W komórkach eukariotycznych inicjacja transkrypcji jest złożonym procesem, który wymaga skrupulatnej koordynacji między niektórymi elementami DNA a składnikami białka.

Oprócz polimerazy RNA II i czynników transkrypcyjnych, inne czynniki regulacyjne są również zaangażowane w regulację ekspresji genów podczas inicjacji transkrypcji.

Sekwencje wzmacniające są jednym z takich elementów kontroli transkrypcji, które mogą wywierać swoje działanie niezależnie od ich odległości od promotora.

Są to segmenty regulatorowe DNA o długości około 50 do 200 par zasad, które zawierają wiele miejsc wiązania białek regulatorowych genów, znanych jako aktywatory transkrypcji.

Aktywatory transkrypcji to modułowe białka składające się z dwóch domen, domeny wiążącej DNA i domeny aktywacyjnej.

Domena wiążąca DNA zakotwicza białko w określonej sekwencji wzmacniającej, podczas gdy domena aktywacyjna oddziałuje z różnymi elementami maszynerii transkrypcyjnej w celu stymulacji transkrypcji.

Jednak ta interakcja między aktywatorem a maszynerią transkrypcyjną wymaga obecności kompleksu wielopodjednostkowego zwanego mediatorem.

Strukturalnie elastyczna sieć białek w mediatorze przekazuje sygnały z aktywatora do polimerazy RNA II i czynników transkrypcyjnych, co powoduje regulację w górę transkrypcji połączonego genu, który w przeciwnym razie byłby transkrybowany tylko na poziomie podstawowym.

W przeciwieństwie do aktywatorów, represory regulują ekspresję genów poprzez hamowanie transkrypcji.

Aktywne represory zawierają domeny funkcjonalne, które oddziałują z ogólnymi czynnikami transkrypcyjnymi, zakłócając ich wiązanie z DNA.

Inny typ represora wiąże się w pobliżu miejsca rozpoczęcia transkrypcji, blokując interakcję polimerazy RNA lub ogólnych czynników transkrypcyjnych z promotorem.

Trzeci rodzaj represora konkuruje z aktywatorami o wiązanie się ze wzmacniaczami.

Ogólnie rzecz biorąc, połączone działanie wielu różnych transkrypcyjnych białek regulatorowych jest odpowiedzialne za kontrolę ekspresji genów podczas rozwoju embrionalnego i różnicowania komórek.

Białka, które regulują transkrypcję, mogą to robić albo poprzez bezpośredni kontakt z polimerazą RNA, albo poprzez pośrednie interakcje ułatwione przez adaptory, mediatory, białka modyfikujące histony i remodelery nukleosomów. Bezpośrednie interakcje w celu aktywacji transkrypcji obserwuje się u bakterii, a także w niektórych genach eukariotycznych. W takich przypadkach sekwencje aktywacyjne znajdujące się przed nimi sąsiadują z promotorami, a białka aktywatora oddziałują bezpośrednio z maszynerią transkrypcyjną. Na przykład u prokariontów białko aktywatora katabolitu lub CAP bezpośrednio oddziałuje z domeną C-końcową podjednostki alfa polimerazy RNA w celu regulacji ekspresji genów. Mocnym dowodem na bezpośrednią interakcję jest utrata mutacji funkcjonalnych w domenach aktywacji białek, które prowadzą do supresji aktywności transkrypcyjnej.

Jednak w przypadku niektórych genów eukariotycznych regulacja może odbywać się poprzez aktywację dystalną. W związku z tym elementy regulacyjne mogą nie leżeć w bliskiej odległości od promotora lub nie mogą wchodzić w bezpośrednie interakcje z maszynerią transkrypcyjną. Takie interakcje można wykryć poprzez: (a) obserwację szybkości transkrypcji w obecności lub braku białka regulatorowego, (b) mutacje w miejscu wiązania białka regulatorowego, które mogą zakłócić ekspresję genu, (c) pomiar powinowactwa wiązania między białkiem regulatorowym a promotorem.

Ponadto maszyneria transkrypcyjna potrzebuje również remodelerów nukleosomów, aby uzyskać dostęp do DNA w chromatynie. W związku z tym te remodelery nukleosomów są również zaangażowane w regulację ekspresji genów.

Tagi

Based On The Given Text The Following Are The Key RNA Polymerase II Accessory Proteins

Z rozdziału 9:

Now Playing

9.8 : RNA Polymerase II Accessory Proteins

Transcription: DNA to RNA

8.9K Wyświetleń