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操纵子的转录起始于操纵子中第一个基因的启动子,继续通过顺反子连接,终止于操纵子末端,产生全长mRNA。在这里,我们表明,Rho依赖终止。。。
摘要
在大肠杆菌,转录与翻译相结合。极地女孩操纵子被转录了嘎嘎嘎嘎嘎;然而,大约10%的转录终止于大风因为Rho依赖终止(RDT)。什么时候?大风翻译完成了,高尔特翻译应立即开始。目前尚不清楚RDT是否在大风是由于顺反子结处翻译终止和转录的分离。在这项研究中,我们在大风/高尔特顺反子结与翻译起始时的失败有关高尔特,而不是在结束时终止翻译大风.我们还发现,转录暂停130个核苷酸下游的位置大风翻译终止,RDT需要此暂停。
重要性操纵子的转录起始于操纵子中第一个基因的启动子,通过顺反子连接继续,并在操纵子末端终止,产生全长的mRNA。在这里,我们发现Rho依赖的转录终止在顺反子连接处随机发生,产生一个比全长mRNA短的稳定mRNA。我们进一步证明,下一个基因翻译起始的随机失败,而不是前一个基因翻译终止的失败,导致了Rho依赖的终止。因此,顺反子连接处翻译起始的随机失败导致启动子近端基因比操纵子中启动子远端基因转录更多。
简介
细菌基因调控的特点是一个操纵子内的一组基因可以通过一个转录起始和终止的单一过程进行协调调节。在之前的研究中,我们发现805个操纵子中有665个使用Rho蛋白终止操纵子末端的转录(1).为了终止转录,Rho需要至少70个核糖体自由转录体的核苷酸才能与之结合(2–4).最后女孩操纵子大肠杆菌,73个核苷酸的mRNA从终止密码子下游加尔姆操纵子中最后一个顺反子,被转录以实现Rho依赖的转录终止(RDT)。Rho对这73个核苷酸区表现出很高的结合亲和力,它含有一个富含C的区域,有许多胞嘧啶残基和很少的鸟嘌呤残基(1,4–6).Rho可以与转录物的核糖体自由区结合,终止在富C区末端暂停的转录(1).鉴于到了操纵子末端的转录是与翻译相结合的(7–9),翻译终止于加尔姆停止密码子将转录与翻译分离,允许Rho结合核糖体游离富C区,并通过RDT终止转录(1,10–13).
这个女孩操纵子由四个结构基因组成(12,14)产生四种mRNA(图1A).研究表明,mRNA的3′端是由RDT在每个顺反子末端产生的(1,14–16).这个方向决定了基因表达的极性(10,14–16).在三个顺反子连接处,前一个顺反子的终止密码子和下一个顺反子的起始密码子之间的距离小于10个核苷酸,如果下一个顺反子的翻译紧跟上一个顺反子的翻译,则Rho不足以与mRNA结合并终止转录。因此,与操纵子末端相反,在全长转录本末端上游的最后一个终止密码子73个核苷酸的翻译终止导致了RDT,目前尚不清楚是什么导致了顺反子连接处的RDT。
图1RDT参与了大风信使核糖核酸。(A) 在女孩操纵子及其产生的mRNA种类。数字表示每个顺反子连接中前一个基因终止密码子的最后一个核苷酸位置(从P1启动子转录起始点+1)。(B) 北方斑点大风信使核糖核酸。看看大风信使核糖核酸是由RDT产生的,我们在一个OD处理MG1655细胞600在0.6 in-LB培养基中添加指定浓度的Rho抑制剂双环霉素(BCM)10?培养物的最小总RNA进行Northern印迹。在这项研究中,我们研究了第一顺子结的RDT女孩操纵子,加尔-加尔特,其中已知RDT可产生稳定的mRNA物种,称为大风(图1A).我们发现RDT发生在高尔特,143个核苷酸大风停止密码子。此外,我们还研究了大风翻译终止和高尔特RDT上的翻译启动。我们的结果表明高尔特翻译启动促进了RDT,而抑制了RDT大风翻译终止抑制RDT。我们还发现,在高尔特是RDT发生的必要条件。这些结果表明高尔特翻译起始导致转录终止,在高尔特启动密码子。