2.3.3 Терминация транскрипции

2.3.3.1 Система транспорта-биосинтеза железа у Vibrio anguillarum

В дополнение к посттранскрипционных механизмам существуют также механизмы, которые непосредственно влияют на транскрипцию генов-мишеней. Система транспорта и биосинтеза железа у Vibrio anguillarum кодируется опероном, который включает в себя гена четырех сидерофоров, транспортирующих трехвалентное железо (fatDCBA) и два гена биосинтеза сидерофоров (angR and angT), а также две asRNA ( RNAα и RNAβ ) (Chen Q, Crosa JH , 1996; Salinas PC, Waldbeser LS, Crosa JH , 1993; Waldbeser LS, Chen Q, Crosa JH , 1995; Waldbeser LS et al, 1993). В то время как RNAα подавляет экспрессию fatA и fatB в богатых железом условиях, RNAβ вызывает дифференциальное транскрипцию всего оперона fatDCBA-angRT и укороченный мессенджера fatDCBA (Stork M et al, 2007) . RNAβ комплементарна к 3′ области fatA и 5 'концу angR. Связывание asRNA с растущей полицистронной цепью fatDCBA приводит к терминации транскрипции на потенциальной шпильке близ стоп-кодона fatA. Тоже происходит in vitro при анализе с добавлением внешней RNAβ, полагая, что другие механизмы, такие как кодеградация или транскрипционная интерфоеренция, могут быть исключены (Stork M et al, 2007).

2.3.3.2 RnaG контролирует ген вирулентности icsA у Shigella flexneri

Другим примером является ген вирулентности icsA (virG) Shigella flexneri, который контролируется asRNA RnaG. asRNA репрессирует транскрипцию, используя механизм транскрипционного вмешательства и затухания транскрипции (Giangrossi M et al, 2010). 5’ конец РНК icsA образует две длинные шпильки, которые напоминают структуру антитерминатора. Связывание asRNA с активно транскрибирующейся мРНК препятствует образованию антитерминатора и способствует образованию шпильки, которая терминирует транскрипцию. Кроме того, мутации, которые позволяют избежать спаривания оснований в основании терминатора, значительно снижают ингибирование транскрипции, вызванное asRNA (Giangrossi M et al, 2010).

2.3.4 Транскрипционная интерференция

В механизме транскрипционной интерференции друг на друга влияют промоторы, транскрибирующиеся в одном направлении или противоположных. Недавнее открытие огромного количества asRNA и других некодирующих РНК у бактерий означает, что близко расположенных промотеров больше, чем предполагалось. А это значительно увеличивает потенциал для транскрипционной интерференции (Jens G, Wolfgang R.H, 2011) Существует три основных механизма (Shearwin KE et al, 2005; Sneppen K et al, 2005), которые способствуют интерференции в различной степени.

2.4. Сигналы внешней среды и опосредованные asRna регуляторные функции

Предполагается, что уровень экспрессии в asRNA как-то связан с уровнем экспрессии соответствующих мРНК (Jens G, Wolfgang R.H, 2011). Кроме того уровень некоторых asRNA реагируют на изменения в окружающей среде и, следовательно, по-разному экспрессируются в различных условиях. Есть много примеров того как условия окружающей среды влияют на экспрессию asRNA в различных микроорганизмах. Уровень asRNA MED4 у Prochlorococcus реагирует на инфецирование фагом и степень освещения (Stazic D et al, 2011; Steglich C et al, 2007); у B. Subtilis уровни asRNA реагируют на споруляцию (Silvaggi JM et al, 2006); у Synechocystis PCC6803 уровень asRNA реагирует на изменение в потребности СО2, условий освещения и доступности железа. (Dühring U et al, 2996; Georg J et al, 2009; Mitschke J et al, 2011).

2.4.1 Гомеостаз минералов и патогенность У Clostridium acetobutylicum транскрипция as_mccA контролируется наличии серы, а as_mccA в свою очередь, контролирует оперон, отвечающий за метаболизм серы (André G et al, 2008). У Synechocystis PCC6803 asRNA IsrR контролирует экспрессию isiA, который контролирует гомеостаз железа (Dühring U et al, 2006). В настоящее время известно несколько регуляторных факторов, опосредованных asRNA, имеющих значение для патогенности. asRNA AmgR S. enterica комплементарна mgtC- части оперона mgtCBR, который регулирует патогенность и гомеостаз Mg 2+ (Lee EJ et al, 2010).

В H. pylori оперон ureAB посттранскрипционно контролируется asRNA (Wen Y et al, 2011). UreA иUreB являются ферментативно активными субъединицами уреазы, необходимой для поддержания цитоплазматического рН в кислой среде обитания H. pylori. Тем не менее, активность уреазы может быть смертельной при нейтральном рН среды. Регулируется производится двухкомпонентной системой HP0165-HP0166. В кислой среде HP0166 фосфорилируется и активирует транскрипцию ureAB. При нейтральном рН существует дефосфорилированный HP0166, который активирует экспрессию asRNA, что приводит к последующим накоплением неполного транскрипта ureAB. asRNA обеспечивает быстрое отключение экспрессии ureAB в условиях нейтрального рН (Wen Y et al, 2011). Механизм, лежащий в основе этого процесса, пока неясен