Molecular Identification of Genes Involved in Magnetosome Synthesis in Magnetospirillum magneticum AMB-1

Abstract

Satu mutan Magnetospirillum magneticum AMB-1 yang tidak bersifat magnetik, yang didesain NMA41, dikonstruksi melalui mutagenesis dengan transposon Mini-Tn5Km1 untuk mengidentifikasi gen yang terlibat dalam sintesis magnetosom. Mutagenesis dengan transposon dilakukan melalui konjugasi antara M. magneticum AMB-1 dan Escherichia coli S17-1 ( pir) yang membawa plasmid pUTmimi-Tn5Km1. Frekuensi transkonjugasi tertinggi berkisar 1.8 x 10-7 sel per resipien. NMA41 tidak respon terhadap bidang magnet dan kehilangan kemampuan dalam mensintesis magnetosom. Sekuens DNA/gen yang disisipi oleh transposon (dinamakan DNA pengapit) diisolasi dengan PCR yang dibalik (inverse PCR) dan diklon ke dalam plasmid pCR2.1. Penyejajaran sekuen DNA dari DNA pengapit terhadap sekuens DNA genom lengkap AMB-1 dapat mengidentifikasi sebuah kerangka baca terbuka (open reading frame, ORF2) dalam suatu operon yang terdiri dari 4 gen. Sekuen asam amino yang dideduksi dari ORF2 menunjukkan homologinya dengan protein domain GGDEF dari Magnetospirillum magnetotacticum MS-1 (identik 90%; kemiripan 95%) yang mempunyai fungsi dalam mekanisme transduksi sinyal. Gen atau operon ini diduga berfungsi selama proses sintesis magnetosom pada M. magneticum AMB-1.