Colocalization of distant chromosomal loci in space in E. coli: a bacterial nucleolus.
Colocalization of distant chromosomal loci in space in E. coli: a bacterial nucleolus.
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大肠杆菌中空间中遥远的染色体基因座的共定位：细菌核仁。
DOI：
10.1101/gad.290312.116
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发表时间：
2016-10-15
影响因子：
10.5
通讯作者：
Gourse RL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gaal T;Bratton BP;Sanchez-Vazquez P;Sliwicki A;Sliwicki K;Vegel A;Pannu R;Gourse RL
盖尔等人。检查了核糖体 RNA 操纵子在空间中的相对位置。结果表明，大肠杆菌细菌染色体的三维折叠并不完全由遗传位置决定，而是包括功能相关、遗传上相距较远的基因座，这些基因座非常接近，rRNA 操纵子形成类似真核细胞核仁的结构。细菌核内 DNA 的空间组织仍不清楚。为了研究大肠杆菌中的染色体组织，我们检查了核糖体 RNA (rRNA) 操纵子在空间中的相对位置。七个 rRNA 操纵子几乎相同，并且在圆形遗传图谱上彼此相距 180°，距离≥200 万个碱基对。通过在 rRNA 操纵子附近插入荧光蛋白的结合位点，然后通过落射荧光显微镜检查它们在活细胞中的位置，我们发现除了 rrnC 之外的所有蛋白都非常接近。 rRNA 操纵子的共定位需要 rrn P1 启动子区域，但不需要 rrn P2 启动子或 rRNA 结构基因，并且在有或没有活性转录的情况下发生。非 rRNA 操纵子对不共定位，它们的物理分离程度通常与其遗传分离程度相关。我们的结果表明，大肠杆菌细菌染色体的三维折叠并不完全由遗传位置决定，而是包括功能相关的、遗传上相距较远的基因座，这些基因座非常接近，rRNA 操纵子形成类似真核细胞核仁的结构。
Gaal et al. examined the relative positions of the ribosomal RNA operons in space. The results show that E. coli bacterial chromosome folding in three dimensions is not dictated entirely by genetic position but rather includes functionally related, genetically distant loci that come into close proximity, with rRNA operons forming a structure reminiscent of the eukaryotic nucleolus. The spatial organization of DNA within the bacterial nucleoid remains unclear. To investigate chromosome organization in Escherichia coli, we examined the relative positions of the ribosomal RNA (rRNA) operons in space. The seven rRNA operons are nearly identical and separated from each other by as much as 180° on the circular genetic map, a distance of ≥2 million base pairs. By inserting binding sites for fluorescent proteins adjacent to the rRNA operons and then examining their positions pairwise in live cells by epifluorescence microscopy, we found that all but rrnC are in close proximity. Colocalization of the rRNA operons required the rrn P1 promoter region but not the rrn P2 promoter or the rRNA structural genes and occurred with and without active transcription. Non-rRNA operon pairs did not colocalize, and the magnitude of their physical separation generally correlated with that of their genetic separation. Our results show that E. coli bacterial chromosome folding in three dimensions is not dictated entirely by genetic position but rather includes functionally related, genetically distant loci that come into close proximity, with rRNA operons forming a structure reminiscent of the eukaryotic nucleolus.
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Feklistov A;Darst SA
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Darst SA
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--
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Liao, DQ