Back to chapter

14.3:

Факторы транскрипции

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Transcription Factors

Languages

Share

В клетках эукариотов, факторы транскрипции белки, которые могут быть связаны с ДНК и регулировать экспрессию генов. Чтобы начать транскрипцию, для каждой РНК-полимеразы требуется несколько различных белков, называющихся общими факторами транскрипции, чтобы связаться с регионами-промоторами. Например, первый и самый большой из этих белков, TFIID, привязывается к региону TATA который встречается в большинстве промоторов.Наряду с другими белками, они рекрутируют полимеразу к региону-промотору и образуют комплекс пре-инициации. Специфическая транскрипция с другой стороны, может соединиться с дистальными регуляторными областями, которые называются сайтами-энхансерами вдали от места начала транскрипции, иногда на тысячи пар оснований выше или ниже гена, и индуцируют более высокую скорость транскрипции. В процессе, называемом петляние, цепочка ДНК будет изгибаться таким образом, чтобы позволить транскрипционным факторам, связанным с сайтами-энхансерами установить белок-белковые взаимодействия с белками-посредниками и комплексом пре-инициации.Специфические факторы транскрипции, которые связаны с сайтами-энхансерами для продвижения транскрипции называются активаторами, в то время как те, которые блокируют или уменьшают транскрипцию, называются репрессорами. Наличие специфических факторов транскрипции и дистальных регуляторных элементов допускает дифференциальное выражение генов, такое как включение или выключение разных генов в ходе раннего развития, чтобы определить, будет ли клетка кожной или нейронной, а также скоординировать транскрипцию связанных функциональных генов. Более 1, 500 различных факторов транскрипции было идентифицировано у человека;они регулируют широкий диапазон критических генов, от определения клеточных типов на ранних этапах развития до ответа клетки в различных условиях окружающей среды.

14.3:

Факторы транскрипции

Тканеспецифические факторы транскрипции участвуют в разнообразных клеточных функциях у млекопитающих. Например, ген бета-глобина, основного компонента гемоглобина, присутствует во всех клетках организма. Однако он экспрессируется только в красных кровяных тельцах, поскольку факторы транскрипции, которые могут связываться с промоторными последовательностями гена бета-глобина, экспрессируются только в этих клетках. Тканеспецифические факторы транскрипции также гарантируют, что мутации в этих факторах могут нарушить функцию только определенных тканей или частей тела, не затрагивая весь организм.

Дополнительный уровень сложности добавляют факторы транскрипции у эукариот, осуществляющие комбинаторный контроль. Это означает, что вход, обеспечиваемый несколькими факторами транскрипции, синхронно регулирует экспрессию одного гена. Комбинация нескольких активаторов и репрессоров транскрипции позволяет дифференцированно регулировать ген и адаптироваться к различным изменениям окружающей среды без необходимости использования дополнительных генов.

Suggested Reading

Lee, Tong Ihn, and Richard A. Young. “Transcriptional Regulation and Its Misregulation in Disease.” Cell 152, no. 6 (March 14, 2013): 1237–51. [Source]

Inukai, Sachi, Kian Hong Kock, and Martha L. Bulyk. “Transcription Factor–DNA Binding: Beyond Binding Site Motifs.” Current Opinion in Genetics & Development 43 (April 2017): 110–19. [Source]