Polyploidy in halophilic Archaea: Evolutionary advantages and molecular regulation.

嗜盐古菌的多倍体:进化优势和分子调控。

基本信息

项目摘要

Halophilic archaea are polyploid and the major chromosome contains several origins of replication. We will use the model species Haloferax volcanii to study the molecular details of copy number regulation using the two replication origins oriC1 and oriC2, which are very especially strong and weak, respectively. We have established Haloarchaeal Artificial Chromosomes (HACs) as an ideal tool to study the elements involved in the determination of replicon copy numbers and its growth phase-dependent regulation. Various HACs will be generated containing only the core origins C1 or C2, also adjacent genes, as well as mutated versions of core origins and extended origins. The effects on the HAC copy numbers will be quantified. In addition, tagged versions of the Origin Recognition Proteins (ORCs) and adjacent gene products will be used to unravel interaction networks at replication origins. Recently we have generated isogenic strains of H. volcanii with different ploidy levels. For the first time these strains will enable to quantify the evolutionary advantages of polyploidy using competitive growth and competitive survival experiments, respectively, of mixtures of color-coded cells. The advantages of many genome copies for the survival of stressful and mutagenic conditions, for long-term survival, for global gene regulation etc. will be addressed. Furthermore, the ploidy levels of several additional haloarchaeal species of until now uncharacterized genera will be determined.
嗜盐古菌是多倍体,其主染色体含有多个复制起点。我们将使用模式物种Haloferax volcanii研究拷贝数调控的分子细节,使用两个复制起点oriC1和oriC2,这是非常特别强和弱,分别。 我们已经建立了盐古菌人工染色体(HACs)作为一个理想的工具来研究参与决定复制子拷贝数和其生长阶段依赖性调控的元素。将产生仅含有核心起源C1或C2、还有相邻基因以及核心起源和延伸起源的突变形式的各种HAC。将量化对HAC拷贝数的影响。此外,标记版本的起源识别蛋白(ORC)和相邻的基因产物将用于解开复制起点的相互作用网络。最近,我们已经产生了H。volcanii具有不同的倍性水平。第一次,这些菌株将能够量化多倍体的进化优势,分别使用竞争性生长和竞争性生存实验,颜色编码的细胞的混合物。许多基因组拷贝的优势,为生存的压力和诱变条件下,长期生存,为全球基因调控等将得到解决。此外,几个额外的haloarchaeal物种的倍性水平,直到现在的未知属将被确定。

项目成果

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Polyploidy and community structure
  • DOI:
    10.1038/nmicrobiol.2016.261
  • 发表时间:
    2017-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    28.3
  • 作者:
    J. Soppa
  • 通讯作者:
    J. Soppa
Regulated ploidy of Bacillus subtilis and three new isolates of Bacillus and Paenibacillus
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Boettinger, Benjamin;Semmler, Florian;Soppa, Joerg
  • 通讯作者:
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  • DOI:
    10.1128/jb.00517-17
  • 发表时间:
    2018-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Maurer, Sandy;Ludt, Katharina;Soppa, Joerg
  • 通讯作者:
    Soppa, Joerg
Influence of Origin Recognition Complex Proteins on the Copy Numbers of Three Chromosomes in Haloferax volcanii
  • DOI:
    10.1128/jb.00161-18
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Katharina Ludt;J. Soppa
  • 通讯作者:
    Katharina Ludt;J. Soppa
Polyploidie in Prokaryoten: Verbreitung und evolutionäre Vorteile
原核生物中的多倍体:分布和进化优势
  • DOI:
    10.1007/s12268-018-0912-y
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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知道了