Caratterizzazione degli attenuatori in B. subtilis ed E. coli
È stata condotta un’ampia ricerca in letteratura per gli operoni in B. subtilis regolati da attenuazione o antiterminazione e sono stati trovati 46 tali operoni. Questi vanno dall’operone trp sperimentalmente ben descritto a quegli operoni in cui sono state trovate strutture di terminatore e l’attenuazione è prevista anche se non ben caratterizzata sperimentalmente (per un elenco completo vedere http://www.bork.embl-heidelberg.de/Docu/attenuation). Queste 46 strutture di terminatore note sono state impiegate per determinare le caratteristiche comuni dei terminatori di attenuazione di B. subtilis. Utilizzando queste caratteristiche, abbiamo esaminato le regioni a monte dei geni 3650 B. subtilis (utilizzando le procedure descritte in Materiali e metodi) per le pieghe del terminatore. Quarantatre degli originali 46 terminatori noti trovati nella ricerca della letteratura sono stati mantenuti in questa proiezione. Sono state ottenute anche altre 1117 pieghe a monte che si adattano ai nostri criteri. Inoltre, come controllo, abbiamo usato la stessa metodologia di filtraggio e piegatura sulle regioni intergeniche dopo che le sequenze sono state mescolate casualmente (952 pieghe di sequenze mescolate casualmente sono state ottenute dopo il filtraggio).
Le pieghe risultanti di tutte le regioni intergeniche e le sequenze mescolate ottenute dopo il filtraggio sono state tracciate in termini di stabilità e lunghezza (Figura 1). Le pieghe del terminatore conosciute si trovano in un cluster chiaramente separato e distinto da quelle pieghe di sequenze mescolate casualmente. Le pieghe del terminatore hanno un’energia libera minore (ΔG) in relazione alla lunghezza rispetto alle pieghe previste delle sequenze casuali. Un modello simile di due cluster facilmente separati emerge quando si confrontano strutture di terminatore note con regioni intrageniche piegate in cui non si prevede di trovare terminatore (dati non mostrati).
Distribuzioni di stabilità e lunghezza delle strutture stem-loop nei segmenti di sequenza upstream di B. subtilis. La linea rossa mostra la più grande varianza (vedi Materiali e metodi) derivata da strutture stem-loop in sequenze mescolate. Le linee blu chiaro forniscono le misure di significatività basate sulla deviazione standard. La definizione per ogni punto insieme con l’orientamento dei geni vicini sono mostrati nel pannello in alto a destra.
Utilizzando l’analisi dei componenti principali, abbiamo determinato la più grande varianza delle sequenze mescolate casualmente. Questo può darci una misura (usando la deviazione standard) di cui le pieghe sono significativamente diverse dalle pieghe di sequenze casuali (vedi Materiali e metodi). Delle 1160 pieghe, un totale di 203 pieghe di regioni intergeniche ottenute nel nostro schermo scendono al di sotto della 2a linea di deviazione (Z ≤ -2) derivata dal componente principale. Questi sono quindi considerati significativamente diversi da pieghe casuali e possibili siti di terminazioni di attenuazione o regolazione antiterminazione. Quarantadue di queste sono le note pieghe dei terminatori di attenuazione (delle 43 pieghe conosciute originali mantenute dopo il filtraggio). Quindi siamo in grado di ottenere il 91,3% (42/46) dei siti di attenuazione e antiterminazione noti e sperimentalmente caratterizzati utilizzando il nostro filtro e la misura di significatività. Inoltre, il filtro e la misura di significatività schermano oltre il 97,7% (930 su 952) delle pieghe delle sequenze casuali. Centosessantuno (203 totali escluse 42 note) pieghe sotto la linea (Z ≤ -2) sono pieghe non ancora analizzate sperimentalmente e si potrebbe prevedere che siano strutture di terminatore di attenuazione.
