El elemento iniciador ( Inr ) , a veces denominado motivo iniciador , es un promotor central que es similar en función a la caja Pribnow (en procariotas ) o la caja TATA (en eucariotas ). El Inr es el promotor funcional más simple que puede dirigir la iniciación de la transcripción sin una caja TATA funcional. Tiene la secuencia de consenso YYANWYY en humanos. [a] [1] De manera similar a la caja TATA, el elemento Inr facilita la unión del factor de transcripción II D ( TFIID ). [1] El Inr funciona mejorando la afinidad de unión y fortaleciendo el promotor.
El elemento iniciador (Inr) es la secuencia más común que se encuentra en el sitio de inicio de la transcripción de los genes eucariotas. Es un elemento de 17 pb. Inr en humanos fue explicado y secuenciado por primera vez por dos biólogos del MIT, Stephen T. Smale y David Baltimore en 1989. [2] Su investigación mostró que el promotor Inr es capaz de iniciar la transcripción basal en ausencia de la caja TATA. En presencia de una caja TATA u otros promotores, el Inr aumenta la eficiencia de la transcripción al trabajar junto con los promotores para unirse a la ARN polimerasa II . Un gen con ambos tipos de promotores tendrá una mayor fuerza de unión al promotor, una activación más fácil y niveles más altos de actividad de transcripción. El TFIID , que es un componente del complejo de preiniciación de la ARN polimerasa II, se une tanto a la caja TATA como a Inr. Dos subunidades, TAF1 y TAF2, del TFIID reconocen la secuencia Inr y unen el complejo. [3] Se cree que la interacción entre TFIID e Inr es la más importante para iniciar la transcripción. Esto probablemente se deba a que la secuencia de Inr se superpone al sitio de inicio. [4] También se cree que el elemento Inr interactúa con el activador Sp1 , el factor de transcripción de la proteína de especificidad 1. Sp1 puede entonces regular la activación y el inicio de la transcripción [5]
La secuencia del elemento Inr se encuentra a -6 pb aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción y continúa hasta alrededor de +45 pb aguas abajo. [1] Esta secuencia abarca el lugar donde la ARN polimerasa comenzará a transcribir. El elemento Inr se encuentra a unos ~20 pb aguas abajo de la caja TATA. La región Inr se superpone al sitio de inicio de la transcripción, pero las posiciones exactas de inicio y fin aún se están debatiendo. [2]
Se infirió que la secuencia de consenso de Inr en humanos es YYANWYY. [b] [1] La secuencia de consenso en Drosophila es TCAKTY. [3]
Los estudios han demostrado que los promotores con un Inr funcional tienen más probabilidades de carecer de una caja TATA o de poseer una secuencia TATA degenerada. Esto se debe a que un gen con un Inr activo depende menos de una caja TATA funcional o de promotores adicionales. [6] Aunque el elemento Inr varía entre promotores, la secuencia está altamente conservada entre humanos y levaduras. [6] Un análisis de 7670 sitios de inicio de la transcripción mostró que aproximadamente el 40% tenía una coincidencia exacta con la secuencia Inr BBCA+1BW. Mientras que el 16% contenía solo una falta de coincidencia [7] TFIID y las subunidades son muy sensibles a la secuencia Inr y se ha demostrado que los cambios de nucleótidos cambian drásticamente la afinidad de unión. Las posiciones +1 y -3 se han identificado como las más críticas para la eficiencia de la transcripción y la función Inr. [6] Un reemplazo del nucleótido de adenosina en el +1 a G o T cambia la actividad de transcripción en un 10% y un reemplazo de timina en la posición +3 cambia los niveles de actividad de transcripción en un 22%. [8]
Se descubrió que el elemento Inr para los promotores centrales era más frecuente que la caja TATA en los dominios promotores eucariotas. [9] En un estudio de más de 1800 secuencias promotoras humanas distintas, se descubrió que el 49 % contenía el elemento Inr, mientras que el 21,8 % contenía la caja TATA. [9] De esas secuencias con la caja TATA, el 62 % también contenía el elemento Inr. Aunque el elemento Inr no se comprende por completo, se ha reconocido como la secuencia que aparece con mayor frecuencia en el sitio de inicio de los genes en múltiples especies. Investigaciones futuras pueden permitir una mayor comprensión de los elementos que regulan la producción de genes.
En la notación de ácidos nucleicos para el ADN, K significa G/T (ceto)