Peptidkodierende und bifunktionale sRNAs in Bacillus subtilis

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Sabine Brantl
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 378886710

Bacillus subtilis ist der bedeutendste nichtpathogene Gram-positive Modellorganismus, der in großen Mengen Proteine ins Wachstumsmedium sezernieren kann und daher für die industrielle Produktion einer Reihe von Enzymen wie z. B. Amylasen und Proteasen genutzt wird. Im Gegensatz zum Gram-negativen Modellorganismus Escherichia coli ist Bacillus subtilis natürlich kompetent und kann bei Nahrungsmangel sporulieren, um extreme Umweltbedingungen zu überleben. Darüber hinaus ist er eng mit pathogenen Bacillus-Arten wie B. anthracis oder B. cereus verwandt und kann daher ebenfalls als Modellorganismus für die Regulation von Stoffwechselprozessen oder Stressantworten solcher pathogener Bakterien verwendet werden. Das Hauptziel dieses Antrags ist es, neue peptidkodierende und bifunktionale sRNAs in B. subtilis zu identifizieren und detailliert im Hinblick auf ihre Expression, ihre Targets und ihre biologische Rolle zu charakterisieren. Wir erwarten die Entdeckung neuartiger Funktionen kleiner Peptide, die von kurzen mRNAs oder bifunktionalen sRNAs kodiert werden.Die experimentelle Arbeit soll in die folgenden drei Teile unterteilt werden:1) Analyse der Expressionsprofile und der Expressionskontrolle von vier peptidkodierenden sRNAs (spRNAs) unter verschiedenen Wachstums- und Stressbedingungen. Identifizierung von potentiellen Transkriptionsregulatoren.2) Suche nach den Targets dieser Peptide unter Verwendung von Koelutions- und Ko-Immunopräzipitations-Assays mit C- und N-terminal getaggten Peptiden sowie Transkriptom- und Proteomanalysen mit knockout- und Überexpressionsstämmen. Aufklärung der biologischen Funktionen/Rolle dieser Peptide.3) Untersuchung von zusätzlichen basenpaarenden Funktionen dieser spRNAs unter Verwendung von Transkriptomanalysen sowie einer Kombination von in vitro- und in vivo-Techniken.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2002: Kleine Proteine in Prokaryoten, eine unbekannte Welt