Un’indagine dettagliata ha rilevato che molte di queste previsioni sono fortemente supportate come siti di attenuazione o antiterminazione putativi dal contesto genomico come la presenza di sequenze di promotori putativi, la posizione a monte di operoni putativi e noti, ecc. Due strutture terminatrici geni a monte ydbJ e yqhI servono come esempi dettagliati di come il contesto genomico può informare e sostenere fortemente le previsioni fatte nella Tabella 1 (Figura 2). Il gene ydbJ di B. subtilis è elencato come ipotetico con omologia a un gene trasportatore ABC (proteina ATP-legante coinvolta nel trasporto del rame). Il gene immediatamente a valle, ydbK, ha omologia a membrana che attraversa permeases. Usando STRING (uno strumento di ricerca per trovare istanze ricorrenti di geni vicini ), gli ortologi di questi due geni si trovano anche nello stesso ordine in unità trascrizionali di altri 15 genomi distanti, suggerendo la possibilità che questi geni formino un operone. Questi geni sembrano essere in una tipica configurazione dell’operone del trasportatore ABC e diversi operoni del trasportatore ABC sono noti per essere regolati dall’attenuazione in B. subtilis . La regione a monte di ydbJ ha anche una sequenza di promotore putativo e le pieghe previste usando RNAfold (vedi Materiali e metodi) dell’intera sequenza a monte suggeriscono che può piegarsi in pieghe complesse di antiterminazione possibili (dati non mostrati). In base a questo contesto, prevediamo che si tratti di un operone trasportatore ABC regolato da attenuazione. Il secondo esempio, yqhI, è il primo gene di una serie di tre geni che hanno tutti omologia ai geni della biosintesi della glicina in un’unità trascrizionale putativa. Questa corsa di tre geni ha anche ortologs trovato come vicini in altri genomi . Molti operoni di biosintesi degli aminoacidi in B. subtilis sono noti per essere regolati dall’attenuazione, supportando così questa previsione.
Disegno schematico del quartiere e delle strutture previste per i geni B. subtilis ydbJ e yqhI. I geni sono significati dalle frecce colorate e sono nell’orientamento della trascrizione in relazione all’orientamento del gene di riferimento (ydbJ o yqhI). I grandi cartoni blu del gambo-ciclo significano la piega prevista del terminatore nell’attenuazione,’ t ‘ è una piega standard annotata del terminatore. Le regioni intergeniche sono disegnate per scalare e le lunghezze di bp di queste sono date sotto la figura.
per vedere se il pattern osservato attesa per l’unica altra genoma in cui l’attenuazione o antitermination è ben studiato e sperimentalmente descritto, abbiamo anche applicato la stessa metodologia per regioni a monte di geni di E. coli genoma per cui 16 operoni sono stati descritti come essere regolato per attenuazione o antitermination. Come si può vedere nella Figura 3, le note strutture di attenuazione e terminazione di E. coli hanno proprietà simili a quelle di B. subtilis. 15 dei 16 attenuatori noti sono stati mantenuti dopo il filtraggio. La misura di significatività separa 14 di questi terminatori di E. coli da pieghe casuali come si vede in Figura 3. Come in B. subtilis, usando la linea (Z≤-2) come misura di significatività, siamo in grado di prevedere l’attenuazione per 146 regioni (Figura 3 e Tabella 2).
Distribuzioni di stabilità e lunghezza delle strutture stem-loop nei segmenti di sequenza upstream in E. coli. La linea rossa mostra la più grande varianza (vedi Materiali e metodi) derivata da strutture stem-loop in sequenze mescolate. Le linee blu chiaro forniscono le misure di significatività basate sulla deviazione standard. La definizione per ogni punto insieme con l’orientamento dei geni vicini sono mostrati nel pannello in alto a destra.
l’Estensione dell’analisi al 26 genomi
l’Analisi di B. subtilis e E. coli suggeriscono che un’indagine più ampia dei genomi batterici potrebbe rivelarsi utile sia nella previsione di attenuazione e regolazione antiterminazione in questi genomi e la caratterizzazione dell’evoluzione e la distribuzione di questi meccanismi di regolazione. Ventiquattro genomi completati sono stati selezionati per questo sondaggio in base alla loro ampia distribuzione nello spettro evolutivo (Tabella 3). Le regioni intergeniche di ciascuno di questi genomi sono state analizzate utilizzando gli stessi metodi e filtri di B. subtilis ed E. coli e attenuazione prevista e terminatore antiterminazione pieghe simili ottenuti.
