Введение динамического контроля экспрессии целевых генов в зависимости от изменяющегося в процессе культивирования организма метаболического статуса клетки является выдающимся достижением современной метаболической инженерии, при котором индуцибельная конвергентная транскрипция является одним из привлекательных способов условного подавления работы желаемых генов. В данной работе для реализации этих целей вместо простого сильного «реверсивного» (конвергентного) (r-) промотора предлагается использовать более сложные трех-компонентные генетические элементы для осуществления подавления работы целевого гена. Эти первоначально конститутивные элементы, состоявшие из традиционных r-промоторов различной силы, состыкованных с сайт-специфическим рибосомальным анти-терминатором транскрипции — rrnG-AT и сайтом процессинга РНказойIII, располагались 3’-концевой нетранслируемой области трех хорошо известных метаболических генов E.coli gltA, pgi, и ppc. При этом подчеркнем, что вторые и третьи компоненты этих новых элементов были существенны для значительного повышения надежности достигаемого эффекта подавления «сысловой» транскрипции целевого гена за счет интерференции с «конвергентной». Максимальные эффекты подавления для тестированных генов при использовании наиболее сильных r-промоторов были, соответственно 7, 11 и более 100 раз. Использование наиболее простой математической модели процесса, предполагающей, что интерференция полностью обусловлена результатом столкновения двух молекул, конвергентно двигающихся РНК полимераз, при котором только одна молекула сможет продолжить процесс транскрипции, позволило достоверно показать следующее. Если при использовании стандартной процедуры подавления с помощью r-промотора f-РНК полимераза, сопровождаемая движущимися по мРНК рибосомами, диссоциирует в результате столкновения в 13 раз реже, чем r-РНК полимераза, то введение модифицированного r-элемента увеличивает эффективность подавления как минимум в 3-4 раза. Тем самым проведенная модификация существенно повышает возможность направленного ослабления транскрипции целевого гена, предотвращая возможную Rho-зависимую терминацию транскрипции нетранслируемой конвергентной РНК.
