Fator de transcrição geral - General transcription factor

Fatores de transcrição. Na parte central acima do promotor, a parte cor-de-rosa dos fatores de transcrição são os Fatores Gerais de Transcrição.

Fatores de transcrição gerais ( GTFs ), também conhecidos como fatores de transcrição basais, são uma classe de fatores de transcrição de proteínas que se ligam a locais específicos ( promotores ) no DNA para ativar a transcrição da informação genética do DNA para o RNA mensageiro . GTFs, RNA polimerase e o mediador (um complexo multiproteico) constituem o aparato transcricional básico que primeiro se liga ao promotor e depois inicia a transcrição. Os GTFs também estão intimamente envolvidos no processo de regulação gênica e muitos são necessários para a vida.

Um fator de transcrição é uma proteína que se liga a sequências de DNA específicas ( potenciador ou promotor), sozinha ou com outras proteínas em um complexo, para controlar a taxa de transcrição da informação genética do DNA para o RNA mensageiro, promovendo (servindo como um ativador ) ou bloqueando (servindo como um repressor ) o recrutamento de RNA polimerase. Como uma classe de proteína, os fatores de transcrição gerais se ligam a promotores ao longo da sequência de DNA ou formam um grande complexo de pré-iniciação de transcrição para ativar a transcrição. Fatores gerais de transcrição são necessários para que a transcrição ocorra.

Tipos

Em bactérias , a iniciação da transcrição requer uma RNA polimerase e um único GTF: fator sigma .

Complexo de pré-iniciação da transcrição

Em arquéias e eucariotos , a iniciação da transcrição requer uma RNA polimerase e um conjunto de vários GTFs para formar um complexo de pré-iniciação da transcrição. A iniciação da transcrição pela RNA polimerase II eucariótica envolve os seguintes GTFs:

  • TFIIA
  • TFIIB - reconhece o elemento BRE em promotores
  • TFIID - liga-se à proteína de ligação a TATA box (TBP) e reconhece os fatores associados a TATA boxTBP (TAFs) e adiciona seletividade de promotor
  • TFIIE - atrai e regula TFIIH
  • TFIIF - Estabiliza a interação da RNA polimerase com TBP e TFIIB; ajuda a atrair TFIIE e TFIIH
  • TFIIH - desenrola o DNA no ponto de início da transcrição, fosforila Ser5 da RNA polimerase CCTD, libera RNA polimerase do promotor

Reconhecer caixa TATA

Função e mecanismo

Em bactérias

Artigo principal: fator Sigma

Um fator sigma é uma proteína necessária apenas para o início da síntese de RNA em bactérias. Os fatores Sigma fornecem especificidade de reconhecimento do promotor para a RNA polimerase (RNAP) e contribuem para a separação da fita de DNA, então se dissociando da enzima do núcleo da RNA polimerase após o início da transcrição. O núcleo da RNA polimerase se associa ao fator sigma para formar a holoenzima da RNA polimerase. O fator Sigma reduz a afinidade da RNA polimerase para o DNA não específico, enquanto aumenta a especificidade para os promotores, permitindo que a transcrição inicie nos locais corretos. A enzima central da RNA polimerase tem cinco subunidades ( subunidades de proteínas ) (~ 400 kDa ). Por causa da associação da RNA polimerase com o fator sigma, a RNA polimerase completa tem 6 subunidades: a subunidade sigma - além das duas alfa (α), uma beta (β), uma beta prime (β ') e uma ômega (ω) subunidades que constituem a enzima central (~ 450 kDa). Além disso, muitas bactérias podem ter vários fatores σ alternativos. O nível e a atividade dos fatores σ alternativos são altamente regulados e podem variar dependendo dos sinais ambientais ou de desenvolvimento.

Em arquéias e eucariotos

Artigo principal: Complexo de pré-iniciação da transcrição

O complexo de pré-iniciação da transcrição é um grande complexo de proteínas que é necessário para a transcrição de genes codificadores de proteínas em eucariotos e arquéias. Ele se liga ao promotor do DNA (ei, TATA box) e ajuda a posicionar a RNA polimerase II nos locais de início da transcrição do gene, desnatura o DNA e, em seguida, inicia a transcrição.

Montagem do complexo de pré-iniciação da transcrição

A montagem do complexo de pré-iniciação da transcrição segue estas etapas:

  1. A proteína de ligação TATA (TBP), uma subunidade de TFIID (o maior GTF) se liga ao promotor (TATA box), criando uma curva acentuada no DNA do promotor. Em seguida, as interações TBP-TFIIA recrutam TFIIA para o promotor.
  2. As interações TBP-TFIIB recrutam TFIIB para o promotor. A RNA polimerase II e o TFIIF se reúnem para formar o complexo da Polimerase II. TFIIB ajuda o complexo Pol II a se ligar corretamente.
  3. TFIIE e TFIIH então ligam-se ao complexo e formam o complexo de pré-iniciação da transcrição. TFIIA / B / E / H sai assim que o alongamento do RNA começa. O TFIID permanecerá até que o alongamento seja concluído.
  4. As subunidades dentro do TFIIH que possuem atividade ATPase e helicase criam tensão supraélica negativa no DNA. Essa tensão supraélica negativa faz com que aproximadamente uma volta do DNA se desenrole e forme a bolha de transcrição.
  5. A fita modelo da bolha de transcrição se engaja com o sítio ativo da RNA polimerase II e, em seguida, a síntese de RNA começa.

Referências

links externos