Come mostrato in Tabella 3, c’è un’ampia distribuzione del numero di putativo di attenuazione e antitermination di regolamentazione siti esaminati genomi. Questi vanno da 5 in Mycobacterium tuberculosis a 275 in Clostridium acetobutylicum (Tabella 3). I precedenti tentativi di prevedere i siti di terminazione della trascrizione standard alla fine delle unità di trascrizione danno risultati simili. È interessante notare che i risultati per i terminatori di trascrizione standard sono correlati con i nostri. Come è stato trovato in Ermolaeva et. al con terminatori standard alla fine delle unità di trascrizione (questo documento ha studiato i terminatori alla fine di ORFs e non ha preso di mira le regioni a monte, filtrando così possibili attenuatori), alcuni dei più alti numero di occorrenze di attenuazione e siti di antiterminazione nella nostra indagine si trovano allo stesso modo nei genomi di E. coli, H. influenze, D. radiodurani e B. subtilis e il più basso numero di occorrenze in genomi come H. pylori e M. tuberculosis (genomi riportati nella loro indagine).
A prima vista, questo sembrerebbe suggerire che molti genomi non usano gli stessi meccanismi di terminazione per la terminazione della trascrizione standard e non usano attenuazione o antiterminazione nella regolazione. Questo è probabilmente il caso in alcuni genomi. Tuttavia, se il numero di regioni intergeniche a monte viene tracciato rispetto al numero di siti previsti, viene mostrata una forte correlazione positiva (Figura 4). Minore è il numero di geni e regioni intergeniche di un genoma, minore è la presenza di terminatori previsti (sia terminatori di trascrizione standard che terminatori regolatori di attenuazione/antiterminazione). Ciò indica che il basso numero di terminazione standard e di terminazione normativa in molti genomi è dovuto a una dimensione del genoma molto ridotta e alla riduzione del numero di operoni normativi, e non necessariamente alla dipendenza da diversi meccanismi di terminazione e regolazione.
Grafico del numero di regioni intergenic vs. il numero di putativi di attenuazione e antitermination siti in tutti i 26 genomi intervistati. Diversi genomi con attenuazione nota o antiterminazione sono etichettati per il confronto come M. tuberculosis e Archaea. La linea tratteggiata è una linea di tendenza esponenziale.
C’è un chiaro outlier con un numero molto più basso del previsto di terminatori putativi visto in Figura 4, Mycobacterium tuberculosis. Questo genoma ha un evento molto più basso dei siti ipotativi di antiterminazione e di attenuazione che sarebbe suggerito dalla sua dimensione e dal numero delle regioni intergenic. Un recente articolo di Unniraman et al. conclude che M. tuberculosis utilizza un diverso meccanismo di terminazione che utilizza strutture terminatrici senza la coda poli-U necessaria in altri genomi. Pertanto, il numero ridotto di strutture di terminatore contenenti poli-U in relazione al numero di regioni intergeniche può essere spiegato dalla dipendenza di M. tuberculosis da un diverso meccanismo di terminazione. Ciò non dimostra necessariamente che non vi è alcuna attenuazione o regolazione del tipo di antiterminazione in M. tuberculosis. Tuttavia, indica che la perdita del meccanismo standard di terminazione in questo genoma ha ridotto se non eliminato l’attenuazione o l’antiterminazione in M. tubercolosi o in alternativa, un meccanismo simile all’attenuazione potrebbe esistere in questo genoma che utilizza il M. tubercolosi terminatore non standard.
