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Identification and characterization of the regulatory elements of the inducible acetamidase operon from Mycobacterium smegmatis

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Abstract:

The highly inducible acetamidase promoter from Mycobacterium smegmatis has been used as a tool in the study of mycobacterial genetics. The 4.2kb acetamidase operon contains four putative open reading frames (ORFs) (amiC, amiA, amiD, and amiS) upstream of the 1.2kb acetamidase ORF (amiE). In this article, using electrophoretic mobility shift assay and promoter probe analyses with a lacZ reporter system, we show the position of three putative operators within the acetamidase operon in M. smegmatis. Results from these studies reinforce previous findings about the involvement of multiple promoters in the regulation of acetamidase gene expression. Each of the identified operators are positioned upstream of the respective promoter reported in previous studies. We also found that the crude cell lysate of M. smegmatis containing potential regulators, obtained from bacteria grown under inducing or noninducing conditions, binds to specific operators. The binding affinity of each operator with its cognate regulator is significantly different from the other. This supports not only the previous model of acetamidase gene regulation in M. smegmatis but also explains the role of these operators in controlling the expression of respective promoters under different growth conditions.

Le promoteur hautement inductible de l’acétamidase de Mycobacterium smegmatis a été utilisé comme outil dans une étude de la génétique mycobactérienne. L’opéron de 4,2kb de l’acétamidase contient quatre cadres de lecture ouverts possibles (amiC, amiA, amiD et amiS) en amont d’un cadre de lecture ouvert de 1,2kb (amiE). Dans cet article, grâce à des analyses de rétention sur gel d’électrophorèse et des analyses du promoteur dans un système lacZ, nous avons situé trois opérateurs potentiels au sein de l’opéron de l’acétamidase chez M. smegmatis. Les résultats de ces études appuient nos résultats précédents sur l’implication de multiples promoteurs dans la régulation de l’expression du gène de l’acétamidase. Chacun des opérateurs identifiés est situé en amont de son promoteur respectif identifié lors d’études précédentes. Nous avons aussi trouvé qu’un extrait cellulaire brut de M. smegmatis contenant des régulateurs potentiels, obtenus de bactéries cultivées sous des conditions inductibles et non-inductibles, lie les opérateurs spécifiques. L’affinité de la liaison de chaque opérateur avec son régulateur propre diffère d’un à l’autre. Ceci appuie non seulement le modèle précédent de la régulation de l’expression du gène de l’acétamidase chez M. smegmatis mais explique aussi le rôle de ces opérateurs dans le contrôle de l’expression génique par ces promoteurs respectifs sous différentes conditions de croissance.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-05-01

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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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