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The glnAntrBC operon of Herbaspirillum seropedicae is transcribed by two oppositely regulated promoters upstream of glnA

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Herbaspirillum seropedicae is an endophytic bacterium that fixes nitrogen under microaerophilic conditions. The putative promoter sequences glnAp1 (70-dependent) and glnAp2 (54), and two NtrC-binding sites were identified upstream from the glnA, ntrB and ntrC genes of this microorganism. To study their transcriptional regulation, we used lacZ fusions to the H. seropedicae glnA gene, and the glnA-ntrB and ntrB-ntrC intergenic regions. Expression of glnA was up-regulated under low ammonium, but no transcription activity was detected from the intergenic regions under any condition tested, suggesting that glnA, ntrB and ntrC are co-transcribed from the promoters upstream of glnA. Ammonium regulation was lost in the ntrC mutant strain. A point mutation was introduced in the conserved –25/–24 dinucleotide (GG→TT) of the putative 54-dependent promoter (glnAp2). Contrary to the wild-type promoter, glnA expression with the mutant glnAp2 promoter was repressed in the wild-type strain under low ammonium levels, but this repression was abolished in an ntrC background. Together our results indicate that the H. seropedicae glnAntrBC operon is regulated from two functional promoters upstream from glnA, which are oppositely regulated by the NtrC protein.Key words: Herbaspirillum seropedicae, nitrogen assimilation, glnAntrBC operon, transcriptional regulation.

Herbaspirillum seropedicae est une bactérie endophyte qui fixe l'azote sous des conditions microaérophiles. La séquence des promoteurs présumés glnAp1 (dépendant de 70) et glnAp2 (54) ainsi que deux sites de liaison de NtrC ont été identifiés en amont des gènes glnA, ntrB et ntrC chez ce microorganisme. Afin d'étudier leur régulation transcriptionnelle, nous avons utilisé des fusions entre le gène lacZ et le gène glnA de H. seropedicae de même que les régions intergéniques glnA-ntrB et ntrB-ntrC. L'expression de glnA était augmentéeen présence de faibles concentrations d'ammonium mais aucune activité transcriptionnelle n'a été détectée à partir des régions intergéniques, sous aucune des conditions testées, suggérant que glnA, ntrB et ntrC sont co-transcrits à partir des promoteurs trouvés en amont de glnA. La régulation par l'ammonium a été perdue chez une souche mutante relativement à ntrC. Une mutation ponctuelle a été introduite au sein des nucléotides conservés–25/–24 (GG→TT) du promoteur présumé dépendant de 54 (glnAp2). Contrairement au promoteur intact, l'expression de glnA placée sous le contrôle du promoteur glnAp2 mutant était réprimée dans la souche sauvage placée dans des conditions de faibles quantités d'ammonium, mais cette répression était abolie dans un background ntrC. En somme, nous résultats indiquent que l'opéron glnAntrBC de H. seropedicae est régulé par deux promoteurs fonctionnels placés en amont de glnA, qui sont régulés de façon opposée par la protéine NtrC.Mots-clés : Herbaspirillum seropedicae, assimilation d'azote, opéron glnAntrBC, régulation transcriptionnelle.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-01-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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