Dokonano przeglądu eksperymentów, które pozwalają przypisać naturalnie występujące plazmy plazmy zawierające DNA do jednej z dwóch klas na podstawie ich wrażliwości na agregację po odwodnieniu w rozpuszczalnikach organicznych. Jądra interfazowe wyższych komórek są stosunkowo niewrażliwe, podczas gdy plazmy DNA reprezentowane przez nukleoidy bakteryjne, wegetatywne bakteriofagi i chromosomy dinoflagellates są wrażliwe. W komórkach wyższych większość DNA jest zorganizowana z histonów w postaci nukleosomów. U prokariotów i w puli DNA DNA fagów wegetatywnych najbardziej obfite białko histonopodobne HU nie jest związane z z DNA, ale jest zlokalizowane w regionie granicznym z rybosomami, gdzie zachodzi gdzie zachodzi transkrypcja i translacja. Te wyniki eksperymentalne silnie sugerują że dwie klasy plazm DNA można rozróżnić na podstawie niskiego (1:10) lub wysokiego (1:1) stosunek białka do DNA. Sformułowano hipotezę, że wegetatywne DNA (replikujące i transkrybujące), w całym świecie żywym, jest wolne od nukleosomów; podczas ewolucji nukleosomy zostałyby wprowadzone jako prosty i odpowiednie środki do zagęszczania spoczynkowego DNA. Kondensacja DNA nie zachodzi zachodzi w przypadku nukleoidów prokariotycznych, ale ma miejsce, gdy DNA jest pobierane z puli z puli fagów wegetatywnych, aby upakować je w główki fagowe. Chromosomy są raczej skondensowane, chociaż strukturalnie różnią się od chromosomów eukariotycznych (np. eukariotycznych (np. tych z Eugleny) i są znacznie bardziej wrażliwe na agregację. --- Krótkołańcuchowy poli-(R)-3-hydroksymaślan (cPHB), wysoce elastyczna, amfifilowa cząsteczka o właściwościach rozpuszczania soli o właściwościach solwatujących, jest wszechobecnym składnikiem komórek prokariotycznych i eukariotycznych. komórek prokariotycznych i eukariotycznych, w których jest głównie sprzężony z białkami. Właściwości rozpuszczające i dystrybucja komórkowa cPHB sugerują, że może on być związane z białkami, które wiążą i/lub przenoszą DNA. Tutaj badamy białko H-NS Escherichia coli i histony grasicy cielęcej, H1, H2A, H2B, H3 i H4, pod kątem obecności cPHB. Białka te są powiązane, ponieważ wszystkie wiążą się z DNA i są zaangażowane w zwartą organizację chromosomu. Obecność cPHB w E. coli H-NS została po raz pierwszy wykryta w Western blots dwuwymiarowego siarczanu dodecylosiarczanu sodu i żelu poliakryloamidowego elektroforezy całkowitych białek komórkowych. białek komórkowych, sondowanych anty-cPHB IgG, a następnie przez analizę Western blot oczyszczonego białka. Analiza Western blot histonów grasicy cielęcej wykazała, że że każdy z nich zawierał cPHB. Obecność cPHB w H-NS i histonach została potwierdzona testem chemicznym. Rozmiar in vivo sprzężonego cPHB nie mógł być z powodu braku standardów i degradacji cPHB podczas oczyszczania i przechowywania białek. oczyszczania i przechowywania. Charakterystyka molekularna cPHB i jego obecność w białkach histonopodobnych i histonowych różnych organizmów sugeruje, że może odgrywać rolę w wiązaniu DNA i/lub organizacji DNA. --- U mezofilnych prokariotów białko HU wiążące DNA uczestniczy w organizacji nukleoidów, a także w regulacji procesów zależnych od DNA. jak również w regulacji procesów zależnych od DNA. Niewiele wiadomo niewiele wiadomo na temat organizacji nukleoidów u termofilnych eubakterii. Pokazujemy tutaj, że HU z hipertermofilnej eubakterii Thermotoga maritima HU wygina DNA i i ogranicza ujemne superzwoje DNA w obecności topoizomerazy I. Jednakże, podczas