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Comment trouver la région amplificatrice d'un gène spécifique ?


Je suis nouveau sur ces concepts en biologie et j'ai besoin d'aide pour comprendre. Ma principale préoccupation est de savoir comment trouver l'activateur de mon gène d'intérêt, en particulier la séquence de l'activateur. Je travaille sur un projet où j'essaierai d'utiliser la délétion médiée par CRISPR de la région promotrice et de la région amplificatrice dans mon gène d'intérêt FOXN2, dans les cellules de cancer du sein résistantes au tamoxifène MCF7. J'ai déjà la séquence de la région promotrice du GenomeBrowser de l'UCSC, mais je ne sais pas si la séquence de la région amplificatrice peut simplement être recherchée là-bas ou ailleurs. Dois-je créer un protocole pour trouver moi-même la région amplificatrice ? J'ai vu beaucoup de choses sur ChIP-Seq et je devrais peut-être le faire pour obtenir des données pour trouver mon amplificateur, mais je ne suis tout simplement pas sûr. Je prévois d'utiliser les séquences de la région amplificatrice et promotrice de mon gène d'intérêt pour créer l'ARNg pour CRISPR. Merci à tous ceux qui peuvent aider.


Il existe plusieurs façons d'identifier les amplificateurs :

(1) Chip seq / chip-chip reconnaissent les sites de liaison du facteur de transcription,

(2) Des facteurs spécifiques d'amplificateur peuvent également être utilisés pour identifier des amplificateurs, tels que EP300, les sites de liaison d'EP300 sont souvent utilisés pour prédire des amplificateurs ;

(3) L'ARN polymérase II peut lier des milliers d'amplificateurs, donc POLR2A2a, la plus grande sous-unité de l'ARN polymérase II, peut également être utilisée pour rechercher des sites d'amplificateurs ;

(4) Le site hautement sensible de la désoxyribonucléase I (DHS) représente la région ouverte de la chromatine, dont beaucoup sont couvertes d'activateurs ;

(5) Un grand nombre d'éléments régulateurs actifs, y compris des activateurs, peuvent être identifiés par des éléments régulateurs de séparation assistée par formaldéhyde (face) combinés à un séquençage ;

(6) Certains modèles de modification des histones reflètent différents états de la chromatine, tels que la liaison de h3k4me1 et h3k27ac, qui sont largement utilisés pour le marquage des activateurs ;

(7) La séquence amplificateur peut être transcrite, et l'ARN amplificateur transcriptionnel (enrna) est également un marqueur de l'activation de l'amplificateur ;

(8) La méthode de conformation chromosomique 3D (par exemple 5C et Chia pet, capture-c) peut également fournir des informations sur l'interaction amplificateur-promoteur.


Super-amplificateur

En génétique, un super-amplificateur est une région du génome des mammifères comprenant de multiples amplificateurs qui sont liés collectivement par un ensemble de protéines de facteur de transcription pour conduire la transcription de gènes impliqués dans l'identité cellulaire. [1] [2] [3] Parce que les super-amplificateurs sont fréquemment identifiés à proximité de gènes importants pour contrôler et définir l'identité cellulaire, ils peuvent ainsi être utilisés pour identifier rapidement les nœuds clés régulant l'identité cellulaire. [3] [4]

Les amplificateurs ont plusieurs traits quantifiables qui ont une gamme de valeurs, et ces traits sont généralement élevés chez les super-amplificateurs. Les super-amplificateurs sont liés par des niveaux plus élevés de protéines régulatrices de la transcription et sont associés à des gènes qui sont plus fortement exprimés. [1] [5] [6] [7] L'expression des gènes associés aux super-amplificateurs est particulièrement sensible aux perturbations, qui peuvent faciliter les transitions d'état cellulaire ou expliquer la sensibilité des gènes associés aux super-amplificateurs aux petites molécules qui ciblent la transcription. [1] [5] [6] [8] [9]


Cellules souches pluripotentes

Emily N. Price , Leonard I. Zon , dans Handbook of Stem Cells (deuxième édition) , 2013

Avenir du système

Dans une étude, des lignées transgéniques de poisson zèbre ont été créées, ce qui a entraîné une leucémie aiguë à cellules T chez le poisson ( Langenau et al., 2003 ). Dans cette étude, des poissons transgéniques ont été créés avec le promoteur RAG2 spécifique aux lymphoïdes entraînant la souris c-myc, un gène connu pour fonctionner dans la pathogenèse des leucémies et des lymphomes. De plus, un transgène chimérique constitué de myc fusionné à la GFP a permis de visualiser la propagation des tumeurs à partir du thymus des poissons affectés. Les tumeurs de ces poissons transgéniques se sont propagées depuis leur origine dans le thymus jusqu'aux muscles squelettiques et aux organes abdominaux. Le poisson transgénique leucémique de cette étude peut être utilisé pour des criblages génétiques suppresseurs-amplificateurs afin d'identifier les composants diminuant ou aggravant la progression de la leucémie.

Un autre corpus de travaux s'est concentré sur la régénération du poisson zèbre ( Poss et al., 2003 ). Le poisson zèbre est capable de régénérer les nageoires, une caractéristique unique de certains vertébrés inférieurs. On sait peu de choses sur les processus moléculaires et cellulaires impliqués dans la régénération, et des criblages génétiques ont récemment été utilisés pour étudier le mécanisme moléculaire. Étant donné que de nombreux gènes impliqués dans la régénération sont nécessaires au développement embryonnaire, des mutants sensibles à la température ont été criblés et identifiés avec succès (Johnson et Weston, 1995). De plus, des lignées transgéniques exprimant la GFP ont été utilisées comme outil visuel et support pour aider à la purification de populations cellulaires spécifiques impliquées dans les événements de régénération (Poss et al., 2003). En plus des études sur la régénération des nageoires, la régénération cardiaque a été examinée chez le poisson zèbre (Poss et al., 2002). Les processus de dédifférenciation, de structuration et de prolifération, ainsi que l'existence de cellules pluripotentes dans les tissus adultes, sont examinés chez le poisson zèbre et restent extrêmement convaincants pour le domaine de la biologie des cellules souches. Bien qu'à un stade très précoce, les études de régénération peuvent également porter sur la réparation des tissus humains, la transplantation de cellules souches et même l'ingénierie tissulaire ( Slack, 2003 ).

Les applications pour l'utilisation du système de poisson zèbre se développent rapidement avec les nouvelles technologies et innovations. Grâce à des criblages chimiques, les effets spécifiques de nouveaux médicaments sont découverts. Les facteurs de chromatine ont également été étudiés pour leur effet sur l'hématopoïèse. L'utilisation de Chip-seq nous a aidés à explorer les interactions des protéines avec l'ADN et conduit à la découverte de similitudes entre les génomes. De nouvelles technologies dans les lignées transgéniques, l'imagerie et la bioinformatique ont été utilisées dans les études sur l'hématopoïèse et la biologie des cellules souches. Une dissection plus poussée des processus de développement et de leurs liens avec les maladies humaines bénéficiera sûrement de l'utilité de cet organisme modèle.


Réseaux de régulation des gènes contrôlant le développement neuronal

27.4.7 Questions actuelles concernant la fonction d'amélioration

Les amplificateurs sont cruciaux pour un contrôle spatio-temporel robuste de l'expression des gènes au cours du développement du cerveau, et sont donc susceptibles de coder la diversité des modèles d'expression. Compte tenu de la spécificité spatio-temporelle des amplificateurs, des recherches supplémentaires seront nécessaires pour profiler différents tissus et types de cellules et utiliser des techniques monocellulaires émergentes pour disséquer le rôle de différents amplificateurs au cours du développement du cerveau dans différents types de cellules. Enfin, il est clair que les perturbations de la fonction d'amplificateur peuvent entraîner des modifications pathologiques de la régulation des gènes, bien que beaucoup de travail reste à faire pour lier les découvertes génétiques humaines aux mécanismes de régulation des gènes. On espère que les efforts visant à identifier les changements dans l'activité des activateurs associés aux états pathologiques neurodéveloppementaux et neuropsychiatriques permettront d'identifier les mécanismes de progression de la maladie ainsi que les cibles de traitement. À terme, des atlas complets de l'activité des amplificateurs pourraient être élaborés pour les types de cellules, les régions du cerveau, les stades de développement et les états pathologiques afin de servir de guide de référence aux chercheurs étudiant les éléments régulateurs de la santé et des maladies du cerveau.


