EEN transcriptiefactor het is een regulerend "bijkomend" eiwit dat nodig is voor gentranscriptie. Transcriptie is de eerste stap in genexpressie en omvat de overdracht van informatie in DNA naar een RNA-molecuul, dat vervolgens wordt verwerkt om genproducten voort te brengen..
RNA-polymerase II is het enzym dat verantwoordelijk is voor de transcriptie van de meeste eukaryote genen en produceert, naast enkele kleine RNA's, boodschapper-RNA's die later in eiwitten zullen worden vertaald. Dit enzym vereist de aanwezigheid van een soort transcriptiefactoren die bekend staan als algemene of basale transcriptiefactoren..
Dit zijn echter niet de enige transcriptiefactoren die in de natuur voorkomen, aangezien er 'niet-algemene' eiwitten zijn, zowel in eukaryoten als in prokaryoten en archaea, die betrokken zijn bij de regulatie van weefselspecifieke gentranscriptie (in meercellige organismen) of bij de regulering van genactiviteit als reactie op verschillende stimuli.
Deze transcriptiefactoren zijn zeer belangrijke effectoren en kunnen in vrijwel alle levende organismen worden aangetroffen, aangezien ze de belangrijkste bron van regulatie van genexpressie vertegenwoordigen..
Gedetailleerde studies van verschillende transcriptiefactoren in verschillende soorten levende organismen geven aan dat ze een modulaire structuur hebben, waarbij een specifieke regio verantwoordelijk is voor de interactie met DNA, terwijl de andere de stimulerende of remmende effecten hebben..
De transcriptiefactoren nemen dus deel aan het modelleren van genexpressiepatronen die niets te maken hebben met veranderingen in de DNA-sequentie, maar met epigenetische veranderingen. De wetenschap die verantwoordelijk is voor de studie van deze veranderingen staat bekend als epigenetica.
Artikel index
Om hun functies uit te voeren, moeten transcriptiefactoren in staat zijn om een bepaalde DNA-sequentie te herkennen en er specifiek aan te binden om de transcriptie van dat DNA-gebied positief of negatief te beïnvloeden..
De algemene transcriptiefactoren, die in principe hetzelfde zijn voor de transcriptie van alle type II-genen in eukaryoten, assembleren zich eerst op het promotorgebied van het gen, en sturen zo de positionering van het polymerase-enzym en de "opening" van de dubbele propeller..
Het proces vindt plaats in verschillende opeenvolgende stappen:
- Binding van de algemene transcriptiefactor TFIID aan een reeks herhalingen van thymine (T) en adenine (A) in het gen dat bekend staat als 'de doos TATAdit veroorzaakt een vervorming van het DNA dat nodig is voor de binding van andere eiwitten aan het promotorgebied.
- Daaropvolgende assemblage van andere algemene factoren (TFIIB, TFIIH, TFIH, TFIIE, TFIIF, enz.) En van RNA-polymerase II, waardoor wat wordt genoemd de transcriptie-initiatiecomplex.
- Afgifte van het initiatiecomplex, fosforylering van polymerase door factor TFIIH en initiatie van transcriptie en synthese van een RNA-molecuul uit de sequentie van het gen dat wordt getranscribeerd.
Zoals vermeld, kunnen "niet-algemene" transcriptiefactoren de genexpressie zowel positief als negatief reguleren..
Sommige van deze eiwitten bevatten, naast de structurele DNA-bindende domeinen, andere motieven die bekend staan als de activeringsdomeinen, die rijk zijn aan zure aminozuurresiduen, glutamine- of prolineresiduen..
Deze activeringsdomeinen interageren met elementen van het complex van algemene transcriptiefactoren of met gerelateerde co-activatormoleculen die direct interageren met het complex. Deze interactie resulteert óf in de stimulatie van de assemblage van het transcriptiecomplex, óf in de toename van de activiteit ervan..
De meeste transcriptiefactoren remmen transcriptie door de activiteit van positief werkende transcriptiefactoren te verstoren, waardoor hun stimulerende effect wordt geblokkeerd. Ze kunnen werken door de binding van de positieve factor aan DNA te blokkeren of door in te werken op factoren die de chromatinestructuur inactiveren..
Andere remmende factoren werken door transcriptie direct te blokkeren, zonder de werking van een activerende transcriptiefactor te blokkeren; en het basale niveau van transcriptie verlagen tot een niveau dat zelfs lager is dan het niveau dat wordt bereikt bij afwezigheid van activerende factoren.
Net als activatoreiwitten werken repressorfactoren direct of indirect samen met basale of algemene transcriptiefactoren.
Hoewel de meeste transcriptiefactoren worden geclassificeerd op basis van de kenmerken of identiteit van hun DNA-bindende domeinen, zijn er enkele, ook geclassificeerd als transcriptiefactoren, die geen directe interactie hebben met DNA en die bekend staan als transcriptiefactoren. "Indirect".
Dit zijn de meest voorkomende transcriptiefactoren. Ze hebben DNA-bindende domeinen en kunnen genexpressie activeren of remmen door te binden aan specifieke DNA-gebieden. Ze verschillen van elkaar, vooral met betrekking tot hun DNA-bindende domeinen en hun oligomerisatietoestand..
