In der Genetik ist ein Befürworter ein Gebiet der DNA, die die Abschrift eines besonderen Gens erleichtert. Befürworter werden in der Nähe von den Genen gelegen, die sie, auf demselben Ufer und normalerweise stromaufwärts (zum 5' Gebiet des Sinnufers) regeln.

Übersicht

Für die Abschrift, um stattzufinden, muss das Enzym, das RNS synthetisiert, die als RNS polymerase bekannt ist, der DNA in der Nähe von einem Gen anhaften. Befürworter enthalten spezifische DNA-Folgen und Ansprechelemente, die eine sichere anfängliche verbindliche Seite für die RNS polymerase und für Proteine genannt Abschrift-Faktoren diese Rekrut-RNS polymerase zur Verfügung stellen. Diese Abschrift-Faktoren haben spezifischen Aktivator oder repressor Folgen von entsprechenden nucleotides, die spezifischen Befürwortern anhaften und Genausdrücke regeln.

In Bakterien: Der Befürworter wird durch die RNS polymerase und einen verbundenen Sigma-Faktor anerkannt, die häufig der Reihe nach zur Befürworter-DNA durch ein Aktivator-Protein gebracht werden, das zu seiner eigenen DNA verbindliche Seite in der Nähe verbindlich ist.

In eukaryotes: Der Prozess ist mehr kompliziert, und mindestens sieben verschiedene Faktoren sind für die Schwergängigkeit einer RNS polymerase II dem Befürworter notwendig.

Befürworter vertreten kritische Elemente, die gemeinsam mit anderen Durchführungsgebieten (Erweiterer, Schalldämpfer, Grenzelemente/Isolatoren) arbeiten können, um das Niveau der Abschrift eines gegebenen Gens zu leiten.

Identifizierung der Verhältnisposition

Da Befürworter normalerweise sofort neben dem fraglichen Gen sind, werden Positionen im Befürworter hinsichtlich der Transcriptional-Anfang-Seite benannt, wo die Abschrift der RNS für ein besonderes Gen beginnt (d. h. Positionen sind stromaufwärts negative Zahlen, zurück von-1 zählend, zum Beispiel-100 ist eine Position 100 Grundpaare stromaufwärts).

Befürworter-Elemente

• Kernbefürworter - der minimale Teil des Befürworters hat verlangt, um Abschrift richtig zu beginnen
• Schließt Transcription Start Site (TSS) und Elemente direkt stromaufwärts ein
• Eine verbindliche Seite für die RNS polymerase
• RNS polymerase I: Schreibt Gene ab, die ribosomal RNS verschlüsseln
• RNS polymerase II: Schreibt Gene ab, die Bote-RNS und bestimmten kleinen Kern-RNAs verschlüsseln
• RNS polymerase III: Schreibt Gene ab, die tRNAs und anderer kleiner RNAs verschlüsseln
• Allgemeiner Abschrift-Faktor verbindliche Seiten, z.B. TATA Kasten
• Proximaler Befürworter - die proximale Folge stromaufwärts des Gens, das dazu neigt, primäre Durchführungselemente zu enthalten
• Etwa 250 bp stromaufwärts der Anfang-Seite
• Spezifischer Abschrift-Faktor verbindliche Seiten
• Befürworter von Distal - die distal Folge stromaufwärts des Gens, das zusätzliche Durchführungselemente häufig mit einem schwächeren Einfluss enthalten kann als der proximale Befürworter
• Irgendetwas weiter stromaufwärts (aber nicht ein Erweiterer oder anderes Durchführungsgebiet, dessen Einfluss / Orientierung unabhängig Stellungs-ist)

Spezifischer Abschrift-Faktor verbindliche Seiten

Befürworter von Prokaryotic

In prokaryotes besteht der Befürworter aus zwei kurzen Folgen an-10 und-35 Positionen stromaufwärts von der Abschrift-Anfang-Seite. Sigma-Faktoren helfen nicht nur im Erhöhen von RNAP, der dem Befürworter bindet, sondern auch helfen RNAP, spezifische Gene ins Visier zu nehmen, um abzuschreiben.

• Die Folge an-10 wird den Kasten von Pribnow oder das-10 Element genannt, und besteht gewöhnlich aus den sechs nucleotides TATAAT. Der Pribnow Kasten ist notwendig, um Abschrift in prokaryotes anzufangen.
• Die andere Folge an-35 (das-35 Element) besteht gewöhnlich aus den sieben nucleotides TTGACAT. Seine Anwesenheit erlaubt eine sehr hohe Abschrift-Rate.
• Beide der obengenannten Einigkeitsfolgen, während erhalten, durchschnittlich, werden intakt in den meisten Befürwortern nicht gefunden. Durchschnittlich, nur 3 der 6 Grundpaare in jeder Einigkeitsfolge wird in jedem gegebenen Befürworter gefunden. Kein Befürworter ist bis heute erkannt worden, der intakte Einigkeitsfolgen sowohl an den-10 als auch an-35 hat; wie man gefunden hat, haben künstliche Befürworter mit der ganzen Bewahrung des-10/-35 hexamers RNS-Ketteneinleitung an der sehr hohen Wirksamkeit gefördert.
• Einige Befürworter enthalten Element (Einigkeitsfolge; W = A oder T; N = jede Basis) hat an-50 im Mittelpunkt gestanden; die Anwesenheit des-35 Elements scheint, für die Abschrift von den Element enthaltenden Befürwortern unwichtig zu sein.

