Las bacterias tienen varios esquemas diferentes para la regulación de genes.
Los factores Sigma son subunidades de ARN polimerasa que reconocen promotores. Una bacteria determinada tendrá múltiples factores sigma con diferentes roles. Por ejemplo, E. coli tiene un factor sigma constitutivo, pero también factores sigma que se especializan en diversas condiciones de estrés. Las bacterias con ciclos de vida muy complejos, como Streptomyces , pueden tener más de 20 factores sigma diferentes.
Los represores son proteínas que bloquean el acceso a los promotores. El A Genetic Switch de Mark Ptashne es un excelente libro del laico interesado y se centra principalmente en los represores. El tipo clásico de represor se une a una secuencia de operador. En respuesta a la unión de una molécula pequeña, se liberan represores del ADN, lo que permite la transcripción.
Los activadores bacterianos pueden atraer ARN polimerasa a promotores que de otra manera serían demasiado débiles. El posicionamiento de la proteína en relación con el promotor puede ser crucial; la proteína Crp de E. coli puede funcionar como un represor y un activador. Algunos activadores, los reguladores de respuesta, están controlados por fosforilación por una histidina quinasa asociada.
La atenuación es un modo de regulación génica bacteriana que no es realmente posible en eucariotas, ya que depende del hecho de que la transcripción y la traducción de un ARNm pueden ocurrir simultáneamente en bacterias. Las estructuras específicas del tallo-bucle del ARNm pueden interactuar con la ARN polimerasa, causando la terminación de la transcripción. En la atenuación, el ARNm contiene tal estructura cerca del extremo 5 ‘, pero en la misma región hay un marco de lectura abierto corto rico en codones para un aminoácido específico. Si no se traduce ese ORF, debido a la escasez de tRNA cargados para ese aminoácido, hace que el ribosoma se estanque de una manera que impide la formación de la estructura del tallo-bucle. Esto permite que la ARN polimerasa continúe transcribiendo. Como era de esperar, la atenuación se encuentra típicamente en mensajes para operones que sintetizan un aminoácido particular, el que tiene múltiples codones en el corto ORF.
Los riboswitches son otro giro en un tema similar. Un riboswitch es un tramo de RNA que se alterna entre dos formas, con una forma favorecida cuando una pequeña molécula particular está presente y unida por el RNA. Al igual que con la atenuación, la formación de la estructura unida provoca la terminación transcripcional. Y de nuevo, el compañero vinculante del riboswitch es la molécula pequeña que es sintetizada por los marcos de lectura abiertos codificados por el mensaje.
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Los ARN pequeños también desempeñan un papel en la regulación de los genes, generalmente se unen cerca del extremo 5 ‘de los mensajes y alteran su eficacia de traducción.
Esos son algunos de los principales mecanismos de regulación génica bacteriana, aunque, como ocurre con la mayoría de la biología, afirmar que se generó una lista completa es una invitación a demostrar públicamente que está equivocado.