De meest bestudeerde en erkende families van dit type factor zijn:
Dit was de eerste familie van factoren met DNA-bindende domeinen die werd ontdekt, en het is aanwezig in veel eukaryote en prokaryote eiwitten. Het herkenningsmotief bestaat uit een α-helix, een spin en een tweede α-helix..
Ze hebben glycinedomeinen in het gebied van de bocht behouden en ook enkele hydrofobe residuen die helpen om de rangschikking van de twee helixen in de HTH-eenheid te stabiliseren..
Het is aanwezig in een groot aantal eukaryote regulerende eiwitten. De eerste sequenties werden herkend in eiwitten die de ontwikkeling van Drosophila. Dit domein bevat een HTH-motief om DNA te binden en een extra α-helix, evenals een verlengde N-terminale arm..
Ze werden ontdekt in de transcriptiefactor TFIIIA van Xenopus en er is aangetoond dat ze deelnemen aan vele aspecten van eukaryotische genetische regulatie. Ze worden aangetroffen in eiwitten die worden geïnduceerd door differentiatie- en groeisignalen, in proto-oncogenen en in sommige algemene transcriptiefactoren..
Ze worden gekenmerkt door de aanwezigheid van batchherhalingen van de zinkvingermotieven van 30 residuen die verschillende cysteïne- en histidineresiduen bevatten..
Deze familie omvat belangrijke regulerende eiwitten die, naast een domein voor hormoonbinding, een DNA-bindend domein hebben en in het algemeen fungeren als transcriptieactivatoren..
De bindingsdomeinen bevatten 70 residuen, waaronder 8 geconserveerde cysteïneresiduen. Sommige auteurs zijn van mening dat deze factoren een paar zinken vingers kunnen vormen, gezien de aanwezigheid van twee sets van vier cysteïnen.
Deze transcriptiefactoren zijn betrokken bij differentiatie en ontwikkeling en functioneren door de vorming van een heterodimeer. Het domein van de sluiting van leucine wordt waargenomen in verschillende eukaryote eiwitten en wordt gekenmerkt door twee subdomeinen: de sluiting van leucine die dimerisatie medieert en een basisregio voor DNA-binding..
Ze worden voornamelijk aangetroffen in eukaryote factoren en onderscheiden zich door binding aan DNA door antiparallelle β-vellen.
Dit type transcriptiefactor oefent zijn regulerende effecten uit op genexpressie niet door zijn directe interactie met DNA, maar door eiwit-eiwitinteracties met andere transcriptiefactoren die wel een interactie aangaan met DNA. Dat is waarom ze "indirect" worden genoemd.
De eerste die werd beschreven, was de trans-activator van de "herpes simplex " (HSV) bekend als VP16, dat zich bindt aan factor 1 oktober wanneer cellen worden geïnfecteerd met dit virus, waardoor de transcriptie van een specifiek gen wordt gestimuleerd.
Factoren van dit type, zoals degene die wel aan DNA binden, kunnen de transcriptie van genen activeren of onderdrukken, en daarom worden ze respectievelijk "co-activatoren" en "corepressoren" genoemd..
Deze eiwitten kunnen op twee niveaus worden gereguleerd: in hun synthese en in hun activiteit, die afhangt van verschillende variabelen en meerdere situaties..
De regulering van de synthese kan verband houden met de weefselspecifieke expressie van bepaalde transcriptiefactoren. Een voorbeeld hiervan kan de MyoD-factor zijn, die alleen in skeletspiercellen wordt gesynthetiseerd en die nodig is voor de differentiatie van hun ongedifferentieerde fibroblastvoorlopers..
Hoewel de regulatie van synthese fundamenteel wordt gebruikt om genexpressie in specifieke celtypen en weefsels te beheersen, is dit niet de enige manier, aangezien de synthese van factoren die betrokken zijn bij de inductie van genen die deelnemen aan de respons ook wordt gereguleerd. Op verschillende stimuli.
Een ander regulerend mechanisme voor transcriptiefactoren is de regulering van hun activiteit, wat te maken heeft met de activering van andere reeds bestaande transcriptiefactoren die positieve of negatieve effecten uitoefenen op de activiteit van een bepaalde factor..
De activering van deze "secundaire" factoren vindt gewoonlijk plaats via verschillende mechanismen, zoals ligandbinding, veranderingen in eiwit-eiwitinteracties, fosforylering, onder andere..
Transcriptiefactoren nemen deel aan een breed scala aan processen, zoals embryonale ontwikkeling, groei en differentiatie, controle van de celcyclus, aanpassing aan fluctuerende omgevingsomstandigheden, instandhouding van cel- en weefselspecifieke eiwitsynthesepatronen, enz..
In planten hebben ze bijvoorbeeld belangrijke functies bij de verdediging en als reactie op gebeurtenissen op verschillende soorten stress. Van osteogenese bij dieren is vastgesteld dat deze wordt gecontroleerd door transcriptiefactoren, evenals door vele andere differentiatieprocessen van verschillende cellijnen.
Gezien het belang van deze eiwitten in organismen, is het niet ongebruikelijk om te denken dat veranderingen in deze regulerende elementen ernstige pathologische veranderingen zullen veroorzaken..
In het geval van mensen kunnen de pathologieën die verband houden met transcriptiefactoren ontwikkelingsstoornissen zijn (bijvoorbeeld door mutaties die inactivering van transcriptiefactoren veroorzaken), stoornissen in de hormonale respons of kankers..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.