Enhancer

Enhancer ( engelska  enhancer  - amplifier, enlarger) är en liten bit av DNA , som, efter att ha bindit transkriptionsfaktorer till den, stimulerar transkription från huvudpromotorerna för en gen eller grupp av gener. Förstärkare är inte nödvändigtvis belägna i närheten av de gener vars aktivitet de reglerar, och är inte ens nödvändigtvis lokaliserade på samma kromosom som dem. Förstärkare kan lokaliseras både i 5'- och 3'-positionen i förhållande till mallkedjan för den reglerade genen och i vilken orientering som helst till den. Förstärkare kan också hittas inom introner . Ändå, för att förstärkaren ska fungera behöver den fysisk kontakt med promotorn, vilket utförs på grund av DNA-looping mellan förstärkaren och promotorn [1] . Den molekylära verkningsmekanismen för förstärkaren är att den, på grund av proteinkomplexet som är sammansatt på den, attraherar RNA-polymeras II och transkriptionskofaktorer till promotorregionen.

Förstärkare upptäcktes först i eukaryota system [2] [3] , men därefter upptäcktes liknande exempel på transkriptionell reglering i prokaryoter [4] .

Enhancer Properties

Förstärkarregioner av kromatin har följande egenskaper [5] :

• kunna stimulera transkriptionen av målgener;
• deras aktivitet beror inte på avståndet i genomet till den reglerade genen;
• innehåller speciella nukleotidsekvenser som säkerställer bindningen av transkriptionsfaktorer;
• är bindningsställen för ett stort antal transkriptionella koaktivatorer och histonacetyltransferaser ;
• mycket känsliga för verkan av deoxiribonukleas I , eftersom de innehåller dekomprimerat kromatin;
• innehåller acetylerade histoner .

Baserat på dessa egenskaper har omkring en miljon potentiella förstärkare hittats i det mänskliga genomet med hjälp av metoder med hög genomströmning [6] [7] .

Teorier

För närvarande finns det två teorier som förklarar mekanismen för att läsa information från förstärkaren:

• Enhanceosomes är baserade på mycket koordinerad verkan och kan inaktiveras av en enda punktmutation som tar bort eller flyttar proteinbindningsställen .
• Flexibla system är mindre integrerande proteiner som oberoende reglerar genuttryck och endast deras totala aktivitet påverkar transkriptionen .

Anteckningar

1. ↑ Lee T.I. , Young RA Transcriptional Regulation and its misregulation in disease.  (engelska)  // Cell. - 2013. - Vol. 152, nr. 6 . - P. 1237-1251. - doi : 10.1016/j.cell.2013.02.014 . — PMID 23498934 .
2. ↑ Banerji J. , Rusconi S. , Schaffner W. Uttryck av en beta-globingen förstärks av avlägsna SV40-DNA-sekvenser.  (engelska)  // Cell. - 1981. - Vol. 27, nr. 2 Pt 1 . - s. 299-308. — PMID 6277502 .
3. ↑ Moreau P. , Hen R. , Wasylyk B. , Everett R. , Gaub MP , Chambon P. SV40 72-basreparationsupprepningen har en slående effekt på genuttryck både i SV40 och andra chimära rekombinanter.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 1981. - Vol. 9, nr. 22 . - P. 6047-6068. — PMID 6273820 .
4. ↑ Xu H. , Hoover TR Transkriptionsreglering på avstånd i bakterier.  (engelska)  // Aktuell åsikt inom mikrobiologi. - 2001. - Vol. 4, nr. 2 . - S. 138-144. — PMID 11282468 .
5. ↑ Li W. , Notani D. , Rosenfeld MG Enhancers som icke-kodande RNA-transkriptionsenheter: nya insikter och framtidsperspektiv.  (engelska)  // Naturrecensioner. genetik. - 2016. - Vol. 17, nr. 4 . - S. 207-223. - doi : 10.1038/nrg.2016.4 . — PMID 26948815 .
6. ↑ En integrerad encyklopedi av DNA-element i det mänskliga genomet.  (engelska)  // Nature. - 2012. - Vol. 489, nr. 7414 . - S. 57-74. - doi : 10.1038/nature11247 . — PMID 22955616 .
7. ↑ Thurman RE , Rynes E. , Humbert R. , Vierstra J. , Maurano MT , Haugen E. , Sheffield NC , Stergachis AB , Wang H. , Vernot B. , Garg K. , John S. , Sandstrom R. , Bates D. , Boatman L. , Canfield TK , Diegel M. , Dunn D. , Ebersol AK , Frum T. , Giste E. , Johnson AK , Johnson EM , Kutyavin T. , Lajoie B. , Lee BK , Lee K. , London D. , Lotakis D. , Neph S. , Neri F. , Nguyen ED , Qu H. , Reynolds AP , Roach V. , Safi A. , Sanchez ME , Sanyal A. , Shafer A. , ​​Simon JM , Song L. . , Vong S. , Weaver M. , Yan Y. , Zhang Z. , Zhang Z. , Lenhard B. , Tewari M. , Dorschner MO , Hansen RS , Navas PA , Stamatoyannopoulos G. , Iyer VR , Lieb JD , Sunyaev SR , Akey JM , Sabo PJ , Kaul R. , Furey TS , Dekker J. , Crawford GE , Stamatoyannopoulos JA Det tillgängliga kromatinlandskapet i det mänskliga genomet.  (engelska)  // Nature. - 2012. - Vol. 489, nr. 7414 . - S. 75-82. - doi : 10.1038/nature11232 . — PMID 22955617 .

Se även

• STARR-seq är en metod med hög genomströmning för att identifiera förstärkare i genom.

Litteratur

• Wenbo Li, Dimple Notani & Michael G. Rosenfeld (2016). Förstärkare som icke-kodande RNA-transkriptionsenheter: nyare insikter och framtidsperspektiv . Nature Review Genetics doi : 10.1038/nrg.2016.4
• Andersson, R. et al (2014). En atlas av aktiva förstärkare över mänskliga celltyper och vävnader. Nature 507, 455–461 doi : 10.1038/nature12787 PMID 24670763
• Cheng, JH, Pan, DZ, Tsai, ZT & Tsai, HK (2015). Genomomfattande analys av förstärkar-RNA i genreglering över 12 musvävnader. sci. Rep. 5, 12648 doi : 10.1038/srep12648 PMC 4518263

Länkar

• HACNS1: Genförstärkare i utvecklingen av mänskliga motstående tumme
• Spilianakis CG, Lalioti MD, Town T., Lee GR, Flavell RA Interkromosomala associationer mellan alternativt uttryckta loci  (engelska)  // Nature : journal. - 2005. - Vol. 435 , nr. 7042 . - s. 637-645 . - doi : 10.1038/nature03574 .
• Arnosti DN, Kulkarni MM Transkriptionsförstärkare: Intelligenta förstärkare eller flexibla skyltar?  (engelska)  // J. Cell. Biochem. : journal. - 2005. - Vol. 94 , nr. 5 . - s. 890-898 . - doi : 10.1002/jcb.20352 . Arkiverad från originalet den 21 juli 2006.
• Leighton Core, André Martins, Charles Danko, Colin Waters, Adam Siepel och John Lis. Analys av transkriptionsstartställen från begynnande RNA identifierar en enhetlig arkitektur av initieringsregioner vid däggdjurspromotorer och -förstärkare . Nature Genetics, november 2014 doi : 10.1038/ng.3142