【摘 要】耐辐射奇球菌具有极强的DNA损伤修复能力,在本文中主要综述其RNA聚合酶在DNA损伤修复中发挥的作用。
【关键词】耐辐射奇球菌;RNA聚合酶;转录
自1956年耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)被发现以后,由于其极强的辐射抗性而备受关注。DR强辐射抗性主要归功于其极强的DNA修复和抗氧化能力,另外还与其特殊的结构相关。本文就其RNA聚合酶对其DNA损伤修复影响的研究进展进行综述。
近年来,对DR菌转录装置的各个组分的研究越来越细化,包括RNA聚合酶和其主要负责识别大部分细胞启动子的σ亚基—σA。主要识别的启动子的σA亚基与大肠杆菌(Escherichia coli)的σ70高度同源[1]。然而,与大肠杆菌的RNA聚合酶相反,DR RNA聚合酶全酶在转录起始点形成不稳定的启动子复合物以及溶解少量的DNA,这在很大程度上是由σA亚基的性质决定的[2]。DR RNA聚合酶的这些性能在系统发育上与其相关的Thermus aquaticus RNA聚合酶类似[3]。但这些特征在抗逆性方面可能发挥的作用尚不清楚。
与大肠杆菌RNA聚合酶相比,DR RNA聚合酶对利迪链菌素敏感性更高,对利福平敏感性更低[3]。利福平抗性突变株作为评估DR细胞突变率的标记,对利福平抗性突变株转录组进行分析表明在基因表达水平具有明显差异[4]。结果表明RNA聚合酶突变体形成更少的稳定启动子复合物,因此更有助于富含AT启动子基因的转录[5]。
另外,大多数的σA 亚基(DR0916)属于σ70 家族,DR基因组至少编码了三种其他的σ 因子—DR0180(Sig1),DR0804(Sig2)和DR2482。辐照之后Sig1和 DR2482 的表达显著增加,但Sig2的表达不变[6]。对DR sig1和sig2 缺失突变株进行分析表明两种基因都参与热休克反应,sig1基因缺失细胞存活率明显降低。转录组和蛋白质组学分析在热休克条件下sig1的缺失是启动子识别的特征[7]。Sig1 能够识别两种类型的启动子,分别是类似于大肠杆菌的启动子σ70和枯草芽孢杆菌的启动子σW。Sig1参与31种蛋白的mRNA转录,包括细胞内定位的热休克蛋白。在正常情况下DR细胞热休克蛋白的转录被转录因子HspR 所抑制[8]。目前对Sig2 和DR2482没有相关研究。
研究表明,与大肠杆菌的RNA聚合酶相比,DR RNA聚合酶能够在转录复合物中更有效地切割RNA[9]。RNA裂解反应在以DNA为模板的转录校对和延伸物复合体激活中起着重要作用。DNA RNA聚合酶裂解导致RNA的增加率可能在转录的保真度和在胁迫条件下解决转录复制的冲突中发挥重要作用[10]。
总之,在逆性条件下编码DR RNA聚合酶的Sig1和 DR2482基因上调,在形成稳定启动子和提高转录保真度方面发挥重要作用。
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参考文献:
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作者简介:丁华,(1996-),女,长沙医学院医学影像专业本科学生。
通讯作者:范美婷,(1988-),女,硕士研究生,助教,长沙医学院教师=
论文作者:丁华,范美婷(通讯作者)
论文发表刊物:《中国蒙医药》2017年第15期
论文发表时间:2017/12/28
标签:转录论文; 大肠杆菌论文; 抗性论文; 球菌论文; 利福平论文; 休克论文; 基因论文; 《中国蒙医药》2017年第15期论文;