Back to chapter

8.9:

Дополнительные белки РНК-полимеразы II

JoVE Core
Biologia Molecular
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia Molecular
RNA Polymerase II Accessory Proteins

Idiomas

COMPARTILHAR

В эукариотических клетках, инициация транскрипции это сложный процесс, который нуждается в тщательной координации между определенными элементами ДНК и белковыми компонентами. Кроме РНК-полимеразы 2 и факторов транскрипции, другие регуляторные факторы также участвует в регулировании генной экспрессии во время инициации транскрипции. Последовательность Энхансера один из таких элементов управления транскрипции, которые могут оказать на них воздействие независимо от их расстояния от промоутера.Они являются регуляторными сегментами ДНК от 50 до 200 пар оснований длиной, которые содержат несколько связывающих сайты для белков генного регулирования, известных в качестве активаторов транскрипции. Активаторы транскрипции являются модульными белками, состоящими из двух доменов, домен связывания ДНК и домен активации. Домен связывания ДНК закрепляет белок к определенной последовательности энхансеру, пока домен активации взаимодействует с различными элементами транскрипционной машинерии для стимулирования транскрипции.Однако это взаимодействие между активатором и транскрипционной машинерией требует наличия мульти-субъединичного комплекса, называемого посредником. Структурно гибкая сеть из белков в посреднике передает сигналы от активатора к РНК-полимеразе 2 и транскрипционным факторам, что приводит к усилению регулирования транскрипции связанного гена, который в противном случае мог бы транскрибировать только на базальном уровне. В отличие от активаторов, репрессоры регулировать экспрессию генов, запрещая транскрипцию.Активные репрессоры содержат функциональные домены, которые взаимодействуют с общими факторами транскрипции чтобы участвовать в их связывании с ДНК. Другой тип репрессора связывается возле стартового сайта транскрипции, блокируя взаимодействие РНК-полимеразы или общих транскрипционных факторов с промотором. Третий тип репрессора конкурирует с активаторами за связывание с энхансерами.В целом, вместе взятые различные действия многочисленных транскрипционных регуляторных белков несут ответственность за это управление экспрессией генов в течение развития эмбриона и дифференциация клеток.

8.9:

Дополнительные белки РНК-полимеразы II

Белки, которые регулируют транскрипцию, могут делать это либо посредством прямого контакта с РНК-полимеразой, либо посредством непрямых взаимодействий, которым способствуют адаптеры, медиаторы, гистон-модифицирующие белки и ремоделеры нуклеосом. Прямые взаимодействия для активации транскрипции наблюдаются как у бактерий, так и в некоторых эукариотических генах. В этих случаях вышележащие активационные последовательности соседствуют с промоторами, и белки-активаторы взаимодействуют непосредственно с аппаратом транскрипции. Например, у прокариот белок-активатор катаболитных оперонов, или CAP, напрямую взаимодействует с C-концевым доменом альфа-субъединицы РНК-полимеразы для регуляции экспрессии генов. Убедительным доказательством прямого взаимодействия являются мутации потери функции в активационных доменах белков, которые приводят к подавлению транскрипционной активности.

Однако в некоторых эукариотических генах регулирование может происходить через активацию на расстоянии. Следовательно, регулирующие элементы могут не находиться в непосредственной близости от промотора или могут не взаимодействовать напрямую с аппаратом транскрипции. Такие взаимодействия могут быть обнаружены путем (а) наблюдения за скоростью транскрипции в присутствии или в отсутствие регуляторного белка (б) мутаций в сайте связывания регуляторного белка, которые могут нарушать экспрессию гена (в)  измерения аффинности связывания между регуляторным белком и промотором.

Кроме того, аппарат транскрипции также нуждается в ремоделерах нуклеосом для доступа к ДНК в хроматине. Следовательно, эти ремоделеры нуклеосом также участвуют в регуляции экспрессии генов.

Leitura Sugerida

  1. Lee, David J., Stephen D. Minchin, and Stephen JW Busby. "Activating transcription in bacteria." Annual review of microbiology 66 (2012): 125-152.
  2. Busby, Steve, and Richard H. Ebright. "Transcription activation by catabolite activator protein (CAP)." Journal of molecular biology 293, no. 2 (1999): 199-213.
  3. Triezenberg, Steven J. "Structure and function of transcriptional activation domains." Current opinion in genetics & development 5, no. 2 (1995): 190-196.