Tutti gli altri dei 25 genomi intervistati hanno siti di attenuazione putativa o regolazione antiterminazione. Anche il numero più basso di siti di attenuazione o antiterminazione previsti trovati in M. genitalium sono una percentuale significativa di possibili regioni intergeniche regolatorie, il numero basso è facilmente rappresentato dalle dimensioni relativamente piccole di questo genoma e da poche regioni intergeniche e unità trascrizionali. Questi risultati suggeriscono che la regolazione dell’attenuazione e dell’antiterminazione è un meccanismo di regolazione possibilmente onnipresente nei procarioti con poche eccezioni.
Genome Size and Attenuation
Se il contenuto di GC di un genoma viene confrontato con il numero di attenuatori previsti in base alla sequenza casuale mescolata, il contenuto di GC è in qualche modo correlato con il numero di attenuatori previsti, che sarebbe previsto dal momento che è richiesta una corsa poly-U nei filtri. Nella Figura 5a, le pieghe da sequenze intergeniche mescolate casualmente dei nostri 26 genomi sono state tracciate dal numero di pieghe filtrate per regione intergenica in relazione al numero di regioni intergeniche. Se il numero di pieghe filtrate era completamente casuale, dovrebbe esserci un numero relativamente costante di siti per regione in relazione al numero di regioni. Come si vede nella figura 5a, questo non è completamente il caso. Il numero di pieghe filtrate per regione ottenute da sequenze mescolate casualmente dipende dal contenuto di GC del genoma. I genomi a basso contenuto di GC hanno un numero leggermente superiore per regione di pieghe rispetto ai genomi di circa il 50% di contenuto di GC e i genomi ad alto contenuto di GC hanno un numero molto più basso di entrambi. Ciò è previsto da sequenze casuali filtrate per strutture stem-loop contenenti esecuzioni poly-U.
Dimensione e regolazione del genoma. (a) Sequenze intergeniche di 26 genomi sono state mescolate casualmente, piegate e filtrate utilizzando il metodo riportato per ottenere “attenuatori” putativi. Il numero di queste pieghe mescolate e filtrate per regione intergenica è stato tracciato per ciascun genoma rispetto al numero di regioni intergeniche. La correlazione, se casuale, dovrebbe rimanere costante e indipendente dalla dimensione del genoma. Le sfere blu rappresentano le specie di proteobatteri e Bacillis nella nostra indagine, beige sono archeabatteri e verde il resto. Le sfere sono di dimensioni proporzionate al contenuto di GC del genoma e il contenuto di GC è etichettato all’interno di ciascuna sfera. Il numero di pieghe casuali per regione intergenica è una funzione del contenuto GC come ci si aspetterebbe dal filtraggio per le pieghe con esecuzioni poly-U. Genomi con attenuazione nota o antiterminazione sono etichettati come è il genoma noto non utilizzare attenuatori con poli-U corre in terminazione. (b) Sequenze intergeniche di 22 genomi sono stati piegati e filtrati per possibili attenuatori e indicazione di attenuazione o regolazione antiterminazione. Il numero di questi attenuatori previsti per regione intergenica viene confrontato con il numero di regioni intergeniche nel genoma. In contrasto con le pieghe di sequenze mescolate casualmente, il più forte determinato per la frequenza di attenuazione è la dimensione del genoma (il numero di regioni intergeniche e la dimensione del genoma sono fortemente correlati). I colori e l’etichettatura sono gli stessi di 5a.
