Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Факторами транскрипції інша назва специфічні до послідовності ДНК зв язувальні фактори в молекулярній біології називають

Транскрипційний фактор

Транскрипційний фактор

Факторами транскрипції (інша назва — специфічні до послідовності ДНК-зв'язувальні фактори) в молекулярній біології називають білки, що зв'язуються із регуляторними ділянками ДНК за допомогою своїх ДНК-зв'язувальних доменів і є частиною системи, яка регулює транскрипцію, тобто передачу генетичної інформації від ДНК до РНК.

Різні фактори транскрипції можуть як сприяти зв'язуванню РНК-полімерази з промотором (у такому випадку спостерігається активація транскрипції, а сам фактор називається «активатором»), так і запобігати зв'язуванню РНК-полімерази (у такому випадку відбувається репресія транскрипції, а сам фактор називається «репресором»). Фактори транскрипції виконують таку функцію або самостійно, або використовуючи інші допоміжні білки. Залежно від функції, ці білки також поділяються на та .

Функція

Базальні фактори транскрипції

В еукаріотів важливий клас факторів транскрипції, необхідних для будь-якої транскрипції, називається Деякі з них не зв'язуються безпосередньо з ДНК, але є частиною великого комплексу ініціації разом з РНК-полімеразою. До базальних факторів транскрипції належать , , , , , and . Приєднуючись до ДНК в районі промотору, вони створюють «платформу» для РНК-полімерази, на яку вона сідає, і таким чином ініціюють транскрипцію. Базальні фактори транскрипції відрізняються за своєю структурою і функціями. Одні містять регіони для зв'язку з ТАТА-боксом на ДНК (ТАТА-сполучний протеїн транскрипційного фактору TFIID), інші мають протеїнкіназну або геліказну активність, наприклад, TAF250-TFIID. Базальні фактори транскрипції убіквітарні (ubiquitarius; лат. ubique всюди), тобто присутні рівномірно в усіх клітинах всього організму і на специфічну експресію генів не впливають.

Специфічні фактори транскрипції

Специфічні фактори транскрипції «повідомляють» РНК-полімеразі, який саме ген необхідно активувати. Вони знаходяться тільки в тих клітинах, в яких вони мають активувати (або репресувати) певний ген. Промотори, з якими вони зв'язуються, мають певні характерні нуклеотидні послідовності (енхансери або ), які розпізнають фактори транскрипції і сполучаються з ними. Специфічні фактори транскрипції часто активуються протеїнкіназами, і така активація є останньо ланкою тривалого процесу передачі клітинного сигналу, що розпочався з активації рецептору.

Процеси, що регулюються факторами транскрипції

Розвиток

У дріжджів за певних умов культивування може спостерігатись морфологічний розвиток у волокнисту структуру. Цей розвиток регулюють фактори транскрипції Ste12 та Tec1.

У рослин фактори транскрипції регулюють розвиток і формування насіння, його проростання, ріст проростка, формування таких органів з меристематичної тканини, як пагін та квітка. Прикладом регуляції морфогенезу факторами транскрипції у покритонасінних може бути ABC модель розвитку квітки. Гени, які контролюють ідентичність меристеми суцвіття належать до MADS сімейтва факторів транскрипції. Гени класу А (APETALA2 (AP2) та APETALA1 (AP1)) контролюють розвиток чашолистиків і пелюсток. Гени класу В (APETALA3 (AP3) та PISTILLATA (PI)) відповідають за пелюстки і тичники, а гени класу С (AGAMOUS (AG)) за розвиток тичинок і гінецію.

Численні фактори транскрипції задіяно в регуляції розвитку багатоклітинних організмів — онтогенезі. У відповідь на отриманий сигнал такі фактори транскрипції вмикають або вимикають транскрипцію генів, що призводить до зміни морфології клітини і визначає її диференціацію. Наприклад, фактор транскриції з сімейства Hox відповідає за належну схему формування тіла, починаючи з плодової мухи дрозофіли, закінчуючи людиною. Іншим прикладом фактору транскрипції, задіяного в ембріогенезі, є SRY, який відіграє вирішальну роль в формуванні статі людського плоду.

Клітинний цикл

Багато транскрипційних факторів задіяно в регуляції клітинного циклу. Вони визначають, до якого розміру має вирости клітина, коли саме вона має вступити в процес поділу і коли завершити такий процес. Прикладом такого транскрипційного фактору у дріжджів є Swi5, робота якого приводить до деактивації специфічної протеїнкінази і, як наслідок, виходу клітин зі стадії мітотичного поділу.

У рослин клітинний цикл, а саме консерватнивний регуляторний шлях переходу від G1(G0) до S фази, регулює фактор транскрипції E2F. Подібний за структурою фактор транскрипції існує й у тварин. Він відіграє схожу функцію у контролі клітинного поділу. Іншим прикладом регуляції клітинного циклу у тварин є Myc-онкоген, який відіграє роль в і апоптозі.

Відповідь на внутрішньоклітинні сигнали

Клітини можуть комунікувати між собою шляхом виділення в позаклітинне середовище молекул, які сприймає система рецепторів іншої клітини. Отриманий сигнал запускає каскад передачі молекулярного сигналу всередині клітини, що передається до факторів транскрипції і, як результат, приводить до ввімкнення або вимикнення генів, що їх регулює відповідний фактор транскрипції.

Прикладом подібної комунікації у рослин може слугувати регуляція експресії генів під дією етилену під контролем етилен-чутливих факторів транскрипції. Етилен є фітогормоном, синтез якого відбувається в клітинах рослин і який регулює дозрівання фруктів та («старіння») й опадання листя восени.

У тварин прикладом подібної регуляції виступає естроген. Секретований тканинами яєчників і плаценти, естроген проникає крізь клітинну мембрану клітин-реципієнтів, зв'язується з естрогеновим рецептором у цитоплазмі і транспортується в клітинне ядро, де прикріплюється до характерних ділянок ДНК у промоторному регіоні. Наслідком чого є зміна транскрипційної активності відповідних генів.

Відповідь на умови зовнішнього середовища

Будь-яку зміну умов навколишнього середовища вловлюють рецепторні системи клітини. Специфічний сигнал проходить до факторів транскрипції, що має наслідком активацію генів, продукти яких задіяно в адаптації до змінених умов — змін у температурі чи вологості, рівні кисню, кислотності, ультрафіолетового випромінюванні чи освітлюванності, наявності поживних речовин.

Наприклад, у дріжджів при культивування на середовищі з достатньою кількістю моно- і дисахаридів виключені всі гени, задіяні в метаболізмі альтернативних поживних речовин, таких як . Таке явище має назву глюкозна репресія. За відсутності легкодоступних вуглеводів системи глюкозної репресії вимикаються, і фактори транскрипції вмикають гени, відповідальні за метаболізм альтернативних джерел вуглеводів.

У тварин транскрипційний фактор теплового шоку HSF (Heat Shock Factor) вмикає експресію генів, продукти яких допомагають клітині вижити в умовах підвищеної температури, а фактор, індукований гіпоксією (HIF, Hypoxia-Inducible Factor), вмикає гени, що захищають клітину в умовах кисневого голоду.

Регуляція

Зазвичай більшості біологічних процесів притаманні багаторівнева регуляція і контроль. Це стосується й факторів транскрипції — вони не тільки самостійно контролюють ефективність транскрипції в регулюванні кількості будь-якого генного продукту (мРНК та білка) в клітині, наявність факторів транскрипції й ефективність їхньої роботи сама складно регулюється. Нижче наведено короткий огляд цих регуляторних шляхів.

Синтез

Як будь-який білок, фактор транскрипції закодовано у вигляді гену, що зчитується з хромосоми у вигляді мРНК, яка згодом транслюється у білок. Кожен з таких етапів синтезу може регулюватись, що впливає на виробництво і, відповідно, активність фактору транскрипції. Цікавою особливістю регуляції на даному етапі є те, що фактор транскрипції може регулювати сам себе за допомогою негативного зворотного зв'язку. В цьому випадку він може діяти як власний репресор: якщо фактор транскрипції приєднується до промотору перед власним геном, це призводить до зменшення синтезу РНК зі свого власного гену. Це один з механізмів, що пояснює загальний низький рівень експресії факторів транскрипції у клітині. У деяких випадках зворотний зв'язок може бути й позитивним, що приводить до різкої відмінності у кількості (або рівні активності) фактора транскрипції на різних стадіях життя клітини.

Нещодавно відкриті мікроРНК відіграють суттєву роль в регуляції транскрипції генів шляхом репресії трансляції білка з мРНК або сприянню деградації мРНК, комплементарно зв'язуючись з мішенню. В багатьох випадках мРНК факторів транскрипції якраз і виступає безпосередньою мішенню деяких мікроРНК. Наприклад, у рослин експресія ТСР генів, що кодують фактори транскрипції регулює мікроРНК.

Транспорт

В еукаріотів гени факторів транскрипції, як і більшість білків, транскрибуються в клітинному ядрі, після чого їхні мРНК транспортуються у цитоплазму, де і проходить процес трансляції. Втім, білки, що обслуговують ядерні процеси, повертаються назад до ядра в процесі . Сигналом для цього служить наявність в білковій послідовності спеціального регіону, який називається сигнальною послідовністю ядерної локалізації. Ця послідовність грає значну роль в регуляції факторів транскрипції.. Деякі фактори транскрипції, наприклад, певні ядерні рецептори та деякі інші, перш ніж їх буде транспортовано до ядра, також повинні приєднати певний необхідний для їхньої активації ліганд ще у цитоплазмі.

Активація

Деякі фактори транскрипції мають у своїй структурі крім домену, за допомогою якого фактор прив'язується до ДНК, ще цілу низку регуляторних, чутливих до певних молекулярних сигналів доменів. За механізмом сприйняття сигналу їх умовно можна поділити на такі категорії:

  • зв'язок з лігандом. Як було зазначено вище, зв'язок з лігандом може визначати ефективність або можливість ядерної локалізації фактору. Так само зв'язок з лігандом може змінювати просторову структуру білка і таким чином впливати на ефективність взаємодії білок-ДНК, а також на білок-білкову взаємодію.
  • фосфорилювання. Багато факторів транскрипції, наприклад STAT, у своїй структурі містять специфічні ділянки, які повинні фосфорилюватись, перші ніж фактор транскрипції зв'яжеться з ДНК.
  • взаємодія з іншими факторами транскрипції. Часто фактори транскрипції здатні до гомо-, гетеро- і димеризації або утворення білкових комплексів з регуляторними білками.

Фізична доступність ділянок ДНК до зв'язування з фактором

В еукаріотів гени, які не транскрибуються на даний момент, часто локалізуються в гетерохроматині. Гетерохроматин — це щільно упакована разом з гістонами ділянка хромосоми. ДНК в упакованому вигляді фізично недоступна для більшості факторів транскрипції. Для того, щоб фактор транскрипції мав можливість приєднатись до ДНК, гетерохроматин повинен розкрутитись в еухроматин — менш щільну організацію хромосоми. Це здійснюється шляхом модифікації гістонів, наприклад, їхнім метилюванням. Таким чином регуляція структури хроматину опосередковано впливає на регуляцію роботи факторів транскрипції. Іншим чинником фізичної недоступності може бути зайнятість ділянки ДНК іншим фактором транскрипції. Фактори транскрипції можуть працювати в парі, граючи антагоністичні ролі (активатор — репресор) в регуляції транскрипції одного і того самого гену.

Наявність інших кофакторів і факторів транскрипції

Більшість факторів транскрипції не працюють самостійно. Початок процесу транскрипції вимагає одночасної роботи багатьох білків. Відсутність бодай одного може призвести до неефективної роботи всього комплексу ініціації і РНК-полімерази.

Структура

Фактори транскрипції мають модульну структуру і містять такі домени:

  • , за допомогою якого фактор транскрипції безпосередньо зв'язуюється з ДНК у районі промоторів.
  • Домен транс-активації, що містить ділянки, куди можуть приєднуватись інші білки, такі як транскрипційні ко-регулятори. Ці домени часто фігурують в контексті активаторної функції
  • Домен, чутливий до сигналу, або, як його ще називають, ліганд-зв'язувальний домен, який може розпізнавати зовнішній молекулярний сигнал і відповідно змінювати активність фактору транскрипції, що приводить до загальної зміни в експресії генів. Чутливість до сигналу і функція трансактивації може бути як в одному і тому самому домені, так і знаходитись не тільки в різних доменах, а й в різних білках.

Домен ДНК-прив'язки

 — будь-який білковий мотив, який зв'язується з подвійним або одинарним ланцюгом ДНК завдяки спорідненості до ДНК взагалі або до конкретної специфічної послідовності нуклеотидів. Нижче наведено список декількох основних доменів ДНК-прив'язки.

Родина Структурна класифікація білків SCOP База даних InterPro
basic helix-loop-helix (bHLH) 47460 IPR001092
basic leucine zipper (bZIP) 57959 IPR004827
C-термінальний ефекторний домен регуляторів двосторонньої відповіді 46894 IPR001789
GCC бокс 54175
спіраль-поворот-спіраль helix-turn-helix (HTH)
 — зв'язуюється з промоторною послідовність генів з сімейства, які мають гомеобокс послідовність і які самі є факторами транскрипції, що задіяні в регуляції розвитку . 46689 IPR009057
парний бокс, який містять гени сімейства pax
46785 IPR011991
* мульті-домен Cys2His2 цинкові-пальці 57667 IPR007087
* Zn2/Cys6 57701
* Zn2/Cys8 ядерний рецептор 57716 IPR001628

Ділянка зв'язування

Послідовність ДНК, до якої прикріплюється фактор транскрипції називається ділянкою зв'язування. Фактори транскрипції взаємодіють хімічно з цією ділянкою за допомоги комбінації електростатичних або ван дер Ваальсових сил. Природа цих хімічних взаємодій визначає специфічність приєднання до ДНК більшості факторів транскрипції, проте сама сила відповідної взаємодії залежить від нуклеотидної послідовності. Деякі фактори транскрипції здатні приєднуватись не до однієї послідовності, а до різних, якщо вони подібні, утворюючи різні за силою зв'язки.

Наприклад, ТАТА-сполучний протеїн специфічно розпізнає нуклеотидну послідовність TATAAAA (TATA-бокс), але здатен також приєднуватись до таких послідовностей, як TATATAT або TATATAA.

Оскільки фактори транскрипції можуть приєднуватись до цілої низки нуклеотидних послідовностей, які ж до того достатньо короткі і зустрічаються часто на всьому геномі, малоймовірно, що фактори транскрипції приєднаються до будь-якої подібної послідовності на будь-якій ділянці ДНК. Ймовірно, що фізична доступність ділянки ДНК, наявність кофакторів сприяють визначенню, який саме фактор транскрипції буде працювати на цій конкретній ділянці ДНК. Сама нуклеотидна послідовність не є достатньою інформацією для передбачення потенційної ділянки зв'язування.

Втім, існують комп'ютерні програми, які можуть передбачити можливі ділянки зв'язування завдяки алгоритму порівнянню нуклеотидних послідовностей з уже відомими і описаними раніше, як наприклад TFSEARCH, AliBaba 2.1, F-Match 1.0, Match — 1.0.

Класифікація факторів транскрипції

Оскільки фактори транскрипції мають багато подібностей у побудові доменів, хоча механізми регуляції, а також процеси, які вони регулюють, суттєво відрізняються, існує три незалежних класифікації факторів транскрипції: (1) класифікація за механізмом дії (2) функціональна класифікація та (3) класифікація за подібністю структурних доменів. Всі три типи класифікації стосуються одночасно всіх типів живих організмів.

Класифікація за механізмом дії

Розрізняють три основних типи за механізмом дії:

  • Базальні фактори транскрипції, задіяні у формуванні комплексу преініціації. Як було згадано вище, до таких належать фактори , , , , і , які є убіквітарними і зв'язуються з ДНК у регіоні навколо транскрипційного старту генів класу II.
  • Верхні фактори транскрипції - фактори, які приєднуються до промотору вище послідовності ініціації транскрипції, стимулюючи або репресуючи транскрипцію.
  • Транскрипційні фактори, які індукуються — фактори, які подібні до попередньої групи, але вимагають певного молекулярного сигналу для приєднання до транскрипційного комплексу.

Функціональна класифікація

Фактори транскрипції класифікують за їхньої регуляторною функцією:

  • I. конститутивні — присутні в усіх клітинах в будь-який момент часу. Наприклад, базальні фактори транскрипції, Sp1, NF1, Ccaat-енхансер-зв'язувальний протеїн.
  • II. індуцибельні — такі, що вимагають активації..
    • II.A залежні від процесу розвитку (клітинно-специфічні) — їхня експресія контрольована, втім, якщо вони вже наявні в клітині, то не вимагають додаткової активації — GATA, HNF, PIT-1, MyoD, Myf5, Hox.
    • II.B залежні від сигналу — такі, що вимагають зовнішнього сигналу для активації.
      • II.B.1 залежні від зовнішньоклітинного сигналу-ліганду .
      • II.B.2 залежні від внутрішньоклітинного сигналу-ліганду — SREBP, p53.
      • II.B.3 залежні від рецепторів клітинної мембрани.
        • II.B.3.a резидентні ядерні фактори — такі, що знаходяться в ядрі в залежності від отриманого сигналу. Наприклад: CREB, AP-1, Mef2.
        • II.B.3.b латентні цитоплазматичні фактори — неактивна форма фактору транскрипції, що міститься в цитоплазмі і при отриманні відповідного сигналу й активації прямує до ядра. Наприклад: STAT, R-SMAD, NF-kB, Notch, TUBBY, NFAT.

Класифікація за подібністю структурних доменів

image
Просторова структура P53, зв'язаного з ДНКPDB 1TUP.

Найчастіше фактори транскрипції класифікують за подібністю до функціональних доменів і третинної структури їхнього домену ДНК-прив'язки.

  • 1 Надклас: Основні Домени (основна спіраль-петля-спіраль) basic helix-loop-helix (bHLH)
    • 1.1 Клас: Лейцинова застібка (Leucine zipper bZIP)
      • 1.1.1 Родина: AP-1 -подібні
      • 1.1.2 Родина: CREB
      • 1.1.3 Родина: Ccaat-енхансер-зв'язувальний протеїн-подібні
      • 1.1.4 Родина: bZIP / PAR
      • 1.1.5 Родина: Рослинні G-box зв'язувальні фактори
      • 1.1.6 Родина: ZIP тільки
    • 1.2 Клас: Спіраль-петля-спіраль
      • 1.2.1 Родина: Убіквітарні фактори клас А
      • 1.2.2 Родина: Міогенні фактори MyoD
      • 1.2.3 Родина: Achaete-Scute
      • 1.2.4 Родина: Tal/Twist/Atonal/Hen
    • 1.3 Клас: Спіраль-петля-спіраль / Лейцинова застібка bHLH-ZIP
      • 1.3.1 Родина: Убіквітарні bHLH-ZIP фактори, включаючи USF та SREBP
      • 1.3.2 Родина: Фактори, які контролюють клітинний цикл c-Myc
    • 1.4 Клас: NF-1
      • 1.4.1 Родина: NF-1
    • 1.5 Клас: RF-X
      • 1.5.1 Родина: RF-X (гени NFX2, NFX3, NFX5)
    • 1.6 Клас: bHSH
  • 2 Надклас: Цинк-координовані домени ДНК-прив'язки
    • 2.1 Клас: Cys4 цинкові пальці (zinc finger) ядерних рецепторів
      • 2.1.1 Родина: Рецептори стероїдних гормонів
      • 2.1.2 Родина: Подібні до рецепторів тироїдних гормонів
    • 2.2 Клас: різноманітні Cys4 цинкові пальці
      • 2.2.1 Родина: GATA фактори транскрипції
    • 2.3 Клас: Cys2His2 домен цинкові пальці
      • 2.3.1 Родина: Убіквітарні фактори TFIIIA та Sp1
      • 2.3.2 Родина: Регулятори розвитку і клітинного циклу Krüppel
      • 2.3.4 Родина: Великі фактори зі зв'язувальними якостями / NF-6B-подібні
    • 2.4 Клас: Cys6 цистеїн-цинковий кластер
    • 2.5 Клас: Цинкові пальці іншої композиції
  • 3 Надклас: Спіраль-поворот-спіраль
    • 3.1 Клас: Гомеобокс
      • 3.1.1 Родина: Тільки гомеодомен Ubx
      • 3.1.2 Родина: POU домен
      • 3.1.3 Родина: Гомеодомен з регіоном LIM
      • 3.1.4 Родина: Гомеодомен плюс цинкові пальці
    • 3.2 Клас: Парний бокс
      • 3.2.1 Родина: Парний бокс плюс гомеодомен
      • 3.2.2 Родина: Тільки парний бокс
    • 3.3 Клас: Вилкова головка (Fork head) / Крилата спіраль (Winged helix)
      • 3.3.1 Родина: Регулятори розвитку forkhead
      • 3.3.2 Родина: Тканинно-специфічні регулятори
      • 3.3.3 Родина: Регулятори клітинного циклу
      • 3.3.0 Родина: Інші регулятори
    • 3.4 Клас: Фактори теплового шоку HSF
      • 3.4.1 Родина: HSF
    • 3.5 Клас: Триптофановий кластер
      • 3.5.1 Родина: Myb
      • 3.5.2 Родина: Ets-подібний
      • 3.5.3 Родина: Інтерферон-регульований
    • 3.6 Клас: TEA домен транскрипційний енхансер
  • 4 Надклас: бета-складчасті фактори з незначним жолобковим контактом
    • 4.1 Клас: RHR
      • 4.1.1 Родина: Rel/ankyrin, NF-kB
      • 4.1.2 Родина: ankyrin тільки
      • 4.1.3 Родина: NF-AT
    • 4.2 Клас: STAT
      • 4.2.1 Родина: STAT
    • 4.3 Клас: p53
      • 4.3.1 Родина: p53
    • 4.4 Клас: MADS бокс
      • 4.4.1 Родина: регулятори диференціації
        • 4.4.2 Родина: ті, що відповідають на зовнішній сигнал
    • 4.5 Клас: бета-Barrel альфа-спіраль
    • 4.6 Клас: TATA-зв'язувальний протеїн
      • 4.6.1 Родина: TBP
      • 4.7.1 Родина: SOX, SRY
      • 4.7.2 Родина: TCF-1
      • 4.7.3 Родина: HMG2-подібні, SSRP1
      • 4.7.5 Родина: MATA
    • 4.8 Клас: Гетеромерні CCAAT фактори
      • 4.8.1 Родина: Гетеромерні CCAAT фактори
    • 4.9 Клас: Grainyhead
      • 4.9.1 Родина: Grainyhead
    • 4.10 Клас: Домен холодового шоку
      • 4.10.1 Родина: csd
    • 4.11 Клас: Runt
      • 4.11.1 Родина: Runt
  • 0 Надклас: Інша фактори транскрипції
    • 0.1 Клас: Copper перший протеїн
    • 0.2 Клас: HMGI(Y)
      • 0.2.1 Родина: HMGI(Y)
    • 0.3 Клас: Pocket домен
    • 0.4 Клас: E1A-подібний
    • 0.5 Клас: AP2/EREBP-подібний
      • 0.5.1 Родина: Apetala 2
      • 0.5.2 Родина: EREBP
      • 0.5.3 Надродина: AP2/B3
        • 0.5.3.1 Родина: ARF
        • 0.5.3.2 Родина: ABI
        • 0.5.3.3 Родина: RAV

Методи дослідження факторів транскрипції

Комп'ютерні методи дослідження

Методи передбачення ділянок зв'язування для факторів транскрипції

  • Метод дослідження нуклеотидних послідовностей.

Наразі найпоширеніший метод передбачення потенційних ділянок зв'язування, який базується на порівняння з уже відомими раніше описаними ділянками. Для пошуку використовують алгоритм (Position Weight Matrix, PWM) Втім, точність передбачення залежить від позиції ділянки на хромосомі і якості прочитання ділянки ДНК.

  • Метод ab-initio (лат. від початку).

