Leerdoelen
- Beschrijf de rol van promotors in RNA-transcriptie
Genen zijn georganiseerd om de controle van genexpressie gemakkelijker te maken. Het promotorgebied is onmiddellijk stroomopwaarts van de coderende sequentie. Dit gebied kan kort zijn (slechts enkele nucleotiden lang) of tamelijk lang (honderden nucleotiden lang). Hoe langer de promotor, hoe meer ruimte er beschikbaar is voor eiwitten om te binden. Dit voegt ook meer controle toe aan het transcriptieproces. De lengte van de promotor is genspecifiek en kan dramatisch verschillen tussen genen. Bijgevolg kan het niveau van controle van genexpressie ook behoorlijk dramatisch verschillen tussen genen. Het doel van de promotor is om transcriptiefactoren te binden die het begin van transcriptie bepalen.
Binnen het promotorgebied, net stroomopwaarts van de transcriptiestartplaats, bevindt zich de TATA-box. Deze box is gewoon een herhaling van thymine en adenine dinucleotiden (letterlijk: TATA-herhalingen). RNA-polymerase bindt aan het transcriptie-initiatiecomplex, waardoor transcriptie kan plaatsvinden. Om transcriptie te starten, is een transcriptiefactor (TFIID) de eerste die zich aan de TATA-box bindt. Binding van TFIID werft andere transcriptiefactoren, waaronder TFIIB, TFIIE, TFIIF en TFIIH, aan de TATA-box. Zodra dit transcriptie-initiatiecomplex is samengesteld, kan RNA-polymerase binden aan zijn stroomopwaartse sequentie. Wanneer het samen met de transcriptiefactoren wordt gebonden, wordt RNA-polymerase gefosforyleerd. Hierdoor komt een deel van het eiwit uit het DNA vrij om het transcriptie-initiatiecomplex te activeren en wordt RNA-polymerase in de juiste oriëntatie geplaatst om met transcriptie te beginnen; DNA-buigend eiwit brengt de enhancer, die zich op een behoorlijke afstand van het gen kan bevinden, in contact met transcriptiefactoren en mediatoreiwitten.
Naast de algemene transcriptiefactoren kunnen andere transcriptiefactoren binden aan de promotor om gentranscriptie te reguleren. Deze transcriptiefactoren binden aan de promoters van een specifieke set genen. Het zijn geen algemene transcriptiefactoren die aan elk promotorcomplex binden, maar worden gerekruteerd voor een specifieke sequentie op de promotor van een specifiek gen. Er zijn honderden transcriptiefactoren in een cel die elk specifiek binden aan een bepaald motief van de DNA-sequentie. Wanneer transcriptiefactoren zich net stroomopwaarts van het gecodeerde gen aan de promotor binden, worden ze cis-werkende elementen genoemd omdat ze zich op hetzelfde chromosoom bevinden, net naast het gen. Het gebied waaraan een bepaalde transcriptiefactor bindt, wordt de bindingsplaats van de transcriptiefactor genoemd. Transcriptiefactoren reageren op omgevingsstimuli die ervoor zorgen dat de eiwitten hun bindingsplaatsen vinden en de transcriptie van het benodigde gen initiëren.
Kernpunten
- Het doel van de promotor moet transcriptiefactoren binden die de initiatie van transcriptie regelen.
- Het promotorgebied kan kort of tamelijk lang zijn; hoe langer de promotor is, hoe meer ruimte er beschikbaar is voor eiwitten om te binden.
- Om transcriptie te initiëren, bindt een transcriptiefactor (TFIID) aan de TATA-box, waardoor andere transcriptiefactoren vervolgens aan de TATA-box binden .
- Zodra het transcriptie-initiatiecomplex is samengesteld, kan RNA-polymerase binden aan zijn stroomopwaartse sequentie en vervolgens gefosforyleerd worden.
- Door fosforylering van RNA-polymerase komt een deel van het eiwit uit het DNA vrij om te activeren het transcriptie-initiatiecomplex en plaatst RNA-polymerase in de juiste oriëntatie om met transcriptie te beginnen.
- Transcriptiefactoren reageren op omgevingsstimuli die ervoor zorgen dat de eiwitten hun bindingsplaatsen vinden en de transcriptie van het gen initiëren dat nodig is.