.Joonis 2. Kompetentsuse regulatsioon B.subtilisel. ComK onkompetentsusespetsiifiline transkriptsiooniregulaator, mida on va<strong>ja</strong> iseenese geenitranskriptsiooniks. See positiivneautoregulatoorne tagasiside onkompetentsuse regulatsioonil keskselkohal. ComK seondub comK promootorilemis mõjutavad ComK sünteesi. Dubnau <strong>ja</strong> Losick 2006, järgi.dimeeride dimeerina. TramskriptsioonicomK-lt mõjutavad ka mitmed teisedvalgud, näiteks Rok <strong>ja</strong> CodY. Quromsensing viib valgu ComS sünteesile, miskaitseb ComK-d degradatsiooni eest.Joonisel on näidatud tähtsamad elemendid,Klassikaliseks teist tüüpi bistabiilse lüliti näiteks on faag lambda topeltnegatiivne tagasiside, miskontrollib antud viiruse lüsogeenset <strong>ja</strong> lüütilist olekut (Ptashne, 2004). Kui lambda repressori CIkontsentratsioon on kõrge, represseeribsee repressor Cro-d kodeeriva geenining sellega ka geenid, mis on seotudfaagi lüütilise faasiga. Sellisel juhul onviirus lüsogeenses olekus. Kuiülekaalus on Cro valk, represseerib seeCI-d kodeeriva geeni. Antud olukorrassaavad vabalt ekspresseeruda geenid,mis osalevad lambda lüütilises <strong>kasvu</strong>s(Losick <strong>ja</strong> Desplan, 2008)(Joonis 3.).Joonis 3. . Faag lambda lüsogeense <strong>ja</strong> lüütilise tsükli regulatsioon.Losick <strong>ja</strong> Desplan, 2008 järgi.1.1.3. Müra <strong>ja</strong> bistabiilsusGeneetiliselt identsetes rakkudes samasuguses keskkonnas kasvamisel võib spetsiifiliste valkudetase transkriptsiooni <strong>ja</strong> translatsiooni stohhastiliste fluktuatsioonide tõttu rakuti varieeruda (Kærn8
jt., 2005; Paulsson, 2004; Rao jt., 2002). Seda fenomeni kutsutakse geeniekspressiooni müraksning kombineerituna mittelineaarse vastusega, arvatakse see olevat tähtsaks faktoriksbistabiilsuse saavutamisel.Müra <strong>ja</strong>otatakse kaheks: sisemine <strong>ja</strong> väline. Eksperimentaalselt on võimalik seda müra vaadeldakasutades reporteritena erinevaid florestseeruvaid valke. Sisemine müra tekib samas rakusolevate sama geeni erinevate reporterite vahel <strong>ja</strong> on põhjustatud geeniekspressioonil aset leidvatestohhastiliste protsesside poolt (transkriptsiooni <strong>ja</strong> translatsiooni protsessid). Väline müramõjutab ühes rakus asuvaid sama geeni erinevaid reportereid ühesuguselt, aga tekitab erinevusikahe erineva raku geeniekspressioonis. Välist müra põhjustavad geeniekspressiooni mõjutavatefaktorite erinev kontsentratsioon <strong>ja</strong> aktiivsus rakuti ning kohaliku keskkonna varieeruvus (Raser<strong>ja</strong> O'Shea, 2005). Kasutades mudelorganismidena E. <strong>coli</strong>t (Elowitz jt., 2002; Swain jt., 2002) <strong>ja</strong>Saccharomyces cerevisiaed (Raser <strong>ja</strong> O´Shea, 2004) leiti, et fenotüübilise varieeruvusetekkimisse panustavad nii sisemine kui ka välimine müra. Jälgides mikroskoobiga reporteriteekspressiooni a<strong>ja</strong>s näidati, et sisemise müra fluktuatsioonid toimuvad pidevalt <strong>ja</strong> kiiresti, agavälimine müra tekib üle pikemate a<strong>ja</strong>perioodide (Rosenfeld jt., 2005). Sellest järeldub, et kiirestitoimivad regulatsioonisüsteemid (nagu positiivne autoregulatsioon) võivad olla müraletundlikumad. Tuginedes matemaatilistele geeniekspressiooni modelleeringutele, ennustati, etmüra on palju rohkem mõjutatud translatsioonist kui transkriptsioonist (Thattai <strong>ja</strong> vanOudenaarden, 2001). Kasutades B. subtilises valgu tootmise reporterina GFP-d, leiti sellele kakinnitust (Ozbudak jt., 2002). Uuring näitas, et müra B. subtilises suurenes peamiselttranslatsiooni efektiivsuse parandamisel. Samas oli eukarüootses organismis Saccharomycescerevisiae tehtud sarnases uuringus müra tekitamisel oluline roll ka transkriptsiooni tõhususel(Blake jt., 2003). Autorite arvates võib selle põhjuseks olla transkriptsiooni reinitsiatsioon,protsess, mis arvatakse toimuvat ainult eukarüootides.Müra tekkimisel on tähtsal kohal ka nii öelda lõpliku numbri efekt. Selle hüpoteesi järgi on müraolulisem protsessides, kus osaleb limiteeritud hulk molekule. Seda on näidatudeksperementaalselt mitmes mitmes fluoresents-reporter uuringus (Elowitz jt., 2002; Ozbudak jt.,2002; Swain jt., 2002). Kuna transkriptsioonifaktoreid sünteesitakse tihti väikses koguses, onantud järeldus bistabiilsuse <strong>ja</strong>oks oluline.9
- Page 1 and 2: TARTU ÜLIKOOLLoodus-ja tehnoloogia
- Page 3 and 4: Kasutatud lühendidAmp: ampitsillii
- Page 5 and 6: 1.Kirjanduse ülevaade1.1.Fenotüü
- Page 7: Joonis 1. Kaks süsteemi, mis viiva
- Page 11 and 12: aktereid eksponentsiaalses faasis,
- Page 13 and 14: TA süsteem võib moodustada bistab
- Page 15 and 16: katkeid DNA-shigBA HigA HigB Transl
- Page 17 and 18: Tabel 3. Kasutatud plasmiidid.plasm
- Page 19 and 20: Kloneerimise esimesel etapil viidi
- Page 21 and 22: 2.1.9. BW25113 ja BW25113 ∆relBE
- Page 23 and 24: Proovid koosnesid 50 µl 30% glüts
- Page 25 and 26: Joonis 5. HM22 kasvu jälgimine üh
- Page 27 and 28: Joonis 6. Külma ja-temperatuuritun
- Page 29 and 30: Üleekspressiooni mõju rakkude kas
- Page 31 and 32: statsionaarsest faasist väljumisel
- Page 33 and 34: Joonis 11. . ∆relBE ja MT kasvama
- Page 35 and 36: Bakterite GFP-sisalduse voolutsüto
- Page 37 and 38: KokkuvõteKäesoleva töö eesmärg
- Page 39 and 40: Kasutatud kirjandusAllen, G. C. ja
- Page 41 and 42: Gotfredsen, M. ja Gerdes, K. (1998)
- Page 43 and 44: Monk, M., Kinross, J. ja Town, C. (
- Page 45 and 46: Shah, D., Zhang, Z., Khodursky, A.,