Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Microbiology

Betreuer: Prof. Dr. Bernd Kreikemeyer



MSc. Afsaneh Khani
(e-mail: afsaneh.khani@gmail.com )

Investigating the mechanism of a novel glycine-dependent riboswitch and a putative non-coding regulatory RNA in Streptococcus pyogenes

Part I: Riboswitches are none-coding RNAs that sense metabolites, ions or other environmental conditions They are often found within the 5´-UTR of mRNAs and control the gene expression. In this work, a putative glycine riboswitch (ribogly) in Streptococcus pyogenes was studied. Northern blot analyses revealed that ribogly is a glycine-dependent riboswitch, which functions by a terminator/anti-terminator mechanism to control synthesis of the full-length mRNA. Inhibition of de novo synthesis of RNA revealed that the full-length transcript is processed . Stability assays showed that continuous presence of the ribogly is not caused by neither high stability of ribogly nor the processing Instead, ribogly (truncated transcript) is continuously transcribed and synthesis of the full-length transcript takes place in the absence of glycine or in the presence of low amounts.

Part II: A putative regulatory sRNA (cand34) was characterized through virulence assays. A deletion mutant (Δcand34) showed decreased survival of S. pyogenes in human blood and under oxidative stress condition.

Teil I: Riboswitche sind nicht-kodierende RNAs, die Metabolite, Ionen und andere Umweltsignale erkennen können. Sie sind häufig in der 5’UTR der Gene lokalisiert, deren Expression sie kontrollieren. In dieser Arbeit wurde ein putativer Glyzin-Riboswitch (ribogly) in Streptococcus pyogenes untersucht. Northern Blot Analysen zeigten, dass ribogly Glyzin abhängig mithilfe eines Terminator/Antiterminator-Mechanismus die Expression der stromabwärts-gelegenen Gene reguliert. Nach Inhibition der RNA de novo Synthese konnte gezeigt werden, dass das Gesamtranskript prozessiert wird. Mithilfe von RNA-Stabilitätsassays wurde nachgewiesen, dass die konstante Anwesenheit des ribogly Transkripts nicht durch eine hohe Stabilität der ribogly RNA hervorgerufen wird, sondern auf eine kontinuierliche Transkription zurückzuführen ist. Synthese der Volllängen-RNA hingegen erfolgt nur nach Antitermination in der Abwesenheit von Glyzin oder in Anwesenheit niedriger Glyzin Konzentrationen.

Teil II: Es wurde eine putative regulatorische sRNA (cand34) mithilfe von Virulenzassays phänotypisch charakterisiert. Eine Deletionsmutante (Δcand34) zeigte vermindertes Überleben von S. pyogenes in humanem Vollblut und ein vermindertes Überleben unter oxidativem Stress.