The master regulator for entry into sporulation in Bacillus subtilis becomes a mother cell‐specific transcription factor for forespore engulfment

生物 转录因子 枯草芽孢杆菌 抄写(语言学) 发起人 基因 细胞生物学 遗传学 RNA聚合酶 分子生物学 基因表达 核糖核酸 细菌 语言学 哲学
作者
Anuradha Marathe,Brenda Zarazúa‐Osorio,Priyanka Srivastava,Masaya Fujita
出处
期刊:Molecular Microbiology [Wiley]
卷期号:120 (3): 439-461 被引量:1
标识
DOI:10.1111/mmi.15132
摘要

The Spo0A transcription factor is activated by phosphorylation in starving Bacillus subtilis cells. The activated Spo0A (Spo0A~P) regulates genes controlling entry into sporulation and appears to control mother-cell-specific gene expression after asymmetric division, but the latter remains elusive. Here, we found that Spo0A~P directly binds to three conserved DNA sequences (0A1-3) in the promoter region of the mother cell-specific lytic transglycosylase gene spoIID, which is transcribed by σE -RNA polymerase (RNAP) and negatively controlled by the SpoIIID transcription factor and required for forespore engulfment. Systematic mutagenesis of the 0A boxes revealed that the 0A1 and 0A2 boxes located upstream of the promoter positively control the transcription of spoIID. In contrast, the 0A3 box located downstream of the promoter negatively controls the transcription of spoIID. The mutated SpoIIID binding site located between the -35 and -10 promoter elements causes increased expression of spoIID and reduced sporulation. When the mutations of 0A1, 0A2, and IIID sites are combined, sporulation is restored. Collectively, our data suggest that the mother cell-specific spoIID expression is precisely controlled by the coordination of three factors, Spo0A~P, SpoIIID, and σE -RNAP, for proper sporulation. The conservation of this mechanism across spore-forming species was discussed.
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