¿Cuáles son los factores de transcripción?
Pregunta 1: ¿Cuáles son las características de los factores de transcripción? ¿Qué familias hay? Los factores de transcripción son moléculas de proteínas con estructuras especiales que regulan la expresión genética. También se les llama factores de acción trans. Los factores de transcripción en las plantas se dividen en dos tipos. Uno son los factores de transcripción no específicos, que regulan de forma no selectiva la expresión transcripcional de genes, como el HvCBF2 (factor de unión C-repeat/DRE 2) en la cebada (Hordeum vulgare) (Xue). et al., 2003). También existen tipos llamados factores de transcripción específicos, que pueden regular selectivamente la expresión transcripcional de uno o más genes. Los factores de transcripción típicos contienen regiones funcionales como el dominio de unión al ADN, el dominio de activación, el sitio de oligomerización y la señal de localización nuclear. Estas regiones funcionales determinan las funciones y propiedades de los factores de transcripción (Liu et al., 1999). Las estructuras principales de la zona de unión del ADN son: 1) Estructuras HTH y HLH: compuestas por dos hélices α que intercalan una hoja β, y la hélice α y la hoja β están conectadas a través de giros o bucles β, es decir, hélice- estructura de hélice-giro y estructura de hélice-bucle-hélice. 2) Estructura de dedos de zinc: se encuentra comúnmente en TFIII A y en los receptores de hormonas esteroides, y consta de una cadena polipeptídica rica en cisteína. Cada cuatro residuos de cisteína o residuos de histidina quelan una molécula de Zn2, y los aproximadamente 12-13 residuos restantes sobresalen como dedos, que pueden encajar en el surco principal de la doble hélice del ADN y unirse a él. 3) Estructura de cremallera de leucina: se encuentra principalmente en el extremo C de las proteínas de unión al ADN eucariotas y está relacionada con la regulación de la expresión de oncogenes. Consta de dos hélices α dispuestas en paralelo. Hay residuos de leucina dispuestos regularmente cada 7 residuos en la hélice α. Las cadenas laterales de leucina están dispuestas alternativamente en forma de cremallera y las dos cadenas peptídicas están combinadas. con ADN.
Las diferencias entre factores de transcripción de una misma familia radican principalmente en la región reguladora transcripcional. Las regiones reguladoras de la transcripción incluyen dos tipos: dominio de activación de la transcripción y dominio de represión de la transcripción. En los últimos años, se ha estudiado intensamente la región de activación de la transcripción. Generalmente contienen entre 30 y 100 residuos de aminoácidos fuera del dominio de unión al ADN y, a veces, un factor de transcripción contiene más de un dominio de activación transcripcional. Por ejemplo, los factores de transcripción VP1 y PvALF que controlan la expresión de genes de proteínas de almacenamiento de plantas, sus secuencias conservadas de aminoácidos ácidos N-terminales tienen capacidad de activación de la transcripción y tienen una alta homología con la región de activación de la transcripción de aminoácidos ácidos del factor de transcripción de levadura. GCN4 y el factor de transcripción viral VP16 (Bobb et al., 1996). La región de activación de los factores de transcripción vegetales típicos es generalmente rica en aminoácidos ácidos, prolina o glutamina, como el dominio de activación de la caja GCB (caja conservada GBF) contenido en GBF (factor de unión a la caja G) (lunwen114 y Bevan, 1998).
La región de represión de la transcripción también es un sitio importante para regular la expresión de factores de transcripción, pero su mecanismo de acción no ha sido estudiado en profundidad. Hay tres modos de acción posibles: 1) Unión al sitio regulador del promotor para evitar la unión de otros factores de transcripción; 2) Actuar sobre otros factores de transcripción para inhibir la acción de otros factores 3) Prevenir la transcripción cambiando el superior; -se produce la estructura del orden del adn.
Los factores de transcripción deben actuar dentro del núcleo para poder regular la expresión. Por tanto, la secuencia de localización nuclear en un factor de transcripción es un componente importante.
