Insertion of Transposon Tn5tac1 in the Sinorhizobium meliloti Malate Dehydrogenase (mdh) Gene Results in Conditional Polar Effects on Downstream TCA Cycle Genes

苹果酸脱氢酶 生物 草木犀根瘤菌 分子生物学 突变体 基因 生物化学 遗传学
作者
Sergiy Dymov,David Meek,Blaire Steven,Brian T. Driscoll
出处
期刊:Molecular Plant-microbe Interactions [Scientific Societies]
卷期号:17 (12): 1318-1327 被引量:25
标识
DOI:10.1094/mpmi.2004.17.12.1318
摘要

To isolate Sinorhizobium meliloti mutants deficient in malate dehydrogenase (MDH) activity, random transposon Tn5tac1 insertion mutants were screened for conditional lethal phenotypes on complex medium. Tn5tac1 has an outward-oriented isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG)- inducible promoter (P tac ). The insertion in strain Rm30049 was mapped to the mdh gene, which was found to lie directly upstream of the genes encoding succinyl-CoA synthetase (sucCD) and 2-oxoglutarate dehydrogenase (sucAB and lpdA). Rm30049 required IPTG for wild-type growth in complex media, and had a complex growth phenotype in minimal media with different carbon sources. The mdh∷ Tn5tac1 insertion eliminated MDH activity under all growth conditions, and activities of succinyl-CoA synthetase, 2-oxoglutarate dehydrogenase, and succinate dehydrogenase were affected by the addition of IPTG. Reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) studies confirmed that expression from P tac was induced by IPTG and leaky in its absence. Alfalfa plants inoculated with Rm30049 were chlorotic and stunted, with small white root nodules, and had shoot dry weight and percent-N content values similar to those of uninoculated plants. Cosmid clone pDS15 restored MDH activity to Rm30049, complemented both the mutant growth and symbiotic phenotypes, and was found to carry six complete (sdhB, mdh, sucCDAB) and two partial (lpdA, sdhA) tricarboxylic acid cycle genes.

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