Faculty of Food Technology and Biotechnology, University of Zagreb
Abstract
In this work we have constructed a plasmid to compare intraplasmid recombination efficiency in Agrobacterium tumefaciens and Escherichia coli. The plasmid contains two directly repeated copies of spectinomycin resistance gene, one lacking 5’ and the other lacking 3’ end. These two copies share a 570-bp region of homology and are separated by the ampicillin resistance gene. Homologous recombination between repeated copies of incomplete spectinomycin resistance genes results in the restoration of spectinomycin resistance. During this process, ampicillin resistance gene is either deleted or incomplete spectinomycin genes are amplified along with the ampicillin resistance gene. This experimental system enabled us to follow for the first time the generation of deletions and amplifications during intraplasmid recombination in A. tumefaciens. We show here that predominantly RecA-independent mechanism contributes to the formation of deletion and amplification products in both, A. tumefaciens and E. coli. Additionally, deletion and amplification products were detected at similar frequencies, suggesting that amplifications and deletions probably occur by a similar mechanism.U ovom smo radu konstruirali plazmid koji nam je omogućio da usporedimo intraplazmidnu rekombinaciju u bakterijama Agrobacterium tumefaciens i Escherichia coli. Plazmid sadržava dvije istosmjerno ponovljene kopije gena odgovornog za rezistenciju na spektinomicin, pri čemu jednoj kopiji nedostaje 5\u27, a drugoj 3\u27 kraj gena, a međusobno su homologne u duljini od 570 pb. Osim toga, DNA koja se nalazi između ove dvije istosmjerno ponovljene sekvencije sadržava gen koji daje rezistenciju na antibiotik ampicilin. Homolognom rekombinacijom između nepotpunih gena za rezistenciju na spektinomicin nastaje funkcionalni gen, odgovoran za pojavu rezistencije. Pritom može doći do delecije gena za rezistenciju na ampicilin ili njegovog umnožavanja, zajedno s nepotpunim genima za otpornost na spektinomicin. Ovaj eksperimentalni sustav omogućio nam je da po prvi put pratimo pojavu delecija i amplifikacija tijekom intraplazmidne rekombinacije u bakteriji A. tumefaciens. Pokazali smo da delecije i amplifikacije u bakterijama Agrobacterium tumefaciens i Escherichia coli nastaju prvenstveno RecA-neovisnim mehanizmom. Osim toga, ustanovili smo da se delecije i amplifikacije pojavljuju s podjednakom učestalošću, što upućuje na to da je mehanizam oba rekombinacijska događaja sličan
