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저자정보
Sanyuan Shi (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Liu Yang (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Chen Yang (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Shanshan Li (Xi'an Jiaotong University China) Hong Zhao (Tianjin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau Tianjin 300457 P.R. China) Lu Ren (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Xiaokang Wang (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Fuping Lu (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China) Ying Li (China Animal Disease Control Center China) Huabing Zhao (Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 P.R. China)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제31권 제2호
발행연도
2021.1
수록면
259 - 271 (13page)

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Many bacteria metabolize aromatic compounds via catechol as a catabolic intermediate, and possess multiple genes or clusters encoding catechol-cleavage enzymes. The presence of multiple isozyme-encoding genes is a widespread phenomenon that seems to give the carrying strains a selective advantage in the natural environment over those with only a single copy. In the naphthalene-degrading strain Pseudomonas putida ND6, catechol can be converted into intermediates of the tricarboxylic acid cycle via either the ortho- or meta-cleavage pathways. In this study, we demonstrated that the catechol ortho-cleavage pathway genes (catBICIAI and catBIICIIAII) on the chromosome play an important role. The catI and catII operons are co-transcribed, whereas catAI and catAII are under independent transcriptional regulation. We examined the binding of regulatory proteins to promoters. In the presence of cis-cis-muconate, a well-studied inducer of the cat gene cluster, CatRI and CatRII occupy an additional downstream site, designated as the activation binding site. Notably, CatRI binds to both the catI and catII promoters with high affinity, while CatRII binds weakly. This is likely caused by a T to G mutation in the G/T-N11-A motif. Specifically, we found that CatRI and CatRII regulate catBICIAI and catBIICIIAII in a cooperative manner, which provides new insights into naphthalene degradation.
#Pseudomonas putida ND6 #catechol ortho-cleavage pathway #CatRI and CatRII #catBICIAI and catBIICIIAII operons #cross-regulation #evolution of catabolic pathways

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