gdy wiązanie do pojedynczego miejsca blokuje około 35 bp, asocjacja T. maritima HU z DNA o wystarczającej długości, aby pomieścić wiele protomerów skutkuje pozornie krótszym rozmiarem okludowanego miejsca. Takie kompleksy składają się z uporządkowane tablice protomerów, co ujawnia okresowość rozszczepiania DNazy I. Asocjacja TmHU z plazmidowym DNA daje kompleks, który jest niezwykle odporny na degradację za pośrednictwem DNazy I. TmHU jest jedynym członkiem tej TmHU jest jedynym członkiem tej rodziny białek zdolnym do okluzji niespecyficznego miejsca 35 bp w dupleksowym DNA; my proponujemy, że ta właściwość pozwala TmHU tworzyć niezwykle stabilne związki w których DNA flankujące zagięcia jest umieszczone pomiędzy sąsiednimi białkami. My sugerujemy, że T. maritima HU pełni funkcję architektoniczną podczas asocjacji z pojedynczym miejscem 35 bp, ale generuje bardzo stabilny i zwarty agregat przy wyższych stężeniach białka, które organizuje i chroni genomowe DNA. --- Prokariotyczne białka histonopodobne (Hlps) są licznymi białkami występującymi w nukleoidach bakteryjnych i plastydowych. nukleoidach bakterii i plastydów. Hlps występują również w eukariotycznych dinoflagellates i apicomplexans, dwóch głównych liniach Alveolata. To można oczekiwać, że Hlps obu grup pochodzą od tego samego przodka Alveolata. Jednak nasze analizy filogenetyczne sugerują różne pochodzenie dla dinoflagellate i apikompleksów Hlps. Apikompleksy Hlps są powiązane z cyjanobakteriami i prawdopodobnie pochodzą z Hlps genomu plastydów. Hlps dinoflagellate i proteobakteryjne długie Hlps tworzą klad, który rozgałęzia się od węzła z proteobakteryjnymi krótkimi Hlps. --- HU jest jednym z najliczniej występujących białek wiążących DNA w Escherichia coli. Podobnie jak histony, HU jest w stanie kondensować DNA in vitro i wprowadzać negatywne w kowalencyjnie zamkniętych kolistych, zrelaksowanych cząsteczkach DNA w obecności topoizomerazy w obecności topoizomerazy I. HU jest dobrze konserwowany u wszystkich prokariotów, ale jest również homologiczny do histonów. co zaskakujące, jest również homologiczny do innego białka wiążącego DNA E. coli, IHF. W przeciwieństwie do HU, IHF wykazuje specyficzność sekwencji i jest znacznie mniej obfite niż HU. Oba są heterodimerami i wszystkie cztery łańcuchy polipeptydowe prawdopodobnie pochodzą od wspólnego przodka. wspólnego przodka. Pytanie, które postawiliśmy, dotyczyło tego, czy IHF może pełnić główne funkcje HU w przypadku jego braku. główne funkcje HU pod jego nieobecność. Odpowiedź wydaje się być negatywna z następujących powodów. z następujących powodów. Nie zaobserwowaliśmy żadnej znaczącej regulacji ekspresji genów kodujących HU przez IHF lub odwrotnie. Struktury, które te dwa tworzą z dwuniciowym lub jednoniciowym DNA są całkowicie różne. różne. Wreszcie, nadekspresja IHF nie łagodzi defektów wzrostu obserwowanych u mutantów pozbawionych HU. Jednak na podstawie naszych wyników można spekulować, że nawet jeśli te dwa białka nie są równoważne i nie mogą się wzajemnie zastąpić, oba mogą mogą stymulować (lub hamować) pewne specyficzne interakcje białko-DNA lub wpływać na właściwości wiązania DNA. --- Z komórek szczepu Escherichia coli K-12 oczyszczono białko o masie 22 000 daltonów, które ma powinowactwo do superhelikalnej cząsteczki DNA, oczyszczono do pozornej jednorodność poprzez monitorowanie aktywności wiązania DNA przy użyciu testu wiązania filtra filtra. W analizie sedymentacji kompleksu DNA-białko, białko ma powinowactwo do superhelikalnej lub jednoniciowej cząsteczki DNA, ale ani dla ani do otwartej, ani do liniowej cząsteczki DNA. Skład aminokwasowy białka przypominał te z innych prokariotycznych białek histonopodobnych i również do histonów eukariotycznych H2A i H2B. Białko wytrąciło się po podgrzaniu, co kontrastuje ze stabilną termicznie cechą innych białek histonopodobnych białek histonopodobnych. Ponadto, obecność białka nie miała wpływu na syntezę DNA i RNA in vitro. obecność białka. Biorąc pod uwagę te cechy, białko to może odgrywać rolę w utrzymaniu struktury nukleoidu bakteryjnego. --- Thermoplasma acidophilum, termofilna mykoplazma, ma kilka niezwykłych cech cech sugerujących możliwy związek z komórkami eukariotycznymi. Jedną z cech jest białko podobne do histonu, które jest związane z DNA, kondensując je w podjednostki podobne do tych w chromatynie eukariotycznej. Drugą cechą jest cytoplazmatycznych białek, które przypominają eukariotyczną aktynę i miozynę. Te dwa składniki są szeroko rozpowszechnione w różnych grupach komórek eukariotycznych. eukariotycznych, ale zazwyczaj brakuje ich w komórkach prokariotycznych. Ponadto T. acidophilum brakuje cytochromów i oddycha przez enzymy, które najwyraźniej nie są sprzężone z fosforylacją oksydacyjną. Ten prymitywny typ oddychania przypomina mikrobiom, inną cechę, która jest reprezentowana w cytoplazmie wszystkich grup cytoplazmie wszystkich grup komórek eukariotycznych. Ponadto, ponieważ T. acidophilum nie posiada ściany komórkowej i wydaje się mieć prymitywny korelat endocytozy, to wydaje się być mechanicznie zdolny do nabycia symbiotycznego mitochondrium. Zatem nasze obserwacje są zgodne z hipotezą symbiotycznego pochodzenia komórek eukariotycznych. powstania komórek eukariotycznych. Sugerujemy, że organizm podobny do T. acidophilum był komórką gospodarza dla pierwotnej symbiozy, stając się jądrem i cytoplazmą współczesnych komórek eukariotycznych. --- Pętle DNA są często zaangażowane w pozytywną i negatywną regulację transkrypcji genów transkrypcji genów zarówno u prokariotów, jak i eukariotów. Transkrypcja operonu gal operonu Escherichia coli z dwóch nakładających się promotorów P1 i P2 jest negatywnie regulowana poprzez montaż represosomu Gal. Obejmuje to wiązanie dwóch dimerycznych białek represorowych Gal (GalR) do dwóch operatorów, O(E) i O(I), flankujących dwóch promotorów i utworzenie pętli DNA o długości 113 bp w wyniku tetrameryzacji dwóch związanych dimerów GalR. Proces ten wymaga ujemnie superzwiniętego DNA i obecności histonopodobnego białka HU. Poprzednie modelowanie represosomu w oparciu o ocenę energii sprężystości DNA sugerowało wzajemną antyrównoległą, a nie równoległą orientację dwóch operatorów gal w w niedostatecznie skręconej pętli DNA. Aby zwizualizować pętlę Gal za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM), cząsteczki plazmidowego DNA zostały skonstruowane ze zwiększoną odległością między dwoma operatorami. między dwoma operatorami. Wyniki AFM wykazały tworzenie się antyrównoległej pętli DNA w represosomie Gal, zgodnie z naszą wcześniejszą hipotezą. Co ważne, ogólny kształt pętli, w której pośredniczy GalR, okazał się być nie do odróżnienia od tej w chimerycznej pętli o tym samym rozmiarze zawierającej dwa operatory lac (zamiast dwóch operatorów gal) i utworzonej przez LacI. Ponadto Ponadto, możliwość represji operonu gal pośredniczonej przez GalR pod nieobecność HU została wykazana w nowych konstruktach DNA. Implikacje tych dla