Funkce faktorů sigma u kmenů rodu Rhodococcus

Abstract

Zástupci rodu Rhodococcus mají díky svému velkému genomu značný biotechnologický potenciál, avšak o regulaci genové exprese během iniciace transkripce, jejíž poznání by umožnilo optimalizovat biotechnologické procesy, se u těchto bakterií dosud ví příliš málo. Transkripční regulace se u rhodokoků totiž účastní velké množství faktorů sigma, jejichž mnohdy velký počet u konkrétních druhů v podstatě koreluje s velikostí genomu. Lze je zhruba rozdělit na dvě skupiny: hlavní, konzervované faktory, které se v obměnách objevují u mnoha bakterií, a vedlejší, specifické faktory, které se vlivem podmínek prostředí a způsobu života vyvinuly u jednotlivých kmenů. Všechny faktory sigma přítomné u rhodokoků patří do rodiny σ70 a lze je také rozdělit do čtyř skupin podle přítomnosti konzervovaných strukturních domén (skupina 1 až 4). Zvláštním typem faktorů sigma s extracytoplazmatickou funkcí (ECF, skupina 4) u rhodokoků jsou faktory nesoucí na svém C-konci další specifické domény, a to NTF-2-like nebo TPR, jejichž funkce dosud nejsou plně vysvětleny. Informace o fyziologických funkcích jednotlivých faktorů sigma u rhodokoků jsou zatím minimální, ale lze je doplnit analýzou analogických faktorů sigma a jejich funkcí u blízce příbuzných bakterií Mycobacterium tuberculosis nebo Corynebacterium glutamicum.

Thanks to their large genome sizes, rhodococci share considerable biotechnological potential, however, there is still little known about the regulation of gene expression during the initiation of transcription process. The knowledge of this process might help to optimize biotechnological application. A large number of sigma factors are involved in the transcriptional regulation of rhodococci and this number often positively correlates with their genome sizes. Sigma factors can be potentially divided into two groups: the first, conserved factors that may in some variants occur in many different species among bacteria, and the second, specific sigma factors, that have been evolutionarily selected in individual strains due to environmental and lifestyle conditions. All sigma factors present in rhodococci belong to the σ70 family and can also be divided into four groups according to the presence of conserved structural domains (groups 1 to 4). A special type of sigma factors with extracytoplasmic function (ECF, group 4) are factors carrying specific domains at their C-terminus, namely NTF- 2-like or TPR, whose functions are still not fully understood. Very little information about the physiological functions of individual sigma factors in rhodococci has been published but it can be supplemented by...