Os fatores sigma de Bacillus subtilis

A especificidade da RNA polimerase dependente de DNA para promotores-alvo deve-se em grande parte à subunidade sigma substituível que ela carrega. Múltiplas proteínas sigma, cada uma conferindo uma preferência única por promotores à RNA polimerase, estão provavelmente presentes em todas as bactérias; no entanto, sua abundância e diversidade foram melhor caracterizadas em Bacillus subtilis, a bactéria na qual múltiplos fatores sigma foram descobertos pela primeira vez. Os 10 fatores sigma até agora identificados em B. subtilis contribuem diretamente para a capacidade da bactéria de controlar a expressão gênica. Estas proteínas não são meramente necessárias para a expressão daqueles operões cujos promotores reconhecem; em muitos casos, sua aparição dentro da célula é suficiente para ativar esses operões. Esta revisão descreve a descoberta de cada um dos fatores sigma conhecidos de B. subtilis, suas características, os regulons que direcionam e as complexas restrições impostas à sua síntese e atividades. Esses controles incluem a regulação transcricional antecipada que modula a expressão dos genes estruturais do fator sigma, mas, no caso de vários fatores sigma de B. subtilis, vão além disso, acrescentando novas restrições pós-traducionais à atividade do fator sigma. Dois dos fatores sigma (sigma E e sigma K) são, por exemplo, sintetizados como proteínas precursoras inativas. Suas atividades são mantidas sob controle por sequências "pro-proteína" que são clivadas das moléculas precursoras em resposta a sinais intercelulares. Outros fatores sigma (sigma B, sigma F e sigma G) são inibidos por proteínas "anti-fator sigma" que os sequestram em complexos que bloqueiam sua capacidade de formar holoenzimas da RNA polimerase. Os fatores anti-sigma são, por sua vez, opostos a proteínas adicionais que participam da liberação dos fatores sigma. Os dispositivos usados para controlar a atividade do fator sigma em B. subtilis podem se mostrar tão amplamente distribuídos quanto os múltiplos fatores sigma em si, proporcionando maneiras de acoplar a ativação do fator sigma a sinais ambientais ou fisiológicos que não podem ser facilmente ligados a outros mecanismos regulatórios.