Транскрипционный контроль ответа на повреждение ДНК у микобактерий через сигма-адаптацию
Новое исследование групп Вебера-Бана и Бана (IMBB), опубликованное в Science Advances, раскрывает, что главный регулятор ответа на повреждение ДНК у микобактерий, PafBC, использует уникальный механизм транскрипционной активации. Это позволяет распознавать промоторы, лишённые канонического -35 мотива.
На транскрипционном уровне микобактерии, такие как патоген человека M. tuberculosis, реагируют на повреждение ДНК через две взаимосвязанные регуляторные системы:
- Канонический SOS-ответ, регулируемый белками RecA и репрессором LexA.
- Недавно открытый путь под контролем регулятора PafBC, который активирует транскрипцию большого числа генов, включая recA.
Если механизм дерепрессии SOS-ответа хорошо изучен, то способ активации транскрипции PafBC оставался неизвестным.
Учёные IMBB обнаружили уникальный механизм распознавания промоторов, который использует PafBC. Обычно у бактерий для этого необходимы два канонических мотива в позициях -35 и -10 от сайта начала транскрипции. Однако промоторы, зависимые от PafBC, можно считать «гибридными»: они содержат канонический -10 регион, но лишены -35 мотива. Вместо этого в позиции -26 у них находится специфичный для PafBC последовательностный мотив.
С помощью крио-электронной микроскопии и биохимических экспериментов исследователи визуализировали комплекс инициации транскрипции, содержащий PafBC. Они показали, что PafBC функционирует как адаптор, встраиваясь между сигма-субъединицей и ДНК. Это позволяет холоферменту РНК-полимеразы распознавать гибридный промотор -26/-10. Данный механизм получил название «сигма-адаптация».
Геномные исследования показали, что многие промоторы у микобактерий лишены канонического -35 мотива. Таким образом, механизм PafBC-зависимой «сигма-адаптации» может представлять собой пример широко распространённого альтернативного способа распознавания бактериальных промоторов, который также могут использовать и другие транскрипционные факторы.