Generalmente, una o más secuencias de localización nuclear están distribuidas de manera irregular en los factores de transcripción, y también hay factores de transcripción que no contienen secuencias de localización nuclear y ingresan al núcleo uniéndose a otros factores de transcripción. Las secuencias de localización nuclear son generalmente segmentos de factores de transcripción ricos en residuos de arginina y lisina. En la actualidad se han identificado las secuencias de localización nuclear de factores de transcripción como GT-2 en arroz, HSFA1-2 en tomates, O2 en maíz y PS-IAA4 y 6 en guisantes (Boulikas, 1994; Dehesh et al., 1995). ; Lyck et al., 1997; ......gt;gt;
Pregunta 2: ¿Qué es un factor de transcripción que puede unirse a una proteína en una secuencia de nucleótidos específica aguas arriba de un gen? activación Se traslada del citoplasma al núcleo e inicia y regula la expresión génica reconociendo y uniendo elementos que actúan en cis en la región promotora del gen
Pregunta 3: ¿Cuáles son los principales dominios funcionales de los factores de transcripción que son cis? ¿Existen elementos actuantes en las secuencias junto a los genes, incluidos promotores, potenciadores, etc. No codifica ningún producto, solo proporciona un sitio de acción que debe combinarse con factores de acción trans para funcionar, y los factores de acción trans son genes participantes? El factor proteico que regula la expresión funciona en combinación con elementos que actúan en cis y tiene dos dominios funcionales: dominio de unión al ADN y dominio de activación de la transcripción
Pregunta 4: ¿Qué es un factor de transcripción y cuál es su fisiología? Importancia La iniciación de la transcripción en eucariotas es muy compleja y a menudo requiere la ayuda de múltiples factores proteicos y la ARN polimerasa II forma un complejo de iniciación de la transcripción, y ambos participan en el proceso de iniciación de la transcripción según las características de los factores de transcripción. en dos categorías; la primera categoría son los factores de transcripción universales. Cuando forman un complejo de iniciación de la transcripción con la ARN polimerasa II***, la transcripción puede comenzar en la posición correcta. Además de TFIID, también se encuentran TFIIA, TFIIF, etc. TFIIIE, TFIIH, etc., desempeñan un papel en diferentes etapas del ensamblaje del complejo de iniciación de la transcripción. El segundo tipo de factores de transcripción es específico de las células tisulares. La transcripción y la síntesis de ARN son químicamente similares a la replicación del ADN y el polinucleótido. La síntesis se realiza en la dirección 5' → 3', con el enlace fosfodiéster de nucleótido agregado en el extremo 3'-OH. Sin embargo, debido a los diferentes propósitos de la replicación y la transcripción, la transcripción tiene sus propias características: (1) Para una. En términos del genoma, la transcripción sólo ocurre en un subconjunto de genes, y la transcripción de cada gen se controla de manera relativamente independiente (Figura 17-2) (2) La transcripción es asimétrica (3) No se requieren cebadores para la transcripción, ni ARN); Se requiere. La síntesis de cadenas es continua.
Pregunta 5: ¿Cuáles son los principales dominios funcionales de los factores de transcripción? La estructura de los factores de transcripción puede incluir diferentes regiones: ①Dominio de unión al ADN, que consta de 60-100. dominios Está compuesto por varias subregiones compuestas de residuos de aminoácidos; ② Dominio activador de la transcripción (dominio activador), generalmente compuesto por 30-100 residuos de aminoácidos, este dominio es rico en aminoácidos ácidos, rico en glutamina y rico en prolina. Entre los diferentes tipos, un dominio ácido es el más común; ③La región de conexión, es decir, la parte que conecta los dos dominios, no tiene un dominio de unión al ADN, pero puede interactuar directa o indirectamente con la transcripción a través del dominio de activación de la transcripción. complejos y afectan la eficiencia de la transcripción.
Pregunta 6: ¿Qué factores de transcripción incluyen la TBP?
Pregunta 7: ¿Cuáles son las áreas funcionales de los factores de transcripción eucariotas? La expresión de genes eucariotas es un proceso muy complejo y ordenado. el resultado de la interacción entre numerosos factores trans y elementos que actúan en cis. La expresión génica está sujeta a una regulación precisa en todos los niveles (incluida la estructura cromosómica, la transcripción, los niveles de regulación del procesamiento postranscripcional, de traducción y postraduccional a nivel de transcripción que se produce en las primeras etapas de la expresión génica y es un factor clave); en la regulación de muchas expresiones genéticas una de las principales formas.
La llamada regulación a nivel de transcripción se refiere a un tipo de proteína llamada factor de transcripción (TF) que se une específicamente al elemento que actúa en cis en la región reguladora del gen diana, o regula la intensidad de la expresión génica, o controla la especificidad espaciotemporal del gen diana, expresión sexual, o en respuesta a estímulos externos y coerción ambiental.
La ARN polimerasa eucariota en sí no tiene especial afinidad por el promotor y no puede transcribirse sola, lo que significa que el gen está inactivo. Por lo tanto, la transcripción requiere numerosos factores de transcripción y factores de transcripción auxiliares para formar un aparato de transcripción complejo. Los factores de transcripción pueden regular los niveles de transcripción de ciertos genes relacionados con enfermedades, por lo que pueden convertirse en posibles herramientas terapéuticas.
