니프유전자
Nif genenif 유전자는 대기 질소 고정과 관련된 효소를 살아있는 유기체가 사용할 수 있는 질소의 형태로 인코딩하는 유전자다.nif 유전자에 의해 인코딩되는 1차 효소는 대기 질소(N2)를 암모니아와 같은 다른 질소 형태로 변환하는 것을 담당하는 질소효소 복합체다.질소효소 효소 외에도, nif 유전자는 질소 고정과 관련된 많은 규제 단백질을 암호화한다.nif 유전자는 자유롭게 사는 질소고정 박테리아와 다양한 식물과 연관된 공생 박테리아 모두에서 발견된다.nif 유전자의 발현은 고정된 질소와 산소 농도의 낮은 농도에 대한 반응으로 유도된다(저산소 농도는 숙주식물의 뿌리 환경에서 활발하게 유지된다).질소 고정(nif)과 결절(nod)을 위한 최초의 리조비움 유전자는 1980년대 초 게리 러브쿤과 샤론 R에 의해 복제되었다. Frederick M에서 오래. 아우수벨의 실험실.[1]null
규정
대부분의 박테리아에서, nif 유전자 전사의 조절은 질소에 민감한 NifA 단백질에 의해 이루어진다.유기체의 사용에 사용할 수 있는 고정된 질소가 충분하지 않을 때 NtrC는 NifA 발현을 촉발하고, NifA는 나머지 Nif 유전자를 활성화시킨다.충분한 양의 질소나 산소가 있으면 다른 단백질이 활성화된다: NifL.NifL은 질소아제 형성을 억제하는 NifA 활동을 억제한다.NifL은 glnD와 glnK 제품에 의해 규제된다.nif 유전자는 박테리아 염색체에서 발견될 수 있지만 공생 박테리아에서는 질소 고정과 관련된 다른 유전자(예: 목도 유전자)와 함께 플라스미드나 공생 섬에서 발견되는 경우가 많다.null
자연의 예
nif 유전자의 표현과 조절은 자연에서 질소고정 유기체의 전부 또는 대부분에서 공통적인 특징을 공유하면서도 diazotrop과 다른 diazotrop에 따라 다른 특징과 성질을 가지고 있다.다른 diazotrophs에서 nif 유전자 구조와 규제의 예는 다음과 같다.
Klebsiella 진폐증—자유롭게 사는 혐기성 질소 고정 박테리아.24Kb 지역의 염색체에 총 20개의 nif 유전자가 있다.nifH, nifD, nifK는 질소산화물 서브유닛을 암호화하고, nifE, nifN, nifU, nifS, nifV, nifW, nifX, nifB, nifQ 인코딩 단백질은 철 원자와 몰리브덴 원자의 조립과 결합을 질소산화 서브유닛에 포함시켰다.nifF와 nifJ는 감소 과정에서 일어나는 전자전달과 관련된 단백질을 암호화하고 nifA와 nifL은 다른 nif 유전자의 발현을 조절하는 것을 담당하는 규제 단백질이다.[2][3]null
Rhodospirillum rubrum—무생 혐기성 광합성 박테리아로서, 위에서 설명한 전사적 제어 외에 질소아제 복합체 내 특정 아르기닌 잔류물의 가역성 ADP-리보실화를 통해 nif 유전자의 발현도 대사 방식으로 조절한다.리보실레이션은 감소된 질소가 존재할 때 발생하며 전자 전달 흐름에 장벽을 유발하여 질소산화물 활동을 비활성화한다.리보실레이션을 촉진하는 효소는 DraG와 DraT라고 불린다.[3][4]null
로도박터 캡슐라투스—전사 nif 유전자 조절 시스템을 포함하는 무생식 혐기성 광전자.R. capsulatus는 앞에서 설명한 것과 동일한 방법으로 nifA를 통해 nif 유전자 발현을 조절하지만, NtrC를 시작하는 다른 nifA 활성제를 사용한다.NtrC는 nifA와 다른 nif 유전자의 다른 표현을 활성화시킨다.[3][4]null
Rhizobium spp.—그램 음성, 공생 질소 고정 박테리아로 보통 레구메 종과 공생 관계를 형성한다.일부 신경 공포증에서 nif 유전자는 질소 고정과 신진대사와 관련된 유전자를 포함하고 있는 '심플라스미드(sym=공생)'라고 불리는 플라스미드에 위치하는 반면 염색체는 박테리아의 하우스키핑 유전자의 대부분을 포함하고 있다.nif 유전자의 조절은 전사적 수준에 있으며 식물 숙주의 식민지화에 의존한다.[3][4]null