Anche tenendo conto del contenuto di GC di M. tuberculosis, ha un numero ridotto di attenuatori previsti in relazione agli altri genomi ad alto GC (Figura 5b). In effetti, la figura 5b (attenuatori previsti delle sequenze intergeniche effettive) mostra che il più forte determinato del numero di attenuatori previsti per regione intergenica non è il contenuto di GC ma piuttosto la dimensione del genoma (più specificamente il numero di regioni intergeniche). In generale, non solo i genomi più grandi hanno un numero assoluto maggiore di attenuatori previsti, ma hanno una maggiore presenza di attenuatori previsti per regione. Se il contenuto di GC è uguale in due genomi, il genoma più grande ha maggiori probabilità di avere un numero maggiore di attenuatori previsti per regione intergenica. Rapporti precedenti hanno suggerito fenomeni simili nelle proteine regolatrici, i genomi di grandi dimensioni sembrano avere una percentuale maggiore del loro numero totale di geni che codificano per proteine che contengono motivi regolatori . È interessante notare che, scontando gli archaebatteri e genomi ad alto contenuto di GC, un genoma di circa 1500 regioni intergeniche sembra essere la soglia in cui la frequenza degli attenuatori regolatori aumenta in un genoma.
Distribuzione e conservazione degli attenuatori nei batteri gram positivi
Sette genomi di batteri gram-positivi (B. subtilis, B. halodurans, L. innocua, S. aureus, C. acetobutylicum, L. lactis e S. pneumoniae) sono stati analizzati per vedere se i terminatori di attenuazione sono conservati davanti agli ortologi. Il numero di terminatori di attenuazione previsti per i geni noti per essere regolati in B. subtilis e i loro ortologhi negli altri sei genomi sono elencati nella Tabella 4. I genomi sono ordinati per distanza filogenetica da B. subtilis calcolato da sequenze di aminoacidi degli ortologhi condivisi tra questi genomi. Il più vicino al B. subtilis è B. halodurans e il numero medio di sostituzioni di aminoacidi per sito è 0,238, e il più distante è S. pneumoniae e il numero medio di sostituzioni di aminoacidi per sito è 0,422. Per i 42 geni elencati nella Tabella 4, il numero di ortologhi che si trovano negli altri genomi varia poco da genoma a genoma: il numero più alto e il più basso di ortologhi sono 31 in L. lactis e 26 in S. aureus e C. acetobutylicum, rispettivamente. Questo è principalmente perché questi 42 geni portano alcune funzioni di base come la sintesi di aminoacil-tRNA. D’altra parte, il numero delle strutture di terminazione di attenuazione previste varia in modo significativo: In B. gli alodurani, 22 geni ortologhi hanno predetto strutture di terminazione dell’attenuazione, mentre solo 4 geni ortologhi hanno le strutture predette in S. pneumoniae. Ciò indica che l’assenza o la presenza di regolazione mediante attenuazione è molto più debolmente conservata rispetto alla presenza del gene o degli operoni.
La stessa tendenza vale per le strutture di terminazione di attenuazione previste diverse da quelle conosciute (Tabella 5). Ci sono 105 gruppi genici ortologhi che hanno almeno un altro genoma contenente una struttura attenuatore previsto a monte di un gene ortologhi. Limitando agli ortologi che hanno previsto attenuatori in B. subtilis (35 gruppi), il più alto e il più basso numero di ortologhi condivisi di geni noti per essere regolati da attenuazione o antiterminazione in B. subtilis sono 28 (L. innocua) e 18 (S. pneumoniae), rispettivamente. Il numero di strutture di terminazione di attenuazione previste, tuttavia, varia di più. Mentre ci sono 13 geni con strutture previste in B. halodurans, che è la specie più vicina a B. subtilis tra i sei batteri gram-positivi, solo 2 geni hanno strutture previste in S. pneumoniae.
anche se ci è debole conservazione degli attenuatori come un intero, previsto attenuazione di terminazione delle strutture e l’ordine della loro geni a valle sono conservati per alcuni gruppi di geni. Uno di questi esempi è infC-rpml-RPLT operon (figura 6a). Nessuna struttura di terminazione dell’attenuazione è prevista nella regione a monte dell’infC in S. pneumoniae (Tabella 5). Uno sguardo più attento a questa regione da BLAST ha rivelato che l’N-terminale di infC è sopra previsto in 27 basi. Aggiungendo le 27 basi alla regione intergenica a monte, abbiamo trovato una struttura stem-loop stabile seguita da residui di poli-U anche in S. pneumoniae (Figura 6b). Anche in questo esempio, tuttavia, ci sono notevoli differenze tra le specie nella posizione relativa delle strutture del ciclo staminali e nella conservazione della sequenza. Inoltre, anche tra la coppia filogeneticamente più vicina, B. subtilis e B. halodurans, le distanze dalla fine dello stelo al codone iniziale di infC sono rispettivamente 69 e 37 basi, e solo i segmenti comuni trovati nello stelo sono GUGUGGGN {x}CCCACAC (x = 12 in B. subtilis e x = 9 in B. halodurans). Tra tutti i sette genomi, c’è solo una debole somiglianza, GYGGG (GACGG in C. acetobutylicum) nella regione dello stelo.
