Iteron
Iteroner är direkt upprepade DNA-sekvenser som spelar en viktig roll i regleringen av antalet plasmidkopior i bakterieceller . Det är ett av de tre negativa regulatoriska element som finns i plasmider som kontrollerar dess kopieantal. De andra inkluderar antisens-RNA och ctRNA . Iteroner komplex med besläktade replikations (Rep) initiatorproteiner för att uppnå den erforderliga regulatoriska effekten.
Reglering av replikering
Iteroner har en viktig roll i plasmidreplikation. Ett iteron-innehållande plasmid- replikationsursprung kan hittas innehållande cirka fem iteroner med en total längd på cirka 20 baspar . Dessa iteroner tillhandahåller ett mättnadsställe för initiatorreceptorproteiner och främjar replikation och ökar således antalet plasmidkopior i en given cell.
Begränsande faktorer för initiering
Det finns fyra huvudsakliga begränsande faktorer som leder till ingen initiering av replikering i iteroner:
- Transkriptionell autorepression
- Initiatordimerisering _
- Initiatortitrering
- Handfängsel
Transkriptionell auto-repression tros minska initiatorsyntes genom att undertrycka bildandet av Rep-proteinerna. Eftersom dessa proteiner arbetar för att främja bindning av replikationsmaskineri, kan replikationen stoppas i denna form. En annan faktor som används för att stoppa replikering är känd som dimerisering. Det fungerar för att dimerisera dessa Rep-proteiner och som ett resultat monomerer av dessa proteiner inte längre i en tillräckligt hög koncentration för att initiera replikation. En annan begränsande faktor, titrering, inträffar efter replikering och verkar för att förhindra mättnad genom att fördela monomerer till dotterursprung så att ingen är helt mättad. Slutligen hänvisar handbojor till parningsursprung som leder till inaktivering. Detta förmedlas av monomerer och inaktivering beror på steriskt hinder mellan ursprungen.
En annan mindre utbredd begränsning som tros vara närvarande i dessa iteroner är närvaron av extra upprepningar. Om en plasmid innehåller ett extra utbud av iteroner utanför mättnadsstället har det visat sig att detta kan minska antalet plasmidkopier. Om du däremot tar bort dessa extra iteroner ökar antalet kopior.
Replikonstruktur
Plasmider är kända för att ha mycket liknande struktur när de är under kontroll av iteroner. Denna struktur består av ett replikationsursprung uppströms om en gen som kodar för ett replikationsinitiatorprotein. Iteronerna själva är kända för att täcka ungefär hälften av replikationsursprunget. Vanligtvis är iteroner på samma plasmid mycket konserverade, medan jämförelse av iteroner på olika plasmider fortfarande uppvisar homologi men inte är lika högkonserverade. Detta tyder på att iteroner kan vara evolutionärt relaterade.
Replikationsinitiatorproteiner
Replikationsinitiatorproteinet (Rep) spelar en nyckelroll vid initiering av replikation i plasmider. I sin monomerform binder Rep en iteron och främjar replikering. Proteinet i sig är känt för att innehålla två oberoende N-terminala och C-terminala globulära domäner som därefter binder till två domäner av iteronet. Dimerversionen av proteinet är i allmänhet inaktiv i iteronbindning, men det är känt att det binder till repE- operatorn . Denna operator innehåller hälften av iteronsekvensen vilket gör att den kan binda dimeren och främja genuttryck.
Plasmider som innehåller iteroner är alla organiserade mycket lika i struktur. Genen för Rep-proteiner finns vanligtvis direkt nedströms replikationsursprunget. Detta betyder att iteronerna själva är kända för att reglera syntesen av rep-proteinerna.