En tots els organismes (a excepció d'alguns virus), la implementació del material genètic es produeix segons el sistema ADN-ARN-proteïna. En la primera etapa, la informació es reescriu (es transcriu) d'un àcid nucleic a un altre. Les proteïnes que regulen aquest procés s'anomenen factors de transcripció.
Què és la transcripció
La transcripció és la biosíntesi d'una molècula d'ARN basada en una plantilla d'ADN. Això és possible gràcies a la complementarietat de determinades bases nitrogenades que formen els àcids nucleics. La síntesi es realitza mitjançant enzims especialitzats: ARN polimerases i està controlada per moltes proteïnes reguladores.
No es transcriu tot el genoma alhora, sinó només una part determinada, anomenada transcripció. Aquest últim inclou un promotor (el lloc d'unió de l'ARN polimerasa) i un terminador (una seqüència que activa la finalització de la síntesi).
El transcriptó procariota és un operó format per diversos gens estructurals (cistrons). A partir d'això, es sintetitza l'ARN policistrònic,que conté informació sobre la seqüència d'aminoàcids d'un grup de proteïnes relacionades funcionalment. La transcripció eucariota només conté un gen.
El paper biològic del procés de transcripció és la formació de seqüències d'ARN plantilla, a partir de les quals es duu a terme la síntesi de proteïnes (traducció) als ribosomes.
Síntesi d'ARN en procariotes i eucariotes
L'esquema de síntesi d'ARN és el mateix per a tots els organismes i inclou 3 etapes:
- Iniciació - unió de la polimerasa al promotor, activació del procés.
- Elongació: extensió de la cadena de nucleòtids en la direcció de l'extrem 3' a 5' amb el tancament d'enllaços fosfodièster entre bases nitrogenades, que es seleccionen com a complement dels monòmers d'ADN.
- La terminació és la finalització del procés de síntesi.
En els procariotes, tots els tipus d'ARN es transcriuen per una ARN polimerasa, formada per cinc protòmers (β, β', ω i dues subunitats α), que junts formen un nucli-enzim capaç d'augmentar la cadena de ribonucleòtids.. També hi ha una unitat addicional σ, sense la qual la unió de la polimerasa al promotor és impossible. El complex del nucli i el factor sigma s'anomena holoenzim.
Malgrat que la subunitat σ no sempre està associada al nucli, es considera part de l'ARN polimerasa. En estat dissociat, sigma no és capaç d'unir-se al promotor, només com a part de l'holoenzim. Un cop finalitzada la iniciació, aquest protòmer es separa del nucli, sent substituït per un factor d'allargament.
FuncióEls procariotes són una combinació de processos de traducció i transcripció. Els ribosomes s'uneixen immediatament a l'ARN que comença a sintetitzar-se i formen una cadena d'aminoàcids. La transcripció s'atura a causa de la formació d'una estructura de forquilla a la regió del terminador. En aquesta etapa, el complex ADN-polimerasa-ARN es descompon.
A les cèl·lules eucariotes, la transcripció es realitza mitjançant tres enzims:
- RNA polimerasa l: sintetitza ARN ribosòmic 28S i 18S.
- ARN polimerasa ll: transcriu gens que codifiquen proteïnes i petits ARN nuclears.
- RNA polimerasa lll - responsable de la síntesi d'ARNt i ARNr 5S (petita subunitat de ribosomes).
Cap d'aquests enzims és capaç d'iniciar la transcripció sense la participació de proteïnes específiques que proporcionen interacció amb el promotor. L'essència del procés és la mateixa que en els procariotes, però cada etapa és molt més complicada amb la participació d'un nombre més gran d'elements funcionals i reguladors, inclosos els modificadors de la cromatina. Només en l'etapa d'iniciació, hi ha unes cent proteïnes implicades, incloent una sèrie de factors de transcripció, mentre que als bacteris, una subunitat sigma és suficient per unir-se al promotor i, de vegades, es necessita l'ajuda d'un activador.
La contribució més important del paper biològic de la transcripció en la biosíntesi de diversos tipus de proteïnes determina la necessitat d'un sistema estricte per controlar la lectura de gens.
