Рост штамма Rhodococcus sp. BCP1 на газообразных n-алканах: новые сведения о метаболизме и транскрипционный анализ генов двух растворимых дижелезных монооксигеназ

Штамм Rhodococcus sp. BCP1 первоначально был выделен благодаря его способности расти на газообразных n-алканах, которые служат индукторами кометаболической деградации низкохлорированных соединений. В данной работе подробно исследованы молекулярные и метаболические особенности клеток BCP1, выращенных на газообразных и короткоцепочечных n-алканах (вплоть до n-гептана). Показано, что метаболизм пропана приводил к образованию терминальных и субтерминальных продуктов окисления, таких как 1- и 2-пропанол, тогда как 1-бутанол был единственным обнаруженным терминальным продуктом окисления при метаболизме n-бутана. В геноме BCP1 были обнаружены два кластера генов, prmABCD и smoABCD, кодирующие растворимые дижелезные монооксигеназы (SDIMO), участвующие в окислении газообразных n-алканов. С помощью анализа количественной ПЦР с обратной транскрипцией (RT-qPCR) был оценён набор субстратов, индуцирующих экспрессию генов sdimo у BCP1, а также их транскрипционная репрессия в присутствии сахаров, органических кислот или при выращивании клеток на богатой питательной среде (бульон Луриа–Бертани). Точки начала транскрипции обоих кластеров генов sdimo были идентифицированы методом удлинения праймера. Наконец, протеомные исследования выявили изменения белкового профиля, индуцированные ростом на газообразном (n-бутане) и/или жидком (n-гексане) короткоцепочечных n-алканах по сравнению с ростом на сукцинате. Среди пятен белков с различающейся экспрессией были идентифицированы два шаперонина и изоцитратлиаза, а также оксидоредуктазы, участвующие в реакциях окисления, протекающих после начальной стадии реакции монооксигеназы.