La respuesta estricta , también llamada control estricto , es una respuesta al estrés de las bacterias y los cloroplastos de las plantas en reacción a la inanición de aminoácidos, [1] la limitación de ácidos grasos, [2] la limitación de hierro, [3] el choque térmico [4] y otros condiciones de estrés. La respuesta estricta está señalada por alarmone (p)ppGpp y modula la transcripción de hasta 1/3 de todos los genes en la célula. Esto, a su vez, hace que la célula desvíe los recursos del crecimiento y la división hacia la síntesis de aminoácidos para promover la supervivencia hasta que mejoren las condiciones nutricionales.
En Escherichia coli , la producción de (p)ppGpp está mediada por la proteína ribosomal L11 ( rplK resp. relC ) y la (p)ppGpp sintetasa I asociada a ribosomas, RelA; El ARNt desacilado unido en el sitio A del ribosoma es la señal de inducción primaria. [1] RelA convierte GTP y ATP en pppGpp agregando el pirofosfato de ATP al carbono 3' de la ribosa en GTP, liberando AMP . pppGpp se convierte en ppGpp por el producto del gen gpp , liberando Pi . ppGpp se convierte en PIB al contadoproducto génico, liberando pirofosfato ( PPi ). El producto del gen ndk convierte el PIB en GTP . El nucleósido trifosfato (NTP) proporciona el Pi y se convierte en nucleósido difosfato (NDP).
En otras bacterias, la respuesta estricta está mediada por una variedad de proteínas homólogas de RelA/SpoT (RSH), [5] y algunas tienen actividades solo sintéticas, hidrolíticas o ambas (Rel). [6]
Durante la respuesta estricta, la acumulación de (p)ppGpp afecta la replicación , la transcripción y la traducción de los procesos celulares que consumen recursos . Se cree que (p)ppGpp se une a la ARN polimerasa y altera el perfil transcripcional, lo que disminuye la síntesis de la maquinaria de traducción (como el ARNr y el ARNt ) y aumenta la transcripción de genes biosintéticos. [7] Además, se inhibe el inicio de nuevas rondas de replicación y se detiene el ciclo celular hasta que mejoran las condiciones de los nutrientes. [8] Las GTPasas traduccionales involucradas en la biosíntesis de proteínas también se ven afectadas por ppGpp, siendo el factor de iniciación 2 (IF2) el objetivo principal.[9]