Reglament transcripcional
En cap cèl·lula es realitza completament el material genètic: només es transcriu una part dels gens, mentre que la resta estan inactius. Això és possible gràcies al complexmecanismes reguladors que determinen a partir de quins segments d'ADN i en quina quantitat es sintetitzaran les seqüències d'ARN.
En els organismes unicel·lulars, l'activitat diferencial dels gens té un valor adaptatiu, mentre que en els organismes pluricel·lulars també determina els processos d'embriogènesi i ontogènesi, quan es formen diferents tipus de teixits a partir d'un mateix genoma..
L'expressió gènica es controla a diversos nivells. El pas més important és la regulació de la transcripció. El significat biològic d'aquest mecanisme és mantenir la quantitat necessària de diverses proteïnes requerides per una cèl·lula o organisme en un moment concret de l'existència.
Hi ha un ajust de la biosíntesi a altres nivells, com el processament, la traducció i el transport de l'ARN del nucli al citoplasma (aquest últim està absent en els procariotes). Quan estan regulats positivament, aquests sistemes són els responsables de la producció d'una proteïna basada en el gen activat, que és el significat biològic de la transcripció. Tanmateix, en qualsevol moment es pot suspendre la cadena. Algunes característiques reguladores dels eucariotes (promotors alternatius, splicing, modificació de llocs de poliadenel·lació) provoquen l'aparició de diferents variants de molècules de proteïnes basades en la mateixa seqüència d'ADN.
Com que la formació de l'ARN és el primer pas en la descodificació de la informació genètica en el camí cap a la biosíntesi de proteïnes, el paper biològic del procés de transcripció en la modificació del fenotip cel·lular és molt més significatiu que la regulació del processament o la traducció..
Determinació de l'activitat de gens específics com entant en procariotes com en eucariotes, es produeix en l'etapa d'iniciació amb l'ajuda d'interruptors específics, que inclouen regions reguladores de l'ADN i factors de transcripció (TF). El funcionament d'aquests interruptors no és autònom, sinó que està sota el control estricte d' altres sistemes cel·lulars. També hi ha mecanismes de regulació inespecífica de la síntesi d'ARN, que asseguren el pas normal de l'inici, l'allargament i la terminació.
El concepte de factors de transcripció
A diferència dels elements reguladors del genoma, els factors de transcripció són químicament proteïnes. En unir-se a regions específiques de l'ADN, poden activar, inhibir, accelerar o alentir el procés de transcripció.
Segons l'efecte produït, els factors de transcripció de procariotes i eucariotes es poden dividir en dos grups: activadors (inicien o augmenten la intensitat de la síntesi d'ARN) i repressors (suprimeixen o inhibeixen el procés). Actualment, s'han trobat més de 2000 TF en diversos organismes.
Regulació transcripcional en procariotes
En els procariotes, el control de la síntesi d'ARN es produeix principalment en l'etapa d'inici a causa de la interacció del TF amb una regió específica del transcriptó, un operador que es troba al costat del promotor (de vegades es creua amb ell) i, de fet, és un lloc d'aterratge per a la proteïna reguladora (activador o repressor). Els bacteris es caracteritzen per una altra forma de control diferencial dels gens: la síntesi de subunitats σ alternatives destinades a diferents grups de promotors.
Expressió d'operó en partes pot regular en les etapes d'allargament i terminació, però no a causa dels TF d'unió a l'ADN, sinó a causa de les proteïnes que interaccionen amb l'ARN polimerasa. Aquestes inclouen les proteïnes Gre i els factors anti-terminadors Nus i RfaH.
L'allargament i la terminació de la transcripció en procariotes està influenciat d'una certa manera per la síntesi de proteïnes paral·leles. En els eucariotes, tant aquests processos com els factors de transcripció i traducció estan separats espacialment, la qual cosa significa que no estan relacionats funcionalment.
Activadors i repressors
Els procariotes tenen dos mecanismes de regulació de la transcripció en l'etapa d'iniciació:
- positiu: realitzat per proteïnes activadores;
- negatiu: controlat pels repressors.
Quan el factor està regulat positivament, la vinculació del factor a l'operador activa el gen, i quan és negatiu, al contrari, l'apaga. La capacitat d'una proteïna reguladora d'unir-se a l'ADN depèn de la unió d'un lligand. El paper d'aquest últim el tenen normalment els metabòlits cel·lulars de baix pes molecular, que en aquest cas actuen com a coactivadors i corepressors.
El mecanisme d'acció del repressor es basa en la superposició de les regions del promotor i de l'operador. En operons amb aquesta estructura, la unió d'un factor proteic a l'ADN tanca part del lloc d'aterratge de l'ARN polimerasa, evitant que aquesta iniciï la transcripció.
Els activadors funcionen amb promotors febles i de baixa funcionalitat que les ARN polimerases reconeixen poc o són difícils de fondre (cadenes d'hèlix separadesADN necessari per iniciar la transcripció). En unir-se a l'operador, el factor proteic interacciona amb la polimerasa, augmentant significativament la probabilitat d'iniciació. Els activadors poden augmentar la intensitat de la transcripció en 1.000 vegades.
Alguns TF procariotes poden actuar tant com a activadors com a repressors en funció de la ubicació de l'operador en relació amb el promotor: si aquestes regions es superposen, el factor inhibeix la transcripció, en cas contrari s'activa.
| Lligand respecte al factor | Estat del lligant | Regulació negativa | Regulació positiva |
| Ofereix separació de l'ADN | Unir-se | Eliminació de la proteïna repressora, activació del gen | Eliminació de la proteïna activadora, tancament de gens |
| Afegeix un factor a l'ADN | Suprimeix | Eliminació del repressor, inclusió de la transcripció | Elimina l'activador, desactiva la transcripció |
La regulació negativa es pot considerar en l'exemple de l'operó triptòfan del bacteri E. coli, que es caracteritza per la ubicació de l'operador dins de la seqüència del promotor. La proteïna repressora s'activa mitjançant la unió de dues molècules de triptòfan, que canvien l'angle del domini d'unió a l'ADN perquè pugui entrar al solc principal de la doble hèlix. A una concentració baixa de triptòfan, el repressor perd el seu lligand i torna a quedar inactiu. En altres paraules, la freqüència d'inici de la transcripcióinversament proporcional a la quantitat de metabòlit.
Alguns operons bacterians (per exemple, la lactosa) combinen mecanismes reguladors positius i negatius. Aquest sistema és necessari quan un senyal no és suficient per al control racional de l'expressió. Així, l'operó lactosa codifica enzims que es transporten a la cèl·lula i després descomponen la lactosa, una font d'energia alternativa menys rendible que la glucosa. Per tant, només a una concentració baixa d'aquest últim, la proteïna CAP s'uneix a l'ADN i comença la transcripció. Tanmateix, això només és aconsellable en presència de lactosa, l'absència de la qual condueix a l'activació del repressor Lac, que bloqueja l'accés de la polimerasa al promotor fins i tot en presència d'una forma funcional de la proteïna activadora..
A causa de l'estructura d'operons dels bacteris, diversos gens estan controlats per una regió reguladora i 1-2 TF, mentre que als eucariotes, un sol gen té un gran nombre d'elements reguladors, cadascun dels quals depèn de molts altres. factors. Aquesta complexitat correspon a l' alt nivell d'organització dels eucariotes, i especialment dels organismes pluricel·lulars.
Regulació de la síntesi d'ARNm en eucariotes
El control de l'expressió gènica eucariota ve determinat per l'acció combinada de dos elements: fets de transcripció proteica (TF) i seqüències reguladores d'ADN que es poden localitzar al costat del promotor, molt més alt que aquest, en introns o després del gen (és a dir, la regió codificant, i no un gen en el seu significat complet).
