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8.9:

Proteínas Acessórias da RNA Polimerase II

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Molecular Biology
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RNA Polymerase II Accessory Proteins

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Nas células eucarióticas, o início da transcrição é um processo complexo que precisa de coordenação meticulosa entre certos elementos de DNA e componentes de proteína. Além de RNA polimerase II e fatores de transcrição, outros fatores regulatórios são também envolvidos na regulação da expressão gênica durante a iniciação da transcrição. As sequências de realce são um elemento de controlo transcricional que pode exercer os seus efeitos independentemente da sua distância do promotor.Eles são segmentos regulatórios do DNA de aproximadamente 50 a 200 pares base que contêm locais múltiplos da ligação Para proteínas regulatórias do gene conhecidas como ativadores transcricionais. Os ativadores transcricionais são proteínas modulares consistindo de dois domínios, um domínio de ligação DNA e um domínio de ativação. O domínio de ligação do DNA ancora a proteína a uma sequência de potenciador específico, enquanto o domínio de ativação interage com elementos diferentes da maquinaria transcricional para estimular a transcrição.No entanto, esta interação entre o ativador e a maquinaria transcricional requer a presença de um complexo multi-subunidades chamado o mediador. A rede estruturalmente flexível de proteínas no mediador transmite sinais do ativador para a RNA polimerase 2 e fatores transcricionais, 00:01:35.890 00:01:39.190 resulta na regulação da transcrição de um gene ligado que de outra forma seria apenas transcrito em um nível basal. Em contraste com ativadores, repressores regulam a expressão gênica inibindo a transcrição.Os repressores ativos contêm domínios funcionais que interagem com os fatores gerais da transcrição para interferir com sua ligação ao DNA. Outro tipo de repressor se liga perto do início do sítio da transcrição, bloqueando a interação da RNA polimerase ou dos fatores gerais de transcrição com o promotor. O terceiro tipo de repressor compete com ativadores para a ligação aos potenciadores.No geral, as ações combinadas de múltiplas proteínas reguladoras transcricionais diferentes são responsáveis pelo controle da expressão gênica durante o desenvolvimento embrionário e diferenciação celular.

8.9:

Proteínas Acessórias da RNA Polimerase II

As proteínas que regulam a transcrição podem fazê-lo através do contacto direto com a RNA Polimerase ou através de interações indiretas facilitadas por adaptadores, mediadores, proteínas modificadoras de histonas, e remodeladores de nucleossomas. Interações diretas para ativar a transcrição são vistas em bactérias, assim como em alguns genes eucarióticos. Nestes casos, as sequências de ativação a montante estão adjacentes aos promotores e as proteínas ativadoras interagem diretamente com a maquinaria transcricional. Por exemplo, em procariotas, a proteína ativadora de catabolitos ou CAP interage diretamente com o domínio C-terminal da subunidade alfa da RNA polimerase para regular a expressão genética. Uma forte evidência de interação direta são mutações de perda funcional nos domínios de ativação de proteínas que levam à supressão da atividade transcricional.

No entanto, em alguns genes eucarióticos, a regulação pode ocorrer através de ativação distal. Por conseguinte, os elementos de regulação podem não estar próximos do promotor ou não interagir diretamente com a maquinaria transcricional. Tais interações podem ser detectadas (a) observando a taxa de transcrição na presença ou ausência da proteína reguladora (b) mutações no local de ligação da proteína reguladora que podem interromper a expressão genética (c)  medindo a afinidade de ligação entre a proteína reguladora e o promotor.

Além disso, o equipamento de transcrição também precisa de remodeladores de nucleossomas para aceder ao DNA dentro da cromatina. Portanto, esses remodeladores de nucleossomas também estão envolvidos na regulação da expressão genética.

Suggested Reading

  1. Lee, David J., Stephen D. Minchin, and Stephen JW Busby. "Activating transcription in bacteria." Annual review of microbiology 66 (2012): 125-152.
  2. Busby, Steve, and Richard H. Ebright. "Transcription activation by catabolite activator protein (CAP)." Journal of molecular biology 293, no. 2 (1999): 199-213.
  3. Triezenberg, Steven J. "Structure and function of transcriptional activation domains." Current opinion in genetics & development 5, no. 2 (1995): 190-196.