Discussion

Dans cette étude, nous présentons FOCS, un nouveau cadre statistique pour prédire les interactions E-P sur la base de modèles d'activité dérivés d'ensembles de données omiques à grande échelle. En appliquant FOCS à quatre sources de données génomiques différentes, nous avons dérivé une vaste ressource de liens E–P à validation croisée statistique. Notre ressource de cartographie E–P éclaire davantage les différentes facettes de la régulation transcriptionnelle. Premièrement, une pratique naïve courante consiste à mapper les amplificateurs à leurs promoteurs les plus proches. Dans les liens E–P prévus par FOCS,

26% des amplificateurs sont mappés sur un promoteur qui n'est pas le plus proche (Fichier supplémentaire 1 : Figure S10). Deuxièmement, les amplificateurs introniques sont très courants 70 % des liens E–P prédits impliquent un amplificateur intronique (Fichier supplémentaire 1 : Tableau S2). Troisièmement, alors que dans les modèles réduits, chaque promoteur était lié, en moyenne, à

3 amplificateurs, de nombreux promoteurs étaient liés à un seul amplificateur dominant et certains étaient liés à un nombre très élevé d'amplificateurs (8-10).

Comme première étape dans l'exploration des relations entre la configuration des interactions E–P et la fonction des gènes, nous avons examiné l'ensemble des gènes de ménage tirés de [24]. Ces gènes sont exprimés de manière ubiquitaire dans différents types de cellules, ce qui suggère qu'ils sont susceptibles d'avoir une logique de régulation simple. En effet, les promoteurs de ces gènes étaient impliqués dans un nombre significativement plus faible de liaisons E–P par rapport à tous les autres gènes (p valeur < 0,001 dans tous les types de données Fichier supplémentaire 1 : Figure S11). Pour explorer davantage une relation possible entre l'étendue de l'expression des gènes à travers les tissus et la complexité de la régulation transcriptionnelle, nous avons calculé l'entropie de Shannon pour chaque promoteur de gène (une entropie plus élevée indique une plus grande étendue d'expression). Fait intéressant, nous avons observé une forte relation négative où les promoteurs avec des profils d'activité plus restreints (c'est-à-dire une entropie plus faible) sont associés à un plus grand nombre d'amplificateurs (Fig. 6, fichier supplémentaire 1 : Figure S12). Dans l'ensemble, les gènes associés à un nombre plus élevé d'amplificateurs ont été enrichis pour les catégories d'ontologie génétique (GO) liées à l'adhésion cellulaire, à la transduction du signal et à la différenciation (fichier supplémentaire 2).

Relation inverse entre l'étendue de l'activité du promoteur et la complexité de la régulation transcriptionnelle. Nous avons quantifié l'étendue de l'activité du promoteur sur différents types de cellules par entropie de Shannon. Les promoteurs ont été divisés en groupes en fonction du nombre d'activateurs inclus dans leurs modèles réduits de manière optimale et la distribution de l'entropie de Shannon a été calculée pour chaque groupe (le nombre de promoteurs attribués à chaque groupe est indiqué dans parenthèses). Une relation inverse marquée est observée. Les résultats présentés ici sont basés sur les données ENCODE DHS (voir Fichier supplémentaire 1 : Figure S12 pour la même analyse appliquée aux données FANTOM5 CAGE)

Nous avons également observé que si la grande majorité (

90%) des amplificateurs dans les modèles dérivés du FOCS avaient une corrélation positive de Pearson et Spearman avec le modèle d'activité de leurs promoteurs cibles, les modèles incluaient également des cas de corrélation négative, suggérant que l'élément régulateur fonctionne comme un répresseur (Fichier supplémentaire 1 : Figure S13 ). Enfin, le test de niveau d'activité dans FOCS, calculé à l'aide de la corrélation de Spearman, peut également tenir compte des modèles de promoteur où la relation entre les modèles d'activité de l'activateur et du promoteur n'est pas linéaire, ce qui explique peut-être le R 2 < 0.5 valeurs observées dans la majorité des modèles FANTOM5 et Roadmap (Fichier supplémentaire 1 : Figure S6B).

