Oppimistavoitteet
- Kuvaa promoottorit RNA-transkriptiossa
Geenit organisoidaan geeniekspression hallinnan helpottamiseksi. Promoottorialue on välittömästi ylävirtaan koodaavasta sekvenssistä. Tämä alue voi olla lyhyt (vain muutaman nukleotidin pituinen) tai melko pitkä (satoja nukleotideja pitkä). Mitä pidempi promoottori, sitä enemmän tilaa proteiineille sitoutua. Tämä lisää myös ohjausta transkriptioprosessiin. Promoottorin pituus on geenispesifinen ja voi vaihdella dramaattisesti geenien välillä. Näin ollen myös geenien ilmentymisen kontrollitaso voi vaihdella melko dramaattisesti geenien välillä. Promoottorin tarkoituksena on sitoa transkriptiotekijöitä, jotka kontrolloivat transkription aloitusta.
Promoottorialueen sisällä, juuri ylävirtaan transkription aloituskohdasta, asuu TATA-ruutu. Tämä ruutu on yksinkertaisesti tymiini- ja adeniinidinukleotidien toisto (kirjaimellisesti, TATA-toistot). RNA-polymeraasi sitoutuu transkription aloituskompleksiin, jolloin transkriptio voi tapahtua. Transkription aloittamiseksi transkriptiotekijä (TFIID) sitoutuu ensimmäisenä TATA-ruutuun. TFIID: n sitominen rekrytoi muita transkriptiotekijöitä, mukaan lukien TFIIB, TFIIE, TFIIF ja TFIIH, TATA-ruutuun. Kun tämä transkription aloituskompleksi on koottu, RNA-polymeraasi voi sitoutua sen ylävirran sekvenssiin. Sitoutuessaan yhdessä transkriptiotekijöiden kanssa RNA-polymeraasi fosforyloituu. Tämä vapauttaa osan proteiinista DNA: sta transkription aloituskompleksin aktivoimiseksi ja sijoittaa RNA-polymeraasin oikeaan suuntaan transkription aloittamiseksi; DNA: ta taivuttava proteiini tuo tehostajan, joka voi olla melko kaukana geenistä, kosketukseen transkriptiotekijöiden ja välittäjäproteiinien kanssa.
Yleisten transkriptiotekijöiden lisäksi muut transkriptiotekijät voivat sitoutua promoottoriin geenin transkription säätelemiseksi. Nämä transkriptiotekijät sitoutuvat tietyn geenisarjan promoottoreihin. Ne eivät ole yleisiä transkriptiotekijöitä, jotka sitoutuvat jokaiseen promoottorikompleksiin, mutta ne rekrytoidaan tiettyyn sekvenssiin tietyn geenin promoottorissa. Solussa on satoja transkriptiotekijöitä, jotka kukin sitoutuvat spesifisesti tiettyyn DNA-sekvenssimotiiviin. Kun transkriptiotekijät sitoutuvat promoottoriin juuri ylhäällä koodatusta geenistä, niitä kutsutaan cis-vaikuttaviksi alkuaineiksi, koska ne ovat samassa kromosomissa, juuri geenin vieressä. Aluetta, johon tietty transkriptiotekijä sitoutuu, kutsutaan transkriptiotekijän sitoutumiskohdaksi. Transkriptiotekijät reagoivat ympäristön ärsykkeisiin, jotka saavat proteiinit löytämään sitoutumispaikkansa ja aloittamaan tarvittavan geenin transkription.
Tärkeimmät kohdat
- promoottorin on sitouduttava transkriptiotekijöitä, jotka kontrolloivat transkription aloitusta.
- Promoottorialue voi olla lyhyt tai melko pitkä; mitä pidempi promoottori on, sitä enemmän tilaa proteiineille sitoutuu.
- Transkription aloittamiseksi transkriptiotekijä (TFIID) sitoutuu TATA-ruutuun, mikä saa muut transkriptiotekijät sitoutumaan myöhemmin TATA-ruutuun.
- Kun transkription aloituskompleksi on koottu, RNA-polymeraasi voi sitoutua sen ylävirran sekvenssiin ja sitten fosforyloituu.
- RNA-polymeraasin fosforylaatio vapauttaa osan proteiinista DNA: sta aktivoidakseen transkription aloituskompleksi ja sijoittaa RNA-polymeraasin oikeaan suuntaan transkription aloittamiseksi.
- Transkriptiotekijät reagoivat ympäristöä ärsykkeisiin, jotka saavat proteiinit löytämään sitoutumispaikkansa ja aloittamaan tarvittavan geenin transkription.