Sirli Rosendahl kaitseb doktoritööd „Fitness effects of chromosomal toxin-antitoxin systems in Pseudomonas putida“

22. augustil kell 10.15 kaitseb Sirli Rosendahl molekulaarbioloogia erialal doktoritööd „Fitness effects of chromosomal toxin-antitoxin systems in Pseudomonas putida“ („Kromosomaalsete toksiin-antitoksiin süsteemide mõju Pseudomonas putida kohasusele“).

Juhendaja:
kaasprofessor Rita Hõrak, Tartu Ülikool

Oponent:
professor Pierre Genevaux, Paul Sabatier' Ülikool (Toulouse, Prantsusmaa)

Kokkuvõte:

Image

Enamiku bakterite kromosoomides leidub mitmeid toksiin-antitoksiin (TA) lookusi, mis kodeerivad bakterile kahjulikku toksiini ning seda neutraliseerivat antitoksiini. Selliste potentsiaalselt surmavate geenide laialdane levik bakterite genoomides on üllatav ning võiks viidata, et TA süsteemid on bakterile mingit moodi kasulikud. Kuigi TA süsteeme on põhjalikult uuritud, pole seni jõutud üksmeelele nende tähtsuses bakteritele. On näidatud, et mõned TA süsteemid stabiliseerivad genoomis leiduvat mobiilset DNA-d, samas kui teised kaitsevad baktereid faagirünnaku korral. Arvatakse, et mõned TA süsteemid võivad olla olulised bakteri stressivastuses. Samas leidub ka uuringuid, mis viitavad, et TA süsteemid võivad olla isekad DNA elemendid, millest pole bakterile mingit kasu. Käesolev doktoritöö keskendub mullabakteri Pseudomonas putida kromosoomis leiduvatele TA süsteemidele, millest kõige põhjalikumalt on seni uuritud GraTA süsteemi. Toksiin GraT on vaid mõõdukalt toksiline ribosoom-sõltuv mRNaas, mis põhjustab külmatundlikku kasvu- ja ribosoomi biogeneesi defekti. Üllatuslikult leiti, et GraT põhjustatud ribosoomi biogeneesi defekti mõjutab bakteri peamine šaperonvalk DnaK, kuid varasemates katsetes jäi DnaK täpne roll selgusetuks. Kuigi GraT on funktsionaalne toksiin ja mõjutab antitoksiini GraA puudumisel P. putida stressitaluvust, ei ole kogu TA süsteemi deleteerimisel P. putida’le mingit efekti. See tõstatas küsimuse, et milline on graTA lookuse ning teiste TA süsteemide tähtsus P. putida’le. Kasutades proteoomi analüüsi, kirjeldab käesolev doktoritöö P. putida vastust toksiinile GraT. Samuti selgitati DnaK šaperoni rolli GraT toksilisuse reguleerimisel. Selgus, et DnaK soodustab GraT toksilisust, abistades ilmselt GraT-d voltumisel. Doktoritöö näitab, et uuritud tingimustes pole 13 TA süsteemist P. putida’le kasu. Pigem võivad nad teatud tingimustes, nagu konkurentsikatsetes ja faagirünnaku korral, bakteri kohasust vähendada. Käesoleva doktoritöö tulemused avardavad teadmisi TA süsteemide bioloogilise tähtsuse kohta ja viitavad selgelt TA süsteemide isekale olemusele.