Un aspect que nous n'avons pas pris en compte dans notre analyse est les contraintes imposées à la régulation transcriptionnelle par l'organisation 3D du génome. Des découvertes récentes indiquent que la plupart des interactions E–P sont limitées par des territoires chromosomiques appelés domaines topologiquement associés [25, 26]. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux élucider ce lien entre l'organisation 3D et les liens E-P et pour mieux comprendre dans quelle mesure ces contraintes sont imposées de manière universelle ou différentielle dans différents types de cellules.

L'interprétation biologique de notre analyse des données DHS (ensembles de données ENCODE et Roadmap Epigenomics) suppose implicitement que le taux de transcription au niveau des promoteurs est positivement lié au signal DHS du promoteur. Nous avons donc examiné les corrélations DHS-expression dans des lignées cellulaires pour lesquelles les données DHS et RNA-seq étaient disponibles dans le projet ENCODE (17 lignées cellulaires au total). Dans tous les cas, nous avons observé des corrélations de Spearman élevées mais de Pearson faibles (Fichier supplémentaire 1 : Figure S14), indiquant une forte relation monotone mais non linéaire.

Le schéma de type-cellule non appliqué appliqué par FOCS est conservateur et garantit que les modèles inférés ont un pouvoir prédictif dans divers contextes cellulaires. Cependant, il n'inférera pas de modèles pour les gènes dont l'expression est strictement spécifique au type cellulaire. En analysant un plus grand nombre de types cellulaires divers contenant des types cellulaires apparentés, nous nous attendons à une moindre chance de manquer des modèles de gènes spécifiques à un type cellulaire.

Alors que notre manuscrit était en cours de révision, une nouvelle méthode d'inférence des interactions E–P, appelée JEME, a été introduite [27]. Contrairement à FOCS, JEME (et le TargetFinder précédemment publié [28]) fait des prédictions spécifiques au type de cellule et combine différents types de données omiques au sein du même modèle.

Notre vaste recueil d'interactions E-P peut grandement aider à l'interprétation fonctionnelle des variantes génétiques associées à la susceptibilité à la maladie, car la majorité (

90 %) des variants détectés par les études d'association pangénomique sont localisés dans des séquences non codantes [29]. De même, il peut aider à l'interprétation des mutations somatiques (MS) non codantes récurrentes dans les génomes du cancer. Les points chauds SM dans les régions régulatrices sont détectés à un rythme accéléré avec l'accumulation rapide de séquençage du génome entier (WGS) d'échantillons tumoraux [30, 31]. De plus, les liens E-P prédits peuvent être intégrés et stimuler les pipelines bioinformatiques qui recherchent des motifs d'ADN dans des éléments régulateurs qui régulent de manière putative des ensembles de gènes co-exprimés. Dans l'ensemble, la méthode FOCS et le recueil que nous proposons sont prometteurs pour faire progresser notre compréhension du génome régulateur non codant.


Affiliations

Salk Institute for Biological Studies, 10010 North Torrey Pines Road, La Jolla, San Diego, 92037, Californie, États-Unis

Sven Heinz et Christopher Benner

Département de médecine cellulaire et moléculaire, Université de Californie, San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, San Diego, 92093, Californie, États-Unis

Casey E. Romanoski et Christopher K. Glass

Département de médecine, Université de Californie, San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, San Diego, 92093, Californie, États-Unis

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Conclusion et orientation future

