Какво прави промоутъра силен или слаб?
TATA Box: TATA кутията е критичен елемент на ДНК последователност, разположен около -25 до -35 базови двойки нагоре по веригата от началния сайт на транскрипцията. Той служи като място за свързване на транскрипционен фактор II D (TFIID), който е част от основния транскрипционен механизъм. Силният промотор обикновено съдържа консенсусна TATA кутия последователност (TATAAA), осигуряваща ефективно свързване на TFIID и последващо сглобяване на комплекса преди иницииране. Вариациите или отсъствието на кутията TATA може да отслаби промоутъра.
Места за свързване на транскрипционния фактор: Промоторите съдържат места на свързване за различни транскрипционни фактори, които са протеини, които регулират генната експресия чрез свързване към специфични ДНК последователности. Наличието на множество и високоафинитетни свързващи места за ключови транскрипционни фактори, особено тези, участващи в базалната и индуцируема генна експресия, допринася за силата на промотора. Подредбата и близостта на тези свързващи места може също да повлияе на тяхната кооперативност и да подобри промоторната активност.
Архитектура на промоутъра: Цялостната архитектура и организация на промоутърския регион играят роля за неговата сила. Оптималното разстояние между TATA кутията и мястото за начало на транскрипция (обикновено около 25-30 базови двойки) е от решаващо значение за ефективната функция на промотора. Освен това, присъствието на други регулаторни елементи в промотора, като подобрители, заглушители или активиращи последователности нагоре (UAS), може да модулира силата на промотора.
ДНК метилиране: ДНК метилирането, особено при CpG динуклеотидите в промоторната област, може да потисне генната експресия чрез възпрепятстване на свързването на транскрипционни фактори и предотвратяване на образуването на комплекса преди иницииране. Хиперметилирането на промотора е свързано с генно заглушаване, докато хипометилирането често корелира с повишена активност на промотора.
Наличност на транскрипционен фактор: Изобилието и активността на наличните транскрипционни фактори за свързване на промотора също оказват влияние върху неговата сила. Фактори като пост-транслационни модификации, субклетъчна локализация и взаимодействия с други регулаторни протеини могат да повлияят на способността на транскрипционните фактори да се ангажират ефективно с промотора и да стимулират генната експресия.
Структура на хроматина: Структурата на хроматина, заобикаляща промотора, влияе върху неговата достъпност до транскрипционните фактори и транскрипционния механизъм. Еухроматинът, който е по-малко кондензиран и по-достъпен, улеснява активността на промотора, докато хетерохроматинът, който е силно кондензиран и по-малко достъпен, може да направи промоторите неактивни.
Разбирането на факторите, които определят силата на промотора, позволява на изследователите да манипулират и проектират промотори за желани нива на генна експресия в биотехнологиите, синтетичната биология и приложенията на генното инженерство.