organizacji strukturalnej DNA w nukleoidzie bakteryjnym są omówione. --- Przedstawiamy identyfikację pierwszego histonopodobnego białka Mycobacterium tuberculosis (MTB) (HLPMt). Test blot komórek T został wykorzystany do identyfikacji antygenów MTB związanych z ludzką odpowiedzią immunologiczną u zdrowych osób. Frakcja 21 odpowiadająca białkom o masie cząsteczkowej w zakresie około 30 kDa okazały się immunogenne w reaktorach tuberkulinowych. Żadna z frakcji nie została żadna z frakcji nie okazała się immunogenna w tym teście w reaktorach niereagujących na tuberkulinę. Wszystkie surowice, niezależnie od źródła, wykazywały reaktywność z antygenem (antygenami) MTB w szerokim zakresie zakresie masy cząsteczkowej (205-->16 kDa). W niniejszym badaniu frakcja 21 została przetworzona w celu wytworzenia mysich surowic poliklonalnych i sekwencjonowania aminokwasów. sekwencjonowania aminokwasów. Sekwencja peptydu o długości 16 aminokwasów wykazała 100% homologię z otwartą ramką odczytu (ORF) w przetłumaczonej sekwencji kosmidu cY349 (Sanger Centre, Cambridge, UK). Przewidywano, że ORF koduje białko o długości 214 aminokwasów. Startery oligonukleotydowe zostały zsyntetyzowane w oparciu o sekwencję nukleotydową sekwencji nukleotydowej znajdującej się w regionach 5' i 3' genu. Gen kodujący przewidywane białko został amplifikowany metodą PCR, sklonowany, zsekwencjonowany i wyrażony w Escherichia coli. ekspresjonowany w Escherichia coli jako białko o masie 28 kDa. Wykazano, że wyrażone białko HLPMt wykazano, że reaguje z poliklonalnymi surowicami mysimi pierwotnie podniesionymi przeciwko frakcji 21. Ludzka odpowiedź immunologiczna na rekombinowane białko HLPMt została wykazano przez jego zdolność do indukowania limfoproliferacji we krwi obwodowej komórek jednojądrzastych krwi obwodowej oraz obecność przeciwciał anty-HLPMt w zbiorczej surowicy pacjenta metodą immunoblot. Rekombinowane białko HLPMt wywołało energiczną odpowiedź limfoproliferacyjną. odpowiedź limfoproliferacyjną, szczególnie u zdrowych osób reagujących na tuberkulinę w porównaniu do osób niereagujących i pacjentów z gruźlicą (P < 0,05). Białko ma unikalne podwójne domeny z homologią do obu bakteryjnych białek histonopodobnych (HU) i eukariotycznego histonu H1. Homologia do prokariotycznych i eukariotycznych białek wiążących kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) sugeruje, że HLPMt może wiązać DNA. Właściwości wiązania DNA właściwości zostały potwierdzone przez analizę South-Western, silnie sugerując interakcję między HLPMt i chromosomem MTB. --- W królestwie roślin istnieje wiele organizmów prokariotycznych i eukariotycznych. Jest że badanie histonów roślin będzie przydatne w badaniach ewolucyjnych. Histony wielu różnych gatunków zwierząt zostały zbadane i dobrze scharakteryzowane. Mniej informacji jest dostępnych na temat histonów roślinnych. Ogólny wniosek Ogólny wniosek wyciągnięty z tych badań jest taki, że większość organizmów eukariotycznych gatunków roślin i zwierząt zawiera te same pięć głównych frakcji histonów. frakcji histonów. Ostatnio białka histonopodobne znaleziono u niektórych prymitywnych eukariontów i prokariontów. eukariontów i prokariontów. Dane dotyczące histonów z wyższych i niższych eukariontów oraz białek histonopodobnych prokariontów. Ewolucja histonów i ich ich pojawienie się przed powstaniem komórki eukariotycznej. Rola histonów w ewolucji nukleosomów. --- Prokariotyczne białko HU funkcjonuje jako czynnik pomocniczy w wielu