Промотор (генетика)

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
1: РНК полимераза, 2: Репресор, 3: Промотор, 4: Оператор, 5: Лактоза, 6: lacZ, 7: lacY, 8: lacA.

Горе: Генот е исклучен. Нема лактоза за да го инхибира репресорот, па затоа тој се врзува за операторот, кој и оневозможува на РНК полимеразата да се врзе за промоторот и да го транскрибира генот за лактаза.

Доле: Генот е активиран. Лактозата го инхибира репресорот, дозволувајќи и на РНК полимеразата да се врзе за промоторот и да го транскрибира генот за лактаза. Ензимот ќе ја разгради лактозата и репресорот ќе стане слободен. Слободниот репресор потоа ќе се врзе за операторот, стопирајќи го создавањето на лактазата.

Во генетиката, промотор е регион на ДНК што доведува до започнување на транскрипцијата на одреден ген. Промотори се наоѓаат во близина на почетните места на транскрипција на гените, возводно на ДНК (кон 5' регионот на сенс веригата). Промотори можат да бидат долги околу 100-1000 базни парови (бп).[1]

Преглед[уреди | уреди извор]

За да се одвива процесот на транскрипција, ензимот РНК полимераза мора да се прикачи на ДНК во близина на генот. Промоторите содржат специфични ДНК секвенци кои обезбедуваат безбедно почетно место за врзување на РНК полимеразата и за протеини наречени транскрипциони фактори кои ја регрутираат РНК полимеразата. Овие транскрипциони фактори имаат посебни активаторни или репресорни секвенци кои се поврзуваат за одредени промотори и ја регулираат генската експресија.

Кај бактериите
Промоторот е препознаен од страна на РНК полимеразата и сигма факторот, кои, пак, најчесто се привлечени кон промоторот кога активаторен протеин ќе се врзе за своето врзувачко место на ДНК.
Кај eукариотите
Процесот е многу покомплициран, и најмалку седум различни фактори се потребни за врзување на РНК полимераза II за промоторот.

Промоторите претставуваат критични елементи кои можат да функционираат заедно со други регулаторни региони (засилувачи, пригушувачи, гранични елементи/инсулатори) за да се регулира нивото на транскрипцијата на одреден ген. Индукцијата на промоторот настанува како резултат на промените во изобилството или конформацијата на регулаторните протеини во клетката, кои овозможуваат да активирачките транскрипциони фактори ја регрутираат РНК полимеразата.[2][3]

Идентификација на релативната локација[уреди | уреди извор]

Бидејќи промоторите се наоѓаат во непосредна близина на нивните гени, позициите во промоторот се назначени во однос на почетната позиција за транскрипција (позициите возводно се обележуваат со негативни броеви, броејќи наназад од -1, на пример -100 е позиција која се наоѓа 100 базни парови возводно од почетното место за транскрипција).

Релативна локација во клеточното јадро[уреди | уреди извор]

Во клеточното јадро, се чини дека промотори се преференцијално дистрибуирани по работ на хромозомски територии, веројатно за да биде овозможена коекспресија на гени кои се наоѓаат на различни хромозоми.[4] Исто така, кај човекот, промотерите покажуваат одредени структурни карактеристики карактеристични за секој хромозом.

Елементи[уреди | уреди извор]

Еукариотски[уреди | уреди извор]

  • Главен промотор – минималниот дел од промоторот кој е потребен за правилно да се иницира транскрипцијата.[5]
  • Непосреден промотор – непосредната секвенца возводно од генот која содржи примарни регулаторни елементи.
    • Околу 250 базни парови возводно од почетното место на транскрипција.
    • Врзувачко место за специфични транскрипциони фактори.
  • Далечен промотор – далечната секвенца возводно од генот која може да содржи дополнителни регулаторни елементи, често со послабо влијание од непосредниот промотор.
    • Не ги вклучува засилувачите и другите регулаторни региони чие влијание е независно од позицијата и ориентацијата.
    • Врзувачко место за специфични транскрипциони фактори.

Бактериски[уреди | уреди извор]

Кај бактериите, промоторот содржи две кратки секвенца кои се наоѓаат околу 10 нуклеотиди и околу 35 нуклеотиди возводно од почетното место на транскрипција.

  • Секвенцата на -10 (-10 елементот) има консензус секвенца TATAAT.
  • Секвенцата на -35 (-35 елементот) има консензус секвенца TTGACA.
  • Оптимално растојание помеѓу -35 и -10 елементите изнесува 17 базни парови.
  • Некои промотори содржат една или повеќе возводни промоторни елементи,[7] со консензус секвенца 5'-AAAAAARNR-3' кога се наоѓа во -42 регионот; и консензус секвенца 5'-AWWWWWTTTTT-3' кога се наоѓа во -52 регионот; W = A или T; R = A или G; N = било која база).[8]

Горенаведените промоторни секвенци биваат препознаени само од страна на холоензимот на РНК полимеразата кој го содржи сигма-70. Холоензимите на РНК полимеразата кои содржат други сигма фактори препознаваат различни главни промоторни секвенци.

<-- возводно                                                                 низводно -->
5'-XXXXXXXPPPPPPXXXXXXPPPPPPXXXXGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGXXXX-3'
           -35        -10        Ген

Веројатност за присуство на секој од нуклеотидите[уреди | уреди извор]

 за -10 секвенца
 Т   А   Т   А   А   Т
77% 76% 60% 61% 56% 82%
 за -35 секвенца
 T   T   G   A   C   A
69% 79% 61% 56% 54% 54%

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. „Analysis of Biological Networks: Transcriptional Networks – Promoter Sequence Analysis“ (PDF). Tel Aviv University. конс. 30 December 2012. 
  2. Chromatin remodeling: from transcription to cancer.Cancer Genet. 2014 Sep;207(9):352-7.
  3. Promoter organization of the interferon-A genes differentially affects virus-induced expression and responsiveness to TBK1 and IKKepsilon. J Biol Chem. 2006 Feb 24;281(8):4856-66.
  4. Gene promoters show chromosome-specificity and reveal chromosome territories in humans. „BMC Genomics“ том  14 (278): 278. април 2013 г. doi:10.1186/1471-2164-14-278. PMID 23617842. 
  5. The RNA polymerase II core promoter. „Annual Review of Biochemistry“ том  72: 449–79. doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161520. PMID 12651739. 
  6. Regulation of gene expression via the core promoter and the basal transcriptional machinery. „Developmental Biology“ том  339 (2): 225–9. март 2010 г. doi:10.1016/j.ydbio.2009.08.009. PMID 19682982. 
  7. A third recognition element in bacterial promoters: DNA binding by the alpha subunit of RNA polymerase. „Science“ том  262 (5138): 1407–13. ноември 1993 г. doi:10.1126/science.8248780. PMID 8248780. Bibcode1993Sci...262.1407R. 
  8. Bacterial promoter architecture: subsite structure of UP elements and interactions with the carboxy-terminal domain of the RNA polymerase alpha subunit. „Genes & Development“ том  13 (16): 2134–47. август 1999 г. doi:10.1101/gad.13.16.2134. PMID 10465790. PMC: 316962. https://zenodo.org/record/1059086.