He estado tratando de averiguar qué factor sigma es responsable de la transcripción de las subunidades de la ARN polimerasa. (rpoA) y (rpoC) en Bacillus subtilis . Esperaría que fuera el servicio de limpieza. . Sin embargo, descubrí en la base de datos del factor de transcripción Bacillus subtilis que Se han encontrado sitios de unión en los promotores de (rpoB) y (rpoE) subunidades, y un montón de alternativas factores, pero no dice nada sobre o .
¡Así que quiero saber si hay una manera de averiguarlo, sin entrar en un laboratorio húmedo!
En primer lugar; ¿Cómo sabemos que algo es un sitio de unión del factor sigma/transcripción? ¿Qué tiene la región? ¿Y cómo sabemos para qué TF/SF es un sitio vinculante? ¿Podría el mismo factor de transcripción/sigma tener múltiples motivos de sitio de unión diferentes?
En segundo lugar; Dado que el genoma de B. subtilis está disponible, ¿podría encontrar los motivos del sitio de unión para todos los factores sigma y luego determinar cuál está contenido dentro del promotor para el subunidad? Es decir , si conozco la secuencia TF/SF, ¿hay alguna forma de averiguar a qué promotores se puede unir?
Finalmente; el objetivo principal de esta pregunta es averiguar cómo se transcribe rpoA, y sé que, en general, se requieren factores sigma en las bacterias para el inicio de la transcripción específica, pero ¿podría ser que la transcripción de rpoA no es específica y que el factor sigma es simplemente no participan en su transcripción?
Avíseme si hay algo que pueda hacer para mejorar mi pregunta, puedo proporcionar referencias si fuera una buena idea. ¡Gracias!
No tengo una respuesta definitiva, pero tal vez pueda ofrecer alguna idea. Dada la función necesaria de rpoA, estaría dispuesto a apostar que SigA es el factor responsable de su transcripción, por lo que centraré mi discusión allí.
Predecir promotores sin experimentar puede ser muy desafiante dada su inmensa variabilidad. El promotor central idealizado consta de una región -10, un espaciador y una región -35. El reconocimiento del promotor por un factor sigma se realiza en las regiones -10 y -35: cada factor sigma reconoce una secuencia de consenso diferente. Bacillus subtilisSigA reconoce las secuencias consenso TTGACA (-35) y TATAAT (-10). Sin embargo, la palabra clave es un consenso, ya que es raro que un promotor realmente contenga estas secuencias exactas. En realidad, la coincidencia de 3/6 nucleótidos podría considerarse razonable. Entre las regiones -10 y -35 hay un espaciador con longitud conservada. En ausencia de activadores de transcripción, SigA requiere un espaciador de 17 +/- 1 nucleótido. Esto se debe a restricciones termodinámicas. Muy brevemente, la fusión del promotor (en -10) depende del ángulo entre las regiones -10 y -35. Dada la naturaleza helicoidal del ADN, este ángulo depende a su vez de la distancia entre las regiones -10 y -35. Si el ángulo es el correcto, el desenroscado del ADN para alinear los elementos promotores y permitir así la unión sigma proporciona la energía para fundir el promotor. Si el ángulo es demasiado grande, las regiones nunca pueden alinearse. Si el ángulo es demasiado pequeño, la alineación no proporcionará suficiente energía para la fusión. Para complicar esto, hay promotores centrales no estándar y varias secuencias flanqueantes que juegan un papel en el inicio de la transcripción. Como respuesta directa a una de sus preguntas, un solo factor sigma puede unirse a muchas secuencias de ADN diferentes con algunas regiones conservadas.
Afortunadamente, el genoma de B. subtilis ha sido secuenciado. Su búsqueda del promotor podría implicar buscar las regiones -10 y -35 5' del gen rpoA. Sin embargo, esto no tiene en cuenta que rpoA podría ser parte de un operón policistrónico y, por lo tanto, estar bajo el control de un promotor aguas arriba. Suh et al. (1986) hizo básicamente esto y reportó:
Nuestro análisis de la secuencia de ADN sugiere más experimentos para estudiar la regulación dentro de la región rpoA. Debido a que la inhibición de la traducción del mensaje policistrónico por la proteína libre S4 es uno de los principales controles de la expresión del operón alfa en E. coli (16, 23), la aparente ausencia de S4 de la región alfa de B. subtilis sugiere una regulación diferente. Aunque el estrecho acoplamiento de los genes rpsM y rpsK en nuestra secuencia (Fig. 3) respalda la noción de un acoplamiento de traducción similar a E. coli, los supuestos promotores de rpoA en la distancia intercistrónica relativamente grande que sigue a rpsK también son diferentes (28, 29). ). Sin embargo, la aparente ausencia de un terminador independiente de rho en esta región podría indicar que se produce una transcripción significativa a partir de promotores aguas arriba adicionales en B. subtilis así como en E. coli (28).
Aunque este es un artículo antiguo, no pude encontrar estudios más recientes en mi investigación rápida. Básicamente compararon el gen rpoA de B. subtilis con el de Escherichia coli , donde se encuentra en un operón con las proteínas ribosómicas rpsM, rpsK, rpsD y rplQ (bajo el control de un único promotor). Encontraron similitudes y diferencias. Pudieron encontrar dos posibles promotores centrales de SigA en la región entre rpoA y rpsK (el siguiente gen 5' a rpoA en B subtilis). También hubo una distancia relativamente grande entre los dos genes, lo que sugiere que no son parte del mismo operón. Además, pudieron encontrar un sitio de unión al ribosoma (secuencia Shine-Dalgarno) entre los promotores hipotéticos y el sitio de inicio de la traducción. Por otro lado, no existe un terminador de transcripción entre rpsK y rpoA, lo que sugiere que un promotor regula aún más la expresión de rpoA aguas arriba. Después de su análisis de secuencia, sugirieron que se requería más experimentación.
En conclusión, es difícil encontrar promotores con solo mirar la secuencia. Incluso si encuentra un posible promotor, es imposible decir si se utiliza o no sin experimentar. Dicho esto, dado que la subunidad alfa es necesaria para la función celular, que el gen rpoA parece estar ligado transcripcionalmente a las proteínas ribosómicas (que también son necesarias para la función celular) y que SigA es el factor predominante en la fase logarítmica B. subtilis , I sienten que es muy probable que SigA sea en última instancia el factor responsable de la expresión de rpoA
También pensé en mencionar que hay varias herramientas bioinformáticas en línea que intentan predecir los promotores, pero no comentaré más sobre ellas porque no las he usado.
shigeta