Sistemi Regolatori Globali

Le cellule utilizzano sistemi di regolazione globali per rispondere ai cambiamenti ambientali collegando l'input sensoriale con l'espressione genica.

I regolatori sono gruppi di geni e operoni regolati da un unico regolatore globale, come la proteina del recettore cAMP, o CRP, che regola gli operoni lac e ara per utilizzare in modo efficiente gli zuccheri non glucosio.

I batteri impiegano anche sistemi di segnalazione a due componenti, come il sistema EnvZ/OmpR, che comprende una chinasi sensore e un regolatore di risposta.

Quando l'osmolarità cambia, la chinasi sensore EnvZ subisce autofosforilazione e trasferisce il gruppo fosfato al regolatore della risposta citoplasmatica, OmpR.

OmpR regola quindi in modo differenziale l'espressione genica di ompF e ompC, regolando il tipo di porina per la permeabilità della membrana.

I fattori sigma guidano l'RNA polimerasi verso promotori specifici per rapidi cambiamenti dell'espressione genica. Ad esempio, σ32 attiva i geni dello shock termico per combattere lo stress termico, mentre σS regola la sopravvivenza in fase stazionaria.

I messaggeri secondari sono piccole molecole che amplificano i segnali esterni per regolare diversi processi cellulari. Ad esempio, il cAMP regola i geni di utilizzo del carbonio tramite CRP.