Struttura di terminazione dell’attenuazione prevista nella regione a monte dell’operone INFC-rpmI-rplT putativo. (a) Ordine dei geni. Solo le regioni intergeniche sono disegnate in scala e la lunghezza delle regioni intergeniche è riportata sotto la linea. I geni ortologhi sono indicati negli stessi colori. I geni ipotetici e gli altri geni non ortologhi sono indicati rispettivamente da” hyp ” e dai loro ID genici. Abbreviazione di genomi: Bs, B. subtilis; Bh, B. halodurans; Li, Listeria innocua; Sa, Staphylococcus aureus; Ca, Clostridium acetobutylicum; Ll, Lactococcus lactis; Sp, Streptococcus pneumoniae. (b) Strutture di terminazione di attenuazione previste. Le coppie di basi sono indicate da punti rossi tra i codici di base. La numerazione di base mostra la distanza dal codone iniziale del gene down stream. Poly-Us appena giù flusso della struttura gambo-loop è colorato in verde. I segmenti debolmente conservati sono colorati in rosso. L’abbreviazione per i genomi è la stessa di (a).
La conservazione delle strutture di terminazione dell’attenuazione prevista è osservata anche nelle regioni a monte del possibile operone contenente il gene nusA (Figura 7a). Quattro su sette genomi contengono strutture attenuatori previste a monte della proteina ipotetica (ylxS in B. subtilis). Stem-loop strutture si trovano anche nel resto dei tre genomi, anche se queste strutture non passano i filtri. La posizione delle strutture al sito di inizio della trascrizione del gene a valle e le sequenze stesse variano significativamente anche in questo esempio. In queste sequenze staminali, il segmento GUGGG (GAGCG in L. lactis e GAGGC in S. pneumoniae) è conservato nell’operone predetto contenente il gene nusA (Figura 7b). È interessante notare che i segmenti a 5 basi sono identici o molto simili ai segmenti nelle strutture stem-loop situate a monte dell’infC (figura 6b). Le proteine codificate i geni in questi due operoni sono coinvolti nella trascrizione. La conservazione dei segmenti di sequenza nelle strutture di terminatore di attenuazione previste per l’operone infC-rpmI-rplT e l’operone contenente nusA implica che esiste un meccanismo di regolamentazione comune che riconosce la struttura del ciclo stem e questo regolerebbe entrambi gli operoni nello stesso modo.
Struttura di terminazione di attenuazione prevista nella regione a monte del gene ylxS. (a) Ordine dei geni. Le strutture stem-loop previste con significatività statistica sono indicate in blu e le altre strutture che non superano i filtri né hanno meno significatività sono indicate in rosso. Per l’altra spiegazione, vedere la legenda alla figura 6a. (b) Strutture di terminazione dell’attenuazione previste. Vedere la legenda alla figura 6b per la spiegazione.
