Ποιοι είναι οι τρεις τρόποι σε ποιες πρωτεΐνες δεσμεύονται με τον ενισχυτή ενός γονιδίου μπορεί να λειτουργήσει ρύθμιση των εκφράσεων;
1. Προσέλκυση παραγόντων μεταγραφής:
* Μηχανισμός: Οι συνδεδεμένες με ενισχυτές πρωτεΐνες μπορούν να αλληλεπιδρούν άμεσα με και να στρατολογήσουν άλλους παράγοντες μεταγραφής (TFS) στην περιοχή προαγωγού του γονιδίου. Αυτά τα TFs συχνά δεσμεύονται σε συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA εντός του προαγωγού, ξεκινώντας τη συναρμολόγηση του συμπλόκου προ-εκκίνησης μεταγραφής (PIC).
* Παράδειγμα: Η πρωτεΐνη CREB (πρωτεΐνη δέσμευσης στοιχείου απόκρισης CAMP) μπορεί να δεσμεύεται με ένα στοιχείο απόκρισης CAMP (CRE) μέσα σε έναν ενισχυτή. Όταν ενεργοποιούνται με οδούς σηματοδότησης, το CREB προσλαμβάνει άλλα TFs όπως η CBP (πρωτεΐνη δέσμευσης CREB) στον υποκινητή, οδηγώντας σε αυξημένη μεταγραφή.
2. Αναδιαμόρφωση χρωματίνης:
* Μηχανισμός: Οι συνδεδεμένες με ενισχυτές πρωτεΐνες μπορούν να στρατολογήσουν ένζυμα που τροποποιούν τη δομή της χρωματίνης, καθιστώντας το DNA πιο προσιτό στο μεταγραφικό μηχανισμό. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει:
* Ακετυλίωση ιστόνης: Προσθέτοντας ομάδες ακετυλίου σε ουρές ιστόνης, χαλαρώνοντας τη λαβή των ιστονών στο DNA και προωθώντας τη μεταγραφή.
* Μεθυλίωση ιστόνης: Προσθήκη ομάδων μεθυλίου σε ουρές ιστόνης, οι οποίες μπορούν είτε να ενεργοποιήσουν είτε να καταστείλουν τη μεταγραφή ανάλογα με το ειδικό υπολείμματα λυσίνης που τροποποιήθηκε.
* Παράδειγμα: Η πρωτεΐνη SWI/SNF είναι ένα σύμπλεγμα αναδιαμόρφωσης χρωματίνης που μπορεί να προσληφθεί σε ενισχυτές από συγκεκριμένα TFs. Το SWI/SNF στη συνέχεια αναδιαμορφώνει τα νουκλεοσώματα στην περιοχή προαγωγού, επιτρέποντας σε άλλα TFs και RNA πολυμεράση να έχουν πρόσβαση στο DNA και να ξεκινήσουν τη μεταγραφή.
3. Looping και εγγύτητα:
* Μηχανισμός: Οι ενισχυτές μπορούν να εντοπιστούν μακριά από τα γονίδια που ρυθμίζουν, αλλά οι πρωτεΐνες που δεσμεύονται σε ενισχυτές μπορούν να αλληλεπιδρούν με πρωτεΐνες που συνδέονται με την περιοχή προαγωγού, σχηματίζοντας βρόχο στο DNA. Αυτό φέρνει τον ενισχυτή σε κοντινή απόσταση από τον υποκινητή, διευκολύνοντας την πρόσληψη του TFS και την έναρξη της μεταγραφής.
* Παράδειγμα: Η συνεκίνη και το CTCF είναι πρωτεΐνες που παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση βρόχων DNA. Το CTCF δεσμεύεται σε συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA, ενώ η συνεχιίνη δρα ως γέφυρα για να συνδέσει αυτές τις αλληλουχίες, δημιουργώντας βρόχους και φέρνοντας ενισχυτές πιο κοντά στα γονίδια στόχου τους.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτοί οι μηχανισμοί συχνά λειτουργούν σε συναυλία και η συγκεκριμένη ρύθμιση ενός συγκεκριμένου γονιδίου μπορεί να περιλαμβάνει μια σύνθετη αλληλεπίδραση πολλαπλών πρωτεϊνών και οδών.
