Promotors i factors de transcripció

Les seqüències d'ADN que marquen on comença la transcripció i les proteïnes que les llegeixen per activar o desactivar gens i ajustar-ne la seva expressió.

Definition

Un promotor és la regió d'ADN que dirigeix l'inici de la transcripció d'un gen; els factors de transcripció són proteïnes que s'uneixen a les seqüències promotores i potenciadores per reclutar o modular l'ARN polimerasa, controlant així si un gen es transcriu i en quina mesura.

Scope

Aquest tema cobreix els elements d'ADN d'acció cis — promotors centrals, elements proximals i potenciadors distals — i les proteïnes d'acció trans que s'hi uneixen: factors de transcripció generals necessaris per posicionar la polimerasa i reguladors seqüència-específics que activen o reprimeixen gens particulars. Aborda com aquests elements i factors es combinen per determinar quan i amb quina intensitat es transcriu un gen. La lògica descendent dels circuits reguladors es desenvolupa a l'àrea de regulació gènica.

Core questions

• Quins elements de seqüència defineixen un promotor i on es localitzen?
• Com ajuden els factors de transcripció generals a posicionar la polimerasa?
• Com activen o reprimeixen gens particulars els factors seqüència-específics?
• Com influeixen els potenciadors distals en la transcripció en un promotor?

Key theories

Control combinatori per factors de transcripció

La transcripció d'un gen és determinada per la combinació particular d'activadors i repressors units al seu promotor i potenciadors, de manera que un repertori limitat de factors pot especificar un gran nombre de patrons d'expressió diferents.

Elements reguladors cis modulars

Els promotors centrals posicionen la polimerasa mentre que elements proximals i distals separats, com els potenciadors, s'uneixen a factors reguladors i actuen a distància, fent que l'ADN regulador sigui modular i combinable.

Mechanisms

Els factors de transcripció generals s'uneixen al promotor central per reclutar i posicionar correctament l'ARN polimerasa, formant l'aparell basal. Els factors de transcripció seqüència-específics s'uneixen als seus llocs diana en promotors i potenciadors mitjançant dominis d'unió a l'ADN i utilitzen dominis d'activació o repressió separats per reclutar coactivadors, correpressors i complexos modificadors de la cromatina. Els potenciadors poden actuar a llargues distàncies mitjançant el plegament de l'ADN intervinent, de manera que els factors units contacten amb l'aparell basal, integrant moltes entrades en un únic nivell de transcripció.

Clinical relevance

Les mutacions en promotors, potenciadors i factors de transcripció causen trastorns del desenvolupament i càncers, i els factors de transcripció són dianes terapèutiques intensament estudiades; emmarcat com a significació més que com a guia clínica.

History

L'anàlisi de promotors bacterians i virals en els anys 70 i 80 va definir seqüències promotores conservades, i la clonació dels primers factors de transcripció eucariotes seqüència-específics va establir la visió combinatòria i modular del control gènic ara estàndard en biologia molecular.

Key figures

• Robert Tjian
• Mark Ptashne

Seminal works

• lodish2016
• alberts2014

Frequently asked questions

Quina diferència hi ha entre un promotor i un potenciador?

Un promotor és l'ADN adjacent al lloc d'inici on es posiciona la polimerasa; un potenciador és un element regulador, sovint llunyà, que augmenta la transcripció mitjançant factors units.

Tots els factors de transcripció activen els gens?

No. Alguns són activadors que augmenten la transcripció, mentre que altres són repressors que la redueixen o la bloquegen; l'equilibri determina la producció d'un gen.