6.15
Zellen nutzen globale Regulationssysteme, um auf Umweltveränderungen zu reagieren, indem sie sensorische Eingaben mit der Genexpression verknüpfen.
Regulone sind Gruppen von Genen und Operonen, die von einem einzigen globalen Regulator reguliert werden, wie dem cAMP-Rezeptorprotein oder CRP, das die lac- und ara-Operone reguliert, um Nicht-Glukosezucker effizient zu nutzen.
Bakterien verwenden auch Zweikomponenten-Signalsysteme, wie das EnvZ/OmpR-System, das aus einer Sensorkinase und einem Reaktionsregulator besteht.
Wenn sich die Osmolarität ändert, durchläuft die Sensorkinase EnvZ eine Autophosphorylierung und überträgt die Phosphatgruppe auf den zytoplasmatischen Reaktionsregulator OmpR.
OmpR reguliert dann differentiell die ompF und ompC -Genexpression, wobei der Porintyp für die Membranpermeabilität angepasst wird.
Sigma-Faktoren leiten die RNA-Polymerase zu spezifischen Promotoren für schnelle Veränderungen der Genexpression. Zum Beispiel aktiviert σ32 Hitzeschock-Gene, um thermischen Stress zu bekämpfen, während σS das Überleben in der stationären Phase reguliert.
Sekundäre Botenstoffe sind kleine Moleküle, die externe Signale verstärken, um verschiedene zelluläre Prozesse zu regulieren. Zum Beispiel reguliert cAMP die Gene für die Kohlenstoffnutzung über CRP.
Globale Regulationssysteme in Bakterien ermöglichen schnelle und koordinierte Reaktionen auf Umweltveränderungen, indem sie sensorische Signale mit de…
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