Цей метод не базується на експериментальних даних, а радше на компьютерній симуляції контакту нуклеотидів і амінокислот. Комп'ютерні моделювання, які розглядають структурну гнучкість і надмірність взаємодії, вимагають інтенсивного і тривалого обчислення. «Карти вільної-енергії», отримані від обчислень взаємодії різних пар нуклеотидів і амінокислот, показали різну специфічність. Ці дані для усіх комбінацій нуклеотидів і амінокислот можуть бути використані для передбачення ділянок зв'язування.

  • Метод порівняння структур.

Полягає в аналізі бази даних структур комплексу ДНК — білок. В цьому випадку потенційні функції для специфічних взаємодій між нуклеотидами і амінокислотами визначаються емпірично, як результат статистичного аналізу. Для оцінки здатності послідовностей до складних структур специфічних факторів транскрипції використовують статистичний потенціал і комбінацію послідовних обчислювальних процедур, подібну до розпізнавання тримірної структури протеїну. Точність цього методу для цільового передбачення все ще обмежена через обмежену кількість доступних структурних даних. Проте, перевага цього методу полягає в тому, що можна кількісно дослідити специфічність ефектів деформації ДНК та інші структурні ефекти. Потенційне збільшення кількості структурних даних робить цей метод доволі перспективним.

Лабораторні методи дослідження

Пошук нових факторів транскрипції.

Як і будь-який ген, ген, що кодує фактор транскрипції, а також промоторну послідовність ДНК, можна клонувати, використовуючи стандартні технології та інформацію, отриману за допомогою комп'ютерних методів дослідження. Клонований ген можна зберігати у векторі і використовувати для різноманітних експериментів — від детекції гену в геномі до генно-інженерних маніпуляцій.

  • ChIP-on-chip

Новий потужний експериментальний метод, який є комбінацією імунопреципітації хроматину (chromatin immunoprecipitation («ChIP»))і технології біочипа. Метод дозволяє вивчати взаємодію білків і ДНК in vivo. Найчастіше його використовують в експериментах з організмами, геном яких прочитано повністю, що дає максимальну кількість інформації щодо нуклеотидних послідовностей промоторів. До цих послідовностй приєднуються білки, які можуть бути потенційними факторами транскрипції, завдяки здатності приєднуватись фізично до ДНК. Ці білки можна детектувати, виділяти і секвенувати. Недоліками цього методу є висока ціна, великий розмір ДНК фрагментів, що аналізуть, а також неможливість розрізняти геномні повтори.

Вивчення структури і фізико-хімічних властивостей факторів транскрипції

Цей метод базується на експериментальному вимірюванні хімічної спорідненості фактору транскрипції до ділянки зв'язування. Оскільки в даному випадку вимірюється фізична можливість зв'язку, передбачення є достовірнішим. Метод має певні обмеження, оскільки не враховує можливої участі інших факторів транскрипції для зв'язування, а також зміни тривимірної конфігурації молекули при отриманні додаткових молекулярних сигналів.

Вивчення функції факторів транскрипції.

Реакція зворотної транскрипції в комбінації з ПЛР в реальному часі дає змогу кількісно оцінювати рівень експресії генів, що кодують фактори транскрипції. Метод дозволяє одночасно досліджувати експресію всіх сьогодні відомих факторів транскрипції у різних тканинах. Наприклад для арабідопсису розроблена платформа ПЛР в реальному часі, де аналізу піддають одночасно 1400 факторів транскрипції

Біочип також широко використовується для вивчення експресії генів у різних тканинах. Як і для ПЛР в реальному часі, мРНК повинна бути зворотно-транскрибована в кДНК, помічена радіоактивною або флюоресцентною міткою і загібридизована на біочип. Метод дає можливість порівнювати мРНК з різних тканин.

  • Візуалізація роботи факторів транскрипції in vivo.

Відкриття зеленого флюоресцентного білка і застосування його в лабораторних дослідженнях відкрило нові можливості для візуалізації локалізації і динаміки міграції факторів транскрипції в клітині. Для цього використовують комбінацію генно-інженерних підходів і флюоресцентну мікроскопію.

Значення для людини

Хвороби

Оскільки фактори транскрипції регулюють експресію цілої низки генів, мутації у них, як правило, значно впливають на фенотипові прояви, що стосуються процесів розвитку і клітинного циклу.

У людини описано кілька хвороб, викликаних мутацією в генах, що кодують фактори транскрипції.

  • Синдром Ретта. Психоневрологічна хвороба, викликана мутацією в транскрипційному факторі MECP2. Це репресор, який працює в певний момент часу в мозку дитини і є відповідальним за вимкнення у певний момент кількох генів протягом розвитку мозку. Якщо ген мутований, то виключення не відбувається і мозок починає неправильно розвиватись. Ген локалізований на Х-хромосомі, тому хвороба спостерігається тільки у дівчаток. Для плоду чоловічої статі ця мутація летальна.
  • Діабет. Одна з рідких форм діабету може бути викликана мутаціями в генах факторів транскрипції, один з яких називається гепатоцитний ядерний фактор HNF, а інший — фактор інсулінового промотору IPF1.
  • . Хвороба, коли пацієнт не здатний до координованих рухів і жестів, які супроводжують мову. Викликана мутацією в факторі транскрипції FOXP2.
  • Рак. Відомо, що багато факторів транскрипції задіяні в канцерогенезі. Наприклад такі як P53 та c-Myc.

Одомашнення та селекція

Порівняльний аналіз геномів рослин показав, що гени, які кодують фактори транскрипції, еволюціонують найшвидше. Причому саме на добір мутацій цих генів була направлена штучна селекція рослин, яка привела до їхнього одомашнення.

  • Одомашнення кукурудзи. Мутація гену, що кодує фактор транскрипції tga1, який належить до сімейства SBP-доменів призвела до перетворення предка кукурудзи теосінте на сучасну кукурудзу.
  • Одомашнення томатів. Згідно з результатами наукового дослідження, розмір фруктів томатів зумовлений мутацією в факторі транскрипції, який гомологічний до людського онкогену c-H-ras p21.
  • Одомашнення пшениці. Основним геном, мутація в якому посприяла утворенню одомашненої форми пшениці, був ген Q, який належить до факторів транскрипції сімейства AP2. Цей ген контролює цілий ряд фенотипових ознак, такі як форму і пружність зернівки, довжину колоска, крихкість стебла, а також час колосіння.

