Craig Stephens
A genetic regulatory circuit recently described in the
bacterium Caulobacter crescentus generates
reciprocal oscillations in the abundance of two key
transcription factors to control landmark events in
the cell cycle.
Proliferating cells progress through the cell cycle in
orderly fashion, carefully regulating the production,
activity and placement of proteins involved in critical
processes such as chromosome replication and
segregation, organelle development and cell division.
Decades of work on the eukaryotic cell cycle,
motivated by obvious implications for understanding
both cancer and embryonic development, has yielded
profound insights into its basic regulatory circuitry [1].
Our understanding of the prokaryotic cell cycle has
lagged far behind, but work in model systems such as
the dimorphic bacterium Caulobacter crescentus is
unveiling at least some of the regulatory strategies
employed by prokaryotes to guide this essential
process. Most recently, Holtzendorff et al. [2] report
that levels of two Caulobacter transcription factors
oscillate in reciprocal fashion over the course of the
cell cycle, comprising a regulatory circuit directing
landmark events of the cell cycle.
Caulobacter are aquatic bacteria that progress
through an invariant series of developmental events
each cell cycle [3] (Figure 1A). The ‘swarmer’ cell, a
motile stage equipped to seek out nutrients, is
analogous to the G1 stage of the eukaryotic cell cycle
in that chromosome replication is blocked (Figure 1A).
The eventual transition into S phase — chromosome
replication — is marked by the swarmer cell shedding
its polar flagellum and replacing it with an adhesive
stalk. As the sessile stalked cell elongates, a new
flagellum is synthesized at the unoccupied cell pole.
This event depends on ongoing DNA replication,
through a poorly understood checkpoint mechanism
[4]. Subsequent cell division also depends on completion of DNA replication and proper segregation of the
daughter chromosomes [4].
Until the work of Holtzendorff et al. [2], the CtrA transcription factor was the only known ‘master regulator’
of the Caulobacter cell cycle. CtrA controls initiation of
DNA replication through binding to the origin [5], and
directly controls the expression of at least 95 cell-cycleregulated genes involved in diverse processes, including cell division, flagellar motility, adhesion and DNA
methylation [6]. CtrA is subject to multiple forms of regulation. Expression of ctrA is cell-cycle regulated, and
the activity of CtrA depends on its phosphorylation by
Craig StephensA genetic regulatory circuit recently described in thebacterium Caulobacter crescentus generatesreciprocal oscillations in the abundance of two keytranscription factors to control landmark events inthe cell cycle.Proliferating cells progress through the cell cycle inorderly fashion, carefully regulating the production,activity and placement of proteins involved in criticalprocesses such as chromosome replication andsegregation, organelle development and cell division.Decades of work on the eukaryotic cell cycle,motivated by obvious implications for understandingboth cancer and embryonic development, has yieldedprofound insights into its basic regulatory circuitry [1].Our understanding of the prokaryotic cell cycle haslagged far behind, but work in model systems such asthe dimorphic bacterium Caulobacter crescentus isunveiling at least some of the regulatory strategiesemployed by prokaryotes to guide this essentialprocess. Most recently, Holtzendorff et al. [2] reportthat levels of two Caulobacter transcription factorsoscillate in reciprocal fashion over the course of thecell cycle, comprising a regulatory circuit directinglandmark events of the cell cycle.Caulobacter are aquatic bacteria that progressthrough an invariant series of developmental eventseach cell cycle [3] (Figure 1A). The ‘swarmer’ cell, amotile stage equipped to seek out nutrients, isanalogous to the G1 stage of the eukaryotic cell cyclein that chromosome replication is blocked (Figure 1A).The eventual transition into S phase — chromosomereplication — is marked by the swarmer cell sheddingits polar flagellum and replacing it with an adhesivestalk. As the sessile stalked cell elongates, a newflagellum is synthesized at the unoccupied cell pole.This event depends on ongoing DNA replication,through a poorly understood checkpoint mechanism[4]. Subsequent cell division also depends on completion of DNA replication and proper segregation of thedaughter chromosomes [4]. Until the work of Holtzendorff et al. [2], the CtrA transcription factor was the only known ‘master regulator’of the Caulobacter cell cycle. CtrA controls initiation ofDNA replication through binding to the origin [5], anddirectly controls the expression of at least 95 cell-cycleregulated genes involved in diverse processes, including cell division, flagellar motility, adhesion and DNAmethylation [6]. CtrA is subject to multiple forms of regulation. Expression of ctrA is cell-cycle regulated, andthe activity of CtrA depends on its phosphorylation by
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)
เครกสตีเฟ่น
พันธุกรรมหรือวงจรอธิบายเมื่อเร็ว ๆ นี้ ใน caulobacter crescentus สร้าง
แบคทีเรียต่างซึ่งกันและกันในความอุดมสมบูรณ์ของทั้งสองปัจจัยการถอดรหัสคีย์เพื่อควบคุมเหตุการณ์ในสถานที่
วัฏจักรของเซลล์ เซลล์ proliferating ความคืบหน้าผ่านวงจรเซลล์ใน
มีระเบียบ รอบคอบควบคุมการผลิต
กิจกรรมและตำแหน่งของโปรตีนที่เกี่ยวข้องใน วิกฤต
กระบวนการเช่นการแยกโครโมโซมและ
กองพัฒนาเซลล์และออร์แกเนลล์ .
