Transkripcioni faktor

Из Википедије, слободне енциклопедије

U molekularnoj biologiji i genetici, transkripcioni faktor (za sekvencu-specifični DNK-vezujući faktor) je protein koji se vezuje za specifične DNK sekvence, čime kontroliše prenos (ili transkripciju) genetičke informacije sa DNK na iRNK.[1][2] Transkripcioni faktori vrše tu funkciju sami ili u kompleksu sa drugim proteinima, putem promovisanja (kao aktivatori), ili blokiranja (kao represori) regrutovanja RNK polimeraza (enzima koji vrše transkripciju genetičke informacije sa DNK na RNK) za specifične gene.[3][4][5]

Transkripcioni faktori sadrže jedan ili više DNK-vezujućih domena (DBD), koji se vezuju za specifične DNK sekvence pored gene koje oni regulišu.[6][7] Dodatni proteini kao što su koaktivatori, remodelatori hromatina, histonske acetilaze, deacetilaze, kinaze, i metilaze, koji takođe učestvuju u regulaciji gena, nemaju DNK-vezujuće domene, i stoga nisu transkripcioni faktori.[8]

Konzervacija u različitim organizmima[уреди]

Transkripcioni faktori su esencijalni za regulaciju ekspresije gen. Posledica toga je da su prisutni u svim živim bićima. Broj transkripcionih faktora nađenih u organizmu raste sa veličinom genoma, i veći genomi teže da imaju veći broj transkripcionih faktora po genu.[9]

Postoji oko 2600 proteina u humanom genomu koji sadrže DNK-vezujuće domene, i za većinu njih se smatra da deluju kao transkripcioni faktori.[10] Stoga, aproksimativno 10% gena u genomskom kodu su transkripcioni faktori, što čini ovu familiju najvećom familijom humanih proteina. Štaviše, geni su često okruženi sa nekoliko veznih mesta za različite transkripcione faktore, i efikasna ekspresija tih gena zahteva združeno dejstvo nekoliko različitih faktora (vidi, na primer, hepatocitni nuklearni faktori). Kombinatorno korišćenje podskupa od oko 2000 ljudskih transkripcionih faktora s lakoćom omogućava jedinstvenu regulisanju svakog gena u ljudskom genomu tokom razvoja.[8]

Mehanizam[уреди]

Transkripcioni faktori se vezuju bilo za pojačivačke ili promoterske regione DNK gena koje regulišu. U zavisnosti od transkripcionog faktora, transkripcija gena je bilo pojačana ili umanjena. Transkripcioni faktori koriste mnoštvo mehanizama za regulaciju ekspresije gena.[11] Neki od njih su:

  • stabilizacija ili blokirane vezivanja RNK polimeraze za DNK
  • kataliza acetilacije ili deacetilacije histonskih proteina. Transkripcioni faktor može deluje direktno ili da regrutuje druge proteine sa tom katalitičkom aktivnošću. Mnogi transkripcioni faktori koriste jedan od dva suprotna mehanizama za regulaciju transkripcije:[12]
    • histonska acetiltransferaza (HAT) – acetiliše histonske proteine, čime se slavi veza između DNK i histona. Posledica toga je da je DNK pristupačnija za transkripciju, te se ona odvija u većoj meri
    • histonska deacetilaza (HDAC) – deacetiliše histonske proteine, čime se ojačava veza između DNK i histona. To čini DNK manje dostupnom za transkripciju, i stoga se ona odvaja u manjoj meri.
  • regrutovanje koaktivatorskih ili korepresorskih proteina u kompleks transkripcionog faktora i DNK[13]

Reference[уреди]

  1. ^ Latchman DS (1997). „Transcription factors: an overview“. Int. J. Biochem. Cell Biol. 29 (12): 1305–12. DOI:10.1016/S1357-2725(97)00085-X. PMID 9570129. 
  2. ^ Karin M (1990). „Too many transcription factors: positive and negative interactions“. New Biol. 2 (2): 126–31. PMID 2128034. 
  3. ^ Roeder RG (1996). „The role of general initiation factors in transcription by RNA polymerase II“. Trends Biochem. Sci. 21 (9): 327–35. DOI:10.1016/0968-0004(96)10050-5. PMID 8870495. 
  4. ^ Nikolov DB, Burley SK (1997). „RNA polymerase II transcription initiation: a structural view“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (1): 15–22. DOI:10.1073/pnas.94.1.15. PMC 33652. PMID 8990153. 
  5. ^ Lee TI, Young RA (2000). „Transcription of eukaryotic protein-coding genes“. Annu. Rev. Genet. 34: 77–137. DOI:10.1146/annurev.genet.34.1.77. PMID 11092823. 
  6. ^ Mitchell PJ, Tjian R (1989). „Transcriptional regulation in mammalian cells by sequence-specific DNA binding proteins“. Science 245 (4916): 371–8. DOI:10.1126/science.2667136. PMID 2667136. 
  7. ^ Ptashne M, Gann A (1997). „Transcriptional activation by recruitment“. Nature 386 (6625): 569–77. DOI:10.1038/386569a0. PMID 9121580. 
  8. ^ а б Brivanlou AH, Darnell JE (2002). „Signal transduction and the control of gene expression“. Science 295 (5556): 813–8. DOI:10.1126/science.1066355. PMID 11823631. 
  9. ^ van Nimwegen E (2003). „Scaling laws in the functional content of genomes“. Trends Genet. 19 (9): 479–84. DOI:10.1016/S0168-9525(03)00203-8. PMID 12957540. 
  10. ^ Babu MM, Luscombe NM, Aravind L, Gerstein M, Teichmann SA (2004). „Structure and evolution of transcriptional regulatory networks“. Curr. Opin. Struct. Biol. 14 (3): 283–91. DOI:10.1016/j.sbi.2004.05.004. PMID 15193307. 
  11. ^ Gill G (2001). „Regulation of the initiation of eukaryotic transcription“. Essays Biochem. 37: 33–43. PMID 11758455. 
  12. ^ Narlikar GJ, Fan HY, Kingston RE (February 2002). „Cooperation between complexes that regulate chromatin structure and transcription“. Cell 108 (4): 475–87. DOI:10.1016/S0092-8674(02)00654-2. PMID 11909519. 
  13. ^ Xu L, Glass CK, Rosenfeld MG (April 1999). „Coactivator and corepressor complexes in nuclear receptor function“. Curr. Opin. Genet. Dev. 9 (2): 140–7. DOI:10.1016/S0959-437X(99)80021-5. PMID 10322133. 

Literatura[уреди]

Dodatna literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]