Les amplificateurs portent les instructions réglementaires pour l'expression spatio-temporelle d'un gène. Les instructions codées par l'amplificateur sont communiquées aux promoteurs de gènes apparentés via des interactions protéine-protéine dynamiques qui impliquent une multitude de TF, de corégulateurs, de protéines architecturales de la chromatine et d'enzymes. De plus, bon nombre de ces protéines acquièrent ou éliminent les modifications covalentes nécessaires à une régulation transcriptionnelle appropriée. De concert avec la transcription induite par le promoteur, les amplificateurs eux-mêmes subissent également une transcription, produisant des ARNe aux fonctions incertaines. Ces interactions à multiples facettes entre les séquences d'ADN sous-jacentes au niveau de l'amplificateur et du promoteur, les assemblages de protéines et les molécules d'ARN se produisent probablement dans des condensats séparés par des phases. Cependant, la dynamique globale ou spécifique au locus de ces interactions multiples conduisant à une transcription productive est encore mal comprise. Le dogme actuel postule que les instructions codées par les amplificateurs sont traduites en un «code TF» lorsqu'une certaine combinaison de TF lie les amplificateurs à la fois directement et indirectement. On pense actuellement que ce recrutement combinatoire de TF vers les amplificateurs définit la régulation transcriptionnelle d'un gène cible. Nous pensons que l'occupation combinatoire de TF fournit simplement une plate-forme pour le recrutement dynamique des corégulateurs, qui régissent finalement la spécificité et la processivité transcriptionnelles. Pour une compréhension plus holistique et mécaniste de la fonction d'enhancer, il est maintenant temps de passer du « code TF » actuel de transcription à un « code corégulateur », où l'accent serait mis sur la définition à haute résolution temporelle du répertoire corégulateur combinatoire qui conduire l'activation de la transcription spécifique au locus.


Le promoteur et les machines de transcription

Les gènes sont organisés pour faciliter le contrôle de l'expression des gènes. La région promotrice est immédiatement en amont de la séquence codante. Cette région peut être courte (seulement quelques nucléotides de long) ou assez longue (des centaines de nucléotides de long). Plus le promoteur est long, plus l'espace disponible pour la liaison des protéines est important. Cela ajoute également plus de contrôle au processus de transcription. La longueur du promoteur est spécifique d'un gène et peut différer considérablement d'un gène à l'autre. Par conséquent, le niveau de contrôle de l'expression des gènes peut également différer considérablement d'un gène à l'autre. Le but du promoteur est de lier des facteurs de transcription qui contrôlent l'initiation de la transcription.

Dans la région promotrice, juste en amont du site de démarrage de la transcription, réside la boîte TATA. Cette boîte est simplement une répétition de dinucléotides thymine et adénine (littéralement, répétitions TATA). L'ARN polymérase se lie au complexe d'initiation de la transcription, permettant à la transcription de se produire. Pour initier la transcription, un facteur de transcription (TFIID) est le premier à se lier à la boîte TATA. La liaison de TFIID recrute d'autres facteurs de transcription, notamment TFIIB, TFIIE, TFIIF et TFIIH à la boîte TATA. Une fois ce complexe d'initiation de la transcription assemblé, l'ARN polymérase peut se lier à sa séquence en amont. Lorsqu'elle est liée avec les facteurs de transcription, l'ARN polymérase est phosphorylée. Cela libère une partie de la protéine de l'ADN pour activer le complexe d'initiation de la transcription et place l'ARN polymérase dans la bonne orientation pour commencer la transcription. protéines médiatrices.

Figure (PageIndex<1>) : Promoteurs: Un promoteur généralisé d'un gène transcrit par l'ARN polymérase II est montré. Les facteurs de transcription reconnaissent le promoteur. L'ARN polymérase II se lie alors et forme le complexe d'initiation de la transcription.

En plus des facteurs de transcription généraux, d'autres facteurs de transcription peuvent se lier au promoteur pour réguler la transcription des gènes. Ces facteurs de transcription se lient aux promoteurs d'un ensemble spécifique de gènes. Ce ne sont pas des facteurs de transcription généraux qui se lient à chaque complexe promoteur, mais sont recrutés dans une séquence spécifique sur le promoteur d'un gène spécifique. Il existe des centaines de facteurs de transcription dans une cellule qui se lient chacun spécifiquement à un motif de séquence d'ADN particulier. Lorsque les facteurs de transcription se lient au promoteur juste en amont du gène codé, ils sont appelés éléments agissant en cis car ils se trouvent sur le même chromosome, juste à côté du gène. La région à laquelle se lie un facteur de transcription particulier est appelée site de liaison du facteur de transcription. Les facteurs de transcription répondent aux stimuli environnementaux qui amènent les protéines à trouver leurs sites de liaison et à initier la transcription du gène nécessaire.