1 Estructura de los factores de transcripción
Los factores de transcripción generalmente incluyen tres dominios funcionales principales, a saber, el dominio de unión a secuencia específica del ADN, el dominio de activación de la transcripción y el dominio de estructura reguladora proteína-proteína. Además, algunos factores de transcripción tienen dominios reguladores postranscripcionales, como dominios de dimerización y sitios de fosforilación, y la formación de dímeros es importante para sus funciones. Los factores de transcripción se combinan con activadores de factores de transcripción o represores de factores de transcripción para formar complejos y se unen a secuencias de ADN específicas en la cromatina para desempeñar un papel. Algunas moléculas químicas pequeñas pueden afectar la dimerización de los factores de transcripción o afectar la unión de los factores de transcripción a las moléculas de ADN, por lo que pueden regular la regulación de la expresión génica mediada por factores de transcripción.
1.1 Dominio de unión al ADN
Una de las primeras condiciones para que una proteína de unión al ADN ejerza su función reguladora transcripcional es que debe tener una estructura que se una específicamente a secuencias de ADN, y su componente central es un motivo de unión al ADN, pueden reconocer la secuencia de bases del ADN de doble hélice y unirse específicamente al sitio objetivo. El dominio de unión al ADN se compone principalmente de varias subunidades que constan de 60 a 100 residuos de aminoácidos. Entre los motivos estructurales de los dominios de unión al ADN, las estructuras de dedos de zinc, las regiones de hélice-bucle-hélice y cremallera de leucina son las más comunes y representan aproximadamente el 80% de los factores de transcripción conocidos.
l.1.1 Estructura de los dedos de zinc La estructura de los dedos de zinc (motivo de los dedos de zinc) consta de aproximadamente 30 residuos de aminoácidos, incluidos dos residuos de cisteína y dos de histidina. Estos cuatro aminoácidos se complejan con iones de zinc para formar. Estructuras estables en forma de dedos. El factor de transcripción TFIIIA (factor de transcripción IIIA), catalizado por la ARN polimerasa III en la transcripción del gen 5S rRNA en Xenopus laevis, es la primera proteína con dedos de zinc descubierta que consta de 344 residuos de aminoácidos. Desde entonces, se ha confirmado sucesivamente que existen estructuras de dedos de zinc en muchos factores de transcripción eucariotas, pero el número de estructuras de dedos de zinc contenidas en diferentes proteínas varía mucho.
1.1.2 Motivo estructural hélice-giro-hélice El motivo estructural hélice-giro-hélice (heilix-turn-helix, HTH) se descubrió originalmente en el estudio del gen degradador de células eucariotas que activa la proteína CAP y el bacteriófago. El proceso represor Cro es uno de los motivos estructurales más simples. La proteína de homeodominio (HD) codificada por el gen homeótico de Drosophila es la primera proteína de hélice-vuelta-hélice confirmada en células eucariotas. Las proteínas que contienen estructuras HD están presentes en casi todos los organismos, desde levaduras hasta humanos.
1.1.3 Motivo estructural hélice-protrusión bucle-hélice La proteína de unión al ADN es un nuevo tipo de proteína de unión al ADN descubierta en los últimos años, por ejemplo, la ***. El factor es un tipo de proteína de unión al ADN con La proteína de unión al ADN del motivo hélice-nariz-bucle se demostró originalmente que era un factor de transcripción del gen tardío del adenovirus, y luego se descubrió que este sitio de unión también existe en otros virus y algunos genes eucariotas.
1.1.4 El motivo estructural de la cremallera de leucina tiene una secuencia de aminoácidos de 30 residuos en la región de la cremallera, que es rica en lisina (1isina, Lys) y arginina (arginina, región básica que). se une al ADN.