Algunes àrees actuen com a interruptors, d' altres no interactuendirectament amb TF, però donen a la molècula d'ADN la flexibilitat necessària per a la formació d'una estructura en forma de bucle que acompanya el procés d'activació transcripcional. Aquestes regions s'anomenen espaiadors. Totes les seqüències reguladores juntament amb el promotor formen la regió de control del gen.
Val la pena assenyalar que l'acció dels propis factors de transcripció és només part d'una complexa regulació de l'expressió genètica a diversos nivells, en la qual un gran nombre d'elements se sumen al vector resultant, que determina si l'ARN eventualment es pot sintetitzar a partir d'una regió concreta del genoma.
Un factor addicional en el control de la transcripció a la cèl·lula nuclear és un canvi en l'estructura de la cromatina. Aquí hi ha tant la regulació total (proporcionada per la distribució de les regions d'heterocromatina i eucromatina) com la regulació local associada a un gen específic. Perquè la polimerasa funcioni, s'han d'eliminar tots els nivells de compactació de l'ADN, inclòs el nucleosoma.
La diversitat de factors de transcripció en eucariotes està associada a un gran nombre de reguladors, que inclouen amplificadors, silenciadors (potenciadors i silenciadors), així com elements adaptadors i aïllants. Aquests llocs es poden localitzar tant a prop com a una distància considerable del gen (fins a 50 mil pb).
Reforçadors, silenciadors i elements adaptadors
Els potenciadors són ADN seqüencial curt capaç de desencadenar la transcripció quan interaccionen amb una proteïna reguladora. Aproximació de l'amplificador a la regió promotora del genes duu a terme a causa de la formació d'una estructura d'ADN semblant a un bucle. La unió d'un activador a un potenciador estimula l'acoblament del complex d'iniciació o ajuda la polimerasa a procedir a l'allargament.
El potenciador té una estructura complexa i consta de diversos mòduls, cadascun dels quals té la seva pròpia proteïna reguladora.
Els silenciadors són regions d'ADN que suprimeixen o exclouen completament la possibilitat de transcripció. El mecanisme de funcionament d'aquest interruptor encara es desconeix. Un dels mètodes hipotetitzats és l'ocupació de grans regions d'ADN per proteïnes especials del grup SIR, que bloquegen l'accés als factors d'iniciació. En aquest cas, tots els gens situats a uns quants milers de parells de bases des del silenciador estan desactivats.
Els elements adaptadors en combinació amb els TF que s'uneixen a ells constitueixen una classe separada d'interruptors genètics que responen selectivament a les hormones esteroides, l'AMP cíclic i els glucocorticoides. Aquest bloc regulador és responsable de la resposta de la cèl·lula al xoc tèrmic, l'exposició a metalls i determinats compostos químics.
Entre les regions de control de l'ADN, es distingeix un altre tipus d'elements: els aïllants. Es tracta de seqüències específiques que impedeixen que els factors de transcripció afectin gens llunyans. El mecanisme d'acció dels aïllants encara no s'ha dilucidat.
Factors de transcripció eucariotes
Si els factors de transcripció dels bacteris només tenen una funció reguladora, aleshores a les cèl·lules nuclears hi ha tot un grup de TF que proporcionen una iniciació de fons, però al mateix temps depenen directament de la unió aProteïnes reguladores de l'ADN. El nombre i varietat d'aquests últims en eucariotes és enorme. Així, al cos humà, la proporció de seqüències que codifiquen factors de transcripció de proteïnes és al voltant del 10% del genoma.
A dia d'avui, els TF eucariotes no s'entenen bé, igual que els mecanismes de funcionament dels interruptors genètics, l'estructura dels quals és molt més complicada que els models de regulació positiva i negativa en bacteris. A diferència d'aquest últim, l'activitat dels factors de transcripció de les cèl·lules nuclears no es veu afectada per un o dos, sinó per desenes i fins i tot centenars de senyals que es poden reforçar, debilitar o excloure mútuament.
D'una banda, l'activació d'un gen concret requereix tot un grup de factors de transcripció, però d' altra banda, una proteïna reguladora pot ser suficient per desencadenar l'expressió de diversos gens pel mecanisme en cascada. Tot aquest sistema és un ordinador complex que processa senyals de diferents fonts (tant externes com internes) i afegeix els seus efectes al resultat final amb un signe més o menys.
