转录
细菌启动子与西格玛因子(bacterial promoter and sigma factor)
/ SIG-ma factor /
细菌讲究精简,而它们标记转录起点的方式堪称节俭的典范。两小块可辨认的DNA,外加一个可拆卸的亚基让聚合酶得以读取它们——这就是整套起始系统。一旦看懂它的运作,细菌启动子便是“蛋白如何读取特定DNA地址”的最清晰范例。
典型的细菌启动子在转录起点上游有两个保守的序列框。-10框(即Pribnow框,常接近TATAAT)位于起点前约十个碱基处;-35框(常接近TTGACA)位于起点前约三十五个碱基处。细菌的核心RNA聚合酶自己认不出这些——它需要一个西格玛因子,这是一个加到核心上构成全酶、充当读取头的蛋白亚基。西格玛因子的职责是识别-10框与-35框、把酶摆正、帮助在-10区域熔开DNA,待转录一旦开始便脱离,好让核心独自延伸。由于框的间距和确切序列各有不同,有些启动子结合得紧(强),有些结合得松(弱)。
巧妙之处在于,细菌携带着好几种不同的西格玛因子,各自调谐到不同家族的启动子。日常的管家西格玛驱动正常基因,但在热激、饥饿或其他胁迫下,细胞换上一个替代的西格玛因子,把同一个核心聚合酶重新导向一整套全新的基因。因此,更换西格玛因子是一种快速而大范围地重编“转录哪些基因”的办法——单一蛋白的更换就同时拨动了一大组开关。
在突然升温时,大肠杆菌换上热激西格玛因子(sigma-32),把RNA聚合酶导向分子伴侣和蛋白救援基因的启动子——一次因子更换,换来一场协调一致的应急响应。
替代的西格玛因子让细菌一举重编整套基因。
-10和-35是位置,不是序列:它们从+1起始位点向上游计数(负号表示“在起点之前”)。真正的字母(TATAAT、TTGACA)只是典型的共有序列;实际启动子在其周围各有出入。
又称
另见