The distinct translational landscapes of Gram-positive and Gram-negative bacteria
The distinct translational landscapes of Gram-positive and Gram-negative bacteria
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革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的独特翻译景观
DOI：
10.1101/2023.05.25.542305
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bryant O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bryant O
致病菌的翻译控制是基因表达的基础，影响毒力和其他感染表型。我们使用了一种增强的核糖体分析方案，结合平行转录组学来准确捕获两种进化上遥远的致病菌——革兰氏阴性细菌沙门氏菌和革兰氏阳性细菌李斯特菌的全局翻译体。我们发现这两种细菌使用不同的机制来翻译调节蛋白质合成。在沙门氏菌中，除了翻译效率和顺式调控特征（如Shine-Dalgarno （SD）强度和起始密码子周围的RNA二级结构）之间的预期相关性外，我们的数据还揭示了第2和第3密码子的影响，其中串联赖氨酸密码子（AAA-AAA）的存在增强了沙门氏菌和e的翻译。杆菌。引人注目的是，这些特征在高效翻译的李斯特文本中都看不到。相反，大约15%的有效翻译李斯特菌素在起始密码子上游7 nt处显示70S足迹，这表明这些基因可能受到新的翻译起始机制的影响。我们的研究结果表明，SD强度并不是所有细菌翻译效率的直接标志。相反，李斯特菌进化出了与沙门氏菌不同的控制基因表达水平的额外机制。杆菌。“出于开放获取的目的，作者已对任何作者接受的手稿版本应用了知识共享署名（CC BY）许可。”
Translational control in pathogenic bacteria is fundamental to gene expression and affects virulence and other infection phenotypes. We used an enhanced ribosome profiling protocol coupled with parallel transcriptomics to capture accurately the global translatome of two evolutionarily distant pathogenic bacteria – the Gram-negative bacteriumSalmonellaand the Gram positive bacteriumListeriaWe find that the two bacteria use different mechanisms to translationally regulate protein synthesis. InSalmonella,in addition to the expected correlation between translational efficiency andcis-regulatory features such as Shine-Dalgarno (SD) strength and RNA secondary structure around the initiation codon, our data reveal an effect of the 2ndand 3rdcodons, where the presence of tandem lysine codons (AAA-AAA) enhances translation in bothSalmonellaandE. coli. Strikingly, none of these features are seen in efficiently translatedListeriatranscripts. Instead, approximately 15% of efficiently translatedListeriagenes exhibit 70S footprints seven nt upstream of the authentic start codon, suggesting that these genes may be subject to a novel translational initiation mechanism. Our results show that SD strength is not a direct hallmark of translational efficiency in all bacteria. Instead,Listeriahas evolved additional mechanisms to control gene expression level that are distinct from those utilised bySalmonellaandE. coli.‘For the purpose of open access, the author has applied a Creative Commons Attribution (CC BY) licence to any Author Accepted Manuscript version arising ’
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