Hoe werken transcriptiefactoren?

Transcriptiefactoren zijn eiwitten die aan DNA binden om de genexpressie te reguleren door genexpressie te bevorderen of te onderdrukken. Daarom kunnen ze activators zijn die de genexpressie of repressors "aan" zetten die de genexpressie "uitschakelen". De activering van genexpressie produceert een mRNA-kopie van het gen in een proces dat bekend staat als transcriptie. Het wordt bestuurd door RNA-polymerase. De transcriptiefactorbindingsplaatsen worden gevonden binnen de regulerende elementen van het gen, stroomopwaarts van de promotor. In het kort, de belangrijkste functie van transcriptiefactoren is bepalen de tijd, locatie en de efficiëntie van transcriptie.

Key Areas Covered

1. Wat zijn transcriptiefactoren
     - Definitie, kenmerken, families
2. Hoe werken transcriptiefactoren?
     - Activators, Enhancers

Sleutelbegrippen: activatoren, basale transcriptiefactoren, enhancers, genexpressie, repressoren, transcriptiefactoren

Wat zijn transcriptiefactoren

Een transcriptiefactor is een molecuul dat de expressie van een gen reguleert door de transcriptie van het gen te activeren of te onderdrukken. RNA-polymerase is het enzym dat de transcriptie van een DNA-fragment dat bekend staat als een gen in een RNA-molecuul katalyseert. Transcriptiefactoren zijn voornamelijk betrokken bij de bepaling van tijd, locatie en de efficiëntie van transcriptie. Het belangrijkste kenmerk van een transcriptiefactor is dat ze er minstens één bevatten DNA-bindend domein (DBD). Ongeveer 10% van de genen in het genoom is gecodeerd voor transcriptiefactoren.

Vijf families van transcriptiefactoren die structurele kenmerken delen, kunnen worden geïdentificeerd zoals hieronder.

Transcriptiefactor Families

Transcriptiefactor Familie	Voorbeeld
Helix-turn-helix	Oct-1
Helix-loop-helix	E2A
Zinkvinger	Glucocorticoïde receptor, GATA-eiwitten
Basic eiwit-leucineritssluiting	Activator-eiwit-1 (AP-1), cyclische AMP responselement-bindende factor (CREB)
Β-vel motieven	Nucleaire factor-KB (NF-KB)

In beide prokaryoten faciliteren of voorkomen transcriptiefactoren de binding van RNA-polymerase aan de promotor. Naast genregulatie zijn transcriptiefactoren ook betrokken bij chromatine-modificaties, RNA-splitsing en siRNA-controlemechanismen.

Hoe werken transcriptiefactoren?

Transcriptiefactoren zijn de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de regulatie van genexpressie. In het algemeen zou RNA-polymerase de promotor moeten herkennen en binden voor het initiëren van transcriptie. Promoter is het gebied van DNA dat de transcriptie van een bepaald gen initieert. In prokaryoten bindt RNA-polymerase zelf aan het promotorgebied. Bij eukaryoten bindt RNA-polymerase echter aan de promotor met de hulp van enkele andere genoemde transcriptiefactoren basale (algemene) transcriptiefactoren.

Transcriptiefactoren binden aan de sequenties die bekend staan ​​als transcriptiefactorbindingsplaatsen die worden gevonden in de cis-regulerende DNA-sequenties van het gen, stroomopwaarts van de promoter. Na binding, vergemakkelijken ze of voorkomen ze de binding van RNA-polymerase aan de promotor. De bindingsplaats voor de transcriptiefactor wordt genoemd als de enhancer of geluiddemper.  De enhancers zetten het gen "aan" terwijl de geluiddempers het gen "uit" zetten. De transcriptiefactoren die binden aan de enhancers en de genexpressie activeren, staan ​​bekend als activators. Ze helpen basale transcriptiefactoren en / of RNA-polymerase binden aan de promotor. De actie van activators wordt getoond in Figuur 1.

De transcriptiefactoren die binden aan de geluiddempers en de genexpressie onderdrukken staan ​​bekend als repressors. Repressoren voorkomen dat de basale transcriptiefactoren en / of RNA-polymerasen binden aan de promotor. Hoewel bindingsplaatsen voor transcriptiefactoren buiten het promotergebied liggen, maakt de flexibiliteit van de DNA-streng het mogelijk dat het verbinden van zowel transcriptiefactorbindingsplaatsen als promotorgebieden samenkomt door het vormen van een DNA-lus..

Verschillende soorten genen komen tot uitdrukking in verschillende soorten weefsels. Deze differentiële genexpressie wordt bereikt door middel van transcriptiefactoren. Deze genen zijn samengesteld uit verschillende versterkers of geluiddempers.

Conclusie

Genexpressie moet worden gereguleerd op basis van de vereisten van de cel. Transcriptiefactoren zijn verantwoordelijk voor de regulatie van genexpressie. Ze binden zich aan het enhancer- of silencergebied, stroomopwaarts van de promotor van het gen. De transcriptiefactoren die binden aan de enhancerregio's staan ​​bekend als activators en degenen die binden aan de silencers zijn bekend als repressors. Activatoren vergemakkelijken de binding van RNA-polymerase aan het promotergebied terwijl repressoren de binding van RNA-polymerase aan het promotergebied voorkomen.

Referentie:

1. "Transcriptiefactoren." Khan Academy, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Transcriptiefactoren" door Kelvinsong - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia