Bacillus subtilis: sporulation, competence and the ability to take up fluorescently labelled DNA
| Promotie: | Mw. M. (Mirjam) Boonstra |
| Wanneer: | 08 december 2017 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotors: | O.P. (Oscar P) Kuipers, prof. dr. J.W. Veening |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
DNA opname en spore-vorming bij Bacillus subtilis
Mirjam Boonstra bestudeerde in de bacterie Bacillus subtilis het proces waardoor deze cellen DNA gaan opnemen uit hun omgeving (competentie en transformatie), iets wat belangrijk is bij onder meer de verspreiding van antibiotica-resistentie.
In de competente staat van B. subtilis vond Boonstra differentiële expressie van non-coding RNAs. Verder ontdekte zij in de competente sub-populatie een aantal genen die minder actief waren (down-regulated). Op één na hebben al deze genen juist een actiever (up-regulated) anti-sense RNA. Een aantal belangrijke eiwitten werd gevonden die gereguleerd worden op eiwit post-transcriptioneel niveau.
Daarnaast keek zij naar de sporulatie (spore-vorming) van de bacterie. Zij ontdekte dat de master regulator van sporulatie (SPo0A) direct bindt aan de origin of replication van het bacteriële chromosoom. Het effect van Spo0A op replicatie is het sterkst wanneer sporulatie geïnduceerd wordt tijdens exponentiële groei.
Een nieuw hoog differentieel tot expressie komend gen, yhfW, is gevonden en afwezigheid van dit gen heeft een negatief effect op competentie. Analyse van het metaboloom toonde aan dat afwezigheid van yhfW resulteert in lagere niveaus van TCA-cyclus metabolieten tijdens competentie. Tijdens sporulatie leidt afwezigheid van yhfW tot hogere niveaus van Spo0A.
Boonstra laat voor de eerste keer zien dat Bacillus subtilis getransformeerd kan worden met fluorescent DNA. Het fluorescente DNA gaat interactie aan met het competentie complex, het recombinatie eiwit RecA en het chromosoom. Door gebruik van microvloeistoftechnieken toont zij aan dat het fluorescente DNA tot expressie komt na integratie, en dat celdeling niet noodzakelijk is voor expressie van geïntegreerd DNA.
Mirjam Boonstra verrichte haar promotieonderzoek bij de afdeling Moleculaire Genetica van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) met financiering van STW (NWO).