Domain structure and function of primary bacterial sigma factors

Iniciace transkripce patří ke stěžejním krokům genové exprese. Přepis genetické informace z DNA do RNA zajišťuje vícepodjednotkový enzym RNA polymeráza (RNAP). Avšak samotná RNAP není schopná rozpoznat specifický promotor a iniciovat transkripci. K tomuto účelu slouží bakteriím protein zvaný faktor σ, který se na RNAP váže a spolu tvoří holoenzym RNAP. V této práci popisuji mechanismus bakteriální transkripce a dále stavbu, funkci a regulaci faktorů σ. Zaměřuji se hlavně na primární faktory σ u dvou významných modelových druhů, a to u gramnegativní Escherichia coli a grampozitivního Bacillus subtilis. Popisuji je v kontextu s alternativními faktory σ a poukazuji na jejich vzájemné odlišnosti ve struktuře, funkci a regulaci. Klíčová slova: RNA polymeráza, primární faktory σ, transkripce, bakterie, Bacillus subtilis, Escherichia coliTranscription initiation is one of the crucial steps of gene expression. A multisubunit enzyme RNA polymerase (RNAP) transcribes the genetic information from DNA to RNA. However, RNAP itself is unable to recognize a specific promoter and initiate transcription. For this purpose, bacteria have a protein called σ factor, which binds to RNAP and together form the RNAP holoenzyme. In this thesis I describe the mechanism of bacterial transcription and the structure, function and regulation of σ factors. I focus mainly on the primary σ factors of two important model species, namely gramnegative Escherichia coli and grampositive Bacillus subtilis. I describe them in the context of alternative σ factors, and I point out their differences in structure, function and regulation. Key words: RNA polymerase, primary σ factors, transcription, bacteria, Bacillus subtilis, Escherichia coliDepartment of Genetics and MicrobiologyKatedra genetiky a mikrobiologiePřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc