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L'expression de la bioluminescence chez la bactérie marine Vibrio fischeri est contrôlée par un mécanisme régulatoire unique dépendant de la densité cellulaire appelé auto-induction. Les gènes requis pour la bioluminescence (les gènes lux) sont organisés en deux opérons transcrits divergents (luxR-luxICDABEG). Un opéron (luxICDABEG) contient les gènes nécessaires à la production de lumière (luxCDABE) et la synthèse d'une molécule de signal diffusible appelée autoinducteur (luxI). L'autre opéron contient le gène luxR qui code pour une protéine régulatrice transcriptionnelle qui active la transcription des deux opérons lux en présence d'autoinducteur. Ce mécanisme stimulant bidirectionnel conduit à un circuit de rétroaction positive qui entraîne une augmentation rapide de la production de lumière à une densité cellulaire de culture particulière, caractéristique de l'auto-induction. La rétroaction positive transcriptionnelle est apparemment limitée par un circuit autoregulateur négatif par lequel LuxR agit pour inhiber sa propre synthèse. L'autoregulation négative transcriptionnelle nécessite l'autoinducteur, l'opérateur lux situé dans la région de contrôle (qui est le site de liaison pour LuxR) et des séquences d'ADN agissant négativement dans l'opéron luxICDABEG. L'analyse par suppression de l'opéron luxICDABEG a démontré qu'un élément agissant négativement est situé dans le gène luxD à une position de 2,0 kilobases de l'opérateur lux. La séquence de nucléotides de cet élément luxD est similaire à l'opérateur lux (11 des 20 paires de bases identiques) et peut fonctionner comme site de liaison pour LuxR lorsqu'il remplace l'opérateur lux dans la région de contrôle. Ces résultats suggèrent que l'élément luxD fonctionne comme un site de liaison à faible affinité pour LuxR et que l'occupation de ce site est nécessaire pour atteindre l'autoregulation négative transcriptionnelle de luxR.
Shadel et al. (mercredi) ont étudié cette question.