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An unusual rRNA operon constellation: in Thermus thermophilus HB8 the 23S/5S rRNA operon is a separate entity from the 16S rRNA operon

1987; Elsevier BV; Volume: 69; Issue: 10 Linguagem: Francês

10.1016/0300-9084(87)90009-5

1638-6183

Roland K. Hartmann, Norbert Ulbrich, Volker A. Erdmann,

Bacterial Genetics and Biotechnology

We succeeded in identifying a promoter element within 200 base pairs upstream a transcriptional unit comprising only a 23S rRNA, 5S rRNA and a tRNAgly gene in Thermus thermophilus HB8 [1,2]. This element shows a high degree of homology to the −35 and −10 consensus sequences for promoters described for Escherichia coli [3,4]. The promoter activity was measured by the induction of the synthesis of functional chloramphenicol acetyltransferase in Escherichia coli. A region located at the transcriptional start, rich in guanosines and cytidines, is very similar in sequence to the one believed to be under stringent control in stable RNA and ribosomal protein genes of Escherichia coli [5]. Employing nuclease S1 protection we were able to determine the in vivo start of transcription, which was identical with the in vitro start using Escherichia coli RNA-polymerase. Furthermore we identified sequences in the region following the origin of transcription, which are homologous to sections in Escherichia coli rrn promoter-leader regions responsible for antitermination. Our finding of a promoter immediately preceding a 23S/5S rRNA operon proves a transcriptional decoupling of the 16S rRNA genes, a situation so far unprecedented among prokaryotes. Nous avons réussi à identifier un élément de promoteur dans les 200 paires de bases en amont d'une unité de transcription ne comprenant qu'un rARN 23S, un rARN 5S et un gène tARNGly chez Thermus thermophilus HB8 [1,2]. Cet élément montre un degré élevé d'homologie avec les séquences consensus −35 et −10 pour les promoteurs décrites chez E. coli [3,4]. L'activité de promoteur a été mesurée par l'induction de la synthèse de la chloromphénicolacétyl-synthétase chez Escherichia coli. Une région située au début de la transcription, riche en guanosines et cytidines, possède une séquence fort similaire à celle que l'on pense être sous strict contrôle dans l'ARN stable et les gènes de protéines ribosomales chez E. coli [5]. En utilisant la protection d'une nucléase S1 nous avons réussi à déterminer le début in vivo de la transcription qui s'est révéié être identique au début in vitro en utilisant l'ARN polymérase d'E. coli. En outre, nous avons identifié des séquences dans la région qui suit le départ de la transcription et qui sont homologues de sections des régions leader de promoteurs chez E. coli rrn, responsables de l'antidétermination. Notre découverte d'un promoteur précédant immédiatement un opéron rARN 23S/5S démontre un découplage des gènes rARN 16S, une situation jusqu'ici sans précédent chez les procaryotes.