Contexto del genoma como herramienta predictiva para identificar objetivos reguladores de los reguladores transcripcionales de la familia TetR

Los reguladores transcripcionales de la familia TetR (TFRs) se encuentran en la mayoría de las bacterias y arqueas. La mayoría de los miembros de la familia que se han investigado hasta la fecha son represores de sus genes objetivo, y la mayoría de estos, como la proteína bien caracterizada TetR, regulan genes que codifican bombas de eflujo transmembrana. En muchos casos, la represión por las proteínas TFR se revierte a través de la unión directa de un ligando de pequeña molécula. El número de TFRs en la base de datos pública ha crecido rápidamente como resultado del secuenciamiento del genoma y ahora hay miles de miembros de la familia; sin embargo, prácticamente nada se sabe sobre la biología y bioquímica que regulan. Métodos generalmente aplicables para predecir sus objetivos regulatorios ayudarían a los esfuerzos de caracterización de la familia. Aquí, investigamos el contexto cromosómico de 372 TFRs de tres especies de Streptomyces. Encontramos que la mayoría (250 TFRs) se transcriben divergente de un gen vecino, como es el caso de TetR y su objetivo tetA. Exploramos la identidad de los productos de los genes objetivo predichos y la separación intergénica para ver cuál de los dos se correlaciona con una relación reguladora directa. Aunque la separación intergénica es un factor crítico en la predicción regulatoria, la identidad del producto del gen objetivo putativo no lo es. Nuestros datos sugieren que aquellos TFRs que están a <200 pb de sus vecinos orientados divergente son más propensos a regulárselos. Estos genes objetivo incluyen proteínas de membrana (26% de las cuales 22% son bombas asociadas a membranas probables), enzimas (60%), otras proteínas como reguladores transcripcionales (1%) y proteínas sin motivos de secuencia predictivos (13%). Además de establecer una base sólida para identificar objetivos de TFRs de función desconocida, nuestro análisis demuestra una diversidad mucho mayor de funciones bioquímicas reguladas por TFR.