Энхансер
Энхансер (англ. enhancer — усилитель, увеличитель) — небольшой участок ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторов гена или группы генов. Энхансеры не обязательно находятся в непосредственной близости от генов, активность которых они регулируют, и даже не обязательно располагаются с ними на одной хромосоме. Энхансеры могут располагаться как в 5'-, так и в 3'-положении относительно матричной цепи регулируемого гена и в любой ориентации к ней. Энхансеры также могут находиться внутри интронов. Тем не менее для работы энхансера необходим его физический контакт с промотором, который осуществляется за счёт «выпетливания» ДНК между энхансером и промотором[1]. Молекулярный механизм действия энхансера заключается в том, что он благодаря собранному на нём белковому комплексу привлекает РНК-полимеразу II и кофакторы транскрипции в область промотора.
Энхансеры были впервые обнаружены в эукариотических системах[2][3], но впоследствии сходные примеры регуляции транскрипции были открыты и у прокариот[4].
Свойства энхансеров
Энхансерные участки хроматина обладают следующими свойствами[5]:
- способны стимулировать транскрипцию генов-мишеней;
- их активность не зависит от расстояния в геноме до регулируемого гена;
- содержат особые последовательности нуклеотидов, обеспечивающие связывание факторов транскрипции;
- являются местами связывания большого количества коактиваторов транскрипции и гистонацетилтрансфераз;
- высокочувствительны к действию дезоксирибонуклеазы I, так как содержат декомпактизированный хроматин;
- содержат ацетилированные гистоны.
Исходя из этих свойств, с помощью высокопроизводительных методов в геноме человека было обнаружено около миллиона потенциальных энхансеров[6][7].
Теории
На данный момент существует две теории, объясняющие механизм считывания информации с энхансера:
- Энхансеосомы — основаны на высококоординированном действии и могут быть выключены из работы единичной точечной мутацией, удаляющей или перемещающей сайты связывания белков.
- Гибкие системы — менее интегративные белки, независимо регулирующие экспрессию генов и лишь их суммарная активность влияет на транскрипцию.
Примечания
См. также
- STARR-seq — высокопроизводительный метод идентификации энхансеров в геномах.
Литература
- Wenbo Li, Dimple Notani & Michael G. Rosenfeld (2016). Enhancers as non-coding RNA transcription units: recent insights and future perspectives. Nature Review Genetics doi:10.1038/nrg.2016.4
- Andersson, R. et al.(2014). An atlas of active enhancers across human cell types and tissues. Nature 507, 455–461 doi:10.1038/nature12787 PMID 24670763
- Cheng, J. H., Pan, D. Z., Tsai, Z. T. & Tsai, H. K.(2015). Genome-wide analysis of enhancer RNA in gene regulation across 12 mouse tissues. Sci. Rep. 5, 12648 doi:10.1038/srep12648 PMC 4518263
Ссылки
- HACNS1: Gene enhancer in evolution of human opposable thumb
- Spilianakis C. G., Lalioti M. D., Town T., Lee G. R., Flavell R. A. Interchromosomal associations between alternatively expressed loci (англ.) // Nature : journal. — 2005. — Vol. 435, no. 7042. — P. 637—645. — doi:10.1038/nature03574.
- Arnosti D. N., Kulkarni M. M. Transcriptional enhancers: Intelligent enhanceosomes or flexible billboards? (англ.) // Journal of Cellular Biochemistry : journal. — 2005. — Vol. 94, no. 5. — P. 890—898. — doi:10.1002/jcb.20352. Архивировано 21 июля 2006 года.
- Leighton Core, André Martins, Charles Danko, Colin Waters, Adam Siepel, and John Lis. Analysis of transcription start sites from nascent RNA identifies a unified architecture of initiation regions at mammalian promoters and enhancers. Nature Genetics, November 2014 doi:10.1038/ng.3142
| Регуляция транскрипции |
| ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Активация | |||||||||||||
| Инициация | |||||||||||||
| Элонгация |
| ||||||||||||
| Терминация | |||||||||||||