Els factors reguladors de transcripció en eucariotes (activadors i repressors) no interaccionen amb l'operador, com en els bacteris, sinó amb llocs de control dispersos per l'ADN i afecten la iniciació a través d'intermediaris, que poden ser proteïnes mediadores, factors del complex d'iniciació. i enzims que canvien l'estructura de la cromatina.
Amb l'excepció d'alguns TF inclosos en el complex de preiniciació, tots els factors de transcripció tenen un domini d'unió a l'ADN que distingeixa partir de nombroses altres proteïnes que asseguren el pas normal de la transcripció o actuen com a intermediaris en la seva regulació.
Estudis recents han demostrat que els TF eucariotes poden afectar no només l'inici sinó també l'allargament de la transcripció.
Varietat i classificació
En els eucariotes, hi ha 2 grups de factors de transcripció de proteïnes: basals (també anomenats generals o principals) i reguladors. Els primers s'encarreguen del reconeixement dels promotors i de la creació del complex de preiniciació. Necessari per iniciar la transcripció. Aquest grup inclou diverses desenes de proteïnes que sempre estan presents a la cèl·lula i que no afecten l'expressió diferencial dels gens.
El complex de factors de transcripció basal és una eina similar en funció a la subunitat sigma dels bacteris, només que més complexa i adequada per a tot tipus de promotors.
Factors d'un altre tipus afecten la transcripció mitjançant la interacció amb seqüències reguladores d'ADN. Com que aquests enzims són específics d'un gen, n'hi ha un gran nombre. En unir-se a regions de gens específics, controlen la secreció de determinades proteïnes.
La classificació dels factors de transcripció en eucariotes es basa en tres principis:
- mecanisme d'acció;
- condicions de funcionament;
- estructura del domini d'unió a l'ADN.
Segons la primera característica, hi ha 2 classes de factors: basals (interaccionen amb el promotor) i d'unió a regions aigües amunt (regions reguladores situades aigües amunt del gen). Aquest tipusLa classificació correspon essencialment a la divisió funcional del TF en general i específic. Els factors aigües amunt es divideixen en 2 grups en funció de la necessitat d'activació addicional.
Segons les característiques de funcionament, els TF constitutius es distingeixen (sempre presents a qualsevol cèl·lula) i inductibles (no són característics de tots els tipus de cèl·lules i poden requerir determinats mecanismes d'activació). Els factors del segon grup, al seu torn, es divideixen en específics de la cèl·lula (participen en l'ontogènia, es caracteritzen per un estricte control de l'expressió, però no requereixen activació) i dependents del senyal. Aquests últims es diferencien segons el tipus i el mode d'acció del senyal activador.
La classificació estructural dels factors de transcripció de proteïnes és molt extensa i inclou 6 superclasses, que inclouen moltes classes i famílies.
Principi de funcionament
El funcionament dels factors basals és un conjunt en cascada de diverses subunitats amb la formació d'un complex d'iniciació i l'activació de la transcripció. De fet, aquest procés és el pas final de l'acció de la proteïna activadora.
Factors específics poden regular la transcripció en dos passos:
- conjunt del complex d'iniciació;
- transició a l'allargament productiu.
En el primer cas, el treball dels TF específics es redueix a la reordenació primària de la cromatina, així com al reclutament, orientació i modificació del mediador, polimerasa i factors basals sobre el promotor, la qual cosa condueix a l'activació. de transcripció. L'element principal de la transmissió del senyal és el mediador: un complex de 24 subunitats que actuencom a intermediari entre la proteïna reguladora i l'ARN polimerasa. La seqüència d'interaccions és individual per a cada gen i el seu factor corresponent.
La regulació de l'allargament es duu a terme a causa de la interacció del factor amb la proteïna P-Tef-b, que ajuda a l'ARN polimerasa a superar la pausa associada al promotor.
Estructures funcionals de TF
Els factors de transcripció tenen una estructura modular i realitzen el seu treball a través de tres dominis funcionals:
- Unió a l'ADN (DBD): necessari per al reconeixement i la interacció amb la regió reguladora del gen.
- Transactivador (TAD): permet la interacció amb altres proteïnes reguladores, inclosos els factors de transcripció.
- Reconeixement de senyals (SSD): necessari per a la percepció i transmissió de senyals reguladors.
Al seu torn, el domini d'unió a l'ADN té molts tipus. Els motius principals de la seva estructura inclouen:
- "dits de zinc";
- homeodomini;
- "β"-capes;
- bucles;
- "llamp de leucina";
- spiral-loop-spiral;
- espiral-gir-espiral.
Gràcies a aquest domini, el factor de transcripció "llegeix" la seqüència de nucleòtids d'ADN en forma de patró a la superfície de la doble hèlix. Per això, és possible el reconeixement específic de determinats elements normatius.
La interacció dels motius amb l'hèlix d'ADN es basa en la correspondència exacta entre les superfícies d'aquestsmolècules.
Regulació i síntesi de TF
Hi ha diverses maneres de regular la influència dels factors de transcripció en la transcripció. Aquests inclouen:
- activació: un canvi en la funcionalitat del factor en relació amb l'ADN a causa de la fosforilació, la unió de lligands o la interacció amb altres proteïnes reguladores (inclosa la TF);
- translocació - transport d'un factor des del citoplasma al nucli;
- disponibilitat del lloc d'unió: depèn del grau de condensació de la cromatina (en l'estat d'heterocromatina, l'ADN no està disponible per a TF);
- un complex de mecanismes que també són característics d' altres proteïnes (regulació de tots els processos, des de la transcripció fins a la modificació post-traduccional i la localització intracel·lular).
L'últim mètode determina la composició quantitativa i qualitativa dels factors de transcripció de cada cèl·lula. Alguns TF són capaços de regular la seva síntesi segons el tipus de retroalimentació clàssica, quan el seu propi producte es converteix en un inhibidor de la reacció. En aquest cas, una certa concentració del factor atura la transcripció del gen que el codifica.
Factors de transcripció generals
Aquests factors són necessaris per iniciar la transcripció de qualsevol gen i es designen a la nomenclatura com a TFl, TFll i TFlll en funció del tipus d'ARN polimerasa amb què interactuen. Cada factor consta de diverses subunitats.
Els TF basals realitzen tres funcions principals:
- ubicació correcta de l'ARN polimerasa al promotor;
- desenrotllament de cadenes d'ADN a la regió de l'inici de la transcripció;
- alliberament de la polimerasa depromotor en el moment de la transició a l'allargament;
Algunes subunitats de factors de transcripció basals s'uneixen als elements reguladors del promotor. El més important és la caixa TATA (no característica de tots els gens), situada a una distància de "-35" nucleòtids del punt d'inici. Altres llocs d'unió inclouen les seqüències INR, BRE i DPE. Alguns TF no es posen en contacte directament amb l'ADN.
El grup de factors de transcripció principals de l'ARN polimerasa ll inclou TFllD, TFllB, TFllF, TFllE i TFllH. La lletra llatina al final de la designació indica l'ordre de detecció d'aquestes proteïnes. Així, el factor TFlllA, que pertany a l'ARN polimerasa lll, va ser el primer a aïllar-se.
| Nom | Nombre de subunitats de proteïnes | Funció |
| TFllD | 16 (TBP +15 TAF) | TBP s'uneix a la caixa TATA i els TAF reconeixen altres seqüències promotores |
| TFllB | 1 | Reconeix l'element BRE, orienta amb precisió la polimerasa al lloc d'inici |
| TFllF | 3 | Estabilitza la interacció de la polimerasa amb TBP i TFllB, facilita la connexió de TFllE i TFllH |
| TFllE | 2 | Connecta i ajusta TFllH |
| TFllH | 10 | Separa les cadenes d'ADN en el punt d'inici, allibera l'enzim que sintetitza l'ARN del promotor i dels principals factors de transcripció (bioquímicaEl procés es basa en la fosforilació del domini Cer5-C-terminal de l'ARN polimerasa) |
El muntatge de la TF basal només es produeix amb l'ajuda d'un activador, un mediador i proteïnes modificadores de la cromatina.
