stringtranslate.com

Factor de transcripción general

Factores de transcripción. En la parte media encima del promotor, la parte de color rosa de los factores de transcripción son los Factores Generales de Transcripción.

Los factores de transcripción generales ( GTF ), también conocidos como factores de transcripción basales, son una clase de factores de transcripción de proteínas que se unen a sitios específicos ( promotor ) en el ADN para activar la transcripción de información genética del ADN al ARN mensajero . Los GTF, la ARN polimerasa y el mediador (un complejo multiproteico) constituyen el aparato transcripcional básico que primero se une al promotor y luego inicia la transcripción. [1] Los GTF también están íntimamente involucrados en el proceso de regulación genética, y la mayoría son necesarios para la vida. [2]

Un factor de transcripción es una proteína que se une a secuencias específicas de ADN ( potenciador o promotor), ya sea sola o con otras proteínas en un complejo, para controlar la tasa de transcripción de información genética del ADN al ARN mensajero promoviendo (sirviendo como activador ) o bloquear (sirviendo como represor ) el reclutamiento de la ARN polimerasa. [3] [4] [5] [6] [7] Como clase de proteína, los factores de transcripción generales se unen a promotores a lo largo de la secuencia de ADN o forman un gran complejo de preiniciación de la transcripción para activar la transcripción. Los factores de transcripción generales son necesarios para que se produzca la transcripción. [8] [9] [10]

Tipos

En las bacterias , el inicio de la transcripción requiere una ARN polimerasa y un único GTF: el factor sigma .

Complejo de preiniciación de la transcripción

En arqueas y eucariotas , el inicio de la transcripción requiere una ARN polimerasa y un conjunto de múltiples GTF para formar un complejo de preiniciación de la transcripción. El inicio de la transcripción mediante la ARN polimerasa II eucariótica implica los siguientes GTF: [7] [11]

Función y mecanismo

en bacterias

Un factor sigma es una proteína necesaria sólo para el inicio de la síntesis de ARN en bacterias. [12] Los factores sigma proporcionan especificidad de reconocimiento del promotor de la ARN polimerasa (RNAP) y contribuyen a la separación de las cadenas de ADN, disociando luego de la enzima central de la ARN polimerasa después del inicio de la transcripción. [13] El núcleo de la ARN polimerasa se asocia con el factor sigma para formar la holoenzima de la ARN polimerasa. El factor sigma reduce la afinidad de la ARN polimerasa por el ADN inespecífico al tiempo que aumenta la especificidad por los promotores, lo que permite que la transcripción se inicie en los sitios correctos. La enzima central de la ARN polimerasa tiene cinco subunidades ( subunidades proteicas ) (~400 kDa ). [14] Debido a la asociación de la ARN polimerasa con el factor sigma, la ARN polimerasa completa tiene 6 subunidades: la subunidad sigma, además de las dos alfa (α), una beta (β), una beta prima (β'), y una subunidad omega (ω) que forma la enzima central (~450 kDa). Además, muchas bacterias pueden tener múltiples factores σ alternativos. El nivel y la actividad de los factores σ alternativos están altamente regulados y pueden variar según las señales ambientales o de desarrollo. [15]

En arqueas y eucariotas

El complejo de preiniciación de la transcripción es un gran complejo de proteínas necesario para la transcripción de genes codificadores de proteínas en eucariotas y arqueas. Se adhiere al promotor del ADN (es decir, caja TATA) y ayuda a posicionar la ARN polimerasa II en los sitios de inicio de la transcripción genética, desnaturaliza el ADN y luego inicia la transcripción. [7] [16] [17] [18]

Conjunto del complejo de preiniciación de la transcripción.

El ensamblaje del complejo de preiniciación de la transcripción sigue estos pasos:

  1. La proteína de unión a TATA (TBP), una subunidad de TFIID (el GTF más grande) se une al promotor (caja TATA), creando una curva pronunciada en el ADN del promotor. Luego, las interacciones TBP-TFIIA reclutan a TFIIA para el promotor.
  2. Las interacciones TBP-TFIIB reclutan a TFIIB para el promotor. La ARN polimerasa II y TFIIF se ensamblan para formar el complejo Polimerasa II. TFIIB ayuda a que el complejo Pol II se una correctamente.
  3. Luego, TFIIE y TFIIH se unen al complejo y forman el complejo de preiniciación de la transcripción. TFIIA/B/E/H se retira una vez que comienza la elongación del ARN. TFIID permanecerá hasta que finalice el alargamiento.
  4. Las subunidades dentro de TFIIH que tienen actividad ATPasa y helicasa crean una tensión superhélice negativa en el ADN. Esta tensión superhélice negativa hace que aproximadamente una vuelta de ADN se desenrolle y forme la burbuja de transcripción.
  5. La cadena plantilla de la burbuja de transcripción se acopla con el sitio activo de la ARN polimerasa II y luego comienza la síntesis de ARN.

