Contexte génomique comme outil prédictif pour identifier les cibles régulatrices des régulateurs transcriptionnels de la famille TetR

Les régulateurs transcriptionnels de la famille TetR (TFRs) se trouvent dans la plupart des bactéries et des archées. La plupart des membres de la famille qui ont été étudiés à ce jour sont des répresseurs de leurs gènes cibles, et la majorité d'entre eux, comme la protéine bien caractérisée TetR, régulent des gènes qui codent des pompes d'efflux transmembranaires. Dans de nombreux cas, la répression par les protéines TFR est inversée par la liaison directe d'un ligand de petite molécule. Le nombre de TFR dans la base de données publique a rapidement augmenté en raison du séquençage génomique et il y a maintenant des milliers de membres de la famille ; cependant, presque rien n'est connu sur la biologie et la biochimie qu'ils régulent. Des méthodes généralement applicables pour prédire leurs cibles régulatrices aideraient les efforts pour caractériser la famille. Ici, nous explorons le contexte chromosomique de 372 TFRs provenant de trois espèces de Streptomyces. Nous constatons que la majorité (250 TFRs) sont transcrits de manière divergente par rapport à un gène voisin, comme c'est le cas pour TetR et sa cible tetA. Nous explorons l'identité des produits des gènes cibles prédites et la séparation intergénique pour voir ce qui est corrélé avec une relation régulatrice directe. Bien que la séparation intergénique soit un facteur critique dans la prédiction réglementaire, l'identité du produit du gène cible putatif ne l'est pas. Nos données suggèrent que ces TFRs qui sont <200 pb de leurs voisins orientés de manière divergente sont les plus susceptibles de les réguler. Ces gènes cibles incluent des protéines de membrane (26 % d'entre elles dont 22 % sont probablement des pompes associées à la membrane), des enzymes (60 %), d'autres protéines telles que des régulateurs transcriptionnels (1 %), et des protéines n'ayant pas de motifs de séquence prédictifs (13 %). En plus d'établir une base solide pour identifier des cibles pour les TFRs de fonction inconnue, notre analyse démontre une diversité beaucoup plus grande des fonctions biochimiques régulées par les TFR.