Аннотация. Механизмы экспрессии гена dps в присутствии солей кадмия реконструированы по динамике флюоресценции геносенсорной конструкции на основе промотора гена dps Escherichia coli и репортерного гена gfp с использованием метода математического моделирования и биоинформационного анализа. Оценка непротиворечивости различных гипотез о генетических механизмах регуляции экспрессии гена dps показала, что наиболее вероятным механизмом регуляции его активности в ответ на кадмий может быть взаимодействие трех различных транскрипционных факторов, два из которых являются активаторами гена dps, а один репрессором, обладающие разной чувствительностью к кадмию. Модель позволяет выделить неконкурентные отношения между факторами как наиболее предпочтительные. Анализ регуляторной области гена dps показал, что данным условиям удовлетворяют, если учитывать также способность кадмия индуцировать окислительный стресс, сайты связывания транскрипционных факторов OxyR, H-NS и Rob (или IscR). OxyR и Rob (или IscR) могут быть активаторами экспрессии гена, а H-NS – репрессором. Перекрывающиеся потенциальные сайты связывания факторов Rob и IscR выявлены в промоторе гена dps методом SITECON и экспериментально подтверждены гель-шифт анализом с рекомбинантными белками Rob и IscR E. coli. 

 

Ключевые слова: моделирование, распознавание сайтов связывания транскрипционных факторов, регуляция экспрессии генов, Escherichia coli, dps, кадмий.