stringtranslate.com

Регулон

В молекулярной генетике регулон — это группа генов , которые регулируются как единое целое, обычно контролируемое одним и тем же регуляторным геном , который экспрессирует белок , действующий как репрессор или активатор . Этот термин обычно, хотя и не исключительно, используется в отношении прокариот , геномы которых часто организованы в опероны ; гены, содержащиеся в регулоне, обычно организованы в более чем один оперон в разных местах хромосомы . [ 1] Применительно к эукариотам этот термин относится к любой группе несмежных генов, контролируемых одним и тем же регуляторным геном. [2]

Модулон — это набор регулонов или оперонов, которые совместно регулируются в ответ на изменения общих условий или стрессы, но могут находиться под контролем различных или перекрывающихся регуляторных молекул. Термин «стимулон» иногда используется для обозначения набора генов, экспрессия которых реагирует на определенные стимулы окружающей среды. [1]

Примеры

Обычно изучаемые регулоны в бактериях - это те, которые участвуют в ответе на стресс, такой как тепловой шок . Реакция на тепловой шок в E. coli регулируется сигма-фактором σ32 ( RpoH ), чей регулон был охарактеризован как содержащий по меньшей мере 89 открытых рамок считывания . [3]

Особый исследовательский интерес представляют регулоны, включающие факторы вирулентности в патогенных бактериях; часто изучаемым примером является фосфатный регулон в E. coli , который связывает гомеостаз фосфата с патогенностью через двухкомпонентную систему . [4] Иногда регулоны могут быть островами патогенности . [5]

Регулон Ada в E. coli является хорошо охарактеризованным примером группы генов, участвующих в адаптивной форме ответа на репарацию ДНК . [6]

Поведение кворум-чувства у бактерий является часто упоминаемым примером модуляна или стимулона [7] , хотя некоторые источники описывают этот тип межклеточной аутоиндукции как отдельную форму регуляции. [1]

Эволюция

Изменения в регуляции генных сетей являются общим механизмом для эволюции прокариот . Примером эффектов различных регуляторных сред для гомологичных белков является связывающий ДНК белок OmpR, который участвует в ответе на осмотический стресс в E. coli , но участвует в ответе на кислую среду в близком родственнике Salmonella Typhimurium . [8]

Ссылки

  1. ^ abc Lengeler, Joseph W.; Postma, PW (1999). "Глобальные регуляторные сети и пути передачи сигналов". В Lengeler, Joseph W.; Drews, Gerhart; Schlegel, Hans G. (ред.). Биология прокариот . Штутгарт: Thieme. стр. 498–9. ISBN 9781444313307.
  2. ^ Регулон в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  3. ^ Nonaka, G; Blankschien, M; Herman, C; Gross, CA; Rhodius, VA (1 июля 2006 г.). «Анализ регулона и промотора фактора теплового шока E. coli, sigma32, выявляет многогранный клеточный ответ на тепловой стресс». Genes & Development . 20 (13): 1776–89. doi :10.1101/gad.1428206. PMC 1522074 . PMID  16818608. 
  4. ^ Lamarche, MG; Wanner, BL; Crépin, S; Harel, J (май 2008 г.). «Фосфатный регулон и бактериальная вирулентность: регуляторная сеть, соединяющая гомеостаз фосфата и патогенез». FEMS Microbiology Reviews . 32 (3): 461–73. doi : 10.1111/j.1574-6976.2008.00101.x . PMID  18248418.
  5. ^ Хакер, Дж.; Блюм-Олер, Г.; Мюльдорфер, И.; Чапе, Х. (март 1997 г.). «Острова патогенности вирулентных бактерий: структура, функция и влияние на эволюцию микробов». Молекулярная микробиология . 23 (6): 1089–97. doi : 10.1046/j.1365-2958.1997.3101672.x . PMID  9106201.
  6. ^ Ландини, П.; Фолькерт, М. Р. (декабрь 2000 г.). «Регуляторные реакции адаптивного ответа на повреждение алкилирования: простой регулон со сложными регуляторными функциями». Журнал бактериологии . 182 (23): 6543–9. doi :10.1128/jb.182.23.6543-6549.2000. PMC 111391. PMID  11073893 . 
  7. ^ Михаэль Хеккер; Стефан Мюлльнер (18 июля 2003 г.). Протеомика микроорганизмов: фундаментальные аспекты и применение. Springer Science & Business Media. стр. 66. ISBN 978-3-540-00546-9.
  8. ^ Куинн, Х. Дж.; Кэмерон, А. Д.; Дорман, К. Дж. (март 2014 г.). «Эволюция бактериальных регулонов: различные ответы и роли идентичных белков OmpR Salmonella Typhimurium и Escherichia coli в ответе на кислотный стресс». PLOS Genetics . 10 (3): e1004215. doi : 10.1371/journal.pgen.1004215 . PMC 3945435 . PMID  24603618. 

Внешние ссылки