Promotor dan Elemen Cis-Acting

Promotor dan elemen cis-acting lainnya adalah sekuens DNA, yang terletak pada molekul yang sama dengan gen yang mereka kendalikan, yang menentukan di mana transkripsi dimulai dan bagaimana transkripsi diatur. Mereka menyediakan platform pengikatan untuk RNA polimerase dan protein pengatur, dan komposisinya menentukan kekuatan, waktu, dan spesifisitas jaringan ekspresi gen.

Definition

Promotor adalah daerah DNA cis-acting yang mengarahkan inisiasi transkripsi suatu gen; elemen cis-acting secara lebih luas adalah sekuens DNA pada molekul yang sama yang keberadaan dan pengaturannya mengatur transkripsi dengan berfungsi sebagai situs pengikatan untuk mesin transkripsi dan protein pengatur.

Scope

Topik ini mencakup promotor inti yang memposisikan situs awal (termasuk elemen seperti kotak TATA dan inisiator), sekuens pengatur proksimal dan distal (enhancer, silencer, insulator), dan bagaimana fitur kromatin menandai promotor aktif. Ini membedakan sekuens cis-acting (molekul yang sama) dari protein trans-acting yang membacanya, dan diperlakukan pada tingkat referensi-edukasi.

Core questions

• Sekuens DNA mana yang menentukan di mana dan seberapa kuat transkripsi dimulai?
• Bagaimana enhancer distal memengaruhi promotor pada jarak genomik yang jauh?
• Apa yang membedakan elemen cis-acting dari faktor trans-acting?

Key concepts

• Promotor inti dan situs awal transkripsi
• Kotak TATA dan elemen inisiator
• Enhancer dan silencer
• Insulator
• Promotor pulau CpG
• Regulasi cis versus trans
• RNA enhancer

Mechanisms

Promotor inti mengandung motif sekuens pendek, seperti kotak TATA dan inisiator, yang memposisikan mesin transkripsi basal dan mendefinisikan situs awal, sementara campuran elemen yang tepat menyetel kekuatan dan responsivitas promotor. Enhancer distal bekerja sebagian besar secara independen dari orientasi dan jarak dengan melingkar untuk melakukan kontak dengan promotor targetnya, dan insulator membatasi domain pengatur. Pada sel manusia, sebagian besar promotor aktif membawa penanda kromatin karakteristik dan banyak yang tertanam dalam pulau CpG, dan beberapa enhancer itu sendiri ditranskripsi menjadi RNA non-coding yang menyertai aktivitas pengaturannya.

Clinical relevance

Mutasi dan varian pada promotor dan enhancer dapat mengubah dosis gen dan berkontribusi pada penyakit bawaan dan yang didapat, dan banyak varian genetik terkait penyakit ditemukan di daerah pengatur tersebut daripada di sekuens pengkode. Entri ini menjelaskan sekuens tersebut pada tingkat referensi dan bukan merupakan dasar untuk interpretasi klinis varian individu.

History

Studi promotor dan enhancer klasik pada tahun 1980-an mendefinisikan elemen inti pendek dan aksi jarak jauh enhancer. Tinjauan Smale dan Kadonaga tahun 2003 mengkonsolidasikan promotor inti RNA polimerase II, dan pemetaan kromatin dan transkripsi skala genom kemudian menunjukkan bagaimana promotor ditandai dan bagaimana enhancer, termasuk yang ditranskripsi, mengatur ekspresi gen.

Key figures

• Stephen T. Smale
• James T. Kadonaga
• Joanna Wysocka
• Richard A. Young

Seminal works

• smale-kadonaga-2003
• long-2016

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara promotor dan enhancer?

Promotor adalah sekuens pada awal gen yang memposisikan mesin transkripsi, sedangkan enhancer adalah sekuens pengatur yang dapat meningkatkan transkripsi dari jarak jauh dan dalam orientasi apa pun dengan menghubungi promotor.

Apa arti cis-acting?

Elemen cis-acting adalah sekuens DNA yang mengatur gen pada molekul DNA yang sama, berbeda dengan faktor trans-acting, yang merupakan protein (atau RNA) yang dapat berdifusi dan bekerja pada sekuens target tanpa memandang lokasi.