Вышестоящая активирующая последовательность или вышестоящая активационная последовательность (UAS) представляет собой цис-действующую регуляторную последовательность . Он отличается от промотора и увеличивает экспрессию соседнего гена . Из-за своей важной роли в активации транскрипции вышестоящую активирующую последовательность часто считают аналогичной функции энхансера у многоклеточных эукариот. [1] Вышестоящие активационные последовательности являются важной частью индукции, усиливая экспрессию интересующего белка за счет повышения транскрипционной активности. [2] Вышестоящая последовательность активации находится рядом с минимальным промотором ( ТАТА-бокс ) и служит сайтом связывания для трансактиваторов . Если транскрипционный трансактиватор не связывается с UAS в правильной ориентации, транскрипция не может начаться. [3] Чтобы лучше понять функцию вышестоящей последовательности активации, полезно увидеть ее роль в каскаде событий, которые приводят к активации транскрипции. Путь начинается, когда активаторы связываются со своей мишенью в UAS, рекрутируя медиатора . Субъединица ТАТА-связывающего белка фактора транскрипции затем связывается с ТАТА-боксом, привлекая дополнительные факторы транскрипции. Затем медиатор рекрутирует РНК-полимеразу II в преинициаторный комплекс. После инициации РНК-полимераза II высвобождается из комплекса и начинается транскрипция. [4]
Свойство GAL1-GAL10 связываться с белком GAL4 используется в методе GAL4/UAS для контролируемой неправильной экспрессии генов у дрозофилы. Это самая популярная форма бинарной экспрессии у Drosophila melanogaster , системы, которая была адаптирована для многих целей, чтобы сделать Drosophila melanogaster одним из наиболее генетически поддающихся многоклеточным организмам. [5] В этом методе четыре родственных сайта связывания между локусами GAL10 и GAL1 в Saccharomyces cerevisiae служат элементом восходящих активирующих последовательностей (UAS) посредством связывания GAL4 . [6] С Saccharomyces cerevisiae было проведено несколько исследований для изучения точной функции вышестоящих последовательностей активации, часто сосредотачиваясь на вышеупомянутой межгенной области GAL1-GAL10 . [7] Консенсус: 5'-CGG-N 11 -CCG-3'. [8]
В одном исследовании изучалась восходящая активационная последовательность, реагирующая на галактозу (UAS G ), рассматривая влияние близости к этой UAS на позиционирование нуклеосом. Близость к UAS была выбрана потому, что делеции ДНК, фланкирующие UAS, не меняли массив нуклеосом, указывая на то, что расположение нуклеосом не связано со специфичными для последовательности взаимодействиями гистона и ДНК. Роль конкретных участков UAS G была проанализирована путем вставки олигонуклеотидов с различными свойствами связывания, что привело к успешной идентификации участка, ответственного за создание упорядоченного массива. Идентифицированная последовательность перекрывает сайт связывания белка GAL4 , который является положительным регулятором транскрипции, что совпадает с функцией вышестоящих активирующих последовательностей. [9]
В другом исследовании изучался эффект вставки UAS G в промоторную область гена глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GPD) [1] . Этот гибридный промотор затем был использован для экспрессии человеческого иммунного интерферона, токсичного вещества для дрожжей, что приводит к уменьшению числа копий и низкой стабильности плазмиды. По сравнению с нативным промотором экспрессия гибридного промотора индуцировалась в культурах примерно в 150-200 раз за счет роста галактозы, причем индукция не была очевидна при использовании глюкозы в качестве источника углерода. По сравнению с нативным промотором GPD присутствие UAS G приводило к тому, что транскрипционная активность оставалась эквивалентно повышенной в индуцированных условиях. [10]