SVIBOR - Projekt broj: 1-08-197

MINISTARSTVO ZNANOSTI I TEHNOLOGIJE

Strossmayerov trg 4, HR - 10000 ZAGREB
tel.: (01) 459 44 44, faks: (01) 459 44 69
E-mail: ured@znanost.hr

SVIBOR

SVIBOR - Prikupljanje podataka o projektima u RH


Šifra projekta: 1-08-197


STRUKTURA, ORGANIZACIJA I NAČIN EKSPRESIJE GENA KOD STREPTOMICETA I NEKIH VIŠIH ORGANIZAMA


Glavni istraživač: GAMULIN, VERA (13030)



Suradnici
Tip istraživanja: temeljno
Trajanje od: 01.01.91. do 31.12.93.

Ukupno radova na projektu: 43
Radovi na projektu citirani u Current Contents: 16
Naziv ustanove: Institut "Ruđer Bošković", Zagreb (98)
Odjel/Zavod: Odjel za molekularnu genetiku
Adresa: Bijenička cesta 54, P.O.Box 1016
Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Komunikacija
teleFaks: 385 (0)41-425-647
E-mail: gamulin@olimp.irb.hr
Telefon: 385 (0)4561-115

Sažetak: Predmet istraživanja na ovom projektu je određivanje primarne strukture, genomske organizacije i načina ekspresije gena kod bakterija iz roda Streptomyces (posebno Streptomyces rimosus), ali i kod jadranske spužve Geodia cydonium. Streptomiceti predstavljaju najznačajniju skupinu industrijskih mikroorganizama, dok su spužve najstarije mnogostanične životinje, pa su stoga nezaobilazne kod filogenetskih studija. Kroz dosadašnja istraživanja bakterije S. rimosus određena je struktura sedam gena za transfer RNA (dva pojedinačna gena i jedna nakupina od pet gena), te primarna struktura jednog operona za ribosomske RNA (rrnF). Određene su i strukture regulatornih regija ovih gena (promotori i terminatori), a proučena je i organizacija gena za rRNA i tRNA. Geni za rRNA su kod bakterije S. rimosus organizirani u šest operona, s redoslijedom gena u operonu 16S-23S-5S. Organizacija gena za rRNA studirana je i kod desetak drugih vrsta iz roda Streptomyces, te je utvrđeno da broj operona za rRNA kod ispitanih vrsta varira od pet do sedam. Geni za tRNA se kod streptomiceta nalaze pojedinačno ili u manjim nakupinama, a posjeduju specifičnost karakterističnu za eukariotske gene za tRNA: ne kodiraju CCA kraj zrelih molekula tRNA. Ekspresija gena za tRNA praćena je u homolognom sistemu i u heterolognom sistemu bakterije Escherichia coli. U tu su svrhu konstruirani dvojni plazmidni vektori pZG5 i pZG6, koji omogućuju prijenos gena iz streptomiceta u E. coli i obrnuto. Utvrđeno je da se geni za tRNA u nakupini gena transkribiraju s istog promotora koji pripada SEP grupi promotora i aktivan je i u E. coli. Promotori dva pojedinačna gena za tRNA nisu aktivni u heterolognom sistemu. Geni za rRNA bakterije S. rimosus kodiraju za 1529 nukleotida (nt) dugu 16S rRNA, 3121 nt dugu 23S rRNA i 120 nt dugu 5S rRNA. 16S rRNA posjeduje visoko varijabilnu regiju (nt 175-200), koja je specifična za S. rimosus i može se koristiti kao brzo sredstvo identifikacije vrste. Zbog svoje dužine (3121 nt) 23S rRNA spada u najduže do sada sekvencionirane prokariotske 23S rRNA. rrnF operon posjeduje samo jedan konsenzus promotor (P4), dok ostali operoni (rrnA-rrnF) posjeduju najmanje dva (P3 i P4), odnosno tri promotora (duplicirani P3 i P4). Trenutna molekularno genetička istraživanja streptomiceta usmjerena su na pokušaj kloniranja gena odgovornih za sintezu enzima uključenih u razgradnju nukleinskih kiselina (DNaze, RNaze), odnosno biosintezu proteina (aminoacil-tRNA sintetaze). Istraživanja strukture gena spužve Geodia cydonium provode se u suradnji sa Sveučilištem u Mainzu, Njemačka. Analizom cDNA klonova odredili smo strukture nekoliko filogenetski konzerviranih gena (za lektine, poliubikvitin, jednu tirozin kinazu), a nekoliko cDNA klonova se još analizira. U 1994-1995. u cjelosti je određena struktura gena za RecA protein iz bakterije S. rimosus, rad je pripremljen za tisak. Proučavana je i fosforilacija proteina kod streptomiceta, a intenzivirana su i molekularno genetička i evolucijska istraživanja filogenetski sačuvanih gena.

Ključne riječi: molekularna genetika, kloniranje gena, rekombinantna DNA, struktura gena, ekspresija gena, streptomiceti, spužve, geni za RNA, RecA protein, filogenija

Ciljevi istraživanja: Molekularno genetička istraživanja streptomiceta (i nekih višiheukariotskih organizama) predviđena u ovom projektu, usmjerenasu prvenstveno ka boljem razumijevanju osnovnih biološkihzakonitosti u organizaciji živog svijeta, te upoznavanjuspecifičnosti u organizaciji naslijedne materije pojedine vrste.Shodno tome, glavni cilj predloženih istraživanja su novespoznaje o molekularno genetičkoj organizaciji živih organizama,a posebno bakterije Streptomyces rimosus, odnosno jadranskespužve Geodia cydonium. Mnogi rezultati rada mogu međutim imati i komercijalnu primjenu,ukoliko se pokaže interes i financijer u industriji. Zbog potreba rada na predloženoj problematici konstruirani su vrlo stabilni iširoko upotrebljivi bifunkcionalni plazmidni vektori pZG5 i pZG6za sistem E. coli - streptomiceti. Nadalje posjedujemo kloniranei dobro analizirane promotore kako ribosomskih operona tako inekoliko gena za transfer RNA iz bakterije S. rimosus. Kloniranipromotori ribosomskih operona su najvjerojatnije jedni odnajjačih promotora transkripcije gena u ovom industrijskiizuzetno značajnom organizmu, no njihovu bi aktivnost još trebalo ispitati, dok ispitana aktivnost promotora gena za tRNA već ukazuje na njihovu moguću upotrebu u komercijalne svrhe. U međuvremenu smo došli do vrlo zanimljivih i potencijalno komercijalno korisnih rezultata o regulatornim sekvencama gena za RecA protein kod bakterije S. rimosus. U


SURADNJA - PROJEKTI


  1. Naziv projekta: 1-08-058 Ekspresija gena u micelijskim mikroorganizmima
    Naziv ustanove: Istraživački institut "Plive"
    Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska

  2. Naziv projekta: KRO-BIO 1 Cloning of sponge genes; recombinant lectins
    Naziv ustanove: Johannes Gutenberg University, Mainz, Germany, Laboratory of Prof. W.E.G. Muller and H.C. Schroder, Institut for Applied Molecular biology
    Grad: Mainz, Njemačka


Ostali podaci o projektu.
MZT Engleski jezik SVIBOR Abecedni popis Složeno po šifri projekta Složeno po ustanovi projekta Pretraga Pomoć
Ministarstvo znanosti
i tehnologije
Engleski
jezik
Svibor
početna stranica
Abecedni
popis
Složeno po
šifri projekta
Složeno po
ustanovi projekta
Pretraživanje Pomoć

Datum zadnje promjene: 06.10.95
Informacije: svibor@znanost.hr