Toksin-antitoksin systemer

Hos bakterier og arkebakterier et system med proteiner som virker som toksiner, samt små ikke-kodende antisens RNA (asRNA), en type små RNA, og  som motvirker effekten av toksinenee,virker som antitoksiner ved å hemme uttrykket av toksingenene. Det skjer ved at asRNA blokkerer translasjonen ved å binde seg til og danne basepar med toksin mRNA (type I toksin-antioksinsystem), i tillegg finnes det type II, III og IV-systemer hvor det er forskjellig virkemåte mellom toksin og antitoksin. Noen toksiner er enzymer som hemmer DNA-replikasjon og translasjon.  

I type II toksin-antitoksinsystemer er antioksinet et protein som hemmer post-translasjon.

Type III toksin-antioksin hvor små RNA binder seg direkte til toksinproteinet.  

Toksin-antitoksinsystemet hos prokaryoter har metabolsk betydning, og genene som koder for dette systemet finnes hos dem alle. Toksinet kan hemme veksten i bakterien som produserer den, eller drepe den men antitoksinet opphever denne effekten. Genene som koder for toksin-antitoksin er koblet og finnes ofte i fler kopier i et genom. Toksin-antitoksin-genene kan være lokalisert til plasmider overført ved vertikal genoverføring ved celledeling, og kan bli overført til andre bakterier ved horisontal genoverføring. Hvis en celle inneholder toksinprotein, og ikke antioksin så vil den stoppe å dele seg eller dø. Det er fler hypoteser hvorfor toksin-antitoksinsystemet er utviklet under evolusjonen: altruistisk celledød og selvmord (grønnskjeggeffekt), stressbeskyttelse, beskyttelse mot bakterievirus hvor infiserte bakteriofaginfiserte celler dør, inkompatible mobile genetiske elementer med interaksjon mellom forskjellige typer plasmider. En bakteriepopulasjon kan gå i hvile under stressbetingelser, for eksempel når de blir utsatt for antibiotika, hvor antioksinet nedbrytes, og toksinet sørger for rask avslutning av videre vekst av bakteriene (antibiotikatoleranse ved å gå inn i hvile). 

Barstar-barnase er et eksmpel.

Tilbake til hovedside

Publisert 22. nov. 2019 11:27 - Sist endret 22. nov. 2019 12:17