różnych reakcjach biochemicznych. reakcjach biochemicznych. Scharakteryzowaliśmy rolę HU w składaniu inwertasomu, pośredniego kompleksu nukleoproteinowego zaangażowanego w rekombinację specyficzną dla miejsca rekombinacji specyficznej dla miejsca. Tworzenie tego kompleksu wymaga zapętlenia pomiędzy miejscami związanymi przez rekombinazę Hin i białko Fis białko. HU stymuluje ten proces na substratach zawierających interweniujące odcinki o długości < 100 bp. Charakterystyka aktywności HU w rekombinacji za pośrednictwem Hin in vitro i in vivo dostarcza dowodów na to, że jego rola w tej reakcji polega przede wszystkim na w tej reakcji jest przede wszystkim ułatwienie zapętlenia interweniującego odcinka DNA DNA. Wykorzystując tę reakcję jako test, identyfikujemy białka ssaków, drożdży, trypanosomów i pszenicy, które mogą pełnić tę samą funkcję in vitro. Wykorzystując ligację krótkich fragmentów DNA, pokazujemy również, że HU, białka o wysokiej ruchliwości (HMG) 1 i 2 od ssaków oraz białko z drożdży może niezwykle wydajnie zginać DNA. Wyniki te potwierdzają pogląd że ta wszechobecna klasa białek wzmacnia montaż kompleksów nukleoproteinowych w warunkach ograniczonej elastyczności DNA. w warunkach ograniczonej elastyczności DNA. --- Plastyd jest półautonomiczną organellą niezbędną w fotosyntezie i innych procesach metabolicznych roślin i glonów. aktywności metabolicznej roślin i glonów. DNA plastydów jest zorganizowane w z różnymi białkami i RNA, a nukleoid podlega dynamicznym zmianom podczas rozwoju komórek roślinnych. dynamicznym zmianom podczas rozwoju komórek roślinnych. Charakterystyka głównych białek wiążących DNA nukleoidów ujawniła istotne różnice w dwóch liniach liniach fotosyntetyzujących eukariontów, a mianowicie nukleoidy roślin zielonych zawierają reduktazę siarczynową jako główne białko wiążące DNA, które hamuje aktywność genomową. aktywność genomową, podczas gdy prokariotyczne białko wiążące DNA HU jest obfite w plastydzie nukleoidach linii rodofitów. Ponadto, obecna wiedza na temat białek wiążących DNA, a także systemów replikacji i transkrypcji plastydów. białek wiążących DNA, a także systemów replikacji i transkrypcji plastydów. A zrewidowana hipoteza dotycząca nieciągłej ewolucji maszyn genomowych plastydów cyjanobakteryjnego pochodzenia plastydów, maszyneria genomowa genomu plastydów jest nieciągła. genomu plastydów jest zasadniczo różna od jej odpowiednika u cyjanobakterii. w cyjanobakteriach. --- Białka grupy wysokiej ruchliwości HMG1 i HMG2 ssaków są obfite, białka związane z chromatyną, których funkcja komórkowa nie jest znana. W tym pokazujemy, że białka te mogą zastąpić prokariotyczne białko zginające DNA HU w promowaniu montażu inwertasomu Hin, pośredniej struktury w Hin. w inwersji DNA zależnej od Hin. Utworzenie tego kompleksu wymaga złożenia rekombinazy Hin, białka Fis i trzech cis-działających miejsc DNA, co wymaga zapętlenia interweniujących odcinków DNA. Montaż inwertasomu jest silnie stymulowany przez białka HU lub HMG, gdy jeden z tych odcinków segmentów jest krótszy niż 104 bp. Wykorzystując testy cyrkularyzacji za pośrednictwem ligazy wykazujemy, że HMG1 i HMG2 mogą niezwykle wydajnie zginać DNA, tworząc okręgi tak małe jak 66 bp, a nawet 59-bp przy wysokich stężeniach białka HMG HMG. Zarówno w testach montażu inwertasomu, jak i kolaryzacji, substraty aktywne w obecności HMG1 zawierają o jeden mniej spiralny skręt DNA w porównaniu z substratami aktywnymi w obecności białka HU. Analiza różnych