В генетике , A - промотор представляет собой последовательность ДНК , в которой белки связываются , что инициирует транскрипцию единой РНК из ДНК ниже по потоку от него. Эта РНК может кодировать белок или может иметь функцию сама по себе, например тРНК , мРНК или рРНК . Промоторы расположены рядом с сайтами начала транскрипции генов, выше ДНК (по направлению к 5'-области смысловой цепи ). Промоторы могут иметь длину около 100–1000 пар оснований , последовательность которых сильно зависит от гена и продукта транскрипции, типа или класса РНК-полимеразы.завербован на место и вид организма. [1]
Обзор
Чтобы транскрипция произошла, фермент, синтезирующий РНК, известный как РНК-полимераза , должен прикрепиться к ДНК рядом с геном. Промоторы содержат специфические последовательности ДНК, такие как элементы ответа, которые обеспечивают безопасный начальный сайт связывания для РНК-полимеразы и белков, называемых факторами транскрипции, которые рекрутируют РНК-полимеразу. Эти факторы транскрипции имеют специфические активаторные или репрессорные последовательности соответствующих нуклеотидов, которые прикрепляются к определенным промоторам и регулируют экспрессию генов.
- В бактериях
- Промотор распознается РНК-полимеразой и связанным с ним сигма-фактором , которые, в свою очередь, часто попадают в промоторную ДНК за счет связывания белка-активатора с его собственным сайтом связывания ДНК поблизости.
- У эукариот
- Процесс более сложный, и для связывания РНК-полимеразы II с промотором необходимо по крайней мере семь различных факторов .
Промоторы представляют собой критические элементы, которые могут работать совместно с другими регуляторными областями ( энхансерами , глушителями , граничными элементами / инсуляторами ), чтобы управлять уровнем транскрипции данного гена. Промотор индуцируется в ответ на изменения в количестве или конформации регуляторных белков в клетке, которые позволяют активирующим факторам транскрипции рекрутировать РНК-полимеразу. [2] [3]
Определение относительного местоположения
Поскольку промоторы обычно непосредственно примыкают к рассматриваемому гену, положения в промоторе обозначаются относительно сайта начала транскрипции , где начинается транскрипция ДНК для конкретного гена (т. Е. Положения выше являются отрицательными числами, отсчитываемыми от -1, например -100 - это позиция на 100 пар оснований выше по течению).
Относительное расположение в ядре клетки
В ядре клетки, по-видимому, промоторы распределены преимущественно на краю хромосомных территорий, вероятно, для совместной экспрессии генов на разных хромосомах. [4] Кроме того, у людей промоторы проявляют определенные структурные особенности, характерные для каждой хромосомы. [4]
Элементы
Эукариотический
- Core промотор - минимальная часть промотора, необходимая для правильной инициации транскрипции [5]
- Включает сайт начала транскрипции (TSS) и элементы непосредственно выше по течению
- Сайт связывания для РНК-полимеразы
- РНК-полимераза I : транскрибирует гены, кодирующие рибосомные РНК 18S, 5.8S и 28S.
- РНК-полимераза II : транскрибирует гены, кодирующие информационную РНК и некоторые малые ядерные РНК и микроРНК.
- РНК-полимераза III : транскрибирует гены, кодирующие транспортную РНК , 5s рибосомные РНК и другие малые РНК.
- Сайты связывания общих факторов транскрипции, например ТАТА-бокс , B-распознающий элемент .
- Могут присутствовать многие другие элементы / мотивы. Не существует такой вещи, как набор «универсальных элементов», которые можно найти в каждом основном промоутере. [6]
- Проксимальный промотор - проксимальная последовательность выше гена, которая имеет тенденцию содержать первичные регуляторные элементы.
- Примерно 250 пар оснований перед стартовым сайтом
- Специфические сайты связывания факторов транскрипции
- Дистальный промотор - дистальная последовательность выше гена, которая может содержать дополнительные регуляторные элементы, часто с более слабым влиянием, чем проксимальный промотор.
- Все, что находится выше по течению (но не энхансер или другой регуляторный регион, влияние которого не зависит от положения / ориентации)
- Специфические сайты связывания факторов транскрипции
Бактериальный
У бактерий промотор содержит два коротких элемента последовательности примерно на 10 ( Pribnow Box ) и 35 нуклеотидов вверх по ходу транскрипции от сайта начала транскрипции .
- Последовательность -10 (элемент -10) имеет консенсусную последовательность TATAAT.
- Последовательность -35 (элемент -35) имеет консенсусную последовательность TTGACA.
- Вышеупомянутые консенсусные последовательности, хотя в среднем консервативны, не обнаруживаются интактными в большинстве промоторов. В среднем только от 3 до 4 из 6 пар оснований в каждой консенсусной последовательности обнаруживаются в любом данном промоторе. На сегодняшний день идентифицировано несколько естественных промоторов, которые обладают интактными консенсусными последовательностями как на -10, так и на -35; было обнаружено, что искусственные промоторы с полным сохранением элементов -10 и -35 транскрибируются с более низкими частотами, чем промоторы с несколькими несовпадениями с консенсусом.
- Оптимальный интервал между последовательностями -35 и -10 составляет 17 п.н.
- Некоторые промоторы содержат один или несколько субсайтов вышестоящего промоторного элемента (UP-элемента) [7] ( консенсусная последовательность 5'-AAAAAARNR-3 'при центрировании в области -42; консенсусная последовательность 5'-AWWWWWTTTTT-3' при центрировании в -52 регион; W = A или T; R = A или G; N = любое основание). [8]
Указанные выше промоторные последовательности распознаются только холоферментом РНК-полимеразы, содержащим сигма-70 . Холоферменты РНК-полимеразы, содержащие другие сигма-факторы, распознают различные коровые промоторные последовательности.
<- вверх по течению вниз по течению ->5'-XXXXXXXPPPPPPXXXXXXPPPPPXXXXGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGXXXX-3 ' -35-10 Ген, подлежащий транскрипции
Вероятность появления каждого нуклеотида
для последовательности -10 ТАТААТ77% 76% 60% 61% 56% 82%
для последовательности -35 TTGACA69% 79% 61% 56% 54% 54%
Эукариотический
Эукариотические промоторы разнообразны, и их трудно охарактеризовать, однако недавние исследования показывают, что они делятся на более чем 10 классов. [9]
Генные промоторы обычно расположены выше гена и могут иметь регуляторные элементы на расстоянии нескольких килобаз от сайта начала транскрипции (энхансеры). У эукариот транскрипционный комплекс может вызывать изгиб ДНК, что позволяет размещать регуляторные последовательности далеко от фактического места транскрипции. Промоторы, зависимые от РНК-полимеразы II эукариот, могут содержать элемент ТАТА ( консенсусная последовательность ТАТААА), который распознается общим ТАТА-связывающим белком фактора транскрипции (ТВР); и элемент распознавания B (BRE), который распознается общим фактором транскрипции TFIIB . [5] [10] [11] Элемент TATA и BRE обычно расположены близко к сайту начала транскрипции (обычно в пределах от 30 до 40 пар оснований).
Регуляторные последовательности промотора эукариот обычно связывают белки, называемые факторами транскрипции, которые участвуют в образовании транскрипционного комплекса. Примером является E-бокс (последовательность CACGTG), который связывает факторы транскрипции в семействе основной спираль-петля-спираль (bHLH) (например, BMAL1-Clock , cMyc ). [12] Некоторые промоторы, на которые нацелены несколько факторов транскрипции, могут достигать гиперактивного состояния, что приводит к повышенной транскрипционной активности. [13]
Промоторы взаимодействуют с энхансерами, факторами транскрипции, комплексом медиатора и петлями ДНК при транскрипции млекопитающих.
Активная экспрессия генов у млекопитающих инициируется, когда сигналы передаются промоторам, связанным с генами. Последовательности промоторной ДНК могут включать в себя различные элементы, такие как островки CpG (присутствующие примерно в 70% промоторов), TATA-бокс (присутствующий примерно в 24% промоторов), инициатор (Inr) (присутствующий примерно в 49% промоторов), вышестоящий и расположенные ниже элементы распознавания TFIIB (BREu и BREd) (присутствующие примерно в 22% промоторов) и нижележащий коровый промоторный элемент (DPE) (присутствующий примерно в 12% промоторов). [14] Присутствие множественных метилированных сайтов CpG на островках CpG промоторов вызывает стабильное молчание генов. [15] Однако эксперименты Weingarten-Gabbay et al. [16] показали, что присутствие или отсутствие других элементов относительно мало влияет на экспрессию генов. Две последовательности, ТАТА-бокс и Inr, вызывали небольшое, но значительное увеличение экспрессии (увеличение на 45% и 28% соответственно). Элементы BREu и BREd значительно снижали экспрессию на 35% и 20% соответственно, а элемент DPE не оказывал заметного влияния на экспрессию. [16]
Цис-регуляторные модули , которые локализованы в областях ДНК, удаленных от промоторов генов, могут иметь очень большое влияние на экспрессию генов, при этом некоторые гены подвергаются до 100-кратному увеличению экспрессии из-за такого цис-регуляторного модуля. [17] Эти цис-регуляторные модули включают усилители , глушители , изоляторы и элементы привязки. [18] Среди этой совокупности элементов энхансеры и связанные с ними факторы транскрипции играют ведущую роль в регуляции экспрессии генов. [19]
Энхансеры - это участки генома, которые являются основными регулирующими генами элементами. Энхансеры управляют программами экспрессии генов, специфичных для определенного типа клеток, чаще всего путем обхода больших расстояний, чтобы оказаться в физической близости с промоторами своих генов-мишеней. [20] При исследовании нейронов коры головного мозга было обнаружено 24 937 петель, доставляющих энхансеры к промоторам. [17] Множественные энхансеры, каждый часто на десятках или сотнях тысяч нуклеотидов, удаленных от своих генов-мишеней, замыкаются на промоторах своих генов-мишеней и координируются друг с другом для контроля экспрессии их общего гена-мишени. [20]
На схематической иллюстрации в этом разделе показан энхансер, который зацикливается и находится в непосредственной физической близости с промотором целевого гена. Петля стабилизируется димером соединительного белка (например, димером CTCF или YY1 ), при этом один член димера прикреплен к его мотиву связывания на энхансере, а другой член прикреплен к его мотиву связывания на промоторе (представленном красные зигзаги на иллюстрации). [21] Несколько факторов транскрипции, специфичных для клеточных функций (в клетке человека имеется около 1600 факторов транскрипции [22] ), как правило, связываются со специфическими мотивами на энхансере [23] и небольшой комбинацией этих факторов транскрипции, связанных с энхансером, при приближении к промотору с помощью петли ДНК, регулируют уровень транскрипции целевого гена. Медиатор (коактиватор) (комплекс, обычно состоящий из примерно 26 белков во взаимодействующей структуре) передает регуляторные сигналы от энхансерных ДНК-связанных факторов транскрипции непосредственно ферменту РНК-полимеразы II (pol II), связанному с промотором. [24]
