Базові транскрипційні фактори — це молекули, які необхідні для ініціації транскрипції у всіх клітинах. Вони є частиною основного транскрипційного комплексу, що сприяє зв’язуванню РНК-полімерази II з промотором гену та ініціації синтезу мРНК. Базові транскрипційні фактори не специфічні для конкретних генів, а забезпечують загальні механізми активації транскрипції.
Основні базові транскрипційні фактори:
- TFIID:
- TFIID — це комплекс, що складається з кількох білків, головний з яких — TATA-binding protein (TBP). TBP зв’язується з TATA-box на промоторі гена. Цей фактор є першим, який з’єднується з ДНК перед початком транскрипції.
- TFIID взаємодіє з іншими факторами транскрипції та допомагає організувати транскрипційний комплекс, забезпечуючи правильне позиціонування РНК-полімерази II на промоторі.
- TFIIB:
- TFIIB допомагає стабілізувати взаємодію між TFIID і РНК-полімеразою II. Він також розпізнає специфічні ділянки на промоторі (наприклад, BRE — TFIIB recognition element) і сприяє формуванню транскрипційного комплексу.
- TFIIE:
- TFIIE бере участь у активації РНК-полімерази II. Він допомагає створити стабільний комплекс, необхідний для ініціації транскрипції, та стимулює активність РНК-полімерази II під час старту синтезу мРНК.
- TFIIF:
- TFIIF є важливим для стабільності комплексу РНК-полімерази II та інших базових транскрипційних факторів. Він допомагає організувати транскрипційний комплекс і, зокрема, бере участь у переході від ініціації до елонгації транскрипції.
- TATA-box Binding Protein (TBP):
- TBP є основним компонентом TFIID і безпосередньо взаємодіє з TATA-box — специфічною послідовністю ДНК, яка знаходиться в багатьох промоторах еукаріотичних генів. Цей білок є основним “щепленням” для формування комплексів транскрипції.
Функції базових транскрипційних факторів:
- Зв’язування з промоторами: Базові транскрипційні фактори першими зв’язуються з специфічними послідовностями ДНК на промоторі гену. Це важливо для створення стабільного комплексу, який дозволяє ініціювати транскрипцію.
- Ініціація транскрипції: Вони необхідні для того, щоб РНК-полімераза II могла почати синтез мРНК. Це включає створення стабільного комплексу, що дозволяє РНК-полімеразі приєднатися до ДНК та розпочати транскрипцію.
- Стимуляція або репресія транскрипції: В залежності від контексту і специфічних умов, базові транскрипційні фактори можуть або сприяти транскрипції, або регулювати її.
Важливість базових транскрипційних факторів:
- Вони забезпечують базові механізми для транскрипції в клітинах, необхідні для всієї клітинної активності та розвитку.
- Їх дія є важливою для підтримання стабільної експресії генів у нормальних умовах.
- Базові транскрипційні фактори є частиною адаптаційних механізмів клітини, що відповідають за зміну експресії генів у відповідь на зовнішні або внутрішні сигнали.
Приклад: Формування транскрипційного комплексу
- TBP (TATA-binding protein) зв’язується з TATA-box на ДНК.
- TFIID складається з TBP і додаткових субодиниць, які допомагають у стабільному приєднанні до промотору.
- TFIIB і інші базові фактори, такі як TFIIE і TFIIF, допомагають утворити стабільний комплекс з РНК-полімеразою II.
- Коли ці фактори приєднані, РНК-полімераза II ініціює транскрипцію та починає синтез мРНК.
Усі ці фактори разом створюють платформу, необхідну для початку транскрипції, і мають важливу роль у регуляції генетичної експресії.