Див. також

Посилання

  1. Latchman DS (1997). Transcription factors: an overview. Int. J. Biochem. Cell Biol. 29 (12): 1305—12. doi:10.1016/S1357-2725(97)00085-X. PMID 9570129.
  2. Karin M (1990). Too many transcription factors: positive and negative interactions. New Biol. 2 (2): 126—31. PMID 2128034.
  3. Roeder RG (1996). The role of general initiation factors in transcription by RNA polymerase II. Trends Biochem. Sci. 21 (9): 327—35. doi:10.1016/0968-0004(96)10050-5. PMID 8870495.
  4. Nikolov DB, Burley SK (1997). RNA polymerase II transcription initiation: a structural view. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (1): 15—22. doi:10.1073/pnas.94.1.15. PMID 8990153.
  5. Reese JC (April 2003). Basal transcription factors. Current opinion in genetics & development. 13 (2): 114—8. doi:10.1016/S0959-437X(03)00013-3. PMID 12672487.
  6. Shilatifard A, Conaway RC, Conaway JW (2003). The RNA polymerase II elongation complex. Annual Review of Biochemistry. 72: 693—715. doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161551. PMID 12676794.
  7. Thomas MC, Chiang CM (2006). The general transcription machinery and general cofactors. Critical reviews in biochemistry and molecular biology. 41 (3): 105—78. PMID 16858867.
  8. Chris Nelson, Susan Goto, Karen Lund, Wesley Hung and Ivan Sadowski (January 2003). Srb10/Cdk8 regulates yeast filamentous growth by phosphorylating the transcription factor Ste12. Nature. 421: 187—190. doi:10.1038/nature01243. PMID 12520306.
  9. Coen, Henrico S.; Elliot M. Meyerowitz (1991). The war of the whorls: Genetic interactions controlling flower development. Nature. 353: 31—37. doi:10.1038/353031a0.
  10. Lemons D, McGinnis W (September 2006). Genomic evolution of Hox gene clusters. Science (New York, N.Y.). 313 (5795): 1918—22. doi:10.1126/science.1132040. PMID 17008523.
  11. Moens CB, Selleri L (March 2006). Hox cofactors in vertebrate development. Developmental biology. 291 (2): 193—206. doi:10.1016/j.ydbio.2005.10.032. PMID 16515781.
  12. Ottolenghi C, Uda M, Crisponi L, Omari S, Cao A, Forabosco A, Schlessinger D (January 2007). Determination and stability of sex. BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. 29 (1): 15—25. doi:10.1002/bies.20515. PMID 17187356.
  13. Toyn JH, Johnson AL, Donovan JD, Toone WM, Johnston LH. (January 1997). The Swi5 transcription factor of Saccharomyces cerevisiae has a role in exit from mitosis through induction of the cdk-inhibitor Sic1 in telophase. Genetics. 145 (1): 85—96. PMID 9017392.
  14. Dirk Inzé. Cell Cycle Control and Plant Development. Wiley InterScience. doi:10.1002/9780470988923. ISBN .
  15. Ohta M, Ohme-Takagi M, Shinshi H. (2000). Three ethylene-responsive transcription factors in tobacco with distinct transactivation functions. Plant J. 22 (1): 29—3. PMID 10792818.
  16. Nair M, Bilanchone V, Ortt K, Sinha S, Dai X. (Feb 2007). Ovol1 represses its own transcription by competing with transcription activator c-Myb and by recruiting histone deacetylase activity. Nucleic Acids Research. 35 (5): 1687—97. PMID 17311813.
  17. Domian IJ, Reisenauer A, Shapiro L. (1999). Feedback control of a master bacterial cell-cycle regulator. Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (12): 6648—53. PMID 10359766.
  18. Palatnik JF, Allen E, Wu X, Schommer C, Schwab R, Carrington JC, Weigel D (September 2003). . Nature. 425: 257—263. doi:10.1038/nature01958. PMID 12931144. Архів оригіналу за 22 березня 2008. Процитовано 21 жовтня 2008.
  19. Whiteside ST, Goodbourn S (April 1993). Signal transduction and nuclear targeting: regulation of transcription factor activity by subcellular localisation. Journal of cell science. 104 ( Pt 4): 949—55. PMID 8314906.
  20. Bohmann D (November 1990). Transcription factor phosphorylation: a link between signal transduction and the regulation of gene expression. Cancer cells (Cold Spring Harbor, N.Y. : 1989). 2 (11): 337—44. PMID 2149275.
  21. Weigel NL, Moore NL (2007). Steroid Receptor Phosphorylation: A Key Modulator of Multiple Receptor Functions. doi:10.1210/me.2007-0101. PMID 17536004.
  22. Wärnmark A, Treuter E, Wright AP, Gustafsson J-Å (2003). Activation functions 1 and 2 of nuclear receptors: molecular strategies for transcriptional activation. Mol. Endocrinol. 17 (10): 1901—9. doi:10.1210/me.2002-0384. PMID 12893880.
  23. Littlewood TD, Evan GI (1995). Transcription factors 2: helix-loop-helix. Protein profile. 2 (6): 621—702. PMID 7553065.
  24. Vinson C, Myakishev M, Acharya A, Mir AA, Moll JR, Bonovich M (September 2002). Classification of human B-ZIP proteins based on dimerization properties. Molecular and cellular biology. 22 (18): 6321—35. doi:10.1128/MCB.22.18.6321-6335.2002. PMC 135624. PMID 12192032.
  25. Wintjens R, Rooman M (September 1996). Structural classification of HTH DNA-binding domains and protein-DNA interaction modes. Journal of molecular biology. 262 (2): 294—313. doi:10.1006/jmbi.1996.0514. PMID 8831795.
  26. Gehring WJ, Affolter M, Bürglin T (1994). Homeodomain proteins. Annual Review of Biochemistry. 63: 487—526. doi:10.1146/annurev.bi.63.070194.002415. PMID 7979246.
  27. Dahl E, Koseki H, Balling R (September 1997). Pax genes and organogenesis. BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. 19 (9): 755—65. doi:10.1002/bies.950190905. PMID 9297966.
  28. Laity JH, Lee BM, Wright PE (February 2001). Zinc finger proteins: new insights into structural and functional diversity. Current opinion in structural biology. 11 (1): 39—46. doi:10.1016/S0959-440X(00)00167-6. PMID 11179890.
  29. Wolfe SA, Nekludova L, Pabo CO (2000). DNA recognition by Cys2His2 zinc finger proteins. Annual review of biophysics and biomolecular structure. 29: 183—212. doi:10.1146/annurev.biophys.29.1.183. PMID 10940247.
  30. . Архів оригіналу за 5 липня 2011. Процитовано 22 жовтня 2008.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
  31. Public http://www.gene-regulation.com/pub/programs.html [ 5 листопада 2008 у Wayback Machine.]
  32. Orphanides G, Lagrange T, Reinberg D (1996). The general transcription factors of RNA polymerase II. Genes Dev. 10 (21): 2657—83. doi:10.1101/gad.10.21.2657. PMID 8946909.
  33. Stegmaier P, Kel AE, Wingender E (2004). . Genome informatics. International Conference on Genome Informatics. 15 (2): 276—86. PMID 15706513. Архів оригіналу за 19 червня 2013. Процитовано 23 жовтня 2008.
  34. Matys V, Kel-Margoulis OV, Fricke E, Liebich I, Land S, Barre-Dirrie A, Reuter I, Chekmenev D, Krull M, Hornischer K, Voss N, Stegmaier P, Lewicki-Potapov B, Saxel H, Kel AE, Wingender E (2006). TRANSFAC and its module TRANSCompel: transcriptional gene regulation in eukaryotes. Nucleic Acids Res. 34 (Database issue): D108—10. doi:10.1093/nar/gkj143. PMID 16381825.
  35. TRANSFAC® database. Архів оригіналу за 21 березня 2012. Процитовано 5 серпня 2007.
  36. Ben-Gal I, Shani A, Gohr A, Grau J, Arviv S, Shmilovici A, Posch S, Grosse I (2005). . Bioinformatics. 21 (11): 2657—2666. doi:10.1093/bioinformatics/bti410. Архів оригіналу за 4 серпня 2009. Процитовано 24 жовтня 2008.
  37. Yoshida T, Nishimura T, Aida M, Pichierri F, Gromiha MM, Sarai A. (2001-2002). Evaluation of free energy landscape for base-amino acid interactions using ab initio force field and extensive sampling. Biopolymers. 61 (1): 84—95. PMID 11891631.
  38. Kono H, Sarai A. (1999). Structure-based prediction of DNA target sites by regulatory proteins. Proteins. 35 (1): 114—31. PMID 11891631.
  39. Transcription Factors Bind Thousands of Active and Inactive Regions in the Drosophila Blastoderm. Архів оригіналу за 25 червня 2013.
  40. Deng, Q.-L., Ishii, S. and Sarai, A. (1996). . Nucleic Acids Res. 24: 766—774. PMID 8604322. Архів оригіналу за 26 липня 2014. Процитовано 24 жовтня 2008.
  41. Czechowski T, Bari RP, Stitt M, Scheible WR, Udvardi MK. (2004). Real-time RT-PCR profiling of over 1400 Arabidopsis transcription factors: unprecedented sensitivity reveals novel root- and shoot-specific genes. Plant J. 38 (2): 366—79. PMID 15078338.
  42. Tabrizifard S, Olaru A, Plotkin J, Fallahi-Sichani M, Livak F, Petrie HT. (2004). Analysis of transcription factor expression during discrete stages of postnatal thymocyte differentiation. J Immunol. 173 (2): 1094—102. PMID 15240698.
  43. Becker M, Baumann C, John S, Walker DA, Vigneron M, McNally JG, Hager GL. (2002). Dynamic behavior of transcription factors on a natural promoter in living cells. EMBO Rep. 3 (12): 1188—94. PMID 12446572.
  44. Trappe R, Laccone F, Cobilanschi J та ін. (May 2001). MECP2 mutations in sporadic cases of Rett syndrome are almost exclusively of paternal origin. American journal of human genetics. 68 (5): 1093—101. doi:10.1086/320109. PMC 1226090. PMID 11309679. {{}}: Явне використання «та ін.» у: |author= ()
  45. Vaxillaire M, Boccio V, Philippi A, Vigouroux C, Terwilliger J, Passa P, Beckmann JS, Velho G, Lathrop GM, Froguel P (April 1995). A gene for maturity onset diabetes of the young (MODY) maps to chromosome 12q. Nat. Genet. 9 (4): 418—23. doi:10.1038/ng0495-418. PMID 7795649.
  46. Entrez Gene: PDX1 pancreatic and duodenal homeobox 1.
  47. Vargha-Khadem F, Gadian DG, Copp A, Mishkin M (2005). FOXP2 and the neuroanatomy of speech and language. Nature Reviews Neuroscience. 6: 131—137. doi:10.1038/nrn1605. PMID 15685218.
  48. National Center for Biotechnology Information. . Genes and Disease. United States National Institutes of Health. Архів оригіналу за 23 жовтня 2008. Процитовано 28 травня 2008.
  49. Gearhart J, Pashos EE, Prasad MK, Pluripotency Redeux — advances in stem-cell research, N Engl J Med 357(15):1469 Free full text [ 19 жовтня 2008 у Wayback Machine.]
  50. Wang H, Nussbaum-Wagler T, Li B, Zhao Q, Vigouroux Y, Faller M, Bomblies K, Lukens L, Doebley JF. (2005). The origin of the naked grains of maize. Nature. 436: 714—9. PMID 16079849.
  51. FRARY, A., T. C. NESBITT, S. GRANDILLO, E. KNAAP, B. CONG та ін. (2000). Tfw2.2: A Quantitative Trait Locus Key to the Evolution of Tomato Fruit Size. Science. 289: 85—88. doi:10.1126/science.289.5476.85. {{}}: Явне використання «та ін.» у: |author= ()
  52. SIMONS, K. J., J. P. FELLERS, H. N. TRICK, Z. ZHANG, Y. S. TAI та ін. (2006). Molecular Characterization of the Major Wheat Domestication Gene Q. Genetics. 172: 547—555. doi:10.1534/genetics.105.044727. {{}}: Явне використання «та ін.» у: |author= ()
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Фактори транскрипції


Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Faktorami transkripciyi insha nazva specifichni do poslidovnosti DNK zv yazuvalni faktori v molekulyarnij biologiyi nazivayut bilki sho zv yazuyutsya iz regulyatornimi dilyankami DNK za dopomogoyu svoyih DNK zv yazuvalnih domeniv i ye chastinoyu sistemi yaka regulyuye transkripciyu tobto peredachu genetichnoyi informaciyi vid DNK do RNK Rizni faktori transkripciyi mozhut yak spriyati zv yazuvannyu RNK polimerazi z promotorom u takomu vipadku sposterigayetsya aktivaciya transkripciyi a sam faktor nazivayetsya aktivatorom tak i zapobigati zv yazuvannyu RNK polimerazi u takomu vipadku vidbuvayetsya represiya transkripciyi a sam faktor nazivayetsya represorom Faktori transkripciyi vikonuyut taku funkciyu abo samostijno abo vikoristovuyuchi inshi dopomizhni bilki Zalezhno vid funkciyi ci bilki takozh podilyayutsya na ta FunkciyaBazalni faktori transkripciyi V eukariotiv vazhlivij klas faktoriv transkripciyi neobhidnih dlya bud yakoyi transkripciyi nazivayetsya Deyaki z nih ne zv yazuyutsya bezposeredno z DNK ale ye chastinoyu velikogo kompleksu iniciaciyi razom z RNK polimerazoyu Do bazalnih faktoriv transkripciyi nalezhat and Priyednuyuchis do DNK v rajoni promotoru voni stvoryuyut platformu dlya RNK polimerazi na yaku vona sidaye i takim chinom iniciyuyut transkripciyu Bazalni faktori transkripciyi vidriznyayutsya za svoyeyu strukturoyu i funkciyami Odni mistyat regioni dlya zv yazku z TATA boksom na DNK TATA spoluchnij proteyin transkripcijnogo faktoru TFIID inshi mayut proteyinkinaznu abo gelikaznu aktivnist napriklad TAF250 TFIID Bazalni faktori transkripciyi ubikvitarni ubiquitarius lat ubique vsyudi tobto prisutni rivnomirno v usih klitinah vsogo organizmu i na specifichnu ekspresiyu geniv ne vplivayut Specifichni faktori transkripciyi Specifichni faktori transkripciyi povidomlyayut RNK polimerazi yakij same gen neobhidno aktivuvati Voni znahodyatsya tilki v tih klitinah v yakih voni mayut aktivuvati abo represuvati pevnij gen Promotori z yakimi voni zv yazuyutsya mayut pevni harakterni nukleotidni poslidovnosti enhanseri abo yaki rozpiznayut faktori transkripciyi i spoluchayutsya z nimi Specifichni faktori transkripciyi chasto aktivuyutsya proteyinkinazami i taka aktivaciya ye ostanno lankoyu trivalogo procesu peredachi klitinnogo signalu sho rozpochavsya z aktivaciyi receptoru Procesi sho regulyuyutsya faktorami transkripciyiRozvitok U drizhdzhiv za pevnih umov kultivuvannya mozhe sposterigatis morfologichnij rozvitok u voloknistu strukturu Cej rozvitok regulyuyut faktori transkripciyi Ste12 ta Tec1 U roslin faktori transkripciyi regulyuyut rozvitok i formuvannya nasinnya jogo prorostannya rist prorostka formuvannya takih organiv z meristematichnoyi tkanini yak pagin ta kvitka Prikladom regulyaciyi morfogenezu faktorami transkripciyi u pokritonasinnih mozhe buti ABC model rozvitku kvitki Geni yaki kontrolyuyut identichnist meristemi sucvittya nalezhat do MADS simejtva faktoriv transkripciyi Geni klasu A APETALA2 AP2 ta APETALA1 AP1 kontrolyuyut rozvitok chasholistikiv i pelyustok Geni klasu V APETALA3 AP3 ta PISTILLATA PI vidpovidayut za pelyustki i tichniki a geni klasu S AGAMOUS AG za rozvitok tichinok i gineciyu Chislenni faktori transkripciyi zadiyano v regulyaciyi rozvitku bagatoklitinnih organizmiv ontogenezi U vidpovid na otrimanij signal taki faktori transkripciyi vmikayut abo vimikayut transkripciyu geniv sho prizvodit do zmini morfologiyi klitini i viznachaye yiyi diferenciaciyu Napriklad faktor transkriciyi z simejstva Hox vidpovidaye za nalezhnu shemu formuvannya tila pochinayuchi z plodovoyi muhi drozofili zakinchuyuchi lyudinoyu Inshim prikladom faktoru transkripciyi zadiyanogo v embriogenezi ye SRY yakij vidigraye virishalnu rol v formuvanni stati lyudskogo plodu Klitinnij cikl Bagato transkripcijnih faktoriv zadiyano v regulyaciyi klitinnogo ciklu Voni viznachayut do yakogo rozmiru maye virosti klitina koli same vona maye vstupiti v proces podilu i koli zavershiti takij proces Prikladom takogo transkripcijnogo faktoru u drizhdzhiv ye Swi5 robota yakogo privodit do deaktivaciyi specifichnoyi proteyinkinazi i yak naslidok vihodu klitin zi stadiyi mitotichnogo podilu U roslin klitinnij cikl a same konservatnivnij regulyatornij shlyah perehodu vid G1 G0 do S fazi regulyuye faktor transkripciyi E2F Podibnij za strukturoyu faktor transkripciyi isnuye j u tvarin Vin vidigraye shozhu funkciyu u kontroli klitinnogo podilu Inshim prikladom regulyaciyi klitinnogo ciklu u tvarin ye Myc onkogen yakij vidigraye rol v i apoptozi Vidpovid na vnutrishnoklitinni signali Klitini mozhut komunikuvati mizh soboyu shlyahom vidilennya v pozaklitinne seredovishe molekul yaki sprijmaye sistema receptoriv inshoyi klitini Otrimanij signal zapuskaye kaskad peredachi molekulyarnogo signalu vseredini klitini sho peredayetsya do faktoriv transkripciyi i yak rezultat privodit do vvimknennya abo vimiknennya geniv sho yih regulyuye vidpovidnij faktor transkripciyi Prikladom podibnoyi komunikaciyi u roslin mozhe sluguvati regulyaciya ekspresiyi geniv pid diyeyu etilenu pid kontrolem etilen chutlivih faktoriv transkripciyi Etilen ye fitogormonom sintez yakogo vidbuvayetsya v klitinah roslin i yakij regulyuye dozrivannya fruktiv ta starinnya j opadannya listya voseni U tvarin prikladom podibnoyi regulyaciyi vistupaye estrogen Sekretovanij tkaninami yayechnikiv i placenti estrogen pronikaye kriz klitinnu membranu klitin recipiyentiv zv yazuyetsya z estrogenovim receptorom u citoplazmi i transportuyetsya v klitinne yadro de prikriplyuyetsya do harakternih dilyanok DNK u promotornomu regioni Naslidkom chogo ye zmina transkripcijnoyi aktivnosti vidpovidnih geniv Vidpovid na umovi zovnishnogo seredovisha Bud yaku zminu umov navkolishnogo seredovisha vlovlyuyut receptorni sistemi klitini Specifichnij signal prohodit