グローバル調整系

細胞は、感覚入力と遺伝子発現を結びつけることで、環境の変化に対応するために、グローバルな調節システムを利用しています。

レギュロンは、cAMP受容体タンパク質(CRP)のような単一のグローバルレギュレーターによって制御される遺伝子とオペロンのグループであり、lacとaraのオペロンを非グルコース糖を効率的に使用するための調節を行います。

また、細菌は、センサーキナーゼと応答調節因子で構成されるEnvZ/OmpRシステムのような2成分のシグナル伝達システムを採用しています。

浸透圧が変化すると、センサーキナーゼEnvZは自己リン酸化を受け、リン酸基を細胞質応答調節因子OmpRに移します。

次に、OmpRは、ompF とompC 遺伝子発現を差動的に制御し、膜透過性のポリンタイプを調整します。

シグマ因子は、RNAポリメラーゼを特定のプロモーターに導き、遺伝子発現を急速に変化させます。例えば、σ32は熱ショック遺伝子を活性化して熱ストレスに対抗し、σSは静止期の生存を調節します。

二次メッセンジャーは、外部シグナルを増幅して多様な細胞プロセスを調節する小分子です。例えば、cAMPはCRPを介して炭素利用遺伝子を調節します。