Clusters of bacterial RNA polymerase are biomolecular condensates that assemble through liquid-liquid phase separation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Once described as mere “bags of enzymes”, bacterial cells are in fact highly organized, with many macromolecules exhibiting non-uniform localization patterns. Yet the physical and biochemical mechanisms that govern this spatial heterogeneity remain largely unknown. Here, we identify liquid-liquid phase separation (LLPS) as a mechanism for organizing clusters of RNA polymerase (RNAP) in E. coli . Using fluorescence imaging, we show that RNAP quickly transitions from a dispersed to clustered localization pattern as cells enter log phase in nutrient-rich media. RNAP clusters are sensitive to hexanediol, a chemical that dissolves liquid-like compartments in eukaryotic cells. In addition, we find that the transcription antitermination factor NusA forms droplets in vitro and in vivo , suggesting that it may nucleate RNAP clusters. Finally, we use single-molecule tracking to characterize the dynamics of cluster components. Our results indicate that RNAP and NusA molecules move inside clusters, with mobilities faster than a DNA locus but slower than bulk diffusion through the nucleoid. We conclude that RNAP clusters are biomolecular condensates that assemble through LLPS. This work provides direct evidence for LLPS in bacteria and suggests that this process serves as a universal mechanism for intracellular organization across the tree of life. Significance Bacterial cells are small and were long thought to have little to no internal structure. However, advances in microscopy have revealed that bacteria do indeed contain subcellular compartments. But how these compartments form has remained a mystery. Recent progress in larger, more complex eukaryotic cells has identified a novel mechanism for intracellular organization known as liquid-liquid phase separation. This process causes certain types of molecules to concentrate within distinct compartments inside the cell. Here, we demonstrate that the same process also occurs in bacteria. This work, together with a growing body of literature, suggests that liquid-liquid phase separation is a universal mechanism for intracellular organization that extends across the tree of life.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».