do faktoriv transkripciyi sho maye naslidkom aktivaciyu geniv produkti yakih zadiyano v adaptaciyi do zminenih umov zmin u temperaturi chi vologosti rivni kisnyu kislotnosti ultrafioletovogo viprominyuvanni chi osvitlyuvannosti nayavnosti pozhivnih rechovin Napriklad u drizhdzhiv pri kultivuvannya na seredovishi z dostatnoyu kilkistyu mono i disaharidiv viklyucheni vsi geni zadiyani v metabolizmi alternativnih pozhivnih rechovin takih yak Take yavishe maye nazvu glyukozna represiya Za vidsutnosti legkodostupnih vuglevodiv sistemi glyukoznoyi represiyi vimikayutsya i faktori transkripciyi vmikayut geni vidpovidalni za metabolizm alternativnih dzherel vuglevodiv U tvarin transkripcijnij faktor teplovogo shoku HSF Heat Shock Factor vmikaye ekspresiyu geniv produkti yakih dopomagayut klitini vizhiti v umovah pidvishenoyi temperaturi a faktor indukovanij gipoksiyeyu HIF Hypoxia Inducible Factor vmikaye geni sho zahishayut klitinu v umovah kisnevogo golodu RegulyaciyaZazvichaj bilshosti biologichnih procesiv pritamanni bagatorivneva regulyaciya i kontrol Ce stosuyetsya j faktoriv transkripciyi voni ne tilki samostijno kontrolyuyut efektivnist transkripciyi v regulyuvanni kilkosti bud yakogo gennogo produktu mRNK ta bilka v klitini nayavnist faktoriv transkripciyi j efektivnist yihnoyi roboti sama skladno regulyuyetsya Nizhche navedeno korotkij oglyad cih regulyatornih shlyahiv Sintez Yak bud yakij bilok faktor transkripciyi zakodovano u viglyadi genu sho zchituyetsya z hromosomi u viglyadi mRNK yaka zgodom translyuyetsya u bilok Kozhen z takih etapiv sintezu mozhe regulyuvatis sho vplivaye na virobnictvo i vidpovidno aktivnist faktoru transkripciyi Cikavoyu osoblivistyu regulyaciyi na danomu etapi ye te sho faktor transkripciyi mozhe regulyuvati sam sebe za dopomogoyu negativnogo zvorotnogo zv yazku V comu vipadku vin mozhe diyati yak vlasnij represor yaksho faktor transkripciyi priyednuyetsya do promotoru pered vlasnim genom ce prizvodit do zmenshennya sintezu RNK zi svogo vlasnogo genu Ce odin z mehanizmiv sho poyasnyuye zagalnij nizkij riven ekspresiyi faktoriv transkripciyi u klitini U deyakih vipadkah zvorotnij zv yazok mozhe buti j pozitivnim sho privodit do rizkoyi vidminnosti u kilkosti abo rivni aktivnosti faktora transkripciyi na riznih stadiyah zhittya klitini Neshodavno vidkriti mikroRNK vidigrayut suttyevu rol v regulyaciyi transkripciyi geniv shlyahom represiyi translyaciyi bilka z mRNK abo spriyannyu degradaciyi mRNK komplementarno zv yazuyuchis z mishennyu V bagatoh vipadkah mRNK faktoriv transkripciyi yakraz i vistupaye bezposerednoyu mishennyu deyakih mikroRNK Napriklad u roslin ekspresiya TSR geniv sho koduyut faktori transkripciyi regulyuye mikroRNK Transport V eukariotiv geni faktoriv transkripciyi yak i bilshist bilkiv transkribuyutsya v klitinnomu yadri pislya chogo yihni mRNK transportuyutsya u citoplazmu de i prohodit proces translyaciyi Vtim bilki sho obslugovuyut yaderni procesi povertayutsya nazad do yadra v procesi Signalom dlya cogo sluzhit nayavnist v bilkovij poslidovnosti specialnogo regionu yakij nazivayetsya signalnoyu poslidovnistyu yadernoyi lokalizaciyi Cya poslidovnist graye znachnu rol v regulyaciyi faktoriv transkripciyi Deyaki faktori transkripciyi napriklad pevni yaderni receptori ta deyaki inshi persh nizh yih bude transportovano do yadra takozh povinni priyednati pevnij neobhidnij dlya yihnoyi aktivaciyi ligand she u citoplazmi Aktivaciya Deyaki faktori transkripciyi mayut u svoyij strukturi krim domenu za dopomogoyu yakogo faktor priv yazuyetsya do DNK she cilu nizku regulyatornih chutlivih do pevnih molekulyarnih signaliv domeniv Za mehanizmom sprijnyattya signalu yih umovno mozhna podiliti na taki kategoriyi zv yazok z ligandom Yak bulo zaznacheno vishe zv yazok z ligandom mozhe viznachati efektivnist abo mozhlivist yadernoyi lokalizaciyi faktoru Tak samo zv yazok z ligandom mozhe zminyuvati prostorovu strukturu bilka i takim chinom vplivati na efektivnist vzayemodiyi bilok DNK a takozh na bilok bilkovu vzayemodiyu fosforilyuvannya Bagato faktoriv transkripciyi napriklad STAT u svoyij strukturi mistyat specifichni dilyanki yaki povinni fosforilyuvatis pershi nizh faktor transkripciyi zv yazhetsya z DNK vzayemodiya z inshimi faktorami transkripciyi Chasto faktori transkripciyi zdatni do gomo getero i dimerizaciyi abo utvorennya bilkovih kompleksiv z regulyatornimi bilkami Fizichna dostupnist dilyanok DNK do zv yazuvannya z faktorom V eukariotiv geni yaki ne transkribuyutsya na danij moment chasto lokalizuyutsya v geterohromatini Geterohromatin ce shilno upakovana razom z gistonami dilyanka hromosomi DNK v upakovanomu viglyadi fizichno nedostupna dlya bilshosti faktoriv transkripciyi Dlya togo shob faktor transkripciyi mav mozhlivist priyednatis do DNK geterohromatin povinen rozkrutitis v euhromatin mensh shilnu organizaciyu hromosomi Ce zdijsnyuyetsya shlyahom modifikaciyi gistoniv napriklad yihnim metilyuvannyam Takim chinom regulyaciya strukturi hromatinu oposeredkovano vplivaye na regulyaciyu roboti faktoriv transkripciyi Inshim chinnikom fizichnoyi nedostupnosti mozhe buti zajnyatist dilyanki DNK inshim faktorom transkripciyi Faktori transkripciyi mozhut pracyuvati v pari grayuchi antagonistichni roli aktivator represor v regulyaciyi transkripciyi odnogo i togo samogo genu Nayavnist inshih kofaktoriv i faktoriv transkripciyi Bilshist faktoriv transkripciyi ne pracyuyut samostijno Pochatok procesu transkripciyi vimagaye odnochasnoyi roboti bagatoh bilkiv Vidsutnist bodaj odnogo mozhe prizvesti do neefektivnoyi roboti vsogo kompleksu iniciaciyi i RNK polimerazi StrukturaFaktori transkripciyi mayut modulnu strukturu i mistyat taki domeni za dopomogoyu yakogo faktor transkripciyi bezposeredno zv yazuyuyetsya z DNK u rajoni promotoriv Domen trans aktivaciyi sho mistit dilyanki kudi mozhut priyednuvatis