The dormancy (DosR) regulon of Mycobacterium tuberculosis is normally induced in response to hypoxia or nitric oxide (NO). Intriguingly, in the absence of stimuli, the DosR regulon is constitutively over-expressed in Beijing lineage strains (72). Expression of the DosR regulon is controlled by the DosR/DosS/DosT two-component system (TCS). Analysis of Beijing (n=26) and non-Beijing (n=50) isolates revealed a frameshift mutation in the dosT gene that is restricted to the most recently evolved Beijing sub-lineages (groups 2 to 5). The presence of this mutation is positively correlated to the level of dosR expression under normal growth conditions. However, expression of mutant dosT in a non-Beijing strain did not increase dosR expression and complementation of Beijing strains with wild-type dosT did not reverse the DosR regulon phenotype, together indicating that the dosT mutation is not directly responsible for DosR regulon over-expression in Beijing strains. When Beijing isolates were exposed to a NO-donor known to induce dosR expression, dosT mutant strains exhibited a decreased response to NO compared to wild-type dosT strains, while strains complemented with wild-type dosT had an increased response to a NO-donor. The dosT frameshift appears to be a compensatory mutation that may act to limit further induction of the DosR regulon in response to stimuli like NO. This work shows that M. tuberculosis strains are variable in their response to signals encountered during host infection and further characterizes the unique biochemical features of the Beijing lineage. / Le régulon de dormance (DosR) de Mycobacterium tuberculosis est normalement induit en réponse à l'hypoxie ou à l'oxide nitrique (NO). Étonnament, parmi les souches bactériennes de la lignée Beijing, le régulon DosR est surexprimé même en l'absence de stimulus (72). L'expression du régulon DosR est contrôlée par le système à deux composantes DosR/DosS/DosT. L'analyse d'isolats des lignées Beijing (n=26) ou non-Beijing (n=50) a révélé une mutation décalant le cadre de lecture du gène dosT parmi les lignées Beijing les plus récentes (sous-lignées 2 à 5). La présence de cette mutation est positivement corrélée avec le niveau d'expression du gène dosR en condition de culture normale. Cependant, l'expression du gène dosT muté dans une souche de la lignée non-Beijing n'a pas résulté en une augmentation de l'expression du gène dosR et l'introduction du gène dosT type sauvage dans une souche de la lignée Beijing n'a pas permis de diminuer la surexpression du régulon DosR. Ces deux observations indiquent que la mutation du gène dosT n'est pas directement responsable de la surexpression du régulon DosR dans la lignée Beijing. Lorsque des isolats de la lignée Beijing furent exposés à un doneur de NO reconnu comme étant un inducteur de l'expression du gène dosR, les souches possédant le gène dosT muté démontrèrent une réponse diminuée au NO comparée aux souches possédant un gène dosT type sauvage. Réciproquement, les souches complémentées avec le gène dosT type sauvage démontrèrent une réponse plus importante au NO. La mutation déphasante de dosT semble être une mutation compensatoire afin de limiter l'induction incontrôlée du régulon DosR en réponse à un stimulus comme le NO. La présente étude a démontré que les souches de M. tuberculosis ne répondent pas toutes de la même façon aux signaux reçus lors d'une infection, par exemple, et elle a permis d'identifier certaines charactéristiques
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.86583 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Fallow, Ashley |
| Contributors | Michael Reed (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Microbiology and Immunology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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