Investigation of the Role of cyaA/crp Genes of Escherichia coli in Metal Stress

Abstract

Adenosine 3 ′, 5′-monophosphate (cAMP) is an important signaling molecule. CRP, the receptor protein of cAMP, acts as the 'main' regulator for transcription factors. The CRP-cAMP complex directly controls at least 500 promoters in Escherichia coli. In this study, the roles of cyaA and crp genes in E. coli BW25113 strain under metal stress were investigated. The minimal inhibition concentration (MIC) and minimal cidal concentration (MCC) of 5 different metals (Zn, Ni, Co, Cd and Cu) on Escherichia coli BW25113 wild type, cyaA and crp mutant cells were determined. In addition, the effect of these metals on the survival of E. coli cyaA / crp mutants was determined by growth and drop plate method. According to E. coli BW25113 wild type, cyaA mutant strain was observed sensitivity in all metals except copper, whereas resistance was observed in crp mutant strain only to zinc metal. The roles of the cyaA and crp genes in metal stress were confirmed by completing the genes on the plasmid. As a result, the roles of cyaA and crp genes in metal resistance were revealed in this study.

Adenosin 3 ′, 5′-monofosfat (cAMP), önemli bir sinyal molekülüdür. cAMP’nin reseptör proteini olan CRP, transkripsiyon faktörleri için 'ana' düzenleyici olarak görev almaktadır. Escherichia coli'de CRP-cAMP kompleksi, en az 500 promotor'u doğrudan kontrol etmektedir. Bu çalışmada E. coli BW25113 suşunda cyaA ve crp genlerinin metal stresi altındaki rolleri araştırılmıştır. Escherichia coli BW25113 yabanıl tip, cyaA ve crp mutant hücrelerinin 5 farklı metale (Zn, Ni, Co, Cd ve Cu) karşı minimal inhibisyon konsantrasyonu (MİK) ve minimal sidal konsantrasyonu (MSK) belirlenmiştir. Ayrıca bu metal stresinin E. coli cyaA/crp mutantlarının yaşamı üzerine etkisi büyüme ve petri damlatma yöntemi ile belirlenmiştir. Çalışmada E. coli BW25113 yabanıl tipe göre, bakır hariç tüm metallerde cyaA mutant suşunda duyarlılık gözlenirken, sadece çinko metalinde crp mutant suşunda dirençlilik gözlenmiştir. cyaA ve crp genlerinin metal stresindeki rolleri, genlerin plazmit üzerinde tamamlanması yapılarak doğrulanmıştır. Sonuç olarak; bu çalışmada cyaA ve crp genlerinin metal direncindeki rolleri ortaya konulmuştur.