Promotor dan Faktor Transkripsi

Urutan DNA yang menandai dimulainya transkripsi dan protein yang membacanya untuk mengaktifkan atau menonaktifkan gen serta mengatur keluarannya.

Definition

Promotor adalah wilayah DNA yang mengarahkan dimulainya transkripsi suatu gen; faktor transkripsi adalah protein yang mengikat urutan promotor dan enhancer untuk merekrut atau memodulasi RNA polimerase, sehingga mengendalikan apakah dan seberapa banyak suatu gen ditranskripsi.

Scope

Topik ini mencakup elemen DNA cis-acting — promotor inti, elemen proksimal, dan enhancer distal — serta protein trans-acting yang mengikatnya: faktor transkripsi umum yang diperlukan untuk memposisikan polimerase dan regulator spesifik urutan yang mengaktifkan atau menekan gen tertentu. Topik ini membahas bagaimana elemen dan faktor ini bergabung untuk menentukan kapan dan seberapa kuat suatu gen ditranskripsi. Logika hilir dari sirkuit regulasi dikembangkan di area regulasi gen.

Core questions

• Elemen urutan apa yang mendefinisikan promotor dan di mana lokasinya?
• Bagaimana faktor transkripsi umum membantu memposisikan polimerase?
• Bagaimana faktor spesifik urutan mengaktifkan atau menekan gen tertentu?
• Bagaimana enhancer yang jauh memengaruhi transkripsi pada promotor?

Key theories

Kontrol kombinatorial oleh faktor transkripsi

Transkripsi suatu gen diatur oleh kombinasi aktivator dan represor tertentu yang terikat pada promotor dan enhancernya, sehingga repertoar faktor yang terbatas dapat menentukan sejumlah besar pola ekspresi yang berbeda.

Elemen cis-regulasi modular

Promotor inti memposisikan polimerase sementara elemen proksimal dan distal terpisah seperti enhancer mengikat faktor regulasi dan bekerja dari jarak jauh, membuat DNA regulasi menjadi modular dan dapat dikombinasikan.

Mechanisms

Faktor transkripsi umum berkumpul di promotor inti untuk merekrut dan memposisikan RNA polimerase dengan benar, membentuk aparatus basal. Faktor transkripsi spesifik urutan mengikat situs targetnya pada promotor dan enhancer melalui domain pengikat DNA dan menggunakan domain aktivasi atau represi terpisah untuk merekrut koaktivator, korepresor, dan kompleks pengubah kromatin. Enhancer dapat bekerja pada jarak jauh dengan melingkarkan DNA di antaranya sehingga faktor-faktor yang terikat dapat menghubungi aparatus basal, mengintegrasikan banyak masukan ke dalam satu tingkat transkripsi.

Clinical relevance

Mutasi pada promotor, enhancer, dan faktor transkripsi menyebabkan gangguan perkembangan dan kanker, dan faktor transkripsi merupakan target terapeutik yang banyak dipelajari; dibingkai sebagai signifikansi daripada panduan klinis.

History

Analisis promotor bakteri dan virus pada tahun 1970-an dan 1980-an mendefinisikan urutan promotor yang lestari, dan kloning faktor transkripsi eukariotik spesifik urutan pertama menetapkan pandangan kombinatorial dan modular tentang kontrol gen yang kini menjadi standar dalam biologi molekuler.

Key figures

• Robert Tjian
• Mark Ptashne

Seminal works

• lodish2016
• alberts2014

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara promotor dan enhancer?

Promotor adalah DNA di dekat situs awal tempat polimerase diposisikan; enhancer adalah elemen regulasi, seringkali jauh, yang meningkatkan transkripsi melalui faktor-faktor yang terikat.

Apakah semua faktor transkripsi mengaktifkan gen?

Tidak. Beberapa adalah aktivator yang meningkatkan transkripsi, sementara yang lain adalah represor yang mengurangi atau memblokirnya; keseimbangan ini menentukan keluaran suatu gen.