82 Régulation des gènes de transcription eucaryote

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Discuter du rôle des facteurs de transcription dans la régulation des gènes
  • Expliquer comment les activateurs et les répresseurs régulent l'expression des gènes

Comme les cellules procaryotes, la transcription de gènes chez les eucaryotes nécessite l'action d'une ARN polymérase pour se lier à une séquence d'ADN en amont d'un gène afin d'initier la transcription. Cependant, contrairement aux cellules procaryotes, l'ARN polymérase eucaryote nécessite d'autres protéines, ou facteurs de transcription, pour faciliter l'initiation de la transcription. L'ARN polymérase à elle seule ne peut pas initier la transcription dans les cellules eucaryotes. Il existe deux types de facteurs de transcription qui régulent la transcription eucaryote : Facteurs de transcription généraux (ou basaux) se lier à la région promotrice centrale pour aider à la liaison de l'ARN polymérase. Facteurs de transcription spécifiques se lier à diverses régions en dehors de la région du promoteur central et interagir avec les protéines au niveau du promoteur central pour améliorer ou réprimer l'activité de la polymérase.

Visualisez le processus de transcription, c'est-à-dire la fabrication d'ARN à partir d'une matrice d'ADN.

Le promoteur et les machines de transcription

Les gènes sont organisés pour faciliter le contrôle de l'expression des gènes. La région promotrice est immédiatement en amont de la séquence codante. Cette région peut être courte (seulement quelques nucléotides de long) ou assez longue (des centaines de nucléotides de long). Plus le promoteur est long, plus l'espace disponible pour la liaison des protéines est important. Cela ajoute également plus de contrôle au processus de transcription. La longueur du promoteur est spécifique d'un gène et peut différer considérablement d'un gène à l'autre. Par conséquent, le niveau de contrôle de l'expression des gènes peut également différer considérablement d'un gène à l'autre. Le but du promoteur est de lier des facteurs de transcription qui contrôlent l'initiation de la transcription.

Dans la région du promoteur central, 25 à 35 bases en amont du site de démarrage de la transcription, réside la boîte TATA. La boîte TATA a la séquence consensus de 5'-TATAAA-3'. La boîte TATA est le site de liaison d'un complexe protéique appelé TFIID, qui contient une protéine de liaison à TATA. La liaison de TFIID recrute d'autres facteurs de transcription, notamment TFIIB, TFIIE, TFIIF et TFIIH. Certains de ces facteurs de transcription aident à lier l'ARN polymérase au promoteur, et d'autres aident à activer le complexe d'initiation de la transcription.

En plus de la boîte TATA, d'autres sites de liaison se trouvent dans certains promoteurs. Certains biologistes préfèrent restreindre la plage du promoteur eucaryote au promoteur central, ou site de liaison à la polymérase, et appellent ces sites supplémentaires des éléments proximaux du promoteur, car ils se trouvent généralement à quelques centaines de paires de bases en amont du site de démarrage de la transcription. . Des exemples de ces éléments sont la boîte CAAT, avec la séquence consensus 5'-CCAAT-3' et la boîte GC, avec la séquence consensus 5'-GGGCGG-3'. Des facteurs de transcription spécifiques peuvent se lier à ces éléments proximaux promoteurs pour réguler la transcription des gènes. Un gène donné peut avoir sa propre combinaison de ces sites de liaison spécifiques au facteur de transcription. Il existe des centaines de facteurs de transcription dans une cellule, dont chacun se lie spécifiquement à un motif de séquence d'ADN particulier. Lorsque les facteurs de transcription se lient au promoteur juste en amont du gène codé, il est appelé élément agissant en cis, car il se trouve sur le même chromosome juste à côté du gène. Les facteurs de transcription répondent aux stimuli environnementaux qui amènent les protéines à trouver leurs sites de liaison et à initier la transcription du gène nécessaire.

Enhancers et transcription

Dans certains gènes eucaryotes, il existe des régions supplémentaires qui aident à augmenter ou à améliorer la transcription. Ces régions, appelées amplificateurs, ne sont pas nécessairement proches des gènes qu'elles amplifient. Ils peuvent être situés en amont d'un gène, dans la région codante du gène, en aval d'un gène, ou peuvent être à des milliers de nucléotides.

