Цис-регуляторные последовательности

Цис-регуляторные последовательности – это короткие фрагменты некодирующей ДНК, которые присутствуют на тех же хромосомах, что и гены, которые они регулируют. Эти фрагменты служат сайтами связывания для регуляторов транскрипции, белков, которые отвечают за контроль транскрипции генов и дифференциальную экспрессию генов в разных типах клеток у эукариот. Цис-регуляторные последовательности могут быть близки к интересующему гену или отдалены на тысячи оснований в последовательности ДНК. Однако те последовательности, которые являются более удаленными, часто пространственно расположены рядом с геном, который они регулируют, из-за плотной упаковки ДНК в хромосоме. Те, которые расположены близко в последовательности, регулируют инициацию транскрипции гена, а те, что расположены дальше, усиливают или заглушают транскрипцию гена. Эффекты нескольких цис-регуляторных последовательностей регулируют транскрипцию большинства генов, однако иногда единственная цис-регуляторная последовательность регулирует транскрипцию гена.

Факторы транскрипции связываются с цис-регуляторными последовательностями, когда ДНК находится в форме двойной спирали. Регуляторы транскрипции связывают специфические последовательности, но также способны связывать близкородственные последовательности. Двойная спираль имеет два типа бороздок: меньшую малую бороздку и более крупную большую бороздку. Регуляторные факторы с большей вероятностью будут связываться с большими бороздками ДНК из-за их размера. Регуляторы транскрипции распознают специфические цис-регуляторные последовательности по характерным химическим свойствам, присутствующим на краях пар азотистых оснований. Например, у оснований есть разные доноры и акцепторы водородных связей, выставленные вдоль бороздки, которые могут образовывать водородные связи с регуляторами транскрипции. Поскольку многие нековалентные взаимодействия также участвуют в этом связывании, соединение очень стабильно.