Interplay between mistranslation and oxidative stress in Escherichia coli

Pogreške u translaciji uglavnom su povezane s toksičnim učincima u stanici zbog proizvodnje funkcionalno aberantnih i pogrešno smotanih proteina. Međutim, pod određenim okolnostima pogreške u translaciji mogu imati povoljne učinke i omogućiti stanicama da se prilagode drugim stresnim uvjetima. Mistranslacija može biti prouzročena pogreškama koje čine aminoacil-tRNA-sintetaze, esencijalni enzimi koji povezuju aminokiseline s pripadnim molekulama tRNA. Soj bakterije Escherichia coli koji eksprimira mutiranu inačicu izoleucil-tRNA-sintetaze s inaktiviranom domenom za popravak, proizvodi mistranslatirane proteome u kojima su valin (Val) i norvalin (Nva) pogrešno ugrađeni u proteine umjesto izoleucina. Usporedili smo ovaj soj s divljim tipom kako bismo odredili učinke takve mistranslacije na rast bakterija u uvjetima oksidacijskog stresa. Kada su stanice bile prethodno inkubirane s 0,75 mmol/L Nva ili 1,5 mmol/L Val ili Nva i potom izložene vodikovu peroksidu, nije primijećen povoljan učinak mistranslacije. Međutim, kada je soj s nedostatkom popravka pogreške uzgajan u mediju s dodatkom 0,75 mmol/L Val do rane ili srednje eksponencijalne faze rasta te potom izložen oksidacijskom stresu, prerastao je divlji tip uzgojen u istim uvjetima. Stoga naši rezultati pokazuju skroman adaptivni učinak mistranslacije izoleucina na rast bakterija u oksidacijskom stresu, ali samo u određenim uvjetima. To upućuje na osjetljivu ravnotežu između štetnih i povoljnih učinaka mistranslacije.