Identification and characterization of rhamnolipid operon in Burkholderia pseudomallei

การศึกษาและตรวจสอบคุณสมบัติกลุ่มยีนการสร้าง rhamnolipid ในเชื้อ Burkholderia pseudomallei

Name: Peerasak Nichayapun

MeSH: Bacteria -- identification

MeSH: Burkholderia pseudomallei

Abstract: Burkholderia pseudomallei is a gram negative and pathogenic bacterium. It is the causative agent of melioidosis disease. The transcription process needs RNA polymerase, which is composed of α2ββ’ and a σ subunit. The function of the σ subunit is recognition of the promoter region. The sigma factor 54 (RpoN, σ54) recognizes a -24/-12 promoter called RpoN box which has a conserved sequence, TGGCAC-N5-TTGC. In addition, the σ54 needs an activator called σ54-dependent enhancer binding protein (σ54-dependent EBP). Computational analysis of B. pseudomallei genome found two rpoN genes and fifteen σ54-dependent EBP genes. Prediction of the function of RpoN and σ54-dependent EBP was done using the characteristics of domain, organization in genome and RpoN box promoter prediction. The putative role of the RpoN1 is a regulator of nitrogen regulation metabolism. The RpoN2 has no identified function. However, an RpoN box upstream of rpoN2 was found. This can imply that this region is constructed for autoregulation by RpoN2 or regulation by RpoN1. Seven out of the fifteen σ54-dependent EBPs are involved in C4- dicarboxylate transport, β-lactam compounds resistance, fimbriae biosynthesis and assembly, thymidylate synthase / dihydrofolate reductase system, α-ketoglutarate transport, and the propionate catabolism pathway. There were two σ54 regulons analyzed by computational analysis, rhamnolipid biosynthesis operon (rhl operon) and propionate catabolism pathway (prp operon). The rhl operon has 2 copies in chromosome 2, and an RpoN box was also found in the upstream region of rhl operon. The organization of rhl operon is rhlA, rhlB, emrB, rhlC, OMP, and emrA. The rhlABC are encoded for di-rhamnolipid synthesis and the emrAB-OMP are encoded for rhamnolipid efflux. Generally, rhl operon is an inductive operon. Hence, rhamnolipid will be quickly synthesized and secreted in response to a bad environment such as contact with an antibiotic or cultured in an oil medium. The prp operons are divided into two operons in chromosome 2. The organization of prp operon 1 is prpR, prpB, prpC, acnD and prpF and the organization of prp operon 2 is prpD and acnA. Neither prp operons contain prpE, which is the first enzyme of a propionate catabolism pathway. It is expected that acetyl-coA synthetase can compensate for the absence of PrpE. Moreover, there are two alternative pathways to change methylcitrate to 2-methylisocitrate by using PrpF and AcnD or PrpD and AcnA.

Abstract: Burkholderia pseudomallei เป็นแบคทีเรียชนิดแกรมลบและก่อให้เกิดโรคมงคล่อเทียม กระบวนการถอดรหัสจำเป็นต้องใช้เอนไซม์ RNA polymerase ซึ่งประกอบด้วย α2ββ’ และ σ หน้าที่ของ σ คือจดจำตำแหน่งของ promoter σ54 จดจำตำแหน่ง RpoN box และ ต้องการ ตัวกระตุ้นที่เรียกว่า σ54-dependent enhancer binding protein (σ54-dependent EBP) การ วิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์พบว่าจีโนมของแบคทีเรียนี้ มียีน rpoN 2 ยีน และมียีน σ54- dependent EBP 15 ยีน การทำนายหน้าที่ของโปรตีน RpoN และ σ54-dependent EBP พบว่า หน้าที่ที่เป็นไปได้ของ RpoN1 คือเป็นตัวควบคุมโปรตีนที่ทำหน้าที่ควบคุม Nitrogen metabolism ส่วน RpoN2 ยังไม่สามารถทำนายได้ ส่วนโปรตีน σ54-dependent EBP สามารถ ทำนายหน้าที่ได้ 7 ตัวซึ่งคาดว่าจะเกี่ยวข้องกับกระบวนการ C4-dicarboxylate transport, β- lactam compounds resistance, fimbriae biosynthesis and assembly, thymidylate synthase / dihydrofolate reductase system, α-ketoglutarate transport, และ propionate catabolism pathway มี 2 กลุ่มยีนซึ่งได้นำมาศึกษาในงานวิจัยนี้คือกลุ่มยีนการสร้างแรมโนลิปิด (rhl operon) และกลุ่มยีนการสลายโพรพิโอเนท (prp operon) พบว่ามี rhl operon 2 กลุ่มที่ เหมือนกันในโครโมโซม 2 เรียงตัวดังนี้ rhlA, rhlB, emrB, rhlC, OMP, และ emrA คาดว่า โปรตีน RhlABC เกี่ยวข้องกับการสร้างแรมโนลิปิดชนิดคู่ ส่วนโปรตีน EmrAB-OMP ช่วยใน การขับแรมโนลิปิดออกจากเซลล์ และพบ 2 กลุ่มยีน prp operon เรียงตัวดังนี้ prp operon 1 ประกอบด้วย prpR, prpB, prpC, acnD และ prpF ส่วน prp operon 2 ประกอบด้วย prpD และ acnA ทั้ง 2 กลุ่มยีนไม่พบยีน prpE คาดว่าเอนไซม์ acetyl-coA synthetase จะมาทำหน้าที่ แทนโปรตีน PrpE และคาดว่าจะมี 2 เส้นทางในการสลายโพรพิโอเนทขึ้นอยู่กับสภาวะในเซลล์

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sumalee Tungpradabkul

Role: Thesis Advisors

Created: 2005

Modified: 2553-04-23

Issued: 2010-04-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740458572

CallNumber: TH P375i 2005

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Biochemistry

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4536145.pdf	3.08 MB	40	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.285925 วินาที