10.7:
Область эукариотического промотора
10.7:
Область эукариотического промотора
Эукариотическая промоторная область – это сегмент ДНК, расположенный выше гена. Он содержит сайт связывания РНК-полимеразы, сайт начала транскрипции и несколько цис-регуляторных последовательностей. Проксимальная область промотора расположена поблизости от гена и имеет цис-регуляторные последовательности и коровый промотор. Коровый промотор является сайтом связывания РНК-полимеразы и обычно находится между -35 и +35 нуклеотидов от сайта начала транскрипции. Дистальные области промотора – это цис-регуляторные последовательности, расположенные в тысячах пар оснований от гена. Длина области промотора может значительно варьироваться от гена к гену.
Основной промотор содержит характерные мотивы, с которыми общие факторы транскрипции могут связываться и привлекать РНК-полимеразу. ТАТА-бокс представляет собой мотив, расположенный на 25-30 пар оснований выше сайта начала транскрипции. Он более гибкий и менее термодинамически стабильный, чем другие промоторные мотивы, из-за высокого содержания А-Т, что позволяет эффективно связываться с аппаратом транскрипции. Он обнаружен в генах, которые требуют высоких уровней экспрессии в определенных условиях, например в генах, участвующих в дифференцировке клеток. ТАТА-бокс часто окружен набором коротких нуклеотидных мотивов, известных как элементы распознавания В. Фактор транскрипции II B, важный компонент, участвующий в сборке аппарата транскрипции в TATA-боксе, связывается с этими элементами B.
Элемент инициатор, состоящий из вырожденной последовательности YYANWYY*, содержит сайт начала транскрипции. Ниже инициаторного элемента находится другой характерный мотив, известный как нижележащий промоторный элемент (DPE), состоящий из вырожденной последовательности RGWYVT. TATA-бокс и DPE регулируют схожие типы генов, и эукариотический промотор может иметь либо TATA-бокс, либо DPE. Элемент инициатор может работать синергически либо с ТАТА-боксом, либо с DPE для регулирования транскрипции.
Островки CpG – это еще один тип мотива корового промотора, который регулирует экспрессию других типов генов, как гены домашнего хозяйства, которые требуют постоянной экспрессии в небольших количествах. Их называют CpG-островками, потому что они содержат последовательности с высоким содержанием цитозина, за которыми следует гуанин. Значок “p” представляет фосфодиэфирную связь, которая связывает Ц с Г. Также известно, что островки CpG встречаются в дистальных областях промотора.
* R кодирует A или Г; W кодирует A или T; Y кодирует Ц или T; V- кодирует A, Г или Ц; и N кодирует любое из четырех оснований.
Suggested Reading
- Alberts, Bruce, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science, 2017. pp: 384-385
- Lodish, Harvey, et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. W.H. Freeman and Company, 2016. pp: 371-372.
- Kiran, K., Ansari, S. A., Srivastava, R., Lodhi, N., Chaturvedi, C. P., Sawant, S. V., & Tuli, R. (2006). The TATA-box sequence in the basal promoter contributes to determining light-dependent gene expression in plants. Plant physiology, 142(1), 364–376. https://doi.org/10.1104/pp.106.084319
- Kanhere, A., & Bansal, M. (2005). Structural properties of promoters: similarities and differences between prokaryotes and eukaryotes. Nucleic acids research, 33(10), 3165–3175. https://doi.org/10.1093/nar/gki627
- Kutach, A. K., & Kadonaga, J. T. (2000). The downstream promoter element DPE appears to be as widely used as the TATA box in Drosophila core promoters. Molecular and cellular biology, 20(13), 4754–4764. https://doi.org/10.1128/mcb.20.13.4754-4764.2000
- Yella, V. R., & Bansal, M. (2017). DNA structural features of eukaryotic TATA-containing and TATA-less promoters. FEBS open bio, 7(3), 324–334. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12166