Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czynniki transkrypcyjne – część 1
Czynniki transkrypcyjne – część 1
Procesy replikacji, transkrypcji i translacji odpowiadają za prawidłowe utrzymywanie funkcji życiowych wszystkich organizmów oraz ich rozwój i rozmnażanie. Jedną z podstawowych cech genomu jest to, że koduje on informacje dotyczące struktury i funkcji wszystkich białek występujących w danym ustroju, natomiast sam proces ich powstawania jest kontrolowany, w sposób pośredni, przez szereg specyficznych białek określanych mianem czynników transkrypcyjnych. Odpowiadają one za indukcję procesu transkrypcji. W odróżnieniu od replikacji, transkrypcji nigdy nie ulega cała nić DNA, a jedynie jej fragment – gen – kodujący białko, na które akurat istnieje zapotrzebowanie w organizmie. Miarą tego zapotrzebowania jest intensywność sygnału przekazywanego sobie nawzajem przez poszczególne białkowe lub niebiałkowe cząsteczki chemiczne w obrębie komórek. Zadaniem czynników transkrypcyjnych, oprócz samej indukcji transkrypcji, jest „skierowanie” danego sygnału w konkretne miejsce na nici DNA. Miejscem tym jest promotor genu kodującego to białko.

Podział czynników transkrypcyjnych

U organizmów eukariotycznych czynniki transkrypcyjne zasadniczo dzielą się na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią ogólne czynniki transkrypcyjne (GTF, ang. general transcription factors), odpowiadające za wskazanie miejsca rozpoczęcia transkrypcji oraz za samo jej rozpoczęcie. Druga grupa składa się ze specyficznych czynników transkrypcyjnych (STF, ang. specific transcription factors), których rola ogranicza się do przyspieszania lub hamowania transkrypcji konkretnych genów w odpowiedzi na sygnały wysyłane przez komórkę do jądra komórkowego. Czynniki grupy pierwszej pozostają aktywne przez cały czas, gdyż odpowiadają za prawidłowy przebieg transkrypcji w stanie podstawowym, czynniki specyficzne natomiast ulegają aktywacji bądź inhibicji, w zależności od zapotrzebowania komórek na konkretne białka.

 

Ogólne czynniki transkrypcyjne

Ogólne czynniki transkrypcyjne wchodzą w skład tzw. kompleksu preinicjacyjnego, który łączy się z nicią DNA w obrębie promotora danego genu, rozpoczynając przy tym proces inicjacji transkrypcji. Czynników tych jest 6, a każdy z nich posiada nieco inną funkcję:

  • TFIIA– wchodzi w interakcję z białkiem TBP (ang. TATA-binding protein), które odpowiada za przyłączanie się całego kompleksu do sekwencji TATA, położonej w obrębie promotora transkrypcji; białko TBP jest częścią czynnika TFIID;
  • TFIIB– rola tego czynnika jest taka sama, jak w przypadku TFIIA: łączy się on z białkiem TBP stabilizując cały kompleks;
  • TFIID– czynnik zbudowany z kilku podjednostek: białka TBP oraz 16 białek TAF (ang. TBP-associated factors), odpowiada za przyłączanie kompleksu do promotora;
  • TFIIE– rozplata helisę DNA w miejscu łączenia, po czym wiąże się z pojedynczą nicią za pomocą motywu palca cynkowego, co zapobiega ponownemu spleceniu helisy;
  • TFIIF– odpowiada za przyłączanie polimerazy RNA II do kompleksu preinicjacyjnego, zapobiega związaniu się enzymu w złym miejscu;
  • TFIIH– czynnik ten posiada aktywność helikazy oraz ATPazy – dzięki temu dokonuje ciągłego rozplatania nici po rozpoczęciu procesu transkrypcji.

 

W skład kompleksu preinicjacyjnego, oprócz ogólnych czynników transkrypcyjnych, wchodzi również polimeraza RNA II, która dokonuje syntezy pojedynczej nici pre-mRNA na matrycy nici kodującej w DNA. Gotowe pre-mRNA ulega obróbce posttranskrypcyjnej i przekształca się w mRNA, stanowiące matrycę do biosyntezy białek w procesie translacji. Inicjacja transkrypcji kończy się w chwili, w której wszystkie białka kompleksu są ze sobą połączone i ulegają przemieszczeniu od promotora do miejsca startu.

 

W kolejnej części artykułu: charakterystyka specyficznych czynników transkrypcyjnych.

 

Michał Szewczuk

Źródła

Bibliografia:

  • Lee T. I., Young R. A., Transcription of eucaryotic protein-coding genes, Annual Review of Genetics 34 (2000) 77-137
  • Lemon B., Tjian R., Orchestrated response: a symphony of transcription factors for gene control, Genes & Development 14 (2000) 2551-2569
  • Orphanides G., Lagrange T., Reinberg D., The general transcription factors of RNA polymerase II, Genes & Development 10 (1996) 2657-2683
KOMENTARZE
news

<Lipiec 2020>

pnwtśrczptsbnd
29
30
NutraFood Poland
2020-06-30 do 2020-07-02
Oznaczanie probówek PCR
2020-06-30 do 2020-06-30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
Newsletter