Uppströms aktiveringssekvens
En uppströms aktiverande sekvens eller uppströms aktiveringssekvens (UAS) är en cis-verkande regulatorisk sekvens . Den är skild från promotorn och ökar uttrycket av en angränsande gen . På grund av sin väsentliga roll i att aktivera transkription anses den uppströms aktiverande sekvensen ofta vara analog med funktionen hos förstärkaren i flercelliga eukaryoter. Uppströms aktiveringssekvenser är en avgörande del av induktion, vilket förbättrar uttrycket av proteinet av intresse genom ökad transkriptionsaktivitet. Uppströmsaktiveringssekvensen finns intill en minimal promotor ( TATA-box ) och fungerar som ett bindningsställe för transaktivatorer . Om den transkriptionella transaktivatorn inte binder till UAS i rätt orientering kan inte transkriptionen börja. För att ytterligare förstå funktionen av en uppströms aktiveringssekvens är det fördelaktigt att se dess roll i kaskaden av händelser som leder till transkriptionsaktivering. Vägen börjar när aktivatorer binder till sitt mål vid UAS som rekryterar en medlare . En TATA-bindande proteinsubenhet av en transkriptionsfaktor binder sedan till TATA-boxen och rekryterar ytterligare transkriptionsfaktorer. Mediatorn rekryterar sedan RNA-polymeras II till pre-initieringskomplexet. När det väl initierats frisätts RNA-polymeras II från komplexet och transkriptionen börjar.
Exempel
GAL1-GAL10 intergenisk region (UAS G )
Egenskapen hos GAL1-GAL10 att binda GAL4- proteinet används i GAL4/UAS-tekniken för kontrollerat genfelexpression i Drosophila. Detta är den mest populära formen av binärt uttryck i Drosophila melanogaster , ett system som har anpassats för många användningsområden för att göra Drosophila melanogaster till en av de mest genetiskt hanteringsbara flercelliga organismerna. I denna teknik fungerar fyra relaterade bindningsställen mellan GAL10- och GAL1- loci i Saccharomyces cerevisiae som ett Upstream Activating Sequences (UAS)-element genom GAL4- bindning. Flera studier har utförts med Saccharomyces cerevisiae för att utforska den exakta funktionen av aktiveringssekvenser uppströms, ofta med fokus på den tidigare nämnda GAL1-GAL10 intergena regionen. Konsensus är 5′-CGG-N 11 -CCG-3′.
En studie undersökte den galaktosresponsiva uppströmsaktiveringssekvensen (UAS G ), och tittade på inverkan av närheten till denna UAS för nukleosompositionering. Närhet till UAS valdes eftersom deletioner av DNA som flankerar UAS lämnade nukleosomarrayen oförändrad, vilket indikerar att nukleosompositionering inte var relaterad till sekvensspecifika histon-DNA-interaktioner. Rollen för specifika regioner av UAS G analyserades genom att infoga oligonukleotider med olika bindningsegenskaper, vilket ledde till framgångsrik identifiering av en region ansvarig för skapandet av en ordnad array. Den identifierade sekvensen överlappade ett bindningsställe för GAL4 -protein, som är en positiv regulator för transkription som sammanfaller med funktionen av uppströms aktiverande sekvenser.
En annan studie tittade på effekten av att infoga UAS G i promotorregionen av glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenasgenen (GPD) [1] . Denna hybridpromotor användes sedan för att uttrycka humant immuninterferon, en giftig substans mot jäst som resulterar i ett minskat antal kopior och låg plasmidstabilitet. I förhållande till den nativa promotorn inducerades uttryck av hybridpromotorn ungefär 150 till 200 gånger i kulturerna genom tillväxt i galaktos, induktion som inte var uppenbar med glukos som kolkälla. Jämfört med den nativa GPD-promotom orsakade närvaron av UAS G att transkriptionsaktiviteten förblev ekvivalent förstärkt under inducerade betingelser.
Inositolkänslig uppströms aktiveringssekvens (UAS INO )
Den inositolkänsliga aktiveringssekvensen uppströms (UAS INO ) har en konsensussekvens 5'-CATGTGAAAT-3' och är närvarande i promotorregionerna av gener som kodar för enzymer av fosfolipidbiosyntes. Dessa enzymer regleras av inositol och kolin, som båda är fosfolipidprekursorer. Inom denna konsensussekvens är de första sex baserna homologa med kanoniskt bindningsmotiv för proteiner inom bHLH eller den grundläggande helix-loop- helixfamiljen. Studier har visat att Ino2p och Ino4p, två bHLH-regulatoriska proteiner från Saccharomyces cerevisiae , binder till promotorfragment som innehåller detta element i konsensussekvensen. Ytterligare studier har utformats för att undersöka funktionen av UAS INO mer i detalj, delvis delvis eftersom ett stort antal fosfolipidbiosyntetiska enzymaktiviteter i modellorganismen Saccharomyces cerevisiae visar detta vanliga uttrycksmönster.
En studie undersökte interaktionen mellan Ino4p och Ino2p mer på djupet, undersökte dimeriseringen som äger rum mellan de två innan man binder till promotorn för INO 1 -genen och aktiverar transkription. Genom att isolera 31 recessiva suppressorer av ino 4-8-mutanten av jäst och fastställa att 29 var av samma locus, identifierade forskarna locuset som REG1 [2] . En allel av REG1 , suppressormutanten sia1-1 , kunde undertrycka inositolauxotrofin, vilket avslöjar en möjlig väg för undertryckandet av inositolkänsliga uppströmsaktiverande sekvensinnehållande gener av jäst.