Открывание промоторов РНКП мезофильных и термофильных бактерий
Для РНК-полимеразы (РНКП) термофильных бактерий характерна сниженная активность (холодочувствительность) при температурах до 37 градусов по С, являющихся оптимальными для ферментов мезофильных бактерий ( Meier et al., 1995 ; Minakhin et al., 2001 ; Nikiforov, 1970 ; Nikiforov, 1971 ; Remold-O'Donnell and Zillig, 1969 ; Xue et al., 2000 ). В частности установлено, что РНКП термофилов не способны открывать промоторы при низких температурах ( Meier et al., 1995 ; Minakhin et al., 2001 ). Предполагалось, что данная особенность связана с термофильной адаптацией бактерий ( Meier et al., 1995 ; Minakhin et al., 2001 ; Xue et al., 2000 ), однако, исследования, напрямую подтверждающих это, не проводились.
Сравнение характеристик промоторных комплексов РНКП нескольких мезофильных и термофильных бактерий позволило выявить структурные элементы РНКП, участвующие в плавлении промоторов и стабилизации комплексов, а также установить взаимосвязь между транскрипционными свойствами РНКП и температурной адаптацией бактерий. Было показано, что, в соответствии с опубликованными данными ( Craig et al., 1998 ; Gross et al., 1998 ), РНКП E. coli способна открывать промотор как в условиях температурного оптимума (37-45 градусов), так и при более низкой температуре (20 градусов) ( Рис. 4.2 , дор. 2 и 3). В то же время, РНКП E. coli термочувствительна и неактивна при высоких температурах (65 градусов) ( Рис. 4.2 , дор. 4). Напротив, РНКП T. aquaticus открывает промотор при 45 и 65 градусах, но не способна к плавлению ДНК при 20 градусах ( Рис. 4.2 , дор. 11-13). РНКП D. radiodurans (филогенетически близкой к T. aquaticus мезофильной бактерии ( Makarova et al., 2001 )) открывает промотор при 45 градусах, но не плавит ДНК при 20 и 65 градусах ( Рис. 4.2 , дор. 14-16). Таким образом, РНКП D. radiodurans, хотя и является термочувствительной, но проявляет такую же холодочувствительность открывания промоторов, как и РНКП T. aquaticus. Следовательно, вопреки высказанной ранее гипотезе, разные температуры открывания промоторов РНКП мезофильных и термофильных бактерий, возможно, не связаны с различиями в температурной адаптации клеток.
Было также установлено, что и гибридные холоферменты , состоящие из кор-фермента E. coli и сигма-субъединиц T. aquaticus или D. radiodurans, не способны открывать промотор при 20 градусах. Следовательно, холодочувствительность открывания промоторов холоферментами РНКП T. aquaticus и D. radiodurans определяется свойствами их сигма-субъединиц.
