Estudio de una nueva arquitectura de transcripción de genes en Staphylococcus aureus

Abstract

En un estudio previo caracterizamos el transcriptoma de Staphylococcus aureus y observamos que un elevado porcentaje del genoma se transcribe desde ambas hebras simultáneamente generando transcritos solapantes (1). Este solapamiento puede ocurrir en las regiones 5´ y 3´ de genes adyacentes, por la presencia de RNAs antisentido o por la existencia de operones solapantes. Los últimos se refieren a genes que encontrándose en la mitad del operón se transcriben en dirección opuesta. En todos los casos RNasaIII reconoce las regiones de solapamiento y lleva a cabo un procesamiento dando lugar a RNAs cortos de 20 nucleótidos (1,2). Los RNAs cortos son el producto de la degradación de los transcritos solapantes que están presentes simultáneamente en la misma bacteria ya que RNasaIII digiere únicamente RNA de cadena doble. El objetivo de nuestro estudio es estudiar la importancia biológica de esta arquitectura de transcripción utilizando como modelo el operón SA_01912-SA_01913-menCE cuya expresión solapa con la del gen SAOUHSC_01914. Para estudiar detenidamente esta arquitectura se generaron mutantes en los que los promotores de ambos RNAs fueron delecionados o sustituidos por promotores constitutivos para posteriormente analizar mediante Western y Northern-blot el efecto que uno de los RNAs solapantes tiene sobre el otro. El Northern-blot confirmó que la arquitectura objeto de estudio es un operón solapante. El Western-blot reveló que la deleción o expresión constitutiva del promotor de SAOUHSC_01914 influye en los niveles de expresión de proteínas SA_01912-SA_01913-menCE y viceversa lo que nos llevó a pensar que esta arquitectura de operón solapante conlleva una regulación de su expresión. Los resultados revelan que el operón SA_01912-SA_01913-menCE presenta un mecanismo de regulación post-transcripcional que coordina su expresión con la expresión de genes adyacentes basado en el solapamiento de transcritos que posteriormente serán procesados por RNasaIII. 1. Lasa I, et al. (2011). Genome-wide antisense transcription drives mRNA processing in bacteria. PNAS 108:20172-20177. 2. Lybecker M, et al. (2014). The double-stranded transcriptome of Escherichia coli. PNAS 111: 3134-3139.