Hvordan fungerer transkripsjonsfaktorer

Transkripsjonsfaktorer er proteiner som binder til DNA for å regulere genuttrykket ved å fremme eller undertrykke genuttrykk. Derfor kan de enten være aktivatorer som slår "på" genuttrykket eller repressorene som slår "av" genuttrykket. Aktivering av genuttrykk gir en mRNA-kopi av genet i en prosess kjent som transkripsjon. Det styres av RNA-polymerase. Transkripsjonsfaktorbindingsstedene finnes innenfor regulatoriske elementer av genet oppstrøms for promotoren. Kort sagt, Hovedfunksjonen til transkripsjonsfaktorer er å bestemme tidspunktet, plasseringen og effektiviteten av transkripsjonen.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er transkripsjonsfaktorer
     - Definisjon, egenskaper, familier
2. Hvordan fungerer transkripsjonsfaktorer
     - Activators, Enhancers

Nøkkelbetingelser: Aktivatorer, Basale transkripsjonsfaktorer, Enhancers, Genuttrykk, Repressorer, Transkripsjonsfaktorer

Hva er transkripsjonsfaktorer

En transkripsjonsfaktor er et molekyl som regulerer uttrykket for et gen, enten ved å aktivere eller undertrykke transkripsjonen av genet. RNA-polymerase er enzymet som katalyserer transkripsjonen av et DNA-fragment kjent som et gen i et RNA-molekyl. Transkripsjonsfaktorer er hovedsakelig involvert i bestemmelse av tid, plassering og effektivitet av transkripsjon. Nøkkelfunksjonen til en transkripsjonsfaktor er at de inneholder minst en DNA-bindingsdomene (DBD). Omtrent 10% av gener i genomet er kodet for transkripsjonsfaktorer.

Fem familier med transkripsjonsfaktorer som deler strukturelle egenskaper kan identifiseres som nedenfor.

Transkripsjonsfaktorfamilier

Transkripsjonsfaktor Familie	Eksempel
Helix-sving-heliks	Okt-en
Helix-sløyfe-helix	E2A
Sinkfinger	Glukokortikoidreceptor, GATA-proteiner
Grunnleggende protein-leucin glidelås	Activator protein-1 (AP-1), cyklisk AMP-responselement-bindingsfaktor (CREB)
B-arkmotiver	Kjernefaktor-kB (NF-kB)

I begge prokaryotene letter eller forhindrer transkripsjonsfaktor binding av RNA-polymerase til promotoren. I tillegg til genregulering er transkripsjonsfaktorer også involvert i kromatinmodifikasjoner, RNA-spleising og siRNA-kontrollmekanismer.

Hvordan fungerer transkripsjonsfaktorer

Transkripsjonsfaktorer er proteinene som er ansvarlige for reguleringen av genuttrykk. Generelt bør RNA-polymerase gjenkjenne og binde til promotoren for initiering av transkripsjon. Promoter er regionen DNA som initierer transkripsjon av et bestemt gen. I prokaryoter binder RNA-polymerase seg selv til promotorområdet. I eukaryoter binder imidlertid RNA-polymerase til promotoren ved hjelp av noen andre transkripsjonsfaktorer kalt basale (generelle) transkripsjonsfaktorer.

Transkripsjonsfaktorer binder til sekvensene kjent som transkripsjonsfaktorbindingssteder funnet i cis-regulator-DNA-sekvensene av genet, oppstrøms for promotoren. Ved binding letter de eller hindrer bindingen av RNA-polymerase til promotoren. Transkripsjonsfaktorbindingsstedet kalles enten som enhancer eller lyddemper.  Forsterkerne slår genet "på" mens silencerne slår genet av "av". Transkripsjonsfaktorene som binder til forsterkerne og aktiverer genuttrykk er kjent som aktivatorer. De hjelper basale transkripsjonsfaktorer og / eller RNA-polymerase til å binde til promotoren. Virkningen av aktivatorer er vist i Figur 1.

Transkripsjonsfaktorene som binder til silencers og undertrykker genuttrykk er kjent som repressorer. Repressorer forhindrer basale transkripsjonsfaktorer og / eller RNA-polymeraser fra binding til promotoren. Selv om transkripsjonsfaktorbindingssteder er bortsett fra promotorregionen, tillater fleksibiliteten til DNA-strengen at sammenføring av både transkripsjonsfaktorbindingssteder og promotorregioner kommer sammen ved å danne en DNA-krets.

Ulike typer gener uttrykkes i forskjellige typer vev. Dette differensielle genuttrykket oppnås ved hjelp av transkripsjonsfaktorer. Disse gener består av flere forsterkere eller lyddempere.

Konklusjon

Genuttrykk må reguleres ut fra cellens krav. Transkripsjonsfaktorer er ansvarlige for reguleringen av genuttrykk. De binder enten til forsterker- eller lyddemperregionen, oppstrøms til promotoren av genet. Transkripsjonsfaktorene som binder til forsterkerområdene er kjent som aktivatorer, og de som binder til silencers er kjent som repressorer. Aktivatorer letter bindingen av RNA-polymerase til promotorområdet mens repressorer forhindrer binding av RNA-polymerase til promotorområdet.

Henvisning:

1. "Transkripsjonsfaktorer". Khan Academy, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Transkripsjonsfaktorer" Av Kelvinsong - Eget arbeid (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia