Мультиспецифичные промоторные островки как участки генома с необычными структурными и функциональными свойствами

В работе исследуются необычные участки генома кишечной палочки — мультиспецифичные промоторные островки — имеющие высокую плотность потенциальных точек инициации транскрипции. Они предсказаны алгоритмом PlatPromU без учёта консервативных элементов, распознаваемых $\sigma$-субъединицами РНК-полимеразы, и поэтому должны взаимодействовать с полимеразой, в состав которой входят разные $\sigma$-факторы. Было установлено, что по структурным и функциональным свойствам эти островки очень похожи на промоторные островки, обнаруженные ранее алгоритмом PlatProm, который был адаптирован к поиску промоторов основного сигма- фактора кишечной палочки —$\sigma^{70}$. Так, подобно промоторным островкам, большинство мультиспецифичных островков находится в регуляторной области генов, приобретённых E. coli в результате горизонтального переноса. Для двойной спирали островков характерны большая степень изогнутости и закрученности, чем для обычных промоторов. Оба типа островков лучше, чем обычные промоторы, формируют комплексы с РНК-полимеразой, но хуже их начинают синтез полноразмерных мРНК. В значительной степени эта супрессия объясняется повышенной способностью островков взаимодействовать с гистоноподобным ингибиторным белком H-NS. Однако синтез РНК с промоторного островка, ассоциированного с геном appY, возрастал при его переносе в плазмиду pET28b-eGFP и оказался зависимым не только от наличия мест связывания H-NS, но и от пространственной конфигурации соседних участков. Это значит, что конформационные изменения генома могут увеличить транскрипционную активность островков, предоставив продукты рядом лежащих генов для метаболизма бактериальной клетки.