Published April 1, 1989 | Version v1
Publication Open

Polyamines and regulation of ornithine biosynthesis in Escherichia coli

Creators

  • 1. Fundación Instituto Leloir
  • 2. University of Buenos Aires

Description

The growth rate of several polyamine-deficient mutants of Escherichia coli was very low in minimal medium and increased markedly upon the addition of putrescine, spermidine, arginine, citrulline, or argininosuccinic acid. The endogenous content of polyamines was not significantly altered by the supplementation of polyamine-starved cultures with arginine or its precursors. In contrast, these compounds as well as putrescine or spermidine caused a 40-fold reduction in intracellular ornithine levels when added to polyamine-depleted bacteria. In vivo experiments with radioactive glutamic acid as a precursor and in vitro assays of the related enzymes showed that the decrease in ornithine levels was due to the inhibition of its biosynthesis rather than to an increase in its conversion to citrulline or delta 1-pyrroline-5-carboxylic acid and proline. High endogenous concentrations of ornithine were toxic for the E. coli strains tested. The described results indicate that the stimulatory effect of putrescine and spermidine on the growth of certain polyamine-starved bacteria may be partially due to the control of ornithine biosynthesis by polyamines.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان معدل نمو العديد من الطفرات التي تعاني من نقص البولي أمين في الإشريكية القولونية منخفضًا جدًا في الحد الأدنى من المتوسط وزاد بشكل ملحوظ عند إضافة البوتريسين أو السبيرميدين أو الأرجينين أو السترولين أو حمض الأرجينوسكسينيك. لم يتغير المحتوى الداخلي للبولي أمين بشكل كبير عن طريق إضافة مزارع متعطشة للبولي أمين مع الأرجينين أو سلائفه. وعلى النقيض من ذلك، تسببت هذه المركبات وكذلك البوتريسين أو السبيرميدين في انخفاض مستويات الأورنيثين داخل الخلايا بمقدار 40 ضعفًا عند إضافتها إلى البكتيريا المستنفدة للبولي أمين. أظهرت التجارب في الجسم الحي على حمض الجلوتاميك المشع كمقدمة والمقايسات المختبرية للإنزيمات ذات الصلة أن الانخفاض في مستويات الأورنيثين كان بسبب تثبيط تخليقه الحيوي بدلاً من الزيادة في تحويله إلى سيترولين أو دلتا 1 - بيرولين-5 - حمض الكربوكسيل والبرولين. كانت التركيزات الذاتية العالية من الأورنيثين سامة لسلالات الإشريكية القولونية التي تم اختبارها. تشير النتائج الموصوفة إلى أن التأثير التحفيزي للبوتريسين والسبيرميدين على نمو بعض البكتيريا المتعطشة للبولي أمين قد يكون جزئيًا بسبب التحكم في التخليق الحيوي للأورنيثين بواسطة البولي أمين.

Translated Description (French)

Le taux de croissance de plusieurs mutants déficients en polyamine d'Escherichia coli était très faible dans un milieu minimal et augmentait considérablement après l'ajout de putrescine, de spermidine, d'arginine, de citrulline ou d'acide argininosuccinique. La teneur endogène en polyamines n'a pas été modifiée de manière significative par la supplémentation de cultures carencées en polyamines avec de l'arginine ou ses précurseurs. En revanche, ces composés ainsi que la putrescine ou la spermidine ont provoqué une réduction de 40 fois des niveaux d'ornithine intracellulaire lorsqu'ils ont été ajoutés à des bactéries appauvries en polyamine. Des expériences in vivo avec de l'acide glutamique radioactif comme précurseur et des dosages in vitro des enzymes apparentées ont montré que la diminution des taux d'ornithine était due à l'inhibition de sa biosynthèse plutôt qu'à une augmentation de sa conversion en citrulline ou en acide delta 1-pyrroline-5-carboxylique et en proline. Des concentrations endogènes élevées d'ornithine étaient toxiques pour les souches d'E. coli testées. Les résultats décrits indiquent que l'effet stimulant de la putrescine et de la spermidine sur la croissance de certaines bactéries carencées en polyamine peut être partiellement dû au contrôle de la biosynthèse de l'ornithine par les polyamines.

Translated Description (Spanish)

La tasa de crecimiento de varios mutantes de Escherichia coli con deficiencia de poliamina fue muy baja en medio mínimo y aumentó notablemente tras la adición de putrescina, espermidina, arginina, citrulina o ácido argininosuccínico. El contenido endógeno de poliaminas no se alteró significativamente por la suplementación de cultivos hambrientos de poliaminas con arginina o sus precursores. Por el contrario, estos compuestos, así como la putrescina o la espermidina, causaron una reducción de 40 veces en los niveles intracelulares de ornitina cuando se añadieron a bacterias empobrecidas en poliaminas. Los experimentos in vivo con ácido glutámico radiactivo como precursor y los ensayos in vitro de las enzimas relacionadas mostraron que la disminución en los niveles de ornitina se debió a la inhibición de su biosíntesis más que a un aumento en su conversión a citrulina o ácido delta 1-pirrolina-5-carboxílico y prolina. Las altas concentraciones endógenas de ornitina fueron tóxicas para las cepas de E. coli analizadas. Los resultados descritos indican que el efecto estimulante de la putrescina y la espermidina sobre el crecimiento de ciertas bacterias hambrientas de poliaminas puede deberse parcialmente al control de la biosíntesis de ornitina por las poliaminas.

Files

paper_00219193_v171_n4_p1998_Cataldi.pdf.pdf

Files (980.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9b140d434ffa2eae52347ac45c355733
980.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
البوليامينات وتنظيم التخليق الحيوي للأورنيثين في الإشريكية القولونية
Translated title (French)
Polyamines et régulation de la biosynthèse de l'ornithine chez Escherichia coli
Translated title (Spanish)
Poliaminas y regulación de la biosíntesis de ornitina en Escherichia coli

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1590454468
DOI
10.1128/jb.171.4.1998-2002.1989

Is supplement to
https://openalex.org/W2382403467 (Other)
https://openalex.org/W2117442908 (Other)
https://openalex.org/W2105100270 (Other)
https://openalex.org/W2090270587 (Other)
https://openalex.org/W2037740673 (Other)
https://openalex.org/W2024696207 (Other)
https://openalex.org/W1994193282 (Other)
https://openalex.org/W1620181499 (Other)
https://openalex.org/W1501732134 (Other)
https://openalex.org/W140435186 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W117499605
  • https://openalex.org/W1488788730
  • https://openalex.org/W1491788620
  • https://openalex.org/W1492571006
  • https://openalex.org/W1545145113
  • https://openalex.org/W1546690983
  • https://openalex.org/W1546975843
  • https://openalex.org/W1578349954
  • https://openalex.org/W1783564941
  • https://openalex.org/W1849997836
  • https://openalex.org/W1938045881
  • https://openalex.org/W1984972587
  • https://openalex.org/W1985362623
  • https://openalex.org/W1988611673
  • https://openalex.org/W1989675171
  • https://openalex.org/W2003351074
  • https://openalex.org/W2006184566
  • https://openalex.org/W2016002964
  • https://openalex.org/W2075187122
  • https://openalex.org/W2085584514
  • https://openalex.org/W2128547542
  • https://openalex.org/W2132664565
  • https://openalex.org/W2200262324