ทศวรรษของการทำงานในรอบเซลล์ eukaryotic
motivated โดยนัย , ชัดเจนสำหรับความเข้าใจ
ทั้งมะเร็ง และการพัฒนาของตัวอ่อน ได้หาข้อมูลเชิงลึกลึกลงจร
กฎระเบียบพื้นฐาน [ 1 ] .
เราเข้าใจวัฏจักรของเซลล์โพรคาริโอติกได้
ที่ล้าหลัง ทิ้งไว้ข้างหลังแต่ทำงานในรูปแบบระบบ เช่น แบคทีเรีย caulobacter
เปิดไดมอร์ฟิค crescentus เป็นอย่างน้อยบางส่วนของกลยุทธ์ที่ใช้โดยโปรคาริโอทส์คู่มือกฎระเบียบ
กระบวนการที่สำคัญนี้ มากที่สุดเมื่อเร็วๆนี้ holtzendorff et al . [ 2 ] รายงาน
ที่ระดับสอง caulobacter ถอดความปัจจัย
แกว่งไปมาในแฟชั่นซึ่งกันและกันมากกว่าหลักสูตรของ
วัฏจักรเซลล์อันประกอบด้วยวงจรกำกับกฎระเบียบ
เหตุการณ์สถานที่สำคัญของวัฏจักรเซลล์ .
caulobacter เป็นแบคทีเรียสัตว์น้ำที่ความคืบหน้า
ผ่านชุดค่าคงที่ของกิจกรรมพัฒนาการ
แต่ละเซลล์วงจร [ 3 ] ( รูปที่ 1A ) ' ' swarmer เซลล์ ,
เวทีเคลื่อนที่ พร้อมที่จะแสวงหาออกรัง ,
คล้ายคลึงกับระยะ G1 ของวัฏจักรเซลล์ eukaryotic
ในโครโมโซมซ้ำจะถูกบล็อค ( รูปที่ 1A ) .
ในที่สุดการเปลี่ยนแปลงเข้าสู่ระยะของโครโมโซม
ซ้ำ - เครื่องหมาย โดย swarmer ของเซลล์ shedding
ของขั้วโลกแฟลเจลลัมและแทนที่ด้วยกาว
ก้าน ตามเกาะติดติดตามเซลล์ elongates มีแฟลกเจลลัมใหม่
สังเคราะห์ที่เสาเซลล์ว่าง .
เหตุการณ์นี้ขึ้นอยู่กับการถ่ายแบบดีเอ็นเออย่างต่อเนื่องผ่านด่านกลไกไม่ค่อยเข้าใจ
[ 4 ]การแบ่งเซลล์ที่ตามมายังขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของดีเอ็นเอและการแยกที่เหมาะสมของลูกสาว
) [ 4 ]
จนกว่างานของ holtzendorff et al . [ 2 ] , Ctra ถอดความปัจจัยเดียวที่ทราบว่าอาจารย์ผู้ควบคุม '
ของ caulobacter เซลล์รอบ หน้าที่การควบคุมการ
หางกระเบนผ่านผูกกับประเทศ [ 5 ] ,
การควบคุมการแสดงออกของยีนโดยตรงอย่างน้อย 95 เซลล์ cycleregulated ยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่หลากหลาย รวมทั้งกองเซลล์ flagellar การเคลื่อนที่ , การยึดเกาะและ DNA methylation
[ 6 ] หน้าที่อาจมีหลายรูปแบบของระเบียบ การแสดงออกของหน้าที่เป็นวัฏจักรของเซลล์การควบคุมและ
กิจกรรมหน้าที่ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชันโดย
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)