Por lo tanto, la función de la región de la cremallera de leucina es conectar su propio par de proteínas diméricas...gt;gt;
Pregunta 8: ¿Cuáles son las características de los factores de transcripción? ¿Qué familias hay? Los factores de transcripción son moléculas de proteínas con estructuras especiales que regulan la expresión genética. También se les llama factores de acción trans. Los factores de transcripción en las plantas se dividen en dos tipos. Uno son los factores de transcripción no específicos, que regulan de forma no selectiva la expresión transcripcional de genes, como el HvCBF2 (factor de unión C-repeat/DRE 2) en la cebada (Hordeum vulgare) (Xue). et al., 2003). También existen tipos llamados factores de transcripción específicos, que pueden regular selectivamente la expresión transcripcional de uno o más genes. Los factores de transcripción típicos contienen regiones funcionales como el dominio de unión al ADN, el dominio de activación, el sitio de oligomerización y la señal de localización nuclear. Estas regiones funcionales determinan las funciones y propiedades de los factores de transcripción (Liu et al., 1999). Las estructuras principales de la zona de unión del ADN son: 1) Estructuras HTH y HLH: compuestas por dos hélices α que intercalan una hoja β, y la hélice α y la hoja β están conectadas a través de giros o bucles β, es decir, hélice- estructura de hélice-giro y estructura de hélice-bucle-hélice. 2) Estructura de dedos de zinc: se encuentra comúnmente en TFIII A y en los receptores de hormonas esteroides, y consta de una cadena polipeptídica rica en cisteína. Cada cuatro residuos de cisteína o residuos de histidina quelan una molécula de Zn2, y los aproximadamente 12-13 residuos restantes sobresalen como dedos, que pueden encajar en el surco principal de la doble hélice del ADN y unirse a él. 3) Estructura de cremallera de leucina: se encuentra principalmente en el extremo C de las proteínas de unión al ADN eucariotas y está relacionada con la regulación de la expresión de oncogenes. Consta de dos hélices α dispuestas en paralelo. Hay residuos de leucina dispuestos regularmente cada 7 residuos en la hélice α. Las cadenas laterales de leucina están dispuestas alternativamente en forma de cremallera y las dos cadenas peptídicas están combinadas. con ADN.
Las diferencias entre factores de transcripción de una misma familia radican principalmente en la región reguladora transcripcional. Las regiones reguladoras de la transcripción incluyen dos tipos: dominio de activación de la transcripción y dominio de represión de la transcripción. En los últimos años, se ha estudiado intensamente la región de activación de la transcripción. Generalmente contienen entre 30 y 100 residuos de aminoácidos fuera del dominio de unión al ADN y, a veces, un factor de transcripción contiene más de un dominio de activación transcripcional. Por ejemplo, los factores de transcripción VP1 y PvALF que controlan la expresión de genes de proteínas de almacenamiento de plantas, sus secuencias conservadas de aminoácidos ácidos N-terminales tienen capacidad de activación de la transcripción y tienen una alta homología con la región de activación de la transcripción de aminoácidos ácidos del factor de transcripción de levadura. GCN4 y el factor de transcripción viral VP16 (Bobb et al., 1996). La región de activación de los factores de transcripción vegetales típicos es generalmente rica en aminoácidos ácidos, prolina o glutamina, como el dominio de activación de la caja GCB (caja conservada GBF) contenido en GBF (factor de unión a la caja G) (lunwen114 y Bevan, 1998).
La región de represión de la transcripción también es un sitio importante para regular la expresión de factores de transcripción, pero su mecanismo de acción no ha sido estudiado en profundidad. Hay tres modos de acción posibles: 1) Unión al sitio regulador del promotor para evitar la unión de otros factores de transcripción; 2) Actuar sobre otros factores de transcripción para inhibir la acción de otros factores 3) Prevenir la transcripción cambiando el superior; -se produce la estructura del orden del adn.
Los factores de transcripción deben actuar dentro del núcleo para poder regular la expresión. Por tanto, la secuencia de localización nuclear en un factor de transcripción es un componente importante.
Generalmente, una o más secuencias de localización nuclear están distribuidas de manera irregular en los factores de transcripción, y también hay factores de transcripción que no contienen secuencias de localización nuclear y ingresan al núcleo uniéndose a otros factores de transcripción. Las secuencias de localización nuclear son generalmente segmentos de factores de transcripción ricos en residuos de arginina y lisina. En la actualidad se han identificado las secuencias de localización nuclear de factores de transcripción como GT-2 en arroz, HSFA1-2 en tomates, O2 en maíz y PS-IAA4 y 6 en guisantes (Boulikas, 1994; Dehesh et al., 1995). ; Lyck et al., 1997; ......gt;gt;
Pregunta 9: ¿Qué es un factor de transcripción que puede unirse a una proteína en una secuencia de nucleótidos específica aguas arriba de un gen? activación Se traslada del citoplasma al núcleo e inicia y regula la expresión génica reconociendo y uniendo elementos que actúan en cis en la región promotora del gen
Pregunta 10: ¿Cuáles son los principales dominios funcionales de los factores de transcripción que son cis? ¿Existen elementos actuantes en las secuencias junto a los genes, incluidos promotores, potenciadores, etc. No codifica ningún producto, solo proporciona un sitio de acción que debe combinarse con factores de acción trans para funcionar, y los factores de acción trans son genes participantes? El factor proteico que regula la expresión trabaja en conjunto con elementos que actúan en cis y tiene dos dominios funcionales: un dominio de unión al ADN y un dominio de activación transcripcional.