Factor de transcripción general - General transcription factor

Factores de transcripción. En la parte media por encima del promotor, la parte de color rosa de los factores de transcripción son los factores de transcripción generales.

Los factores de transcripción generales ( GTF ), también conocidos como factores de transcripción basales, son una clase de factores de transcripción de proteínas que se unen a sitios específicos ( promotores ) en el ADN para activar la transcripción de información genética del ADN al ARN mensajero . Los GTF, la ARN polimerasa y el mediador (un complejo de múltiples proteínas) constituyen el aparato transcripcional básico que primero se une al promotor y luego comienza la transcripción. Los GTF también están íntimamente involucrados en el proceso de regulación genética y la mayoría son necesarios para la vida.

Un factor de transcripción es una proteína que se une a secuencias de ADN específicas ( potenciador o promotor), ya sea solo o con otras proteínas en un complejo, para controlar la tasa de transcripción de información genética del ADN al ARN mensajero mediante la promoción (que actúa como activador ). o bloquear (actuar como represor ) el reclutamiento de la ARN polimerasa. Como clase de proteína, los factores de transcripción generales se unen a los promotores a lo largo de la secuencia de ADN o forman un gran complejo de preiniciación de la transcripción para activar la transcripción. Los factores de transcripción generales son necesarios para que se produzca la transcripción.

Tipos

En las bacterias , el inicio de la transcripción requiere una ARN polimerasa y un solo factor GTF: sigma .

Complejo de preiniciación de la transcripción

En arqueas y eucariotas , el inicio de la transcripción requiere una ARN polimerasa y un conjunto de múltiples GTF para formar un complejo de preiniciación de la transcripción. El inicio de la transcripción por la RNA polimerasa II eucariota implica los siguientes GTF:

  • TFIIA
  • TFIIB : reconoce el elemento BRE en los promotores
  • TFIID : se une a la proteína de unión a la caja TATA (TBP) y reconoce los factores asociados a la caja TATA (TAF) y agrega selectividad al promotor.
  • TFIIE : atrae y regula a TFIIH
  • TFIIF : estabiliza la interacción de la ARN polimerasa con TBP y TFIIB; ayuda a atraer TFIIE y TFIIH
  • TFIIH : desenrolla el ADN en el punto de inicio de la transcripción, fosforila Ser5 de la ARN polimerasa CCTD, libera ARN polimerasa del promotor

Reconocer la caja TATA

Función y mecanismo

En bacterias

Artículo principal: factor Sigma

Un factor sigma es una proteína necesaria solo para el inicio de la síntesis de ARN en bacterias. Los factores sigma proporcionan especificidad de reconocimiento del promotor a la ARN polimerasa (RNAP) y contribuyen a la separación de la cadena de ADN, luego se disocian de la enzima central de la ARN polimerasa después del inicio de la transcripción. El núcleo de la ARN polimerasa se asocia con el factor sigma para formar la holoenzima de ARN polimerasa. El factor sigma reduce la afinidad de la ARN polimerasa por el ADN inespecífico al tiempo que aumenta la especificidad por los promotores, lo que permite que la transcripción se inicie en los sitios correctos. La enzima central de la ARN polimerasa tiene cinco subunidades ( subunidades de proteínas ) (~ 400 kDa ). Debido a la asociación de la ARN polimerasa con el factor sigma, la ARN polimerasa completa tiene 6 subunidades: la subunidad sigma, además de las dos alfa (α), una beta (β), una beta prima (β ') y una omega (ω) subunidades que componen la enzima central (~ 450 kDa). Además, muchas bacterias pueden tener múltiples factores σ alternativos. El nivel y la actividad de los factores σ alternativos están altamente regulados y pueden variar según las señales ambientales o de desarrollo.

En arqueas y eucariotas

Artículo principal: complejo de preiniciación de la transcripción

El complejo de preiniciación de la transcripción es un gran complejo de proteínas que es necesario para la transcripción de genes que codifican proteínas en eucariotas y arqueas. Se adhiere al promotor del ADN (ei, caja TATA) y ayuda a posicionar la ARN polimerasa II en los sitios de inicio de la transcripción del gen, desnaturaliza el ADN y luego comienza la transcripción.

Ensamblaje del complejo de preiniciación de la transcripción

El ensamblaje del complejo de preiniciación de la transcripción sigue estos pasos:

  1. La proteína de unión TATA (TBP), una subunidad de TFIID (el GTF más grande) se une al promotor (caja TATA), creando una curva pronunciada en el ADN del promotor. Luego, las interacciones TBP-TFIIA reclutan TFIIA al promotor.
  2. Las interacciones TBP-TFIIB reclutan TFIIB al promotor. La ARN polimerasa II y TFIIF se ensamblan para formar el complejo de la polimerasa II. TFIIB ayuda al complejo Pol II a unirse correctamente.
  3. TFIIE y TFIIH luego se unen al complejo y forman el complejo de preiniciación de la transcripción. TFIIA / B / E / H se retira una vez que comienza el alargamiento del ARN. TFIID permanecerá hasta que finalice el alargamiento.
  4. Las subunidades dentro de TFIIH que tienen actividad ATPasa y helicasa crean tensión superhelical negativa en el ADN. Esta tensión superhelical negativa hace que aproximadamente una vuelta de ADN se desenrolle y forme la burbuja de transcripción.
  5. La hebra molde de la burbuja de transcripción se acopla con el sitio activo de la ARN polimerasa II, luego comienza la síntesis de ARN.

Referencias

enlaces externos