Энхансеры, когда они активны, обычно транскрибируются с обеих цепей ДНК с РНК-полимеразами, действующими в двух разных направлениях, производя две эРНК, как показано на рисунке. [25] Неактивный энхансер может быть связан с неактивным фактором транскрипции. Фосфорилирование фактора транскрипции может активировать его, и этот активированный фактор транскрипции может затем активировать энхансер, с которым он связан (см. Маленькую красную звездочку, представляющую фосфорилирование фактора транскрипции, связанного с энхансером, на иллюстрации). [26] Активированный энхансер начинает транскрипцию своей РНК перед активацией промотора, чтобы инициировать транскрипцию матричной РНК из своего гена-мишени. [27]
Двунаправленный (млекопитающие)
Двунаправленные промоторы представляют собой короткие (<1 т.п.н.) межгенные области ДНК между 5'-концами генов в двунаправленной генной паре. [28] «Двунаправленная пара генов» относится к двум соседним генам, кодируемым на противоположных цепях, с их 5'-концами, ориентированными друг к другу. [29] Эти два гена часто функционально связаны, и модификация их общей промоторной области позволяет им совместно регулироваться и, таким образом, совместно экспрессироваться. [30] Двунаправленные промоторы - обычная черта геномов млекопитающих . [31] Около 11% генов человека спарены двунаправленно. [28]
Двунаправленно спаренные гены в базе данных Gene Ontology разделяют по крайней мере одну назначенную базой данных функциональную категорию со своими партнерами в 47% случаев. [32] Анализ микроматрицы показал, что спаренные в двух направлениях гены экспрессируются в большей степени, чем случайные гены или соседние однонаправленные гены. [28] Хотя коэкспрессия не обязательно указывает на совместную регуляцию, было показано , что метилирование двунаправленных промоторных областей подавляет оба гена, а деметилирование усиливает оба гена. [33] Однако из этого правила есть исключения. В некоторых случаях (около 11%) экспрессируется только один ген двунаправленной пары. [28] В этих случаях промотор участвует в подавлении неэкспрессируемого гена. Механизмом этого может быть конкуренция за те же полимеразы или модификация хроматина . Дивергентная транскрипция может сдвигать нуклеосомы для усиления транскрипции одного гена или удалять связанные факторы транскрипции для подавления транскрипции одного гена. [34]
Некоторые функциональные классы генов с большей вероятностью будут спарены в двух направлениях, чем другие. Гены, участвующие в репарации ДНК, в пять раз чаще регулируются двунаправленными промоторами, чем однонаправленными. Белки-шапероны в три раза более вероятны, а митохондриальные гены более чем в два раза. Многие основные гены домашнего хозяйства и клеточного метаболизма регулируются двунаправленными промоторами. [28] Избыточное количество двунаправленно спаренных генов репарации ДНК связывает эти промоторы с раком . Похоже, что сорок пять процентов соматических онкогенов человека регулируются двунаправленными промоторами - значительно больше, чем гены, не вызывающие рак. Гиперметилирование промоторов между парами генов WNT9A / CD558500, CTDSPL / BC040563 и KCNK15 / BF195580 было связано с опухолями. [33]
Определенные характеристики последовательностей наблюдались в двунаправленных промоторах, включая отсутствие TATA-боксов , обилие CpG-островков и симметрию вокруг средней точки доминантных Cs и As с одной стороны и Gs и Ts с другой. Недавно было показано, что мотив с консенсусной последовательностью TCTCGCGAGA, также называемый элементом CGCG, управляет управляемой PolII двунаправленной транскрипцией на островках CpG. [35] Боксы CCAAT распространены, так как они есть во многих промоторах, в которых отсутствуют боксы TATA. Кроме того, мотивы NRF-1, GABPA , YY1 и ACTACAnnTCCC представлены в двунаправленных промоторах со значительно более высокой скоростью, чем в однонаправленных промоторах. Отсутствие блоков ТАТА в двунаправленных промоторах предполагает, что блоки ТАТА играют роль в определении направленности промоторов, но контрпримеры двунаправленных промоторов действительно обладают блоками ТАТА, а однонаправленные промоторы без них указывают на то, что они не могут быть единственным фактором. [36]
Хотя термин «двунаправленный промотор» относится конкретно к промоторным областям генов, кодирующих мРНК , люциферазные анализы показали, что более половины генов человека не имеют сильного направленного смещения. Исследования показывают, что некодирующие РНК часто связаны с промоторными областями генов, кодирующих мРНК. Было высказано предположение, что рекрутирование и инициация РНК полимеразы II обычно начинается двунаправленно, но дивергентная транскрипция останавливается на контрольной точке позже во время элонгации. Возможные механизмы, лежащие в основе этой регуляции, включают последовательности в промоторной области, модификацию хроматина и пространственную ориентацию ДНК. [34]
Субгеномный
Субгеномный промотор - это промотор, добавляемый к вирусу для конкретного гетерологичного гена, что приводит к образованию мРНК только для этого гена. Многие вирусы с положительной РНК продуцируют эти субгеномные мРНК (sgRNA) в качестве одного из распространенных методов заражения, используемых этими вирусами, и обычно транскрибируют поздние вирусные гены. Субгеномные промоторы варьируются от 24 нуклеотидов ( вирус Синдбис ) до более 100 нуклеотидов ( вирус некротической желтой жилки свеклы ) и обычно находятся перед началом транскрипции. [37]
Обнаружение
Было разработано множество алгоритмов для облегчения обнаружения промоторов в геномной последовательности, и прогнозирование промоторов является общим элементом многих методов прогнозирования генов . Промоторная область расположена перед консенсусными последовательностями -35 и -10. Чем ближе промоторная область к консенсусным последовательностям, тем чаще будет происходить транскрипция этого гена. Не существует установленного образца для промоторных областей, как для консенсусных последовательностей.
Эволюционное изменение
Изменения в промоторных последовательностях имеют решающее значение для эволюции, на что указывает относительно стабильное количество генов во многих клонах. Например, большинство позвоночных имеют примерно одинаковое количество кодирующих белок генов (около 20 000), последовательность которых часто высококонсервативна, поэтому большая часть эволюционных изменений должна происходить из-за изменений в экспрессии генов. [4] [9]
De novo origin промоутеров
Учитывая короткие последовательности большинства промоторных элементов, промоторы могут быстро развиваться из случайных последовательностей. Например, в E. coli ~ 60% случайных последовательностей могут развивать уровни экспрессии, сравнимые с lac-промотором дикого типа только с одной мутацией, и эти ~ 10% случайных последовательностей могут служить активными промоторами даже без эволюции. [39]
Сахарный диабет
Другие недавние исследования показывают, что промоторы генов могут быть основной причиной диабета . [40] Промоторы генов, ассоциированных с диабетом, по данным общегеномных ассоциативных исследований (GWAS), показывают специфические образцы ДНК для каждого фенотипа. [40] Это наблюдение указывает на то, что промоторы этих генов используют определенные факторы транскрипции для каждого фенотипа диабета . [40]
Привязка
Инициирование транскрипции - это многоступенчатый последовательный процесс, который включает несколько механизмов: расположение промотора, начальное обратимое связывание РНК-полимеразы, конформационные изменения в РНК-полимеразе, конформационные изменения в ДНК, связывание нуклеозидтрифосфата (NTP) с функциональным промотором РНК-полимеразы. сложное, непродуктивное и продуктивное инициирование синтеза РНК. [41]
Процесс связывания промотора имеет решающее значение для понимания процесса экспрессии генов.
Место расположения
Хотя холофермент РНК-полимеразы проявляет высокое сродство к неспецифическим сайтам ДНК, эта характеристика не позволяет нам уточнить процесс локализации промотора. [42] Этот процесс локализации промотора был приписан структуре холофермента для ДНК и сигма 4 для комплексов ДНК. [43]
Заболевания, связанные с нарушением функции
Большинство заболеваний неоднородны по причине, что означает, что одна «болезнь» часто представляет собой множество различных заболеваний на молекулярном уровне, хотя проявляемые симптомы и реакция на лечение могут быть идентичными. То, как болезни различного молекулярного происхождения реагируют на лечение, частично рассматривается в дисциплине фармакогеномики .
Здесь не перечислены многие виды рака, включающие аберрантную регуляцию транскрипции из-за создания химерных генов в результате патологической транслокации хромосом . Важно отметить, что вмешательство в количество или структуру белков, связанных с промотором, является одним из ключей к лечению заболевания, не влияя на экспрессию неродственных генов, разделяющих элементы с целевым геном. [44] Некоторые гены, изменение которых нежелательно, способны влиять на способность клетки стать злокачественной. [45]
Островки CpG в промоторах
У человека около 70% промоторов, расположенных рядом с сайтом начала транскрипции гена (проксимальные промоторы), содержат островок CpG . [46] [47] CpG островков , как правило , от 200 до 2000 пар оснований, имеют C: G пар оснований содержание> 50%, и имеют участки ДНК , где цитозин нуклеотид сопровождается гуанина нуклеотида , и это часто происходит в линейная последовательность из баз вдоль его → 3' направления 5' .
Дистальные промоторы также часто содержат CpG-островки, такие как промотор гена репарации ДНК ERCC1 , где промотор, содержащий CpG-островки, расположен примерно на 5400 нуклеотидов выше кодирующей области гена ERCC1 . [48] CpG-островки также часто встречаются в промоторах функциональных некодирующих РНК, таких как микроРНК .
Метилирование CpG-островков стабильно заставляет гены молчать
У человека метилирование ДНК происходит в 5'-положении пиримидинового кольца цитозиновых остатков в CpG-сайтах с образованием 5-метилцитозинов . Присутствие множественных метилированных сайтов CpG на островках CpG промоторов вызывает стабильное молчание генов. [15] Молчание гена может быть инициировано другими механизмами, но это часто сопровождается метилированием сайтов CpG в промоторном островке CpG, чтобы вызвать стабильное замалчивание гена. [15]
Гипер / гипометилирование промотора CpG при раке
Как правило, при прогрессировании рака сотни генов заглушаются или активируются . Хотя подавление некоторых генов при раке происходит в результате мутации, большая часть подавления канцерогенных генов является результатом измененного метилирования ДНК (см. Метилирование ДНК при раке ). Метилирование ДНК вызывает сайленсинг при раке обычно происходит на нескольких сайтах CpG в островах CpG , которые присутствуют в промоторах белковых кодирующих генов.
Измененные экспрессии микроРНК также заглушают или активируют многие гены в прогрессировании рака (см. МикроРНК при раке ). Измененная экспрессия микроРНК происходит через гипер / гипо-метилирование из сайтов CpG в CpG островков в промоторов , контролирующих транскрипцию микроРНК .