Distribuzione e conservazione degli attenuatori nei proteobatteri
Diversi aspetti della conservazione degli attenuatori sono immediatamente evidenti dalla nostra analisi dei batteri gram-positivi . In primo luogo, la distribuzione della regolazione dell’attenuazione o dell’antiterminazione non è ben conservata attraverso la baceria gram-postiva e inoltre, anche nei sistemi normativi conservati, la conservazione della sequenza e della struttura è debole. Lo stesso vale per i proteobatteri. Dei 14 geni in E. coli (vedere Tabella 5a) noto per essere regolato da attenuazione o antiterminazione, nessuno ha attenuatori previsti ortologhi a monte in tutti gli altri quattro genomi di proteobatteri. Sei hanno attenuatori previsti ortologhi a monte in almeno uno degli altri quattro genomi. Tre sono geni che hanno ortologhi in tutti e quattro gli altri genomi, ma questi non hanno attenuatori previsti. I restanti cinque geni in E. coli non hanno ortologhi noti nell’altro genoma o gli ortologhi hanno una distribuzione chiazzata e nessun attenuatore previsto. Un esame più attento a mano conferma questa conclusione. La tabella 5b è un elenco di tutti gli attenuatori previsti in ciascuno dei cinque genomi della divisione gamma dei proteobatteri in cui è previsto un attenuatore simile per un ortologo di un altro genoma. Come mostrato in questa tabella, l’attenuazione e l’antiterminazione sembrano essere scarsamente conservati come meccanismo di regolazione in operoni analoghi nei genomi proteobatterici. Del totale di 475 geni e dei loro ortologhi in questi cinque genomi che hanno previsto attenuatori, solo 36 sono ortologhi a monte condivisi di due o più genomi (Tabelle 3, 5a e 5b).
la ricerca Precedente in relazione a specifici sistemi hanno riferito di attenuazione e antitermination regolamento in alcune operoni in E. coli sono solo leggermente conservato in tutta la gamma divisione proteobacteria. L’operone di regolazione rpsJ e gli operoni trpE e pheA di E. coli hanno dimostrato di avere una distribuzione chiazzata e debolmente conservata attraverso i proteobatteri. Come mostrato nelle tabelle 2, 5a e 5b, siamo stati in grado di estendere estesamente questa analisi di attenuazione e antiterminazione alla maggior parte di tali sistemi nei proteobatteri e abbiamo dimostrato che questo vale per tutti i meccanismi regolatori di attenuazione e antiterminazione noti in E. coli e altri meccanismi previsti in genomi di divisione gamma aggiuntivi. Un esempio è dato in figura 8 della conservazione bassa sequenza di attenuatori e regolazione. Nella figura 8a, uno degli attenuatori più conservati è mostrato per quello dell’operone hisG. Questo meccanismo di operone e regolazione è ben caratterizzato in E. coli e la nostra analisi prevede meccanismi simili di regolazione dell’attenuazione in V. cholerae e H. influenzae. Gli attenuatori previsti hanno conservato la posizione (a circa 40-50 bp codone di inizio a monte del gene hisG) e la sequenza del gambo. Sebbene le regioni intergeniche circostanti non siano possibili da allineare, V. cholerae e H. le influenzae hanno possibili sequenze di leader di aminoacidi con una serie di istidine che è caratteristica del meccanismo di regolazione dell’attenuazione in E. coli. Gli attenuatori previsti non sono stati trovati negli altri tre genomi gamma subdivision probacteria di P. aeruginosa, N. meningitidus e X. fastidiosa. In P. aeruginosa la regione intergenica a monte dell’ortologo hisG è di soli 17 bp di lunghezza, in X. fastidious il gene ortologo si sovrappone all’ORF a monte, e sebbene l’analoga regione intergenica N. meningitidus sia di lunghezza sufficiente, non è previsto alcun attenuatore.
Predicted attenuation termination structure in upstream region of HisG gene in E. coli. (a) Order of genes. Predicted stem-loop structures with statistical significance are indicated in blue. For the other explanation, see legend to figure 6a. Abbreviations for genomes: Ec, Escherichia coli; Hi, Haemophilus influenzae; Vc, Vibrio cholerae; Pa, Pseudomonas aeruginosa; Xf, Xylella fastidiosa; Nm, Neisseria meningitidis. (b) Strutture di terminazione di attenuazione previste. Vedere la legenda alla figura 6b per la spiegazione.