Initiatorelement

Initiatorelementet ( Inr ) , ibland kallat initiatormotiv , är en kärnpromotor som i sin funktion liknar Pribnow-boxen (i prokaryoter ) eller TATA-boxen (i eukaryoter ). Inr är den enklaste funktionella promotorn som kan styra transkriptionsinitiering utan en funktionell TATA-box . Den har konsensussekvensen YYANWYY hos människor. På samma sätt som TATA-boxen underlättar Inr-elementet bindningen av transkriptionsfaktor II D ( TFIID ). Inr fungerar genom att förbättra bindningsaffiniteten och stärka promotorn.

Översikt

Initiatorelementet (Inr) är den vanligaste sekvensen som finns vid transkriptionsstartstället för eukaryota gener. Det är ett element på 17 bp. Inr hos människor förklarades och sekvenserades först av två MIT-biologer, Stephen T. Smale och David Baltimore 1989. Deras forskning visade att Inr-promotorn kan initiera basal transkription i frånvaro av TATA-boxen. I närvaro av en TATA-box eller andra promotorer ökar Inr effektiviteten av transkription genom att arbeta tillsammans med promotorerna för att binda RNA-polymeras II . En gen med båda typerna av promotorer kommer att ha högre promotorbindningsstyrka, lättare aktivering och högre nivåer av transkriptionsaktivitet. TFIID , som är en komponent i RNA-polymeras II- förinitieringskomplexet binder till både TATA-boxen och Inr . Två subenheter, TAF1 och TAF2, av TFIID känner igen Inr-sekvensen och för samman komplexet. Interaktionen mellan TFIID och Inr tros vara mest avgörande för att initiera transkription. Detta beror troligen på att Inr-sekvensen överlappar startplatsen. Inr-elementet tros också interagera med aktivator Sp1 , specificitetsprotein 1-transkriptionsfaktor. Sp1 kan sedan reglera aktiveringen och initieringen av transkription

Plats

Inr-elementsekvensen är belägen -6 bp uppströms om transkriptionsstartstället och fortsätter till omkring +45 bp nedströms. Denna sekvens omfattar var RNA-polymeraset kommer att börja transkribera. Inr-elementet är beläget ca ~20 bp nedströms från TATA-boxen. Inr-regionen överlappar transkriptionsstartplatsen men de exakta start- och slutpositionerna diskuteras fortfarande.

Sekvens

Konsensussekvensen för Inr hos människor antogs vara YYANWYY . Konsensussekvensen i Drosophila är TCAKTY.

Evolutionär förändring

Studier har visat att promotorer med ett funktionellt Inr är mer benägna att sakna en TATA-box eller att ha en degenererad TATA-sekvens. Detta beror på att en gen med ett aktivt Inr är mindre beroende av en funktionell TATA-box eller ytterligare promotorer. Även om Inr-elementet varierar mellan promotorer, är sekvensen mycket konserverad mellan människor och jäst. En analys av 7670 startplatser för transkription visade att ungefär 40 % hade en exakt matchning med BBCA+1BW Inr-sekvensen. Medan 16 % endast innehöll en felaktig TFIID och subenheter är mycket känsliga för Inr-sekvensen och nukleotidförändringar har visat sig drastiskt förändra bindningsaffiniteten. Positionerna +1 och -3 har identifierats som de mest kritiska för transkriptionseffektivitet och Inr-funktion. En ersättning av adenosinnukleotiden vid +1 till G eller T ändrar transkriptionsaktiviteten med 10 % och en ersättning av tymin vid +3-positionen ändrar transkriptionsaktivitetsnivåerna med 22 %.

Betydelse

Inr-elementet för kärnpromotorer visade sig vara mer utbrett än TATA-boxen i eukaryota promotordomäner. I en studie av 1800+ distinkta humana promotorsekvenser fann man att 49 % innehåller Inr-elementet medan 21,8 % innehåller TATA-boxen. Av dessa sekvenser med TATA-boxen innehöll 62% Inr-elementet också. Även om Inr-elementet inte är helt förstått har det erkänts som den vanligast förekommande sekvensen vid startstället för gener i flera arter. Ytterligare forskning kan möjliggöra mer förståelse för de element som reglerar genproduktion.

Anteckningar

I nukleinsyranotation för DNA står K för G/T (Keto)

2.