Молчание генов репарации ДНК посредством метилирования CpG-островков в их промоторах, по-видимому, особенно важно при прогрессировании рака (см. Метилирование генов репарации ДНК при раке ).
Канонические последовательности и дикого типа
Использование термина « каноническая последовательность» для обозначения промотора часто проблематично и может привести к неправильному пониманию последовательностей промотора. Канонический в некотором смысле подразумевает совершенное.
В случае сайта связывания фактора транскрипции может существовать единственная последовательность, которая связывает белок наиболее прочно в определенных клеточных условиях. Это можно было бы назвать каноническим.
Однако естественный отбор может способствовать менее энергичному связыванию как способу регуляции транскрипционного выхода. В этом случае мы можем назвать наиболее распространенную последовательность в популяции последовательностью дикого типа. Это может быть даже не самая выгодная последовательность в преобладающих условиях.
Недавние данные также указывают на то, что некоторые гены (включая протоонкоген c-myc ) имеют мотивы G-квадруплекса в качестве потенциальных регуляторных сигналов.
Заболевания, которые могут быть связаны с вариациями
Некоторые случаи многих генетических заболеваний связаны с вариациями промоторов или факторов транскрипции.
Примеры включают:
- Астма [49] [50]
- Бета-талассемия [51]
- Синдром Рубинштейна-Тайби [52]
Учредительный vs регулируемый
Некоторые промоторы называются конститутивными, поскольку они активны в клетке при любых обстоятельствах, в то время как другие регулируются , становясь активными в клетке только в ответ на определенные стимулы.
Использование термина
Говоря о промоутере, некоторые авторы фактически имеют в виду промоутер + оператор ; т.е. промотор lac индуцируется IPTG, что означает, что помимо промотора lac также присутствует оператор lac. Если бы оператор lac не присутствовал, IPTG не оказывал бы индуцируемого эффекта. [53] Другим примером является система Tac-Promoter (Ptac). Обратите внимание, как tac написан как промоутер tac, в то время как на самом деле tac на самом деле одновременно промоутер и оператор. [54]
Смотрите также
- Активатор (генетика)
- Энхансер (генетика)
- Глоссарий терминов экспрессии генов
- Оперон
- Регулирование экспрессии генов
- Репрессор
- Фактор транскрипции
- Треск промоутера
Рекомендации
- ^ «Анализ биологических сетей: транскрипционные сети - анализ последовательности промотора» (PDF) . Тель-Авивский университет . Проверено 30 декабря 2012 года .
- ^ Ремоделирование хроматина: от транскрипции к раку // Cancer Genet. 2014 сентябрь; 207 (9): 352-7.
- ^ Организация промотора генов интерферона-А по-разному влияет на экспрессию вируса и реакцию на TBK1 и IKKepsilon. J Biol Chem. 2006 24 февраля; 281 (8): 4856-66.
- ^ а б в Гагнюк П., Ионеску-Тырговиште С. (апрель 2013 г.). «Промоторы генов показывают хромосомную специфичность и выявляют хромосомные территории у людей» . BMC Genomics . 14 (278): 278. DOI : 10.1186 / 1471-2164-14-278 . PMC 3668249 . PMID 23617842 .
- ^ а б Смейл ST, Кадонага JT (2003). «Основной промотор РНК-полимеразы II». Ежегодный обзор биохимии . 72 : 449–79. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.72.121801.161520 . PMID 12651739 .
- ^ Ювен-Гершон Т., Кадонага Дж. Т. (март 2010 г.). «Регулирование экспрессии генов через основной промотор и базальный транскрипционный аппарат» . Биология развития . 339 (2): 225–9. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2009.08.009 . PMC 2830304 . PMID 19682982 .
- ^ Росс В., Госинк К.К., Саломон Дж., Игараши К., Зоу К., Исихама А., Северинов К., Гурс Р.Л. (ноябрь 1993 г.). «Третий элемент узнавания в бактериальных промоторах: связывание ДНК альфа-субъединицей РНК-полимеразы». Наука . 262 (5138): 1407–13. Bibcode : 1993Sci ... 262.1407R . DOI : 10.1126 / science.8248780 . PMID 8248780 .
- ^ Эстрем С.Т., Росс В., Гаал Т., Чен З.В., Ню В., Эбрайт Р.Х., Гурс Р.Л. (август 1999 г.). «Архитектура бактериального промотора: субсайтовая структура элементов UP и взаимодействия с карбокси-концевым доменом альфа-субъединицы РНК-полимеразы» . Гены и развитие . 13 (16): 2134–47. DOI : 10.1101 / gad.13.16.2134 . PMC 316962 . PMID 10465790 .
- ^ а б в Гагнюк П., Ионеску-Тырговиште С. (сентябрь 2012 г.). «В геномах эукариот может быть до 10 общих классов промоторов генов» . BMC Genomics . 13 (1): 512. DOI : 10.1186 / 1471-2164-13-512 . PMC 3549790 . PMID 23020586 .
- ^ Гершензон Н.И., Иошихес И.П. (апрель 2005 г.). «Синергия основных промоторных элементов человеческого Pol II, выявленная с помощью статистического анализа последовательностей» . Биоинформатика . 21 (8): 1295–300. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bti172 . PMID 15572469 .
- ^ Лагранж Т., Капанидис А.Н., Тан Х, Рейнберг Д., Эбрайт Р.Х. (январь 1998 г.). «Новый кор-промоторный элемент в зависимой от РНК-полимеразы II транскрипции: специфическое для последовательности связывание ДНК с помощью фактора транскрипции IIB» . Гены и развитие . 12 (1): 34–44. DOI : 10.1101 / gad.12.1.34 . PMC 316406 . PMID 9420329 .