Es sollte bemerkt werden, dass die obengenannten Befürworter-Folgen nur durch das Sigma 70 Protein anerkannt werden, das mit der prokaryotic RNS polymerase aufeinander wirkt. Komplexe der prokaryotic RNS polymerase mit anderen Sigma-Faktoren erkennen völlig verschiedene Kernbefürworter-Folgen an.

5'-XXXXXXXPPPPPXXXXXXPPPPPPXXXXGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGXXXX-3'

- 35 - 10 Gene, der abzuschreiben

ist

(Bemerken Sie, dass der optimale Abstand zwischen den-35 und-10 Folgen 17 bp ist.)

Wahrscheinlichkeit des Ereignisses jedes nucleotide

für-10 Folge

T EIN T EIN T

77 % 76 % 60 % 61 % 56 % 82%

für-35 Folge

T T G EIN C EIN

69 % 79 % 61 % 56 % 54 % 54%

Befürworter von Eukaryotic

Befürworter von Eukaryotic sind äußerst verschieden und sind schwierig zu charakterisieren. Sie liegen normalerweise stromaufwärts des Gens und können Durchführungselemente mehrere kilobases weg von der Transcriptional-Anfang-Seite (Erweiterer) haben. In eukaryotes kann der transcriptional Komplex die DNA veranlassen, sich zurück auf sich zu biegen, der Stellen von von der wirklichen Seite der Abschrift weiten Durchführungsfolgen berücksichtigt. Viele eukaryotic Befürworter, zwischen 10 und 20 % aller Gene, enthalten einen TATA Kasten (Folge TATAAA), der der Reihe nach ein TATA-verbindliches Protein bindet, das bei der Bildung der RNS polymerase transcriptional Komplex hilft. Der TATA Kasten liegt normalerweise sehr in der Nähe von der Transcriptional-Anfang-Seite (häufig innerhalb von 50 Basen).

Durchführungsfolgen des Befürworters von Eukaryotic binden normalerweise Proteine genannt Abschrift-Faktoren, die an der Bildung des transcriptional Komplexes beteiligt werden. Ein Beispiel ist der E-Kasten (Folge CACGTG), der Abschrift-Faktoren in der Familie der grundlegenden Schleife-Spirale der Spirale (bHLH) (z.B BMAL1-Uhr, cMyc) bindet.

Befürworter von Subgenomic

Ein subgenomic Befürworter ist ein Befürworter hat zu einem Virus für ein spezifisches heterologous Gen beigetragen, auf die Bildung von mRNA für dieses Gen allein hinauslaufend.

Entdeckung von Befürwortern

Ein großes Angebot an Algorithmen ist entwickelt worden, um Entdeckung von Befürwortern in der genomic Folge zu erleichtern, und Befürworter-Vorhersage ist ein allgemeines Element von vielen Genvorhersagemethoden. Ein Befürworter-Gebiet wird vor den-35 und-10 Einigkeitsfolgen gelegen. Das nähere, das das Befürworter-Gebiet zu den Einigkeitsfolgen öfter Abschrift dieses Gens ist, wird stattfinden. Es gibt nicht ein vorgeschriebenes Muster für Befürworter-Gebiete, wie es für Einigkeitsfolgen gibt.

Entwicklungsänderung

Eine Hauptfrage in der Entwicklungsbiologie besteht darin, wie das wichtige Herumpfuschen an Befürworter-Folgen zur Entwicklungsänderung, zum Beispiel, die Änderungen ist, die in der menschlichen Abstammung nach dem Trennen von Schimpansen vorgekommen sind.

Einige Entwicklungsbiologen, zum Beispiel Allan Wilson, haben vorgeschlagen, dass die Evolution im Befürworter oder den Durchführungsgebieten wichtiger sein kann als Änderungen im Codieren von Folgen im Laufe solcher Zeitrahmen.

Ein Schlüsselgrund für die Wichtigkeit von Befürwortern ist das Potenzial, um endokrine und Umweltsignale in Änderungen im Genausdruck zu vereinigen:

Eine große Vielfalt von Änderungen im extracellular oder der intrazellulären Umgebung kann Einfluss auf Genausdruck abhängig von der genauen Konfiguration eines gegebenen Befürworters haben: Die Kombination und Einordnung von spezifischen DNA-Folgen, die den Befürworter einsetzen, definieren die genauen Gruppen von Proteinen, die dem Befürworter an einem gegebenen timepoint gebunden werden können. Sobald die Zelle einen physiologischen, pathologischen oder pharmakologischen Stimulus erhält, werden mehrere Zellproteine biochemisch durch Signalkaskaden modifiziert. Durch Änderungen in der Struktur erwerben spezifische Proteine die Fähigkeit, in den Kern der Zelle einzugehen und zur Befürworter-DNA, oder zu anderen Proteinen zu binden, die selbst bereits einem gegebenen Befürworter gebunden werden. Die Mehrprotein-Komplexe, die gebildet werden, haben das Potenzial, um Niveaus des Genausdrucks zu ändern. Infolgedessen kann das Genprodukt zunehmen oder innerhalb der Zelle abnehmen.

