10.3: シス制御配列

シス制御配列は、それらが制御する遺伝子と同じ染色体上に存在する非コードDNAの短い断片です。これらの断片は、真核生物の細胞種間での遺伝子転写と異なる遺伝子発現の制御に関与するタンパク質である転写調節因子の結合部位として機能します。シス制御配列は、目的の遺伝子に近い場合もあれば、DNA配列の数千塩基離れた場所にある場合もあります。しかし、より遠くにある配列は、染色体内のDNAの密集したパッケージングのために、それらが調節する遺伝子の近くに空間的に配置されていることがよくあります。配列内で近いものは遺伝子転写の開始を調節し、遠くにあるものは遺伝子転写を増強または抑制します。いくつかのシス調節配列の影響は、ほとんどの遺伝子を転写的に調節します。しかし、時には、単一のシス制御配列が遺伝子の転写を調節することがあります。

転写因子は、DNAが二重らせん状である場合、シス調節配列に結合します。転写調節因子は、特定の配列に結合しますが、密接に関連する配列にも結合することができます。二重らせんには、小さい方の小溝と大きい方の大長溝の2種類の溝があります。調節因子は、その大きさから、主要なDNA溝に結合する可能性が高くなります。転写調節因子は、窒素含有塩基対の末端に存在する特徴的な化学的特徴によって、特定のシス調節配列を認識します。例えば、塩基には、転写制御因子と水素結合を形成することができる溝に沿って露出した異なる水素結合供与体と受容体があります。この結合には多くの非共有結合性相互作用も関与しているため、この結合は非常に安定しています。