Análisis determinístico de la red de regulación génica involucrada en la expresión y función del factor de transcripción σ^32 en E. coli

Motivación: La expresión del factor es una respuesta de E.Coli bajo condiciones de choque térmico. El mecanismo de inducción de las proteínas chaperonas y proteasas de choque térmico ha sido bastante estudiado, pero gran parte de la red de regulación del factor no se comprende completamente. Por esto, en este trabajo se plantea un modelo determinístico de la red, el cual se soluciona por medio de las herramientas presentes en Matlab® y en seguida se evalúa la influencia de la velocidad de transcripción, de traducción y de degradación sobre todas las concentraciones de las especies involucradas en la red, con el fin de determinar cuál de estos factores es el que la célula posiblemente emplea para regular la expresión del factor .Resultados: En la resolución del sistema de ecuaciones ordinarias mediante el algoritmo ode45, se corroboró que el tiempo de vida media de sigma 32 es de 1 minuto por la concentración en estado estacionario. Además se encontró que las variaciones en las constantes de transcripción de rpoH y degradación de mRNA de la red ( no son significativas en la producción del factor, ni en la producción de las proteínas de choque térmico. Por otro lado, del análisis de sensibilidad se infirió que la constante de traducción de mRNA es la velocidad más crítica para la regulación de la expresión del factor en la red. Finalmente, con respecto a se concluye que es un término importante en la estabilización del factor .Disponibilidad e Implementación: El análisis se llevó a cabo en MatLab_R 2011a y el código fuente se encuentra en el Material Suplementario.

Sigma 32-Dependent Promoter Activity In Vivo: Sequence Determinants of the groE Promoter

ABSTRACT The Escherichia coli transcription factor sigma 32 binds to core RNA polymerase to form the holoenzyme responsible for transcription initiation at heat shock promoters, utilized upon exposure of the cell to higher temperatures. We have developed two ways to assay sigma 32-dependent RNA synthesis in E. coli. The plasmid-borne reporter gene for both is lacZ (β-galactosidase), driven by the groE promoter. In one application, the cells are exposed to a temperature of 42°C in order to induce accumulation of endogenous sigma 32. The other involves isopropylthiogalactopyranoside (IPTG)-induced synthesis of sigma 32 at 30°C from a gene contained on a second plasmid. The latter employs DnaK− cells, which additionally contained a second mutation, inactivating the endogenous sigma 32 gene (Bukau and Walker, EMBO J. 9:4027-4036, 1990). These assays were used to delineate the sequences CTTGA (−37 to −33) and GNCCCCATNT (−18 to −9) as important for sigma 32 promoter activity. At each of the specified base pairs, substitutions were found which reduced promoter activity by greater than 75%. Activity was also dependent upon the number of base pairs separating the two regions.