[The role of transcriptional regulators in the control of gene expression in prokaryotes based on Pseudomonas aeruginosa model bacterium]

Postepy Biochem. 2023 Aug 27;69(3):199-221. doi: 10.18388/pb.2021_490. Print 2023 Sep 30.
[Article in Polish]

Abstract

Bacteria from Pseudomonas aeruginosa species are often found in environments such as water or soil, but are also known to be opportunistic pathogens of humans and animals. Characteristic feature of these bacteria is their high ability to survive in very different ecological niches. Such capability of adaptation to changing conditions is derived from the extended regulatory networks and the use of a rich repertoire of genome-encoded proteins, pathways and adaptive mechanisms. Transcriptional regulators are key components of gene expression regulation responding to environmental signals by turning on or off specific pathways. Studies on transcription factos using transcriptomic and genomic methods provide knowledge about the mechanisms of their action, regulated genes and processes enabling understanding complex regulatory networks controlling cell life. The aim of this work is to present the results of research on the regulation of bacterial transcription visualized on the basis of P. aeruginosa pathogen and the characteristics of the mechanism of regulation of genes involved in the virulence of this bacterium.

Bakterie Pseudomonas aeruginosa spotykane są często w środowisku naturalnym jak woda czy gleba, ale zaliczane są także do oportunistycznych patogenów ludzi i zwierząt. Charakteryzuje je duża zdolność do przetrwania w bardzo różnych niszach ekologicznych. Adaptacja i umiejętność dostosowania do zmiennych warunków środowiska wynika z rozbudowanych sieci regulacyjnych tych bakterii i wykorzystania bogatego repertuaru kodowanych w genomie białek, ścieżek metabolicznych, mechanizmów obronnych i adaptacyjnych. Regulatory transkrypcji są kluczowymi elementami regulacji ekspresji genów, które odpowiadają na sygnały z otoczenia, włączając lub wyłączając określone ścieżki. Kompleksowe badania regulatorów transkrypcji z wykorzystaniem metod transkryptomicznych, genomicznych, regulacyjnych dostarczają wiedzy na temat mechanizmów ich działania, regulowanych genów i procesów, umożliwiając poznanie i zrozumienie skomplikowanych często sieci regulacyjnych zawiadujących przeżyciem komórki w danym środowisku i warunkach. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie kluczowych zagadnień związanych z regulacją transkrypcji bakteryjnej na podstawie przeglądu danych literaturowych oraz zobrazowanych na przykładzie P. aeruginosa i charakterystyki mechanizmów regulacji ekspresji genów zaangażowanych między innymi w wirulencję tej bakterii.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Animals
  • Bacterial Proteins / genetics
  • Bacterial Proteins / metabolism
  • Gene Expression Profiling
  • Gene Expression Regulation, Bacterial*
  • Humans
  • Pseudomonas aeruginosa* / genetics
  • Transcriptome
  • Virulence

Substances

  • Bacterial Proteins