Schwergängigkeit

Die Schwergängigkeit einer Befürworter-Folge (P) zu einem Sigma-Komplex des Faktors-RNAP (R) ist ein Zweipunktprozess:

1. R+P  RP (geschlossen). K = 10
2. RP hat  RP (offen) (geschlossen). K = 10

Krankheiten haben mit der abweichenden Befürworter-Funktion verkehrt

Obwohl OMIM eine Hauptquelle ist, um zu folgern, dass Information über die Beziehung zwischen Veränderungen und natürlicher Schwankung in der Genfolge und Empfänglichkeit für Hunderte von Krankheiten, eine hoch entwickelte Suchstrategie erforderlich ist, Krankheiten herauszuziehen, die mit Defekten in der Transcriptional-Kontrolle vereinigt sind, wo, wie man glaubt, der Befürworter direkte Beteiligung hat.

Das ist eine Liste von Krankheiten, wo Beweise eine Befürworter-Funktionsstörung, entweder durch die direkte Veränderung einer Befürworter-Folge oder durch Veränderung in einem Abschrift-Faktor oder transcriptional Co-Aktivator andeuten.

Die meisten Krankheiten sind heterogen in, bedeutend, dass eine "Krankheit" häufig viele verschiedene Krankheiten am molekularen Niveau ist, obwohl Symptome ausgestellt und Antwort auf die Behandlung identisch sein können. Wie Krankheiten des verschiedenen molekularen Ursprungs auf Behandlungen antworten, wird in der Disziplin von pharmacogenomics teilweise gerichtet.

Nicht verzeichnet hier sind die vielen Arten von Krebsen, die abweichende transcriptional Regulierung infolge der Entwicklung von schimärischen Genen durch die pathologische chromosomale Versetzung einschließen. Wichtig ist das Eingreifen auf der Zahl oder Struktur von Befürworter-gebundenen Proteinen ein Schlüssel zum Behandeln einer Krankheit, ohne Ausdruck von Genen ohne Beziehung zu betreffen, die Elemente mit dem Zielgen teilen. Gene, wo Änderung nicht wünschenswert ist, sind dazu fähig, das Potenzial einer Zelle zu beeinflussen, um krebsbefallen zu werden und eine Geschwulst zu bilden.

Kanonische Folgen und wilder Typ

Der Gebrauch der kanonischen Folge für einen Befürworter ist häufig problematisch, und kann zu Missverständnissen über Befürworter-Folgen führen. Kanonisch bezieht vollkommen in einem Sinn ein.

Im Fall von einem Abschrift-Faktor verbindliche Seite dann kann es eine einzelne Folge geben, die das Protein am stärksten unter angegebenen Zellbedingungen bindet. Das könnte kanonisch genannt werden.

Jedoch kann Zuchtwahl weniger energische Schwergängigkeit als eine Weise bevorzugen, transcriptional Produktion zu regeln. In diesem Fall können wir die allgemeinste Folge in einer Bevölkerung, die Folge des wilden Typs nennen. Es kann nicht die vorteilhafteste Folge sogar sein, um unter vorherrschenden Bedingungen zu haben.

Neue Beweise zeigen auch an, dass mehrere Gene (einschließlich des proto-oncogene c-myc) G-quadruplex Motive als potenzielle Durchführungssignale haben.

Krankheiten, die mit Befürworter-Schwankungen vereinigt werden können

Einige Fälle von vielen genetischen Krankheiten werden mit Schwankungen in Befürwortern oder Abschrift-Faktoren vereinigt.

Beispiele schließen ein:

• Asthma
• Beta thalassemia
• Rubinstein-Taybi Syndrom

Bestimmend gegen geregelte Befürworter

Einige Befürworter werden bestimmend genannt, weil sie in allen Verhältnissen in der Zelle aktiv sind, während andere geregelt werden, aktiv als Antwort auf spezifische Stimuli werdend.

Siehe auch

• Regulierung des Genausdrucks
• Abschrift-Faktor
• Aktivator (Genetik)
• Repressor
• Operon
• Das Wörterverzeichnis des Genausdrucks nennt

Links

• ORegAnno - öffnen Durchführungsanmerkungsdatenbank
• mybioinfo.info - Ein Suchmotor, der Befürworter-Gebiet-Folge Ihres Gens von Interesse ausschneidet.
• SwitchDB - Eine Online-Datenbank hat gepflegt, Befürworter und Abschrift-Anfang-Seiten (TSSs) überall im menschlichen Erbgut zu analysieren.
• Pleiades Befürworter-Projekt - eine Forschung springt mit einem Ziel vor, 160 völlig charakterisiert, Befürworter der menschlichen DNA von weniger als 4 Kilobytes (Minibefürworter) zu erzeugen, um Genausdruck in definierten Gehirngebieten von therapeutischen Interessen zu steuern.