Овчаренко А.В.

Функциональная роль бактериальной 6S РНК в условиях клеточного стресса
Овчаренко Анна Владимировна
Студент
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова,
химический факультет, Москва, Россия
E-mail: [email protected]
6S РНК – малая некодирующая РНК длиной около 200 нуклеотидных остатков,
встречающаяся во многих классах бактерий. Основной функцией 6S РНК является
ингибирование транскрипции, которое происходит за счет её способности связывать
РНК-полимеразу. Благодаря консервативной вторичной структуре, имитирующей
промотор ДНК, 6S РНК блокирует активный центр фермента и, как следствие,
препятствует дальнейшей транскрипции [1]. Известно, что в бактерии Bacillus subtilis
делеции кодирующих 6S РНК генов приводят к возрастанию уровня экспрессии ряда
белков, участвующих в клеточном ответе на стрессовые условия [2]. Таким образом,
функциональная роль 6S РНК в жизнедеятельности бактерий, вероятно, связана с
регуляцией механизмов экспрессии генов в экстремальных условиях.
В настоящем исследовании изучено влияние различных факторов стресса на
жизнеспособность и скорость роста клеток B. subtilis и Escherichia coli. Для этого
мутантные клеточные линии с делециями генов, кодирующих 6S РНК, культивировали в
параллели с клетками дикого типа под воздействием кислотного, щелочного,
осмотического, окислительного и других стрессов. Для B. subtilis не наблюдалось
значительных различий в росте клеток дикого типа и мутантных клеточных линий.
Однако для штамма E. coli, нокаутного по гену 6S РНК, в присутствии перекиси
водорода было замечено замедление перехода клеток в экспоненциальную фазу роста по
сравнению с клетками дикого типа.
Изменение уровня экспрессии 6S РНК E. coli в различных фазах клеточного роста, в
том числе в условиях окислительного стресса, анализировали методом блотгибридизации в варианте Нозерн. Для выявления белков, экспрессия которых в
стрессовых условиях регулируется 6S РНК, был проведен протеомный анализ
нокаутных штаммов по сравнению с клетками дикого типа. Белковые экстракты,
выделенные из сравниваемых клеточных линий, метили флуоресцентными красителями
Cy2 и Cy5 и анализировали методом двумерного гель-электрофореза. Белки, на
экспрессию которых оказывает влияние 6S РНК, были идентифицированы при помощи
MALDI-TOF спектрометрии. По предварительным данным 6S РНК ингибирует синтез
фактора элонгации трансляции TufA, шаперона PpiB и фермента FabH, участвующего в
метаболизме жирных кислот. В то же время экспрессия белков MglB, TnaA, MalE, а
также алкилгидропероксидредуктазы AhpC в отсутствие 6S РНК снижалась.
Список использованной литературы
1. K.M. Wassarman, G. Storz. 6S RNA regulates E. coli RNA polymerase activity // Cell.
2000. V. 101. P. 613.
2. P.G. Hoch, O.Y. Burenina, M.H. Weber, D.A. Elkina, M.V. Nesterchuk, P.V. Sergiev,
R.K. Hartmann, E.A. Kubareva. Phenotypic characterization and complementation analysis of
Bacillus subtilis 6S RNA single and double deletion mutants // Biochimie. 2015. V. 8. P. 2.
Работа проводилась при поддержке гранта РФФИ-ННИО (№ 14-04-91336) в рамках
образовательной программы «Международные исследовательские группы с участием
молодых ученых».
Автор выражает благодарность за научное руководство Бурениной Ольге Юрьевне.