- ^ Левин М., Тьянь Р. (июль 2003 г.). «Регуляция транскрипции и разнообразие животных». Природа . 424 (6945): 147–51. Bibcode : 2003Natur.424..147L . DOI : 10,1038 / природа01763 . PMID 12853946 . S2CID 4373712 .
- ^ Лифке Р., Виндхоф-Джайдхаузер И.М., Гаедке Дж., Салинас-Ристер Г., Ву Ф., Гадими М., Данго С. (июнь 2015 г.). «Окислительная деметилаза ALKBH3 маркирует гиперактивные промоторы генов в раковых клетках человека» . Геномная медицина . 7 (1): 66. DOI : 10,1186 / s13073-015-0180-0 . PMC 4517488 . PMID 26221185 .
- ^ Ян Ц., Болотин Э, Цзян Т., Сладек Ф.М., Мартинес Э. (март 2007 г.). «Преобладание инициатора над ТАТА-боксом в генах человека и дрожжей и идентификация мотивов ДНК, обогащенных человеческими коровыми промоторами без ТАТА» . Джин . 389 (1): 52–65. DOI : 10.1016 / j.gene.2006.09.029 . PMC 1955227 . PMID 17123746 .
- ^ а б в Птица А (2002). «Паттерны метилирования ДНК и эпигенетическая память» . Genes Dev . 16 (1): 6–21. DOI : 10,1101 / gad.947102 . PMID 11782440 .
- ^ а б Weingarten-Gabbay S, Nir R, Lubliner S, Sharon E, Kalma Y, Weinberger A, Segal E (февраль 2019 г.). «Систематический опрос человеческих промоторов» . Genome Res . 29 (2): 171–183. DOI : 10.1101 / gr.236075.118 . PMC 6360817 . PMID 30622120 .
- ^ а б Биган Дж. А., Пастузын Э. Д., Фернандес Л. Р., Го М. Х., Фенг К., Титус К. Р., Чандрашекар Х., Шеперд Д. Д., Филлипс-Креминс Д. Е. (июнь 2020 г.). «Трехмерная реструктуризация генома в масштабах времени вызванной активностью экспрессии нейрональных генов» . Nat Neurosci . 23 (6): 707–717. DOI : 10.1038 / s41593-020-0634-6 . PMC 7558717 . PMID 32451484 .
- ^ Verheul TC, van Hijfte L, Perenthaler E, Barakat TS (2020). «Почему YY1: механизмы регуляции транскрипции Инь Ян 1» . Front Cell Dev Biol . 8 : 592164. DOI : 10,3389 / fcell.2020.592164 . PMC 7554316 . PMID 33102493 .
- ^ Spitz F, Furlong EE (сентябрь 2012 г.). «Факторы транскрипции: от связывания энхансера до контроля развития». Nat Rev Genet . 13 (9): 613–26. DOI : 10.1038 / nrg3207 . PMID 22868264 .
- ^ а б Шенфельдер С., Фрейзер П. (август 2019 г.). «Дальние контакты энхансер-промотор в контроле экспрессии генов». Nat Rev Genet . 20 (8): 437–455. DOI : 10.1038 / s41576-019-0128-0 . PMID 31086298 .
- ^ Weintraub AS, Li CH, Zamudio AV, Sigova AA, Hannett NM, Day DS, Abraham BJ, Cohen MA, Nabet B, Buckley DL, Guo YE, Hnisz D, Jaenisch R, Bradner JE, Gray NS, Young RA (декабрь 2017 г. ). «YY1 является структурным регулятором петель энхансер-промотор» . Cell . 171 (7): 1573–1588.e28. DOI : 10.1016 / j.cell.2017.11.008 . PMC 5785279 . PMID 29224777 .
- ^ Lambert SA, Jolma A, Campitelli LF, Das PK, Yin Y, Albu M, Chen X, Taipale J, Hughes TR, Weirauch MT (февраль 2018 г.). «Факторы транскрипции человека» . Cell . 172 (4): 650–665. DOI : 10.1016 / j.cell.2018.01.029 . PMID 29425488 .
- ^ Гроссман С.Р., Энгрейц Дж., Рэй Дж. П., Нгуен Т.Х., Хакоэн Н., Ландер Е.С. (июль 2018 г.). «Позиционная специфичность различных классов факторов транскрипции в энхансерах» . Proc Natl Acad Sci USA . 115 (30): E7222 – E7230. DOI : 10.1073 / pnas.1804663115 . PMC 6065035 . PMID 29987030 .
- ^ Аллен Б.Л., Taatjes DJ (март 2015 г.). «Медиаторный комплекс: центральный интегратор транскрипции» . Nat Rev Mol Cell Biol . 16 (3): 155–66. DOI : 10.1038 / nrm3951 . PMC 4963239 . PMID 25693131 .
- ^ Михайличенко О., Бондаренко В., Харнетт Д., Шор И. Е., Самцы М., Виалес Р. Р., Ферлонг Е. Е. (январь 2018 г.). «Степень активности энхансера или промотора отражается уровнями и направленностью транскрипции эРНК» . Genes Dev . 32 (1): 42–57. DOI : 10,1101 / gad.308619.117 . PMC 5828394 . PMID 29378788 .
