Естественная компетентность Vibrio cholerae контролируется ответом на утилизацию нуклеозидов, требующим CytR-зависимой антиактивации

Компетентность Vibrio cholerae к генетической трансформации запускается транскрипционным фактором TfoX, индуцируемым хитином, и регулятором кворум-сигналинга HapR. Для трансформации необходима экспрессия ComEA, который у других компетентных бактерий описан как рецептор ДНК. При скрининге мутантов с низкой экспрессией генно-инженерного слияния comEA с люциферазой был выявлен ген cytR, кодирующий репрессор утилизации нуклеозидов цитидинового обмена. Ранее было показано, что у V. cholerae CytR репрессирует образование биоплёнки и положительно регулируется TfoX, однако его связь с трансформацией не была установлена. Мутант ΔcytR не поддавался трансформации; у него также нарушалась экспрессия comEA и других генов, индуцируемых TfoX, включая pilA (ген пили-трансформационного псевдопиля) и chiA-1 (ген хитиназы). У Escherichia coli «антиактивация» генов метаболизма нуклеозидов обеспечивается взаимодействием критически важных аминокислотных остатков CytR и CRP (белка-рецептора цАМФ), но нарушается при добавлении экзогенного цитидина. Замены соответствующих аминокислотных остатков CytR у V. cholerae снижали экспрессию comEA, pilA и chiA-1 и прекращали поглощение ДНК; экзогенный цитидин также снижал экспрессию comEA и препятствовал трансформации. Полученные результаты позволяют предположить, что при достижении высокой плотности клеток на хитине взаимодействия CytR с CRP обеспечивают «антиактивацию» нескольких генов, включая, возможно, ген фактора, отрицательно регулирующего поглощение ДНК. Таким образом, механизм утилизации нуклеозидов связывает метаболический стресс и межклеточную сигнализацию с естественной трансформацией у V. cholerae, как это описано и у других бактериальных патогенов.