Общие факторы транскрипции и сигма-факторы: механизмы инициации транскрипции.
General transcription factor
Общие факторы транскрипции (GTF): белки, запускающие синтез РНК из ДНК. Важны для регуляции генов и жизненно необходимы. Основа транскрипционного аппарата.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Класс белков – факторов транскрипции
Class of protein transcription factors
Общие факторы транскрипции (GTF), также известные как базальные факторы транскрипции, представляют собой класс белков – факторов транскрипции, которые связываются со специфическими участками (промоторами) на ДНК для активации транскрипции генетической информации с ДНК на матричную РНК (мРНК). GTF, РНК-полимераза и медиатор (мультипротеиновый комплекс) составляют базовый транскрипционный аппарат, который сначала связывается с промотором, а затем запускает транскрипцию. GTF также тесно связаны с процессом регуляции генов, и большинство из них необходимы для жизни. Фактор транскрипции – это белок, который связывается со специфическими последовательностями ДНК (энхансером или промотором) либо самостоятельно, либо с другими белками в комплексе, для контроля скорости транскрипции генетической информации с ДНК на мРНК, стимулируя (выступая в роли активатора) или блокируя (выступая в роли репрессора) рекрутирование РНК-полимеразы. Как класс белков, общие факторы транскрипции связываются с промоторами вдоль последовательности ДНК или формируют крупный преинициационный комплекс транскрипции для активации транскрипции. Общие факторы транскрипции необходимы для осуществления транскрипции.
General transcription factors (GTFs), also known as basal transcriptional factors, are a class of protein transcription factors that bind to specific sites (promoter) on DNA to activate transcription of genetic information from DNA to messenger RNA. GTFs, RNA polymerase, and the mediator (a multi protein complex) constitute the basic transcriptional apparatus that first bind to the promoter, then start transcription. GTFs are also intimately involved in the process of gene regulation, and most are required for life. A transcription factor is a protein that binds to specific DNA sequences (enhancer or promoter), either alone or with other proteins in a complex, to control the rate of transcription of genetic information from DNA to messenger RNA by promoting (serving as an activator) or blocking (serving as a repressor) the recruitment of RNA polymerase. As a class of protein, general transcription factors bind to promoters along the DNA sequence or form a large transcription preinitiation complex to activate transcription. General transcription factors are necessary for transcription to occur.
В бактериях
Сигма-фактор – это белок, необходимый только для инициации синтеза РНК у бактерий. Сигма-факторы обеспечивают специфичность распознавания промотора РНК-полимеразой (РНКП) и способствуют разделению цепей ДНК, после чего диссоциируют от основного фермента РНК-полимеразы после начала транскрипции. Основной фермент РНК-полимеразы ассоциирует с сигма-фактором, образуя РНК-полимеразу голофермент. Сигма-фактор снижает сродство РНК-полимеразы к неспецифической ДНК, повышая специфичность к промоторам, что позволяет транскрипции начинаться в правильных участках. Основной фермент РНК-полимеразы состоит из пяти субъединиц (белковых субъединиц) (~400 кДа). В результате ассоциации РНК-полимеразы с сигма-фактором, полная РНК-полимераза имеет 6 субъединиц: сигма-субъединица, а также две альфа (α), одна бета (β), одна бета-штрих (β') и одна омега (ω) субъединицы, составляющие основной фермент (~450 кДа). Кроме того, многие бактерии могут иметь несколько альтернативных σ-факторов. Уровень и активность альтернативных σ-факторов строго регулируются и могут изменяться в зависимости от сигналов окружающей среды или сигналов развития.
A sigma factor is a protein needed only for initiation of RNA synthesis in bacteria. Sigma factors provide promoter recognition specificity to the RNA polymerase (RNAP) and contribute to DNA strand separation, then dissociating from the RNA polymerase core enzyme following transcription initiation. The RNA polymerase core associates with the sigma factor to form RNA polymerase holoenzyme. Sigma factor reduces the affinity of RNA polymerase for nonspecific DNA while increasing specificity for promoters, allowing transcription to initiate at correct sites. The core enzyme of RNA polymerase has five subunits (protein subunits) (~400 kDa). Because of the RNA polymerase association with sigma factor, the complete RNA polymerase therefore has 6 subunits: the sigma subunit in addition to the two alpha (α), one beta (β), one beta prime (β'), and one omega (ω) subunits that make up the core enzyme(~450 kDa). In addition, many bacteria can have multiple alternative σ factors. The level and activity of the alternative σ factors are highly regulated and can vary depending on environmental or developmental signals.
В археях и эукариотах
Комплекс преинициации транскрипции — это крупный комплекс белков, необходимый для транскрипции генов, кодирующих белки, у эукариот и архей. Он присоединяется к промотору ДНК (т. е. к TATA-боксу) и помогает позиционировать РНК-полимеразу II относительно стартовых участков транскрипции гена, осуществляет денатурацию ДНК и затем запускает транскрипцию.
The transcription preinitiation complex is a large complex of proteins that is necessary for the transcription of protein coding genes in eukaryotes and archaea. It attaches to the promoter of the DNA (e. i., TATA box) and helps position the RNA polymerase II to the gene transcription start sites, denatures the DNA, and then starts transcription.