Les régions amplificatrices sont des séquences ou des sites de liaison pour des facteurs de transcription spécifiques. Lorsqu'un facteur de transcription protéique se lie à sa séquence amplificatrice, la forme de la protéine change, lui permettant d'interagir avec les protéines au niveau du site promoteur. Cependant, étant donné que la région amplificatrice peut être éloignée du promoteur, l'ADN doit se plier pour permettre aux protéines des deux sites d'entrer en contact. Les protéines de flexion de l'ADN aident à plier l'ADN et à rapprocher les régions amplificatrices et promotrices ((Figure)). Ce changement de forme permet l'interaction des protéines activatrices spécifiques liées aux amplificateurs avec les facteurs de transcription généraux liés à la région promotrice et à l'ARN polymérase.


Désactiver les gènes : répresseurs transcriptionnels

Comme les cellules procaryotes, les cellules eucaryotes ont également des mécanismes pour empêcher la transcription. Les répresseurs transcriptionnels peuvent se lier aux régions promotrices ou amplificatrices et bloquer la transcription. Comme les activateurs transcriptionnels, les répresseurs répondent aux stimuli externes pour empêcher la liaison des facteurs de transcription activateurs.

Résumé de la section

Pour démarrer la transcription, les facteurs de transcription généraux, tels que TFIID, TFIIB et autres, doivent d'abord se lier à la boîte TATA et recruter l'ARN polymérase à cet emplacement. Des facteurs de transcription supplémentaires peuvent également se lier à d'autres éléments régulateurs au niveau du promoteur pour augmenter ou empêcher la transcription. En plus des séquences promotrices, les régions amplificatrices aident à augmenter la transcription. Les amplificateurs peuvent être en amont, en aval, dans un gène lui-même ou sur d'autres chromosomes. Des facteurs de transcription spécifiques liés aux régions amplificatrices peuvent soit augmenter soit empêcher la transcription.

Questions de révision

La liaison de ________ est requise pour que la transcription démarre.

Qu'est-ce qui résultera de la liaison d'un facteur de transcription à une région amplificatrice ?

  1. diminution de la transcription d'un gène adjacent
  2. transcription accrue d'un gène distant
  3. altération de la traduction d'un gène adjacent
  4. initiation du recrutement de l'ARN polymérase

Un scientifique compare les régions promotrices de deux gènes. Le promoteur central du gène A et les éléments promoteurs proximaux englobent 70 pb. Le promoteur central du gène B et les éléments promoteurs proximaux englobent 250 pb. Laquelle des hypothèses du scientifique est la plus susceptible d'être correcte ?

  1. D'autres transcriptions seront faites à partir du gène B.
  2. La transcription du gène A implique moins de facteurs de transcription.
  3. Les amplificateurs contrôlent la transcription du gène B.
  4. La transcription du gène A est plus contrôlée que la transcription du gène B.

Questions de pensée critique

Une mutation dans la région promotrice peut altérer la transcription d'un gène. Décrivez comment cela peut arriver.

Une mutation dans la région du promoteur peut modifier le site de liaison d'un facteur de transcription qui se lie normalement pour augmenter la transcription. La mutation pourrait soit diminuer la capacité du facteur de transcription à se lier, diminuant ainsi la transcription, soit augmenter la capacité du facteur de transcription à se lier, augmentant ainsi la transcription.

Que pourrait-il se passer si une cellule avait trop d'un facteur de transcription activateur présent ?

Si trop d'un facteur de transcription d'activation était présent, alors la transcription serait augmentée dans la cellule. Cela pourrait conduire à des altérations dramatiques de la fonction cellulaire.

Un scientifique identifie un site potentiel de régulation de la transcription 300 pb en aval d'un gène et émet l'hypothèse qu'il s'agit d'un répresseur. Quelle expérience (avec des résultats) pourrait-il réaliser pour étayer cette hypothèse ?

Le moyen le plus simple de tester son hypothèse serait de muter le site dans une cellule et de surveiller les niveaux du transcrit d'ARNm fabriqué à partir du gène. Si les niveaux de transcription augmentent dans la cellule mutée, alors le site réprime la transcription.

Glossaire


Voir la vidéo: Qué es un GEN? en menos de 5 minutos!!! (Janvier 2022).