RPOの調節のためのシグナル伝達カスケード：DSRAの温度調節

多くの環境パラメーターは、大腸菌のRPOS Sigma因子の量を調節します。RPOの温度制御は、翻訳されていないRNA DSRAに依存します。DSRAは、mRNAのリーダーとペアリングすることにより、RPOS翻訳をアクティブにします。温度は、DSRA遺伝子の転写開始速度とDSRA RNAの安定性の両方に影響することがわかります。どちらも37度または42度Cと比較して低温（25度C）で増加します。これらの結果の組み合わせは、25度Cよりも42度Cで37度Cで25倍のDSRA、42度Cで30倍少ないです。適応したLACZベースのレポーターシステムを使用して、DSRAの転写開始の温度制御には36 bpの最小プロモーターのみが必要であることを示します。全体として、温度に対する転写応答は、42度Cで25度CでDSRA合成の6倍の増加をもたらします。さらに、DSRAプロモーターでは2つの活性化領域とLeuo陰性調節の部位が特定されました。活性化領域はまた、in vitroで転写を活性化します。DSRAは、25度Cで23分、37および42度Cで4分の半減期で減衰します。これらの結果は、DSRAプロモーターとDSRA RNAの安定性がRPOS温度検知の温度計であることを示しています。DSRAの蓄積への複数の入力により、RPOSなどのDSRAの下流ターゲットの合成の変化の敏感な変調が可能になります。

Many environmental parameters modulate the amount of the RpoS sigma factor in Escherichia coli. Temperature control of RpoS depends on the untranslated RNA DsrA. DsrA activates RpoS translation by pairing with the leader of the mRNA. We find that temperature affects both the rate of transcription initiation of the dsrA gene and the stability of DsrA RNA. Both are increased at low temperature (25 degrees C) compared to 37 or 42 degrees C. The combination of these results is 25-fold-less DsrA at 37 degrees C and 30-fold less at 42 degrees C than at 25 degrees C. Using an adapted lacZ-based reporter system, we show that temperature control of transcription initiation of dsrA requires only the minimal promoter of 36 bp. Overall, transcription responses to temperature lead to a sixfold increase in DsrA synthesis at 25 degrees C over that at 42 degrees C. Furthermore, two activating regions and a site for LeuO negative regulation were identified in the dsrA promoter. The activating regions also activate transcription in vitro. DsrA decays with a half-life of 23 min at 25 degrees C and 4 min at 37 and 42 degrees C. These results demonstrate that the dsrA promoter and the stability of DsrA RNA are the thermometers for RpoS temperature sensing. Multiple inputs to DsrA accumulation allow sensitive modulation of changes in the synthesis of the downstream targets of DsrA such as RpoS.