L'effetto della temperatura sull'espressione dell'operone pgs di B. subtilis mediato da SwrA.

L’operone pgs di Bacillus subtilis contiene i geni necessari per la produzione dell’acido poli-γ-glutammico (γ-PGA), un polimero che suscita forte interesse in molti settori industriali come quello alimentare e farmaceutico. Da recenti osservazioni fatte in laboratorio, suffragate da dati poi apparsi in letteratura, è stata ipotizzata una dipendenza della produzione di γ-PGA dalla temperatura. Oltre a DegU, un componente necessario per l’espressione dell’operone pgs è SwrA, una proteina accessoria formata da 117 amminoacidi, che regola l’azione del RR trascrizionale DegU. A monte del gene swrA c’è una regione di circa 235 bp dal codone di inizio che viene trascritta ma non tradotta. Non è raro che nei batteri queste regioni di RNA non codificanti possano avere un ruolo nella regolazione dell’espressione genica temperatura-dipendente. L’ipotesi alla base della dissertazione è che la regione non codificante trascritta nell’mRNA di swrA regoli la traduzione della proteina in funzione della temperatura, rendendo l’espressione dell’operone pgs indirettamente dipendente da essa. Lo scopo del lavoro è quindi di approfondire lo studio dell’effetto della temperatura sull’espressione di swrA e, di conseguenza, dell’operone pgs. Dai dati ottenuti dallo studio del profilo di espressione del gene swrA tramite il sistema reporter PswrA-lacZ è stato confermato che l’espressione di swrA dipende dalla temperatura. Come evidenziato tramite l’utilizzo di un sistema inducibile per la produzione di SwrA, sembra esserci una correlazione tra la bassa attivazione dell’operone pgs e il fatto che la proteina SwrA non venga espressa a basse temperature. Questo spiegherebbe perché, su piastra, si riscontra una differenza fenotipica nella produzione di γ-PGA a diverse temperature. Tramite software di predizione di struttura secondaria dell’RNA, abbiamo predetto l’esistenza di una possibile struttura funzionalizzata nel trascritto di swrA dipendente dalla temperatura. Per dimostrare che l’espressione del gene swrA è regolata dalla temperatura, e che ciò avvenga grazie ad un termometro ad RNA presente nel suo trascritto, sarà necessario approfondire gli studi sul promotore PswrA sfruttando i due plasmidi pADM1/2 che sono stati costruiti in questo lavoro.