolPE..73....1C . doi : 10.1016/j.ympev.2014.01.001 . hdl : 20.500.11850/80648 . PMID 24418530 . 
  • Página para el ARN pequeño regulador Pxr en Rfam