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10.9:

Ativadores de Transcrição Eucariótica

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Eukaryotic Transcription Activators

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Os ativadores da transcrição são proteínas que são responsáveis por permitir que a RNA polimerase inicie a transcrição. Eles têm dois domínios essenciais, um que liga ao DNA e outro que ativa a transcrição. Os domínios da ligação do DNA contêm uma de várias características motivos estruturais, incluindo motivos comuns, como a hélice-hélice-hélice, dedo de zinco, e estruturas de zíper-leucina.Um domínio de hélice-turno-hélice é composto de duas alfa-hélices unidas por uma cadeia de aminoácidos que representa o turno. Uma hélice é responsável por reconhecer a sequência de DNA e se encaixa no sulco principal. Estas proteínas se ligam ao DNA como dímeros.Um dedo de zinco contem um alfa-hélice e uma folha beta de dois-fios, prendidos junto por um átomo de zinco. A hélice liga-se ao sulco principal com a ajuda de duas histidinas e sua cadeia de aminoácidos. Um zíper-leucina é composto de dois monómeros que interagem uns com os outros na forma de um Y que se ligam ao DNA.Os monómeros consistem de leucina em cada sétima posição na extremidade C-terminal, que interage com a leucina no monómero oposto. o N-terminal do monómero, que é composto de motivos básicos, se liga ao DNA. O outro domínio essencial no ativador, o domínio ativador da transcrição, recruta coactivadores, proteínas essenciais que mediam a ligação de ativadores ao RNA polimerase.Estes coactivadores promovem a transcrição através de vários mecanismos, tais como a modificação histona, que resulta em acesso aumentado da maquinaria transcricional ao DNA. Ativadores também podem enviar sinais através dos seus coactivadores para ativar a RNA polimerase e iniciar a transcrição. Em alguns casos, ativadores são essenciais para o alongamento da transcrição.Algumas polimerases pausam a transcrição após alguns nucleotídeos e precisam da presença de um ativador para reiniciar a transcrição. A transcrição de um único gene pode ser regulada por vários ativadores diferentes. Quando mais de um ativador está envolvido na regulação da transcrição, eles podem agir sinergicamente para aumentar drasticamente a taxa de transcrição em comparação a ativadores individuais.

10.9:

Ativadores de Transcrição Eucariótica

Os ativadores de transcrição são proteínas que promovem a transcrição de genes do DNA para o RNA. Na maioria dos casos, essas proteínas contêm dois domínios separados ‒ um domínio que se liga ao DNA e um domínio para ativação da transcrição; no entanto, em alguns casos, um único domínio é responsável tanto pela ligação como pela ativação da transcrição, como se pode observar no receptor glicocorticóide e no MyoD.

Os domínios de ligação são capazes de reconhecer e interagir com sequências de regulação no DNA. Estes domínios são classificados em famílias diferentes e nomeados de acordo com as características estruturais que permitem o reconhecimento e ligação do DNA. Alguns tipos comuns de domínios de ligação incluem o zipper de leucina, os dedos de zinco, e os motivos de hélice-volta-hélice. Em contraste, os domínios responsáveis pela ativação da transcrição genética são geralmente sequências curtas e simples e são menos complexos do que os domínios de ligação. Eles são classificados em categorias pela composição de aminoácidos, tais como rico em glutamina, rico em prolina, e rico em alanina.

Os ativadores de transcrição auxiliam no recrutamento de várias proteínas necessárias para a transcrição, tais como factores gerais de transcrição, RNA polimerase, e coativadores. Todas estas proteínas juntas são conhecidas como complexo de pré-iniciação e dependem de ativadores de transcrição para o seu recrutamento para o local apropriado.  Estes ativadores podem ligar-se a um local próximo ao promotor do gene ou a vários milhares de pares de bases de distância do gene para realizar a sua função. Nos casos em que estão ligados a um local afastado do gene, eles dependem da flexibilidade do DNA para dobrá-los e trazê-los para a proximidade do promotor do gene. Os ativadores de transcrição também são necessários para continuar o alongamento de um transcripto ou reiniciar a transcrição em casos em que o processo pare a meio. Os ativadores de transcrição são conhecidos por agirem de forma sinérgica. A transcrição obtida pela ação de vários ativadores é maior do que a que ocorreria  com a soma  de factores individuais a trabalharem separadamente.

Como outras proteínas, os ativadores de transcrição estão sujeitos a modificações pós-transcricionais. Em muitos casos, estas modificações ajudam na regulação positiva da transcrição. Por exemplo, a acetilação de p53, um ativador que regula os genes responsáveis pela supressão tumoral, aumenta a sua capacidade de ligação ao DNA. 

Suggested Reading

  1. Ma, J. (2006). Transcriptional activators and activation mechanisms. In Gene Expression and Regulation (pp. 147-158). Springer, New York, NY.
  2. Green, M. R. (2005). Eukaryotic transcription activation: right on target. Molecular cell, 18(4), 399-402.