- ^ Ли QJ, Yang SH, Maeda Y, Sladek FM, Sharrocks AD, Martins-Green M (январь 2003 г.). «Зависимая от фосфорилирования MAP-киназы активация Elk-1 приводит к активации соактиватора p300» . EMBO J . 22 (2): 281–91. DOI : 10,1093 / emboj / cdg028 . PMC 140103 . PMID 12514134 .
- ^ Карулло Н.В., Филлипс Р.А., 3-е место, Саймон Р.К., Сото С.А., Хайндс Дж. Э., Солсбери А. Дж., Реванна Дж. С., Баннер К. Д., Янов Л., Султан Ф. А., Савелл К. Э., Герсбах, Калифорния, День Дж. Дж. (Сентябрь 2020 г.) «Энхансерные РНК предсказывают регуляторные связи энхансер-ген и имеют решающее значение для функции энхансера в нейрональных системах» . Nucleic Acids Res . 48 (17): 9550–9570. DOI : 10.1093 / NAR / gkaa671 . PMC 7515708 . PMID 32810208 .
- ^ а б в г д Тринклейн Н.Д., Олдред С.Ф., Хартман С.Дж., Шредер Д.И., Отиллар Р.П., Майерс Р.М. (январь 2004 г.). «Обилие двунаправленных промоторов в геноме человека» . Геномные исследования . 14 (1): 62–6. DOI : 10.1101 / gr.1982804 . PMC 314279 . PMID 14707170 .
- ^ Ян М.К., Кохли Л.М., Ельницкий Л.Л. (апрель 2007 г.). «Исчерпывающая аннотация двунаправленных промоторов определяет совместную регуляцию генов рака груди и яичников» . PLOS вычислительная биология . 3 (4): e72. Bibcode : 2007PLSCB ... 3 ... 72Y . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.0030072 . PMC 1853124 . PMID 17447839 .
- ^ Адачи Н., Либер М.Р. (июнь 2002 г.). «Двунаправленная генная организация: общая архитектурная особенность человеческого генома». Cell . 109 (7): 807–9. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (02) 00758-4 . PMID 12110178 . S2CID 8556921 .
- ^ Коянаги К.О., Хагивара М., Ито Т., Годжобори Т., Иманиши Т. (июль 2005 г.). «Сравнительная геномика двунаправленных пар генов и ее значение для эволюции системы регуляции транскрипции». Джин . 353 (2): 169–76. DOI : 10.1016 / j.gene.2005.04.027 . PMID 15944140 .
- ^ Лю Б., Чен Дж, Шэнь Б. (май 2011 г.). «Полногеномный анализ предпочтения связывания фактора транскрипции двунаправленных промоторов человека и функциональной аннотации связанных пар генов» . BMC Systems Biology . 5 Дополнение 1: S2. DOI : 10.1186 / 1752-0509-5-S1-S2 . PMC 3121118 . PMID 21689477 .
- ^ а б Шу Дж., Джелинек Дж., Чанг Х., Шен Л., Цинь Т., Чанг В., Оки Ю., Исса Дж. П. (май 2006 г.). «Молчание двунаправленных промоторов метилированием ДНК при онкогенезе» . Исследования рака . 66 (10): 5077–84. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-05-2629 . PMID 16707430 .
- ^ а б Вей В., Пелехано В., Ярвелин А.И., Штейнмец Л.М. (июль 2011 г.). «Функциональные последствия двунаправленных промоторов» . Тенденции в генетике . 27 (7): 267–76. DOI : 10.1016 / j.tig.2011.04.002 . PMC 3123404 . PMID 21601935 .
- ^ Махпур А., Скраггс Б.С., Смираглия Д., Оучи Т., Гельман И.Х. (2018-10-17). «Чувствительный к метилу элемент индуцирует двунаправленную транскрипцию в промоторах, не содержащих TATA CpG-островков» . PLOS ONE . 13 (10): e0205608. DOI : 10.1371 / journal.pone.0205608 . PMC 6192621 . PMID 30332484 .
- ^ Лин Дж. М., Коллинз П. Дж., Тринклейн Н. Д., Фу Й, Си Х., Майерс Р. М., Вен Зи (июнь 2007 г.). «Связывание фактора транскрипции и модифицированные гистоны в двунаправленных промоторах человека» . Геномные исследования . 17 (6): 818–27. DOI : 10.1101 / gr.5623407 . PMC 1891341 . PMID 17568000 .
- ^ Коев Г., Миллер В.А. (июль 2000 г.). «Вирус с положительной цепью РНК с тремя очень разными субгеномными промоторами РНК» . Журнал вирусологии . 74 (13): 5988–96. DOI : 10.1128 / jvi.74.13.5988-5996.2000 . PMC 112095 . PMID 10846080 .
- ^ Гагнюк П., Ионеску-Тырговиште С. (сентябрь 2012 г.). «В геномах эукариот может быть до 10 общих классов промоторов генов» . BMC Genomics . 13 (1): 512. DOI : 10.1186 / 1471-2164-13-512 . PMC 3549790 . PMID 23020586 .
- ^ Йона А.Х., Альм Э.Дж., Гор Дж. (Апрель 2018 г.). «Случайные последовательности быстро превращаются в промоторы de novo» . Nature Communications . 9 (1): 1530. Bibcode : 2018NatCo ... 9.1530Y . DOI : 10.1038 / s41467-018-04026-ш . PMC 5906472 . PMID 29670097 .
- ^ а б в Ионеску-Тырговиште С., Гагнюк П.А., Гуджа С. (2015). «Структурные свойства промоторов генов выделяют более двух фенотипов диабета» . PLOS ONE . 10 (9): e0137950. Bibcode : 2015PLoSO..1037950I . DOI : 10.1371 / journal.pone.0137950 . PMC 4574929 . PMID 26379145 .
