Regulation of antibiotic production by ncRNA and signaling molecules in Streptomyces coelicolor

Promotie: dhr. D. D'Alia, 14.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Regulation of antibiotic production by ncRNA and signaling molecules in Streptomyces coelicolor

Promotor(s): prof.dr. L. Dijkhuizen, prof.dr. E. Takano

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Niet-coderende RNAs bruikbaar om eiwitproductie in bacteriële cellen te controleren

Voor het eerst beschrijft promovendus Davide d’Alia een functioneel ncRNA in Streptomyces en impliceert hij een algemene functie voor niet-coderende transcripten in bacteriële cellen. Met zijn studie toont hij aan dat de ‘ncRNA-methode’ inderdaad kan worden gebruikt als een nieuwe techniek om eiwitproductie in bacteriële cellen te controleren.

Niet-coderende RNAs (ncRNAs), een klasse van DNA transcripten zonder enig eiwitcoderende potentie, zijn recentelijk ontdekt als regulatoren van eiwittranslatie door te binden aan het complementaire messenger RNA (mRNA) molecuul. ncRNAs worden beschouwd als essentiële regulatoren die betrokken zijn bij diverse cellulaire processen zoals virulentie, celcommunicatie en secundaire metabolietproductie.

Door middel van computeranalyse ontdekte d’Alia een groot aantal ncRNAs die overlap hebben met eiwitcoderende genen in de antibioticaproducerende bacterie Streptomyces coelicolor. Een van deze ncRNAs, die de productie van het enzym glutaminesynthetase I (GSI) reguleert, werd door hem in meer detail bestudeerd. Hij introduceerde meerdere kopieën van het GSI ncRNA, wat resulteerde in een afname van de hoeveelheid GSI, en een drastisch verminderde groei en antibioticaproductie.

Om aan te tonen dat kunstmatig geproduceerde ncRNAs kunnen worden ingezet als methode om eiwitproductie in de cel te manipuleren, vergelijkbaar met het eukaryoot RNA-interferentiemechanisme, introduceerde d’Alia verschillende ncRNA-varianten die gericht zijn tegen het mRNA dat codeert voor het regulatoreiwit ScbR. De aanwezigheid van meerdere kopieën van deze ncRNAs leidde tot een sterke afname in de hoeveelheid geproduceerd ScbR-eiwit in de cel.

Davide d’Alia (Italië, 1982) studeerde biologie aan de universiteit van Palermo. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij de afdeling Microbiologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute. Het werd gefinancierd met een Ubbo Emmiusbeurs van de RUG. Momenteel werkt hij op de afdeling verkoop van Life Technologies.