Metal Response in Cupriavidus metallidurans: Volume I: From Habitats to Genes and Proteins

این کتاب اولین جلد از مجموعه دو جلدی است که 40 سال یافته‌های تحقیقاتی کلیدی را که مستقیماً با Cupriavidus/Ralstonia (بتاپروتئوباکتری) مقاوم در برابر فلز مرتبط است، خلاصه می‌کند. در این جلد اول، بافت تاریخی و جغرافیایی این باکتری‌ها، که بیشتر در محیط‌های صنعتی و آلوده مرتبط با روی و سایر متالورژی‌های غیرآهنی یافت می‌شوند، ترسیم شده است تا تعاملات بین باکتری‌ها و فعالیت‌های انسانی و پیامدهای احتمالی تکاملی را نشان دهد. ژنوم باکتری ها به ویژه تا آنجا که به ارتباط ژن های مقاومت فلزات با عناصر ژنتیکی متحرک مربوط می شود. شرح مفصلی از پاسخ و عوامل تعیین‌کننده ژنتیکی نوع سویه Cupriavidus metallidurans CH34 به انواع فلزات ارائه شده است. با مقاومت سطح بالایی در برابر کادمیوم، کرومات، کبالت، مس، جیوه، نیکل، سرب و روی که توسط ژن های شناخته شده برای سم زدایی توسط مگا پلاسمیدهای pMOL28 و pMOL30 انجام می شود. این توصیف با زمینه ژنومی ژن های پاسخ فلز در C تکمیل می شود. metallidurans CH34 با تمرکز بر موبیلوم خود شامل عناصر توالی درج، ترانسپوزون ها، عناصر یکپارچه و مزدوج و جزایر ژنومی. علاوه بر این، در جلد دوم، داده‌های ساختاری و کاتالیزوری از انتقال‌دهنده‌های اولیه و ثانویه باکتریایی (P-ATPases، سیستم‌های سه‌جانبه شیمی‌اسموتیک کاتیون/پروتون جریان، تسهیل‌کننده‌های انتشار کاتیون، سوپرخانواده تسهیل‌کننده اصلی و برخی دسته‌های فرعی) تشریح شده و برای موارد مربوطه به تفصیل شرح داده شده است. C. پروتئین های metallidurans. ساختارهای سه‌بعدی موجود پروتئین‌هایC. metallidurans به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته‌اند، از جمله پروتئین‌های RND و همجوشی غشایی (از سیستم‌های سه‌جانبه کاتیون‌های شیمی‌اسموتیک/ جریان پروتون)، پروتئین‌های تنظیم‌کننده سیگما و ضد سیگما از i>cnr سیستم جریان (مقاومت در برابر کبالت و نیکل) و پروتئین های مختلف پری پلاسمیک عمدتاً در پاسخ به مس و جیوه نقش دارند.

This book is the first volume of a two-volume set summarizing 40 years of key research findings directly related to metal-resistant Cupriavidus/Ralstonia (Betaproteobacteria). In this first volume, the historical and geographical context of these bacteria, which are mostly found in industrial and polluted environments linked to zinc and other non-ferrous metallurgy, is sketched to illustrate the interactions between bacteria and human activities and the possible evolutionary consequences on bacterial genomes especially as far as the association of metal resistance genes with mobile genetic elements is concerned. A detailed description of the response and underlying genetic determinants of type strain Cupriavidus metallidurans CH34 to a variety of metals is provided. With high level resistance to cadmium, chromate, cobalt, copper, mercury, nickel, lead and zinc mediated by well-known genes for detoxification carried by its megaplasmids pMOL28 and pMOL30. This description is complemented with the genomic context of the metal response genes in C. metallidurans CH34 with a focus on its mobilome including insertion sequence elements, transposons, integrative and conjugative elements and genomic islands. In addition, in the second volume, structural and catalytic data from bacterial primary and secondary transporters (P-ATPases, tripartite chemiosmotic cation/proton efflux systems, cation diffusion facilitators, Major Facilitator Superfamily and some minor categories) are outlined and detailed for the corresponding C. metallidurans proteins. The available three-dimensional structures of C. metallidurans proteins are reviewed in detail, including RND and membrane fusion proteins (from tripartite chemiosmotic cation/proton efflux systems), sigma and anti-sigma regulatory proteins of the cnr efflux system (resistance to cobalt and nickel) and various periplasmic proteins mainly involved in the response to copper and mercury.