Characterization of RNAs in Agrobacterium tumefaciens

F. Zusammenfassung
F. Zusammenfassung
Agrobacterium tumefaciens ist ein weit verbreitetes Bodenbakterium, das die Bildung
von Pflanzentumoren induziert. Um in der dicht besiedelten Rhizosphäre der
Pflanzen überleben zu können, muss die Genexpression des Bakteriums an sich
ständig ändernde Umweltbedingung angepasst werden. In den letzten Jahren wurde
die generelle Bedeutung von kleinen regulatorischen RNAs (sRNAs) in der
Regulation der Genexpression in Bakterien erkannt.
Um sRNAs in Agrobacterium zu identifizieren, wurden differentielle RNASequenzierungen (dRNA-seq) durchgeführt. Auf diese Weise wurden 228 mögliche
sRNAs auf den vier A. tumefaciens-Replikons identifiziert. Unter den gefundenen
sRNAs befanden sich auch die bereits publizierten sRNAs AbcR1 und AbcR2.
Northern-Blot-Analysen bestätigten 22 dieser sRNAs und zeigten unterschiedlich
starke Expression einiger sRNAs unter verschiedenen Stressbedingungen. Die
putative sRNA Ti2 ist auf dem Ti-plasmid kodiert und wird massiv unter VirulenzBedingungen induziert. Weiterhin wurden mehrere sRNAs entdeckt, die in antisenseOrientierung auf dem Gegenstrang von Virulenz-Genen kodiert sind. Dies deutet
darauf hin, dass sRNAs in A. tumefaciens Einfluss auf die Virulenz haben.
Ein zweites Projekt dieser Arbeit umfasste die funktionelle Charakterisierung
von AbcR1 und AbcR2. AbcR2 scheint keine regulatorische Funktion in
A. tumefaciens zu haben. Dahingegen zeigten proteomische und bioinformatische
Ansätze, dass AbcR1 eine Vielzahl an mRNAs beeinflusst. Einige dieser mRNAs
kodieren für Proteine, die an der Aufnahme von Aminosäuren und Zuckern, in der
Signaltransduktion der Virulenz-Kaskade und an der Nährstoffaufnahme nach
Infektion von Pflanzen beteiligt sind. Sechzehn der durch AbcR1 regulierten mRNAs
wurden
detaillierter
hinsichtlich
ihrer
Interaktion
mit
AbcR1
untersucht.
Bioinformatische Vorhersagen und RNA-RNA-Interaktionsexperimente zeigten, dass
AbcR1 über zwei funktionelle Module mit seinen Ziel-mRNAs interagiert. Dabei
wurde verdeutlicht, dass die AbcR1-Module die Ziel-mRNAs entweder in der
Translationsinitiationsregion oder in der kodierenden Region binden können.
Die vorliegende Arbeit liefert wertvolle neue Informationen zur umfassenden
sRNA-abhängigen Regulation in der Physiologie von A. tumefaciens und von
verwandten Bakterien, die zu Bakterien-Wirtsinteraktion befähigt sind.
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