domen HMG1 generowanych przez częściowe trawienie proteolityczne wskazuje że domena B wiążąca DNA jest wystarczająca zarówno do zginania, jak i składania inwertasomu i montażu inwertasomu. Sugerujemy, że ważną biologiczną funkcją HMG1 i HMG2 jest ułatwianie kooperatywnych interakcji między białkami działającymi cis poprzez promowanie elastyczności elastyczność DNA. Ogólna rola HMG1 i HMG2 w strukturze chromatyny jest również sugerowana przez ich zdolność do owijania dupleksów DNA w wysoce zwarte formy. --- Komórki eukariotyczne zawierają dużą liczbę kinaz białkowych Ser/Thr, które odgrywają ważną rolę w transdukcji sygnałów ważną rolę w transdukcji sygnału wymaganego do proliferacji komórek, różnicowania, odpowiedzi na stres i adaptacji. Wiadomo również, że niektóre prokariotów zawierają rodzinę kinaz białkowych Ser/Thr. Głównym wyzwaniem w scharakteryzowaniu tych kinaz jest zidentyfikowanie ich specyficznych substratów. substratów. Tutaj opracowaliśmy taką metodę przy użyciu kinazy białkowej Ser/Thr, Pkn2 z Myxococcus xanthus, Gram-ujemnej bakterii glebowej. Kiedy Pkn2 jest indukowalnie w E. coli, komórki nie są w stanie tworzyć kolonii na płytkach agarowych. Ten śmiertelny efekt Pkn2 został wyeliminowany w nieaktywnym mutancie Pkn2, w którym wysoce konserwatywna reszta Lys została zmieniona na Asn, co wskazuje, że fosforylacja białek komórkowych w E. coli spowodowała zatrzymanie wzrostu. Kilka klonów z biblioteki genomowej E. coli okazało się tłumić śmiertelny efekt, gdy współeksprymowane z pkn2. Zidentyfikowano cztery z siedmiu wielokopijnych supresorów kodujące HU, (3 dla HUalfa i 1 dla HUB) histonopodobne białko wiążące DNA. Stwierdzono, że oczyszczony HUalfa jest specyficznie fosforylowany przez Pkn2 przy Thr-59, a fosforylowana HUalfa stała się niezdolna do wiązania się z DNA, co sugeruje, że fosforylacja endogennych białek HU przez Pkn2 przyczyniła się przynajmniej częściowo do śmiertelnego efektu u E. coli. Obecna metoda określana jako metoda STEK (Suppressors of Toxic Effects of Kinases) może być szeroko stosowana do identyfikacji substratu nie tylko dla prokariotycznych kinaz białkowych Ser/Thr, ale także dla kinaz eukariotycznych. kinaz eukariotycznych. --- Koszt energetyczny zginania krótkich odcinków DNA jest bardzo wysoki. To zginanie jest krytyczne dla pakowania DNA i jest wykorzystywane do regulacji wielu procesów komórkowych. procesów komórkowych. U prokariotów IHF i HU są kluczowymi białkami architektonicznymi obecnymi w wysokich stężeniach. wysokich stężeniach. Nowe współkrystaliczne struktury białko-DNA oraz adaptacja zaawansowanych technik biofizycznych i biochemicznych doprowadziły do poprawy zrozumienia, w jaki sposób białka te oddziałują z DNA. Techniki te obejmują Synchrotronowy ślad rentgenowski z rozdzielczością czasową, różnicowa kalorymetria skaningowa, izotermiczna kalorymetria miareczkowa i eksperymenty z pojedynczymi cząsteczkami. --- Białko HU jest małym, podstawowym, stabilnym termicznie białkiem wiążącym DNA, które jest dobrze zachowane u prokariotów i jest związane z nukleoidem bakteryjnym. U enterobakterii, w tym Escherichia coli, HU jest heterotypowym dimerem, HUalphabeta, składającym się z dwóch blisko spokrewnionych podjednostek kodowanych odpowiednio przez geny hupA i hupB. Wykazano, że HU uczestniczy in vitro w inicjacji replikacji replikacji DNA jako czynnik pomocniczy wspomagający działanie białka DnaA w odwijaniu DNA oriC. W celu dalszego wyjaśnienia roli HU w regulacji