10.7:
A Região Promotora Eucariótica
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A Região Promotora Eucariótica
A região promotora eucariótica é um segmento de DNA localizado a montante de um gene. Ela contém um local de ligação a RNA polimerase, um local de início da transcrição e várias sequências de regulação cis. A região promotora proximal está localizada na perto do gene e possui sequências de regulação cis e o promotor principal. O promotor principal é o local de ligação para a RNA polimerase e está normalmente localizado entre -35 e +35 nucleótidos do local de início da transcrição. As regiões promotoras distais são sequências de regulação cis, milhares de pares de bases distantes de um gene. O comprimento de uma região promotora pode variar significativamente de gene para gene.
O promotor principal contém motivos característicos onde os factores gerais de transcrição se podem ligar e recrutar RNA polimerase. A caixa TATA é um motivo localizado 25-30 pares de bases a montante do local de início da transcrição. É mais flexível e menos termodinamicamente estável do que outros motivos promotores devido ao seu elevado conteúdo A-T, permitindo a ligação eficiente da maquinaria de transcrição. Encontra-se em genes que requerem elevados níveis de expressão em condições específicas, tais como os genes envolvidos na diferenciação celular. A caixa TATA está frequentemente flanqueada por um conjunto de motivos curtos de nucleótidos, conhecidos como elementos de reconhecimento B. O Factor de Transcrição II B, um componente importante envolvido na montagem da maquinaria de transcrição na caixa TATA, liga-se a estes elementos B.
O elemento Iniciador, composto pela sequência degenerada YYANWYY*, contém o local de início da transcrição. A jusante do elemento iniciador está outro motivo característico, conhecido como o elemento promotor a jusante (DPE), constituído pela sequência degenerada RGWYVT. A caixa TATA e o DPE regulam tipos semelhantes de genes, e um promotor eucariótico pode ter uma caixa TATA ou um DPE. O elemento iniciador pode funcionar sinergicamente com uma caixa TATA ou DPE para regular a transcrição.
As ilhas CpG são outro tipo de motivo do promotor principal que regula a expressão de outros tipos de genes, como genes de manutenção, que requerem expressão constante em pequenas quantidades. São chamadas ilhas CpG porque contêm sequências altas em citosina seguida de guanina. O “p” representa a ligação fosfodiéster que une C a G. As ilhas CpG também são conhecidas por ocorrerem em regiões de promotores distais.
*R codifica para A ou G; W codifica para A ou T; Y codifica para C ou T; V codifica para A ou G ou C; e N codifica para qualquer uma das quatro bases.
Suggested Reading
- Alberts, Bruce, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science, 2017. pp: 384-385
- Lodish, Harvey, et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. W.H. Freeman and Company, 2016. pp: 371-372.
- Kiran, K., Ansari, S. A., Srivastava, R., Lodhi, N., Chaturvedi, C. P., Sawant, S. V., & Tuli, R. (2006). The TATA-box sequence in the basal promoter contributes to determining light-dependent gene expression in plants. Plant physiology, 142(1), 364–376. https://doi.org/10.1104/pp.106.084319
- Kanhere, A., & Bansal, M. (2005). Structural properties of promoters: similarities and differences between prokaryotes and eukaryotes. Nucleic acids research, 33(10), 3165–3175. https://doi.org/10.1093/nar/gki627
- Kutach, A. K., & Kadonaga, J. T. (2000). The downstream promoter element DPE appears to be as widely used as the TATA box in Drosophila core promoters. Molecular and cellular biology, 20(13), 4754–4764. https://doi.org/10.1128/mcb.20.13.4754-4764.2000
- Yella, V. R., & Bansal, M. (2017). DNA structural features of eukaryotic TATA-containing and TATA-less promoters. FEBS open bio, 7(3), 324–334. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12166