Ник оперон

Оперон nik — это оперон, необходимый для поглощения ионов никеля клеткой. Он присутствует во многих бактериях, но был тщательно изучен у Helicobacter pylori . Никель является важным питательным веществом для многих микроорганизмов, где он участвует в различных клеточных процессах. Однако чрезмерный уровень ионов никеля в клетке может быть фатальным для клетки. Концентрация ионов никеля в клетке регулируется опероном nik .

Оперон nik состоит из шести генов. Первые пять генов nikABCDE кодируют компоненты типичной транспортной системы ABC , а последний ген nikR кодирует ДНК-связывающий белок, который подавляет транскрипцию nikABCDE при наличии достаточного количества Ni ^{2+ . Ген} nikR расположен на 5 пар оснований ниже конца nikE и транскрибируется в том же направлении, что и nikABCDE . В следующей таблице приведена структура оперона nik :

Регулирование экспрессии гена nikR осуществляется двумя промоторами . Первый из них осуществляется через регулон FNR . Регулирование nikABCDE–nikR , контролируемое FNR, происходит в боксе FNR, расположенном выше nikA в предполагаемом сайте связывания NikR. ^[1] Второй элемент промотора, регулирующий экспрессию nikR, находится на 51 п.н. выше сайта начала транскрипции nikR и приводит к низкоуровневой конститутивной экспрессии. Также имеются данные о том, что экспрессия nikR частично авторегулируется. ^[2]

Ni ²⁺ поглощается прокариотическими клетками одним из двух типов высокоаффинных транспортных систем. ^[3] Первый метод включает транспортеры типа ABC (обсуждаемые в этой статье), а второй механизм использует пермеазы переходных металлов (такие как HoxN Ralstonia eutropha ). Транспортерная система типа ABC состоит из пяти белков, NikA–E, которые осуществляют АТФ-зависимый транспорт Ni ²⁺ . ^[1] NikA является растворимым, периплазматическим, связывающим Ni белком; NikB и NikC образуют трансмембранную пору для прохождения Ni; а NikD и NikE гидролизуют АТФ и связывают эту энергию с транспортом Ni ²⁺ . Когда Ni ²⁺ доступен в избытке, белок NikR подавляет транскрипцию nikABCDE . ^[2]

Используя поиск в базе данных последовательностей на основе профилей, было показано, что NikR является членом семейства факторов транскрипции «лента-спираль-спираль» (RHH). ^[4] Было показано, что N-концевой домен NikR отвечает за связывание с ДНК и что он связывается только в присутствии Ni ²⁺ . NikR имеет два сайта для связывания с ионами Ni ²⁺ . Связывание Ni ²⁺ в концентрациях, которые позволяют полностью занять только высокоаффинные сайты, достаточно для связывания оператора, но сродство к оператору увеличивается в 1000 раз, а следы оператора больше, когда заняты оба сайта связывания никеля. ^[5] Эти результаты в сочетании с оценками внутриклеточных концентраций Ni ²⁺ и NikR приводят к выводу, что NikR способен ощущать Ni ²⁺ и регулировать экспрессию оперона nik в диапазоне внутриклеточных концентраций Ni ²⁺ от одной до 10 000 молекул на клетку.

• регуляция генов
• Оперон
• lac оперон