Referencias

  1. ^ Pierce, Benjamín A. (2012). La genética un enfoque conceptual (4ª ed.). Nueva York: WH Freeman. págs. 364–367. ISBN 978-1-4292-3250-0.
  2. ^ Dillon, Niall (2006). "Regulación genética y organización de la cromatina a gran escala en el núcleo". Investigación de cromosomas . 14 (1): 117–26. doi :10.1007/s10577-006-1027-8. PMID  16506101. S2CID  28667905.
  3. ^ Latchman, David S. (diciembre de 1997). "Factores de transcripción: una descripción general". La Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular . 29 (12): 1305–12. doi :10.1016/S1357-2725(97)00085-X. PMC 2002184 . PMID  9570129. 
  4. ^ Karin, M. (febrero de 1990). "Demasiados factores de transcripción: interacciones positivas y negativas". El nuevo biólogo . 2 (2): 126–31. PMID  2128034.
  5. ^ Roeder, Robert G. (septiembre de 1996). "El papel de los factores de iniciación generales en la transcripción por la ARN polimerasa II". Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 21 (9): 327–35. doi :10.1016/S0968-0004(96)10050-5. PMID  8870495.
  6. ^ Nikolov, DB; Burley, SK (1997). "Inicio de la transcripción de la ARN polimerasa II: una visión estructural". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (1): 15-22. Código bibliográfico : 1997PNAS...94...15N. doi : 10.1073/pnas.94.1.15 . PMC 33652 . PMID  8990153. 
  7. ^ abc Lee, Tong Ihn; Joven, Richard A. (2000). "Transcripción de genes codificadores de proteínas eucarióticas". Revista Anual de Genética . 34 (1): 77-137. doi :10.1146/annurev.genet.34.1.77. PMID  11092823.
  8. ^ Weinzierl, Robert DO (1999). Mecanismos de expresión genética: estructura, función y evolución de la maquinaria transcripcional basal . Londres: Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-126-9.
  9. ^ Reese, Joseph C. (abril de 2003). "Factores de transcripción basales". Opinión actual en genética y desarrollo . 13 (2): 114–8. doi :10.1016/S0959-437X(03)00013-3. PMID  12672487.
  10. ^ Shilatifard, Ali; Conaway, Ronald C.; Conaway, Joan Weliky (2003). "El complejo de elongación de la ARN polimerasa II". Revista Anual de Bioquímica . 72 (1): 693–715. doi : 10.1146/annurev.biochem.72.121801.161551. PMID  12676794.
  11. ^ Huérfanides, George; Lagrange, Thierry; Reinberg, Danny (noviembre de 1996). "Los factores de transcripción generales de la ARN polimerasa II". Genes y desarrollo . 10 (21): 2657–83. doi : 10.1101/gad.10.21.2657 . PMID  8946909.Icono de acceso abierto
  12. ^ Gruber, Tanja M.; Gross, Carol A. (octubre de 2003). "Múltiples subunidades sigma y partición del espacio de transcripción bacteriana". Revista Anual de Microbiología . 57 : 441–66. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.090913. PMID  14527287.
  13. ^ Borujov, Sergei; Nudler, Evgeny (abril de 2003). "Holoenzima de ARN polimerasa: estructura, función e implicaciones biológicas". Opinión actual en microbiología . 6 (2): 93-100. doi :10.1016/S1369-5274(03)00036-5. ISSN  1369-5274. PMID  12732296.
  14. ^ Ebright, Richard H. (diciembre de 2000). "ARN polimerasa: similitudes estructurales entre la ARN polimerasa bacteriana y la ARN polimerasa II eucariótica". Revista de biología molecular . 304 (5): 687–98. doi :10.1006/jmbi.2000.4309. PMID  11124018.
  15. ^ Chandrangsu, Pete; Helmann, John D. (marzo de 2014). "Factores sigma en la expresión genética". Enciclopedia de Ciencias de la Vida . Chichester: John Wiley & Sons Ltd. doi : 10.1002/9780470015902.a0000854.pub3. ISBN 978-0-470-01590-2.
  16. ^ Kornberg, Roger D. (7 de agosto de 2007). "La base molecular de la transcripción eucariota". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (32): 12955–61. Código Bib : 2007PNAS..10412955K. doi : 10.1073/pnas.0704138104 . PMC 1941834 . PMID  17670940. 
  17. ^ Kim, Tae Kyung; Lagrange, Thierry; Wang, Yuh-Hwa; Griffith, Jack D.; Reinberg, Danny; Ebright, Richard H. (11 de noviembre de 1997). "Trayectoria del ADN en el complejo de preiniciación de la transcripción de la ARN polimerasa II". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (23): 12268–73. Código bibliográfico : 1997PNAS...9412268K. doi : 10.1073/pnas.94.23.12268 . PMC 24903 . PMID  9356438. 
  18. ^ Kim, Tae Kyung; Ebright, Richard H .; Reinberg, Danny (mayo de 2000). "Mecanismo de fusión del promotor dependiente de ATP por el factor de transcripción IIH". Ciencia . 288 (5470): 1418–22. Código Bib : 2000 Ciencia... 288.1418K. doi : 10.1126/ciencia.288.5470.1418. PMID  10827951.

enlaces externos