TF específic
A través del control de l'expressió genètica, aquests factors de transcripció regulen els processos biosintètics tant de cèl·lules individuals com de tot l'organisme, des de l'embriogènesi fins a l'adaptació fenotípica fina a les condicions ambientals canviants. L'esfera d'influència del TF inclou 3 blocs principals:
- desenvolupament (embrió i ontogènia);
- cicle cel·lular;
- resposta a senyals externs.
Un grup especial de factors de transcripció regula la diferenciació morfològica de l'embrió. Aquest conjunt de proteïnes està codificat per una seqüència de consens especial de 180 pb anomenada homeobox.
Per determinar quin gen s'ha de transcriure, la proteïna reguladora ha de "trobar" i unir-se a un lloc específic d'ADN que actua com a interruptor genètic (potenciador, silenciador, etc.). Cada una d'aquestes seqüències correspon a un o més factors de transcripció relacionats que reconeixen el lloc desitjat a causa de la coincidència de les conformacions químiques d'un determinat segment exterior de l'hèlix i el domini d'unió a l'ADN (principi de bloqueig de tecles). Per al reconeixement, s'utilitza una regió de l'estructura primària de l'ADN anomenada solc major.
Després d'unir-se a l'acció de l'ADNLa proteïna activadora desencadena una sèrie de passos successius que condueixen al muntatge del complex preiniciador. L'esquema generalitzat d'aquest procés és el següent:
- Unió de l'activador a la cromatina a la regió promotora, reclutament de complexos de reordenació dependents de l'ATP.
- Reordenació de la cromatina, activació de proteïnes modificadores d'histones.
- Modificació covalent de les histones, atracció d' altres proteïnes activadores.
- Unió proteïnes activadores addicionals a la regió reguladora del gen.
- Implicació d'un mediador i TF general.
- Muntatge del complex de preiniciació al promotor.
- Influència d' altres proteïnes activadores, reordenació de subunitats del complex de preiniciació.
- Comença la transcripció.
L'ordre d'aquests esdeveniments pot variar d'un gen a un altre.
A un nombre tan gran de mecanismes d'activació li correspon una gamma igualment àmplia de mètodes de repressió. És a dir, inhibint una de les etapes en el camí de la iniciació, la proteïna reguladora pot reduir la seva eficàcia o bloquejar-la completament. Molt sovint, el repressor activa diversos mecanismes alhora, garantint l'absència de transcripció.
Control coordinat dels gens
Malgrat que cada transcriptó té el seu propi sistema regulador, els eucariotes tenen un mecanisme que permet, com els bacteris, iniciar o aturar grups de gens destinats a realitzar una tasca concreta. Això s'aconsegueix mitjançant un factor determinant de la transcripció que completa les combinacions altres elements reguladors necessaris per a la màxima activació o supressió del gen.
En les transcripcions subjectes a aquesta regulació, la interacció de diferents components condueix a la mateixa proteïna, que actua com a vector resultant. Per tant, l'activació d'aquest factor afecta diversos gens alhora. El sistema funciona segons el principi d'una cascada.
L'esquema de control coordinat es pot considerar en l'exemple de la diferenciació ontogenètica de cèl·lules musculars esquelètics, els precursors de les quals són els mioblasts.
La transcripció de gens que codifiquen la síntesi de proteïnes característiques d'una cèl·lula muscular madura es desencadena per qualsevol dels quatre factors miogènics: MyoD, Myf5, MyoG i Mrf4. Aquestes proteïnes activen la síntesi d'elles mateixes i entre si, i també inclouen els gens per al factor de transcripció addicional Mef2 i proteïnes musculars estructurals. Mef2 participa en la regulació de la diferenciació addicional dels mioblasts, alhora que manté la concentració de proteïnes miogèniques mitjançant un mecanisme de retroalimentació positiva.
