Suche nach Personen

plus im Publikationsserver
plus bei Google Scholar

Bibliografische Daten exportieren
 

Silent gene clusters encode magnetic organelle biosynthesis in a non-magnetotactic phototrophic bacterium

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00007037
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-7037-3

Titelangaben

Dziuba, Marina ; Paulus, A. ; Schramm, L. ; Awal, Ram Prasad ; Pósfai, M. ; Monteil, C. L. ; Fouteau, S. ; Uebe, René ; Schüler, Dirk:
Silent gene clusters encode magnetic organelle biosynthesis in a non-magnetotactic phototrophic bacterium.
In: The ISME Journal. Bd. 17 (2023) Heft 3 . - S. 326-339.
ISSN 1751-7370
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1038/s41396-022-01348-y

Volltext

[thumbnail of s41396-022-01348-y.pdf]
Format: PDF
Name: s41396-022-01348-y.pdf
Version: Veröffentlichte Version
Verfügbar mit der Lizenz Creative Commons BY 4.0: Namensnennung
Download (7MB)

Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Horizontal gene transfer is a powerful source of innovations in prokaryotes that can affect almost any cellular system, including microbial organelles. The formation of magnetosomes, one of the most sophisticated microbial mineral-containing organelles synthesized by magnetotactic bacteria for magnetic navigation in the environment, was also shown to be a horizontally transferrable trait. However, the mechanisms determining the fate of such genes in new hosts are not well understood, since non-adaptive gene acquisitions are typically rapidly lost and become unavailable for observation. This likely explains why gene clusters encoding magnetosome biosynthesis have never been observed in non-magnetotactic bacteria. Here, we report the first discovery of a horizontally inherited dormant gene clusters encoding biosynthesis of magnetosomes in a non-magnetotactic phototrophic bacterium Rhodovastum atsumiense. We show that these clusters were inactivated through transcriptional silencing and antisense RNA regulation, but retain functionality, as several genes were able to complement the orthologous deletions in a remotely related magnetotactic bacterium. The laboratory transfer of foreign magnetosome genes to R. atsumiense was found to endow the strain with magnetosome biosynthesis, but strong negative selection led to rapid loss of this trait upon subcultivation, highlighting the trait instability in this organism. Our results provide insight into the horizontal dissemination of gene clusters encoding complex prokaryotic organelles and illuminate the potential mechanisms of their genomic preservation in a dormant state.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Mikrobiologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Mikrobiologie > Lehrstuhl Mikrobiologie - Univ.-Prof. Dr. Dirk Schüler
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-7037-3
Eingestellt am: 12 Jun 2023 09:22
Letzte Änderung: 10 Aug 2023 12:17
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/7037

Downloads

Downloads pro Monat im letzten Jahr