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具有复杂基因组（包括次级染色体和/或巨型质粒）的细菌在调控细胞周期时面临独特挑战：它们不仅需要协调基因组复制与细胞生长、细胞分裂等其他细胞周期事件，还需要同步不同复制子的复制。在α-变形菌中，大型染色体外复制子的复制与维持通常依赖RepABC模块，植物病原菌根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）即是如此。本研究表明，保守的GcrA蛋白是一种必需的、依赖甲基化的转录调控因子，在根癌农杆菌细胞周期中至少发挥两项关键作用。首先，GcrA是根癌农杆菌中三个依赖RepABC的复制起点按时同步启动所必需的，而这些复制起点负责染色体和巨型质粒的复制。其次，GcrA启动多个必需的细胞分裂基因的表达，以确保功能性分裂体及时组装。这些发现揭示了这种保守的全局调控因子如何在具有复杂基因组的α-变形菌中调控并同步多种关键细胞周期事件，尤其是协调多个依赖RepABC的复制子的维持与细胞分裂。
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具有复杂基因组的细菌，包括含有次级染色体和/或巨大质粒的细菌，在控制细胞周期方面面临独特挑战：它们不仅需要协调基因组复制与细胞生长、细胞分裂等其他细胞周期事件，还需要同步不同复制子的复制。在 Alphaproteobacteria 中，大型染色体外复制子的复制与维持通常依赖 RepABC 模块，植物病原菌根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）即是如此。在本研究中，我们证明了保守蛋白 GcrA 是一种依赖甲基化的必需转录调控因子，在根癌农杆菌细胞周期中至少发挥两项关键作用。首先，GcrA 是根癌农杆菌三个依赖 RepABC 的复制起点按时并同步启动复制所必需的，而这三个复制起点对于染色体和巨大质粒的复制至关重要。其次，GcrA 诱导多个必需细胞分裂基因的表达，从而及时组装具有功能的分裂体。这些发现表明，这一保守的全局调控因子能够控制并随后同步 Alphaproteobacteria 复杂基因组中的多种必需细胞周期事件，尤其是协调多个依赖 RepABC 的复制子的维持与细胞分裂。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE330725
资助者信息声明
瑞士国家科学基金会，
，310030_204822
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助者，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
该预印本依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
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发表于 2026 年 5 月 29 日。
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2026.05.29.728657；
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关键词：根癌农杆菌 · GcrA转录调控 · DNA甲基化 · 基因组复制 · 细胞分裂 · RepABC复制子
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728657v1?rss=1