- ^ deHaseth PL, Zupancic ML, Record MT (июнь 1998 г.). «Взаимодействия РНК-полимеразы-промотора: приходы и уходы РНК-полимеразы» . Журнал бактериологии . 180 (12): 3019–25. DOI : 10.1128 / jb.180.12.3019-3025.1998 . PMC 107799 . PMID 9620948 .
- ^ Певица P, Wu CW (октябрь 1987 г.). «Поиск промотора с помощью РНК-полимеразы Escherichia coli на кольцевой ДНК-матрице» . Журнал биологической химии . 262 (29): 14178–89. PMID 3308887 .
- ^ Борухов С., Нудлер Е. (апрель 2003 г.). «Холофермент РНК-полимеразы: структура, функция и биологические последствия». Текущее мнение в микробиологии . 6 (2): 93–100. DOI : 10.1016 / s1369-5274 (03) 00036-5 . PMID 12732296 .
- ^ Копленд Дж. А., Шеффилд-Мур М., Колдзич-Живанович Н., Джентри С., Лампру Дж., Цорцату-Статопулу Ф., Зумпурлис В., Урбан Р. Дж., Влахопулос С. А. (июнь 2009 г.). «Рецепторы половых стероидов в дифференцировке скелета и эпителиальной неоплазии: возможно ли тканеспецифическое вмешательство?». BioEssays . 31 (6): 629–41. DOI : 10.1002 / bies.200800138 . PMID 19382224 . S2CID 205469320 .
- ^ Влахопулос С.А., Логотети С., Микас Д., Гиарика А., Горгулис В., Зумпурлис В. (апрель 2008 г.). «Роль АТФ-2 в онкогенезе». BioEssays . 30 (4): 314–27. DOI : 10.1002 / bies.20734 . PMID 18348191 . S2CID 678541 .
- ^ Саксонов С., Берг П., Брутлаг Д.Л. (январь 2006 г.). «Полногеномный анализ динуклеотидов CpG в геноме человека позволяет выделить два различных класса промоторов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (5): 1412–7. Bibcode : 2006PNAS..103.1412S . DOI : 10.1073 / pnas.0510310103 . PMC 1345710 . PMID 16432200 .
- ^ Дитон А.М., Птица А (май 2011 г.). «Острова CpG и регуляция транскрипции» . Гены и развитие . 25 (10): 1010–22. DOI : 10,1101 / gad.2037511 . PMC 3093116 . PMID 21576262 .
- ^ Chen HY, Shao CJ, Chen FR, Kwan AL, Chen ZP (апрель 2010 г.). «Роль гиперметилирования промотора ERCC1 в лекарственной устойчивости к цисплатину в глиомах человека» . Международный журнал рака . 126 (8): 1944–1954. DOI : 10.1002 / ijc.24772 . PMID 19626585 .
- ^ Хоббс К., Негри Дж., Клиннерт М., Розенвассер Л. Дж., Бориш Л. (декабрь 1998 г.). «Интерлейкин-10 и полиморфизм промотора трансформирующего фактора роста бета при аллергии и астме». Американский журнал респираторной медицины и реанимации . 158 (6): 1958–62. DOI : 10,1164 / ajrccm.158.6.9804011 . PMID 9847292 .
- ^ Бурчард Э. Г., Сильверман Э. К., Розенвассер Л. Дж., Бориш Л., Яндава С., Пиллари А., Вайс С. Т., Хасдей Дж., Лилли С. М., Форд Дж. Г., Дражен Дж. М. (сентябрь 1999 г.). «Связь между вариантом последовательности в промоторе гена IL-4 и FEV (1) при астме». Американский журнал респираторной медицины и реанимации . 160 (3): 919–22. DOI : 10,1164 / ajrccm.160.3.9812024 . PMID 10471619 .
- ^ Кулозик А.Е., Беллан-Кох А., Залог С., Коне Е., Клейхауэр Е. (май 1991 г.). «Промежуточная талассемия: умеренное снижение транскрипционной активности гена бета-глобина за счет новой мутации проксимального элемента промотора CACCC» . Кровь . 77 (9): 2054–8. DOI : 10.1182 / blood.V77.9.2054.2054 . PMID 2018842 .
- ^ Петри Ф., Джайлз Р. Х., Дауверсе Х. Г., Сарис Дж. Дж., Хеннекам Р. К., Масуно М., Томмеруп Н., ван Оммен Г. Дж., Гудман Р. Х., Питерс Д. Д. (июль 1995 г.). «Синдром Рубинштейна-Тайби, вызванный мутациями транскрипционного коактиватора CBP». Природа . 376 (6538): 348–51. Bibcode : 1995Natur.376..348P . DOI : 10.1038 / 376348a0 . PMID 7630403 . S2CID 4254507 .
- ^ Lac оперон
- ^ «Векторы экспрессии» . sci.sdsu.edu .
Внешние ссылки
- ORegAnno - открытая база данных нормативных аннотаций
- Выявление сайтов связывания с белками на молекуле ДНК обучающее видео YouTube
- Проект Pleiades Promoter Project - исследовательский проект с целью создания 160 полностью охарактеризованных промоторов ДНК человека размером менее 4 т.п.н. (MiniPromoters) для управления экспрессией генов в определенных областях мозга, представляющих терапевтический интерес.
- ENCODE нити Explorer РНК и паттерны модификации хроматина вокруг промоторов. Природа (журнал)