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WFRF:(Kalinowski Jörn)
 

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Manipulation of topoisomerase expression inhibits cell division but not growth and reveals a distinctive promoter structure in Synechocystis

Behle, Anna (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1; Photanol B.V, Science Park 406, 1098 XH Amsterdam, The Netherlands, Science Park 406
Dietsch, Maximilian (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
Goldschmidt, Louis (författare)
Institut f. Quantitative u. Theoretische Biologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
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Murugathas, Wandana (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
Berwanger, Lutz C. (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
Burmester, Jonas (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
Yao, Lun (författare)
KTH,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Proteinvetenskap
Brandt, David (författare)
Centrum für Biotechnologie (CeBiTec), Universität Bielefeld, Universitätsstrasse 27, 33615 Bielefeld, Germany, Universitätsstrasse 27
Busche, Tobias (författare)
Centrum für Biotechnologie (CeBiTec), Universität Bielefeld, Universitätsstrasse 27, 33615 Bielefeld, Germany, Universitätsstrasse 27
Kalinowski, Jörn (författare)
Centrum für Biotechnologie (CeBiTec), Universität Bielefeld, Universitätsstrasse 27, 33615 Bielefeld, Germany, Universitätsstrasse 27
Hudson, Elton P. (författare)
KTH,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Systembiologi
Ebenhöh, Oliver (författare)
Institut f. Quantitative u. Theoretische Biologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1; Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS), Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstraße 1
Axmann, Ilka M. (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
Machne, Rainer (författare)
Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1; Institut f. Quantitative u. Theoretische Biologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1
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Institut f Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1; Photanol B.V, Science Park 406, 1098 XH Amsterdam, The Netherlands, Science Park 406 Institut f. Synthetische Mikrobiologie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf, Germany, Universitätsstrasse 1 (creator_code:org_t)
2022-12-19
2022
Engelska.
Ingår i: Nucleic Acids Research. - : Oxford University Press (OUP). - 0305-1048 .- 1362-4962. ; 50:22, s. 12790-12808
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  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
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  • In cyanobacteria DNA supercoiling varies over the diurnal cycle and is integrated with temporal programs of transcription and replication. We manipulated DNA supercoiling in Synechocystis sp. PCC 6803 by CRISPRi-based knockdown of gyrase subunits and overexpression of topoisomerase I (TopoI). Cell division was blocked but cell growth continued in all strains. The small endogenous plasmids were only transiently relaxed, then became strongly supercoiled in the TopoI overexpression strain. Transcript abundances showed a pronounced 5'/3' gradient along transcription units, incl. the rRNA genes, in the gyrase knockdown strains. These observations are consistent with the basic tenets of the homeostasis and twin-domain models of supercoiling in bacteria. TopoI induction initially led to downregulation of G+C-rich and upregulation of A+T-rich genes. The transcriptional response quickly bifurcated into six groups which overlap with diurnally co-expressed gene groups. Each group shows distinct deviations from a common core promoter structure, where helically phased A-tracts are in phase with the transcription start site. Together, our data show that major co-expression groups (regulons) in Synechocystis all respond differentially to DNA supercoiling, and suggest to re-evaluate the long-standing question of the role of A-tracts in bacterial promoters.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Biokemi och molekylärbiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Biochemistry and Molecular Biology (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Mikrobiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Microbiology (hsv//eng)

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