regulacji procesu inicjacji replikacji DNA, przetestowaliśmy fenotyp synchronii przy braku jednej lub obu podjednostek HU. Mutant hupAB wykazuje asynchroniczną inicjację, mutant hupA wykazuje podobną zredukowaną synchronizację, podczas gdy mutant hupB wykazuje normalny fenotyp. Używając termowrażliwego szczepu dnaA46 (dnaA46ts), mutanta inicjacyjnego, ujawniamy szczególną rolę HUbeta. Obecność plazmidu nadprodukującego HUbeta w szczepie dnaA46ts pozbawionym HU (tło hupAB) kompensuje termowrażliwość tego mutanta inicjacyjnego. tego mutanta inicjacyjnego. Co więcej, nadprodukcja HUbeta nadaje dnaA46ts wzór asynchronii podobny do tego z dnaAcos, intragenicznego supresora dnaA46ts. Pokazujemy, że względny stosunek HUalfa do HUbeta jest znacznie zaburzony w dnaA46ts, który gromadzi niewiele, jeśli w ogóle, HUbeta. Dlatego tłumienie termowrażliwości w dnaA46hupAB przez HUbeta może być spowodowane nieoczekiwanym brakiem HUbeta w mutancie dnaA46ts. Widocznie skład HU jest wrażliwy na różne stany DnaA i może odgrywać rolę podczas regulacji procesu inicjacji replikacji DNA poprzez wpływając na kolejne zdarzenia w cyklu komórkowym. --- Zajęliśmy się dystrybucją i liczebnością 75 rodzin czynników transkrypcyjnych (TF) w kompletnych genomach 90 różnych gatunków bakterii i archeonów. Odkryliśmy, że odsetek TF wzrasta wraz z rozmiarem genomu. Deficyt TF w niektórych genomach może być kompensowany przez obecność białek organizujących i zagęszczających DNA, takich jak białka histonopodobne. Dziewięć rodzin jest reprezentowanych we wszystkich analizowanych przez nas bakteriach i archeonach, podczas gdy 17 rodzin jest specyficznych dla bakterii. bakterii, dostarczając dowodów na specjalizację regulonów na wczesnym etapie między liniami bakteryjnymi i archealnymi. Dziesięć z 17 rodzin zidentyfikowanych w bakteriach należy wyłącznie do proteobakterii, definiując specyficzną sygnaturę dla tej grupy taksonomicznej. specyficzną sygnaturę dla tej grupy taksonomicznej. U bakterii 10 rodzin zostało utraconych głównie w wewnątrzkomórkowych patogenach i endosymbiontach, podczas gdy 9 rodzin wydaje się być zostało horyzontalnie przeniesionych do archeonów. Skrzydlata helisa-turn-helisa (HTH) jest zdecydowanie najliczniejszą strukturą (motywem) u prokariotów i mógł być był najwcześniejszym motywem HTH, jak pokazuje jego dystrybucja i obfitość w domenach komórkowych zarówno bakterii, jak i archeonów. Horyzontalny transfer genów i i utrata genów specyficznych dla linii sugerują stopniową eliminację TF w w trakcie ewolucji archeonów i bakterii. Analiza ta zapewnia ramy do omówienia selektywnych sił kierujących ewolucją mechanizmu mechanizmów transkrypcyjnych u prokariotów.
Które białka działają jako cząsteczki podobne do histonów u prokariotów?
Prokariotyczne białka histonopodobne (Hlps) lub białka związane z nukleoidem (NAP) są licznymi białkami występującymi w nukleoidach bakterii i plastydów. Białko HU jest małym, podstawowym, stabilnym termicznie białkiem wiążącym DNA, które jest dobrze zachowane u prokariotów i jest związane z nukleoidem bakteryjnym. HU jest dobrze zachowane u wszystkich prokariotów, ale co zaskakujące, jest również homologiczne do innego białka wiążącego DNA E. coli, IHF. U prokariotów IHF i HU są kluczowymi białkami architektonicznymi obecnymi w wysokich stężeniach. Białko Histone-like Nucleoid Structuring (H-NS) może ułatwiać prawidłowe rozpoznawanie promotora przez polimerazę RNA w regionach regulatorowych genów bogatych w AT.