大肠杆菌是原核细胞模式生物,有DNA复制和细胞分裂两个独立的细胞过程。然而,二者之间的协调以及与基因表达的协同机制尚不十分清楚。DnaA是DNA复制起始蛋白,同时也是转录因子。本文研究了DnaA蛋白介导的uvrB基因表达调控机制和his操纵子转录衰减。发现在△sulA△lexA或dnaA345突变体中uvrB基因的表达水平是野生型细胞的3.5倍；在△lexAAsulAdnaA345突变体中是野生型细胞的6倍,说明DnaA和LexA对uvrB基因表达有抑制作用,而且其作用是相互独立的。uvrB基因有三个启动子,分别为uvrBp, uvrBp2和uvrBp3。其中,uvrBp1-2启动子在uvrB基因表达调控中发挥主要作用,受DnaA和LexA抑制。体外DNaseI足迹实验结果显示,LexA蛋白以高亲和力结合L exA-boxl,而对LexA-box2,3和4的亲和性较低。高浓度的DnaA蛋白使已结合在LexA-box2和3的LexA蛋白解离,但不影响与LexA-boxl的结合。DnaA和LexA蛋白竞争性结合uvrBp3启动子中DnaA-box6和LexA-box4,二者相互重叠。另外,LexA对uvrBp1-2启动子的调控主要依赖于L exA-boxl,而DnaA对uvrBp3启动子的抑制依赖于DnaA-box6。我们还发现另外两个SOS基因rec cN和dinJ的表达也受到DnaA和LexA的抑制。有趣的是,同时缺失Dn aA-和Lex kA-阻遏导致DNA复制受阻、细胞变长、类核异常和生长缓慢等后果,说明DnaA在SOS过程中保证基因组的稳定性。在其他革兰氏阴性菌属中也发现一些SOS基因启动子区含有重叠的LexA-box和DnaA-box,说明细菌DnaA和LexA蛋白对SOS基因表达调控具有普遍意义。基于以上结果,本文提出了在SOS应急反应开启和关闭过程中DnaA和LexA蛋白协同保护基因组稳定性的模型。此外,本文发现过表达DnaA蛋白抑制his操纵子的表达。删除前导肽基因hisL和茎环结构(Stem-loop,SL)使his操纵子组成型表达,消除DnaA蛋白的抑制作用,说明DnaA蛋白对his操纵子的抑制作用依赖于his茎环结构。综上所述,DnaA作为复制起始蛋白和转录因子可能协调DNA复制和SOS介导的DNA修复以及代谢等重要细胞过程。