14.3: Fattori di trascrizione

I fattori di trascrizione specifici dei tessuti contribuiscono a diverse funzioni cellulari nei mammiferi. Ad esempio, il gene per la beta globina, un componente importante dell'emoglobina, è presente in tutte le cellule del corpo. Tuttavia, è espresso solo nei globuli rossi perché i fattori di trascrizione che possono legarsi alle sequenze promotrici del gene beta globina sono espressi solo in queste cellule. I fattori di trascrizione specifici dei tessuti assicurano anche che le mutazioni in questi fattori possano compromettere solo la funzione di alcuni tessuti o parti del corpo senza influenzare l'intero organismo.

Un ulteriore strato di complessità viene aggiunto dai fattori di trascrizione negli eucarioti che esercitano il controllo combinatorio. Ciò significa che l'input fornito da diversi fattori di trascrizione regola in modo sincrono l'espressione di un singolo gene. La combinazione di diversi attivatori trascrizionali e repressori consente a un gene di essere regolato in modo differenziale e di adattarsi a una varietà di cambiamenti ambientali senza la necessità di ulteriori geni.

- [Insegnante] Nelle cellule eucariote,

i fattori di trascrizione sono proteine

che si legano al DNA

e regolano l'espressione dei geni.

Per iniziare la trascrizione,

ogni RNA polimerasi richiede svariate proteine differenti,

chiamate fattori generali di trascrizione,

per legarsi alle regioni del promotore.

Per esempio, la prima e più grande

di queste proteine, chiamata TFIID,

si legherà alla regione TATA box

presente nella maggior parte dei promotori.

Insieme ad altre proteine,

reclutano la polimerasi nella regione del promotore

e formano il complesso di pre-inizio.

Specifici fattori di trascrizione, d'altra parte,

possono legarsi a regioni regolatorie distali,

chiamate siti enhancer (o intensificatori),

lontane dal sito di inizio della trascrizione,

a volte migliaia di paia di basi

a monte o a valle del gene,

e inducono un tasso maggiore di trascrizione.

In un processo detto di ripiegamento,

il filamento di DNA si ripiega in modo

da permettere ai fattori di trascrizione,

legati agli enhancer,

di formare interazioni proteina-proteina

con proteine mediatrici e il complesso di pre-inizio.

I fattori di trascrizione specifici che legano gli enhancer

per promuovere la trascrizione sono noti come attivatori,

mentre quelli che bloccano o riducono la trascrizione

vengono chiamati repressori.

La presenza di fattori di trascrizione specifici

e di elementi regolatori distali

permette un'espressione genica differenziale,

come l'accensione e lo spegnimento

di geni diversi all'inizio dello sviluppo

per determinare se la cellula

diventerà un cellula epiteliale o un neurone.

Così come la trascrizione coordinata

di geni funzionalmente correlati.

Negli esseri umani sono stati identificati

più di 1.500 diversi fattori di trascrizione

che regolano un'ampia gamma di geni critici:

dalla determinazione del tipo di cellula

nelle fasi precoci di sviluppo,

alla risposta cellulare

alle differenti condizioni ambientali.