Come funzionano i fattori di trascrizione
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I fattori di trascrizione sono proteine che si legano al DNA per regolare l'espressione genica promuovendo o sopprimendo l'espressione genica. Pertanto, possono essere attivatori che attivano l'espressione genica o i repressori che disattivano l'espressione genica. L'attivazione dell'espressione genica produce una copia di mRNA del gene in un processo noto come trascrizione. È governato dalla RNA polimerasi. I siti di legame del fattore di trascrizione si trovano all'interno degli elementi regolatori del gene, a monte del promotore. In breve, la funzione principale dei fattori di trascrizione è determinare il tempo, la posizione e l'efficienza della trascrizione.
Aree chiave coperte
1. Quali sono i fattori di trascrizione
- Definizione, caratteristiche, famiglie
2. Come funzionano i fattori di trascrizione
- Attivatori, potenziatori
Termini chiave: attivatori, fattori di trascrizione basale, potenziatori, espressione genica, repressori, fattori di trascrizione
Quali sono i fattori di trascrizione
Un fattore di trascrizione è una molecola che regola l'espressione di un gene o attivando o reprimendo la trascrizione del gene. L'RNA polimerasi è l'enzima che catalizza la trascrizione di un frammento di DNA noto come un gene in una molecola di RNA. I fattori di trascrizione sono principalmente coinvolti nella determinazione del tempo, della posizione e dell'efficienza della trascrizione. La caratteristica chiave di un fattore di trascrizione è che contengono almeno uno Dominio di legame al DNA (DBD). Approssimativamente, il 10% dei geni nel genoma sono codificati per i fattori di trascrizione.
Cinque famiglie di fattori di trascrizione che condividono le caratteristiche strutturali possono essere identificate come di seguito.
Famiglie di fattori di trascrizione
| Famiglia di fattori di trascrizione | Esempio |
| Helix-turn-elica | Ottobre-1 |
| Elica-ansa-elica | E2A |
| Dito di zinco | Recettore glucocorticoide, proteine GATA |
| Cerniera basica proteica-leucina | Activator protein-1 (AP-1), fattore di associazione degli elementi di risposta ciclica AMP (CREB) |
| Motivi a fogli Β | Fattore nucleare-kB (NF-kB) |
In entrambi i procarioti, i fattori di trascrizione facilitano o impediscono il legame della RNA polimerasi al promotore. Oltre alla regolazione genica, i fattori di trascrizione sono anche coinvolti nelle modifiche della cromatina, splicing dell'RNA e meccanismi di controllo siRNA.
Come funzionano i fattori di trascrizione
I fattori di trascrizione sono le proteine responsabili della regolazione dell'espressione genica. Generalmente, l'RNA polimerasi dovrebbe riconoscere e legarsi al promotore per l'inizio della trascrizione. Il promotore è la regione del DNA che avvia la trascrizione di un particolare gene. Nei procarioti, la RNA polimerasi si lega alla regione del promotore. Tuttavia, negli eucarioti, la RNA polimerasi si lega al promotore con l'aiuto di altri fattori di trascrizione chiamati fattori di trascrizione basali (generali).
I fattori di trascrizione si legano alle sequenze note come siti di legame del fattore di trascrizione trovati all'interno delle sequenze di DNA del cis-regolatore del gene, a monte del promotore. Dopo il legame, facilitano o impediscono il legame della RNA polimerasi al promotore. Il sito di legame del fattore di trascrizione è chiamato come il enhancer o silenziatore. Gli enhancers attivano il gene mentre i silenziatori disattivano il gene. I fattori di trascrizione che si legano agli stimolatori e attivano l'espressione genica sono noti come attivatori. Aiutano i fattori di trascrizione basale e / o RNA polimerasi a legarsi al promotore. L'azione degli attivatori è mostrata in Figura 1.
I fattori di trascrizione che si legano ai silenziatori e reprimono l'espressione genica sono noti come repressori. I repressori impediscono ai fattori di trascrizione basale e / o alle RNA polimerasi di legarsi al promotore. Sebbene i siti di legame del fattore di trascrizione siano separati dalla regione del promotore, la flessibilità del filamento di DNA consente l'unione di entrambi i siti di legame del fattore di trascrizione e le regioni del promotore per riunirsi formando un ciclo del DNA.
Diversi tipi di geni sono espressi in diversi tipi di tessuti. Questa espressione genica differenziale è ottenuta per mezzo di fattori di trascrizione. Questi geni sono composti da diversi potenziatori o silenziatori.
Conclusione
L'espressione genica deve essere regolata in base ai requisiti della cellula. I fattori di trascrizione sono responsabili della regolazione dell'espressione genica. Si legano alla regione di potenziamento o silenziatore, a monte del promotore del gene. I fattori di trascrizione che si legano alle regioni enhancer sono noti come attivatori e quelli che si legano ai silenziatori sono noti come repressori. Gli attivatori facilitano il legame della RNA polimerasi alla regione del promotore mentre i repressori impediscono il legame della RNA polimerasi alla regione del promotore.
Riferimento:
1. "Fattori di trascrizione". Khan Academy, Disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Fattori di trascrizione" di Kelvinsong - Opera personale (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
