Spo0A controls the expression of several genes.
The product of one of these, SpoIIE, is responsible for removing
the phosphate from SpoIIAA. This allows SpoIIAA in turn to remove an anti-sigma factor, SpoIIAB, and liberate the sigma
factor, σF, as discussed below.
Once triggered, endospore development is controlled by
four different σ factors, two of which, σF and σG, activate
genes needed inside the developing endospore itself, and two
of which, σE and σK, activate genes needed in the mother cell
surrounding the endospore (Figure 7.25b). The sporulation
signal, transmitted via Spo0A, activates σF in the smaller cell
that is destined to become the endospore (σF is already present
but is inactive, as it is bound by an anti-sigma factor, Figure
7.25a). Once free, σF binds to RNA polymerase and promotes
transcription (inside the prespore) of genes whose products are
needed for the next stage of sporulation. These include the gene
encoding the sigma factor σG and the genes for proteins that
cross into the mother cell and activate σE. Active σE is required
for transcription of yet more genes inside the mother cell,
including the gene for σK. The sigma factors σG (in the endospore)
and σK (in the mother cell) are required for transcription
of genes needed even later in the sporulation process (Figure
7.25). Eventually, the many spore coats and other unique structures
typical of the endospore ( Section 2.16 and Table 2.3)
are formed, and the mature spore is released.
Nutrients for Endospore Formation
Nutrient limitation is a common trigger of sporulation in Bacillus
( Section 2.16). In such a case, how do cells obtain sufficient
nutrients to complete the formation of endospores? One fascinating
aspect of the regulation of endospore formation is another
regulatory event in which sporulating cells cannibalize their own
species. Those cells in which Spo0A has already become activated
secrete a protein that lyses nearby cells whose Spo0A protein has
not yet become activated. This toxic protein is accompanied by a
second protein that delays sporulation of neighboring cells. Cells
committed to sporulation also make an antitoxin protein to protect
themselves against the effects of their own toxin. When lysed,
their sacrificed sister cells are used as a source of nutrients for
developing endospores. Shortages of certain nutrients, in particular
phosphate, increase transcription of the toxin-encoding gene
spo0a การควบคุมการแสดงออกของยีนหลาย .
ผลิตภัณฑ์หนึ่งของเหล่านี้ spoiie จะรับผิดชอบสำหรับการลบ
ฟอสเฟตจาก spoiiaa . นี้จะช่วยให้ spoiiaa เปิดในการลบป้องกันซิกม่าปัจจัย spoiiab และปลดปล่อยซิกม่าปัจจัยσ
, F , ตามที่กล่าวไว้ด้านล่าง .
เมื่อเรียกพัฒนาเอนโดสปอร์จะถูกควบคุมโดย
4 ปัจจัย σที่แตกต่างกันสองที่σ F และ G
σ , เรียกใช้งานยีนที่จำเป็นในการพัฒนาเอนโดสปอร์นั้นเอง และที่σ 2
, E และσ K , เปิดใช้งานยีนเป็นแม่ในเซลล์
รอบเอนโดสปอร์ ( รูป 7.25b ) สัญญาณการถ่ายทอดผ่าน
spo0a ป็นσ F ในขนาดเล็กเซลล์
ที่เป็น destined เป็นเอนโดสปอร์ ( σ F อยู่แล้ว
แต่ไม่ได้ใช้งาน มันถูกผูกไว้โดยการต่อต้านซิกม่าปัจจัย รูป
7.25a ) เมื่อฟรีσ F ผูกกับอาร์เอ็นเอพอลิเมอเรสและส่งเสริม
ถอดความ ( ภายใน prespore ) ของยีนที่มีผลิตภัณฑ์
ที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนต่อไปของการสร้างสปอร์ เหล่านี้รวมถึงการเข้ารหัสยีน
ซิกม่าปัจจัยσ G และยีนสำหรับโปรตีนที่
ข้ามไปแม่เซลล์และเปิดใช้งานσ E ปราดเปรียวσ E เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการถอดรหัสของยีนอีก
แม่ภายในเซลล์รวมทั้งยีนสำหรับσ Kซิกม่าปัจจัยσกรัม ( ในเอนโดสปอร์ ) และ K (
σแม่ใน cell ) ที่จำเป็นสำหรับการถอดรหัสของยีนที่จำเป็นแม้ในภายหลัง
ในกระบวนการการสร้างสปอร์ ( รูป
7.25 ) ในที่สุด หลายตรา และโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์อื่น ๆสปอร์
ตามแบบฉบับของเอนโดสปอร์ ( มาตรา 2.16 และตารางที่ 2.3 )
จะเกิดขึ้น และผู้ใหญ่สปอร์ออกมา การสร้างเอนโดสปอร์
สารอาหารข้อจำกัดทั่วไปของสารอาหารเป็นทริกเกอร์การสร้างเชื้อ
( ส่วน 2.16 ) ในกรณีเช่นนี้ ทำไมเซลล์ได้รับสารอาหารเพียงพอ
เพื่อให้เกิดนโดสปอร ? ด้านหนึ่งที่น่าสนใจ
ระเบียบของการสร้างเอนโดสปอร์อีก
กฎระเบียบเหตุการณ์ที่ผลิตสปอร์ชนิดเซลล์ cannibalize ของตัวเอง
เซลล์เหล่านั้นซึ่งได้กลายเป็นใช้งาน
spo0aหลั่งโปรตีนที่ lyses ใกล้เคียงเซลล์ที่มีโปรตีน spo0a ได้
ไม่เป็นงาน โปรตีนที่เป็นพิษนี้จะมาพร้อมกับ
สองโปรตีนที่ล่าช้าการเซลล์เพื่อนบ้าน เซลล์
มุ่งมั่นที่จะการยังให้โปรตีนแอนติท็อกซินเพื่อปกป้องตัวเองจากผลกระทบของสารพิษ
ของตัวเอง เมื่อ lysed
ของพวกเขาเสียสละ , น้องเซลล์จะใช้เป็นแหล่งของสารอาหารสำหรับ
การแปล กรุณารอสักครู่..
