Identification of regulatory factors that control the synthesis of the small regulatory RNA CsrC in Yersinia pseudotuberculosis

Seekircher, Stephanie

doi:10.24355/dbbs.084-201406251034-0

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Identification of regulatory factors that control the synthesis of the small regulatory RNA CsrC in Yersinia pseudotuberculosis

English
German

The carbon storage regulator (Csr) system plays a central role during the host adaptation of Yersinia pseudotuberculosis. It is composed of the RNA-binding protein CsrA whose activity is antagonized by non-coding RNAs CsrB and CsrC. Levels of the Csr-type RNAs are pivotal for the availability of active CsrA, as they sequester the RNA-binding protein from its target mRNA rendering it inactive. The Yersinia modulator A (YmoA) changes the composition of the whole system, as it controls the stability of the CsrC RNA. The present work clearly demonstrates that the stabilizing effect is not mediated via direct YmoA-CsrC interaction. In fact, YmoA represses several factors that are involved in RNA turnove. Moreover, YmoA-mediated repression of CsrA levels might also contribute to the CsrC stability control. Identification of further factors that are implicated in CsrC control was accomplished by means of a genetic screening approach. Herein the regulator of virulence associated with CsrC (RovC) was identified as transcriptional repressor of CsrC. Additionally, RovC activates the expression of the virulence-associated type VI secretion system T6SS4 in response to moderate temperatures. Expression of rovC is thermoregulated and tightly controlled by Crp, YmoA and CsrA. Crp and YmoA repress rovC transcription, whereas Crp might directly interact with the rovC promoter region. CsrA interacts directly with the RovC upstream region to inhibit translation. In conclusion, YmoA-mediated CsrC stabilization is an indirect process that involves downregulation of RNA degrading enzymes and partial repression of endogenous CsrA levels. Moreover, CsrC is controlled by RovC, which represses csrC transcription. Expression of rovC is in turn modulated by Crp, YmoA and CsrA, stressing the complex and multi-layered regulation of the Csr system.

Das carbon storage regulator (Csr) System ist von zentraler Bedeutungfür die Wirtsadaptation von Yersinia pseudotuberculosis. Es besteht aus dem RNA-bindenden Protein CsrA, dessen Aktivität von zwei nicht-kodierenden RNAs CsrB und CsrC gesteuert wird. Die Level der Csr-Typ RNAs sind ausschlaggebend für die Verfügbarkeit von aktivem CsrA, da sie freie CsrA Proteine sequestrieren und so deren Bindung an Ziel-mRNAs verhindern. Der Yersinia modulator A (YmoA) verändert die Wechselwirkungen des Csr Systems, indem er die Stabilität der CsrC RNA kontrolliert. Mit Hilfe der vorliegenden Arbeit konnte klar gezeigt werden, dass die YmoA-vermittelte Stabilisierung von CsrC keiner direkten Interaktion unterliegt. Tatsächlich reprimiert YmoA diverse Faktoren, die am RNA Umsatz beteiligt sind. Darüber hinaus könnte die YmoA-vermittelte Repression der CsrA Level zur CsrC Stabilitätskontrolle beitragen. Mittels Genbank Screening wurde der regulator of virulence associated with CsrC (RovC) als transkriptioneller CsrC Repressor identifiziert. Zudem aktiviert RovC die Expression des virulenz assoziierten Typ VI Sekretionssystems T6SS4 bei moderaten Temperaturen. Die Expression von rovC selbst ist temperaturreguliert und unter strikter Kontrolle der Faktoren Crp, YmoA und CsrA. Crp und YmoA reprimieren die rovC Transkription, wobei Crp vermutlich direkt mit der RovC Promoterregion interagieren kann. CsrA bindet direkt an die RovC RNA, um die Translation zu reprimieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die YmoA-vermittelte CsrC Stabilisierung ein indirekter Prozess ist, welcher die Regulation von RNA-destabilisierenden Faktoren und die partielle Repression von CsrA beinhaltet. Außerdem reprimiert RovC die Transkription von csrC. Die rovC Expression wiederum wird von Crp, YmoA und CsrA moduliert.