Функциональный анализ генов, кодирующих Na⁺/H⁺ антипортеры у цианобактерии Synechocystis PCC 6803^*

Аннотация

Изучена роль Na⁺/H⁺ антипортеров цианобактерии Synechocystis PCC 6803, кодируемых генами nhaS1 (slr1727), nhaS3 (sll0689), nhaS4 (slr1595) и nhaS5 (slr0415), в регуляции внутриклеточного pH и адаптации клеток к солевому стрессу. Для этого были сконструированы мутанты (одиночные, двойные и тройные), у которых гены, кодирующие Na⁺/H⁺ антипортеры, были нарушены методом инсерционного мутагенеза. ПЦР-анализ ДНК показал, что мутанты NhaS1, NhaS4 и NhaS5 содержат только инактивированные копии соответствующего гена. Na⁺/H⁺ антипортер, кодируемый геном nhaS3, жизненно необходим для клеток Synechocystis, так как получить полностью сегрегированные мутанты по этому гену оказалось невозможно. Внутриклеточные концентрации натрия и Na⁺/H⁺ антипортерные активности в клетках дикого типа и всех жизнеспособных мутантов оказались примерно одинаковыми. Не выявлено различий в скоростях роста клеток дикого типа и мутантов в жидких средах, содержащих 0,68 М или 0,85 М NaCl, а также в средах, забуференных при pH 7,0, 8,0 или 9,0. Изучена экспрессия генов, кодирующих Na⁺/H⁺ антипортеры. В клетках дикого типа и одиночных мутантов, выросших при высокой концентрации NaCl или при различных значениях pH, не обнаружено индукции экспрессии ни одного из генов, кодирующих Na⁺/H⁺ антипортеры. Однако в клетках двойных и тройного мутантов, адаптированных к повышенной концентрации соли и щелочным pH, наблюдалась индукция экспрессии некоторых из оставшихся интактными Na⁺/H⁺ антипортерных генов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в стрессовых условиях некоторые из Na⁺/H⁺ антипортеров могут функционально замещать друг друга в клетках Synechocystis, лишенных активности более чем одного антипортера.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: