Экспрессия генов soxRS -регулона в клетках бактерий, подвергнутых действию различных стресс-факторов

Актуальность. В формирование устойчивости бактерий к антибиотикам вносят вклад различные адаптивные механизмы, в том числе гены защитного ответа на окислительный стресс, объединённые в soxRSрегулон. В стрессовых условиях в клетках бактерий происходит повышение продукции активных форм кислорода и развитие окислительного стресса. Можно предположить, что повышенный уровень активных форм кислорода будет активировать экспрессию генов soxRS-регулона, что может обеспечить преадаптацию бактерий к воздействию антибиотиков.

Цель. Исследовать изменение экспрессии генов, входящих в soxRS-регулон, в клетках Escherichia coli, подвергнутых действию NaCl, повышенных температур и уксусной кислоты.

Материалы и методы. Уровень экспрессии генов определяли с использованием штаммов E. coli, несущих репортерные генные слияния промотора исследуемого гена (soxS, nfo) со структурной частью гена lacZ, в условиях периодического культивирования в бульоне LB без перемешивания.

Результаты. Активацию экспрессии генов soxRS-регулона вызывало воздействие NaCl и уксусной кислоты, а тепловой шок сопровождался снижением генной экспрессии. Увеличение уровня экспрессии наблюдалось в клетках, подвергнутых стрессам низкой (не вызывавшим снижения количества колониеобразующих единиц в культуре к четвёртому часу воздействия по сравнению с началом стрессового воздействия) и средней интенсивности (вызывавшим снижение количества колониеобразующих единиц на порядок), а стрессовые воздействия высокой интенсивности (вызывавшие снижение количества колониеобразующих единиц более чем на порядок) вне зависимости от их физико-химической природы сопровождались снижением экспрессии генов soxRS-регулона.

Заключение. В исследованных условиях только осмотический стресс, вызванный внесением NaCl, сопровождался значимой активацией генов, входящих в soxRS-регулон. Сублетальное воздействие NaCl, вызывая повышение экспрессии генов soxRS-регулона в 2–2,5 раза, может обеспечивать преадаптацию бактерий к факторам, на противодействие которым направлен данный регулон, в том числе к антибактериальным препаратам.