La región flanqueante 5′ es una región de ADN que está adyacente al extremo 5′ del gen. La región flanqueante 5′ contiene el promotor y puede contener potenciadores u otros sitios de unión a proteínas. Es la región de ADN que no se transcribe en ARN. No debe confundirse con la región 5′ no traducida , esta región no se transcribe en ARN ni se traduce en una proteína funcional . Estas regiones funcionan principalmente en la regulación de la transcripción genética . Las regiones flanqueantes 5′ se clasifican entre procariotas y eucariotas .
En los eucariotas, la región flanqueante 5′ tiene un conjunto complejo de elementos reguladores como potenciadores , silenciadores y promotores . El elemento promotor principal en eucariotas es la caja TATA . Otros elementos promotores que se encuentran en las regiones flanqueantes 5′ eucariotas incluyen elementos iniciadores , elemento promotor central descendente , caja CAAT y la caja GC . [1]
Los potenciadores son secuencias de ADN que se encuentran en las regiones flanqueantes 5' de los genes eucariotas y que afectan la transcripción. Si un factor de transcripción se une a un potenciador en una región flanqueante 5', la cadena de ADN se dobla de manera que el factor de transcripción que está unido al potenciador también puede unirse al promotor de un gen. Esto conduce al reclutamiento de la ARN polimerasa y la interacción con los factores de transcripción y el promotor, y a una tasa de transcripción general más alta que el nivel basal. [2] Aunque los potenciadores suelen estar presentes aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción , pueden estar presentes en cualquier parte del gen de interés o alrededor de él. [3]
Los silenciadores son secuencias de ADN que se encuentran en la región flanqueante 5′ de los genes eucariotas y que ayudan a silenciar un gen. Pueden encontrarse aguas arriba, aguas abajo o dentro del gen de interés. [3] Cuando los represores se unen a los silenciadores, actúan de manera similar a los potenciadores y se inclinan para evitar la interacción de la ARN polimerasa con los promotores. Esto silencia el gen y, por lo tanto, este no se expresará en la célula.
La caja TATA está presente en todos los genes que se transcriben mediante la ARN polimerasa II , que es la mayoría de los genes eucariotas. La unión de la caja TATA con la proteína de unión TATA inicia la formación de un complejo de factores de transcripción. A esto le sigue la unión del factor de transcripción TFIID , que luego recluta a TFIIB , TFIIF , la ARN polimerasa II y TFIIH (en ese orden) para formar un complejo de iniciación . [1] Normalmente tiene una longitud de 10 nucleótidos y está presente entre -30 y -20 nucleótidos antes del sitio de inicio de la transcripción, en la región promotora central . [2]
La caja CAAT es un elemento crucial de la región flanqueante 5′ de los genomas eucariotas. Un factor de transcripción específico llamado proteína de unión a CAAT se une a esta región y ayuda en la transcripción en eucariotas. Normalmente tiene una longitud de 10 nucleótidos y está presente entre -80 y -70 nucleótidos antes del sitio de inicio de la transcripción, en la región promotora proximal . [2]
Los procariotas sólo tienen tres elementos promotores: dos elementos están presentes -35 y -10 nucleótidos antes del sitio de inicio de la transcripción, y el tercero está directamente antes del sitio de inicio de la transcripción. Los elementos promotores procariotas no son idénticos entre especies, pero tienen una secuencia de consenso de 6 nucleótidos cada uno. La ARN polimerasa bacteriana se une a estas regiones para alinearse y comenzar la transcripción. Las secuencias promotoras que difieren de la secuencia de consenso generalmente se transcriben de manera menos eficiente. Además, las mutaciones inducidas en estas secuencias promotoras -35 y -10 han demostrado ser perjudiciales para la transcripción. [4]
Los SNP flanqueantes son polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) que aparecen en la región flanqueante. Los polimorfismos en esta región pueden conducir a cambios en la regulación de la transcripción . [5] También se han asociado con una serie de enfermedades. Una inserción de 12 pares de bases en la región flanqueante 5' del gen de la cistatina B se ha relacionado con algunas personas con enfermedad de Unverricht-Lundborg . [6] Los polimorfismos en la región flanqueante 5' del gen DRD4 se han relacionado con el TDAH , la esquizofrenia y el abuso de metanfetamina . [7] Las inserciones y deleciones en la región flanqueante 5' del gen de la insulina se han asociado con la diabetes tipo 2. [8] [9] Los polimorfismos en la región flanqueante 5' del gen que codifica la oxitocina se han relacionado con mutaciones en la función promotora, lo que en última instancia conduce a posibles trastornos relacionados con los niveles y la funcionalidad alterados de la oxitocina. [10]