inshi bilki taki yak transkripcijni ko regulyatori Ci domeni chasto figuruyut v konteksti aktivatornoyi funkciyi Domen chutlivij do signalu abo yak jogo she nazivayut ligand zv yazuvalnij domen yakij mozhe rozpiznavati zovnishnij molekulyarnij signal i vidpovidno zminyuvati aktivnist faktoru transkripciyi sho privodit do zagalnoyi zmini v ekspresiyi geniv Chutlivist do signalu i funkciya transaktivaciyi mozhe buti yak v odnomu i tomu samomu domeni tak i znahoditis ne tilki v riznih domenah a j v riznih bilkah Domen DNK priv yazki bud yakij bilkovij motiv yakij zv yazuyetsya z podvijnim abo odinarnim lancyugom DNK zavdyaki sporidnenosti do DNK vzagali abo do konkretnoyi specifichnoyi poslidovnosti nukleotidiv Nizhche navedeno spisok dekilkoh osnovnih domeniv DNK priv yazki Rodina Strukturna klasifikaciya bilkiv SCOP Baza danih InterPro basic helix loop helix bHLH 47460 IPR001092 basic leucine zipper bZIP 57959 IPR004827 C terminalnij efektornij domen regulyatoriv dvostoronnoyi vidpovidi 46894 IPR001789 GCC boks 54175 spiral povorot spiral helix turn helix HTH zv yazuyuyetsya z promotornoyu poslidovnist geniv z simejstva yaki mayut gomeoboks poslidovnist i yaki sami ye faktorami transkripciyi sho zadiyani v regulyaciyi rozvitku 46689 IPR009057 parnij boks yakij mistyat geni simejstva pax 46785 IPR011991 multi domen Cys2His2 cinkovi palci 57667 IPR007087 Zn2 Cys6 57701 Zn2 Cys8 yadernij receptor 57716 IPR001628 Dilyanka zv yazuvannya Poslidovnist DNK do yakoyi prikriplyuyetsya faktor transkripciyi nazivayetsya dilyankoyu zv yazuvannya Faktori transkripciyi vzayemodiyut himichno z ciyeyu dilyankoyu za dopomogi kombinaciyi elektrostatichnih abo van der Vaalsovih sil Priroda cih himichnih vzayemodij viznachaye specifichnist priyednannya do DNK bilshosti faktoriv transkripciyi prote sama sila vidpovidnoyi vzayemodiyi zalezhit vid nukleotidnoyi poslidovnosti Deyaki faktori transkripciyi zdatni priyednuvatis ne do odniyeyi poslidovnosti a do riznih yaksho voni podibni utvoryuyuchi rizni za siloyu zv yazki Napriklad TATA spoluchnij proteyin specifichno rozpiznaye nukleotidnu poslidovnist TATAAAA TATA boks ale zdaten takozh priyednuvatis do takih poslidovnostej yak TATATAT abo TATATAA Oskilki faktori transkripciyi mozhut priyednuvatis do ciloyi nizki nukleotidnih poslidovnostej yaki zh do togo dostatno korotki i zustrichayutsya chasto na vsomu genomi malojmovirno sho faktori transkripciyi priyednayutsya do bud yakoyi podibnoyi poslidovnosti na bud yakij dilyanci DNK Jmovirno sho fizichna dostupnist dilyanki DNK nayavnist kofaktoriv spriyayut viznachennyu yakij same faktor transkripciyi bude pracyuvati na cij konkretnij dilyanci DNK Sama nukleotidna poslidovnist ne ye dostatnoyu informaciyeyu dlya peredbachennya potencijnoyi dilyanki zv yazuvannya Vtim isnuyut komp yuterni programi yaki mozhut peredbachiti mozhlivi dilyanki zv yazuvannya zavdyaki algoritmu porivnyannyu nukleotidnih poslidovnostej z uzhe vidomimi i opisanimi ranishe yak napriklad TFSEARCH AliBaba 2 1 F Match 1 0 Match 1 0 Klasifikaciya faktoriv transkripciyiOskilki faktori transkripciyi mayut bagato podibnostej u pobudovi domeniv hocha mehanizmi regulyaciyi a takozh procesi yaki voni regulyuyut suttyevo vidriznyayutsya isnuye tri nezalezhnih klasifikaciyi faktoriv transkripciyi 1 klasifikaciya za mehanizmom diyi 2 funkcionalna klasifikaciya ta 3 klasifikaciya za podibnistyu strukturnih domeniv Vsi tri tipi klasifikaciyi stosuyutsya odnochasno vsih tipiv zhivih organizmiv Klasifikaciya za mehanizmom diyi Rozriznyayut tri osnovnih tipi za mehanizmom diyi Bazalni faktori transkripciyi zadiyani u formuvanni kompleksu preiniciaciyi Yak bulo zgadano vishe do takih nalezhat faktori i yaki ye ubikvitarnimi i zv yazuyutsya z DNK u regioni navkolo transkripcijnogo startu geniv klasu II Verhni faktori transkripciyi faktori yaki priyednuyutsya do promotoru vishe poslidovnosti iniciaciyi transkripciyi stimulyuyuchi abo represuyuchi transkripciyu Transkripcijni faktori yaki indukuyutsya faktori yaki podibni do poperednoyi grupi ale vimagayut pevnogo molekulyarnogo signalu dlya priyednannya do transkripcijnogo kompleksu Funkcionalna klasifikaciya Faktori transkripciyi klasifikuyut za yihnoyi regulyatornoyu funkciyeyu I konstitutivni prisutni v usih klitinah v bud yakij moment chasu Napriklad bazalni faktori transkripciyi Sp1 NF1 Ccaat enhanser zv yazuvalnij proteyin II inducibelni taki sho vimagayut aktivaciyi II A zalezhni vid procesu rozvitku klitinno specifichni yihnya ekspresiya kontrolovana vtim yaksho voni vzhe nayavni v klitini to ne vimagayut dodatkovoyi aktivaciyi GATA HNF PIT 1 MyoD Myf5 Hox II B zalezhni vid signalu taki sho vimagayut zovnishnogo signalu dlya aktivaciyi II B 1 zalezhni vid zovnishnoklitinnogo signalu ligandu II B 2 zalezhni vid vnutrishnoklitinnogo signalu ligandu SREBP p53 II B 3 zalezhni vid receptoriv klitinnoyi membrani II B 3 a rezidentni yaderni faktori taki sho znahodyatsya v yadri v zalezhnosti vid otrimanogo signalu Napriklad CREB AP 1 Mef2 II B 3 b latentni citoplazmatichni faktori neaktivna forma faktoru transkripciyi sho mistitsya v citoplazmi i pri otrimanni vidpovidnogo signalu j aktivaciyi pryamuye do yadra Napriklad STAT R SMAD NF kB Notch TUBBY NFAT Klasifikaciya za podibnistyu strukturnih domeniv Prostorova struktura P53 zv yazanogo z DNKPDB 1TUP Najchastishe faktori transkripciyi klasifikuyut za podibnistyu do funkcionalnih domeniv i tretinnoyi strukturi yihnogo domenu DNK priv yazki 1 Nadklas Osnovni Domeni osnovna spiral petlya spiral basic helix loop helix bHLH 1 1 Klas Lejcinova zastibka Leucine zipper bZIP 1 1 1 Rodina AP 1 podibni 1 1 2 Rodina CREB 1 1 3 Rodina Ccaat enhanser zv yazuvalnij proteyin podibni 1 1 4 Rodina bZIP PAR 1 1 5 Rodina Roslinni G box zv yazuvalni faktori 1 1 6 Rodina ZIP tilki 1 2 Klas Spiral petlya spiral 1 2 1 Rodina Ubikvitarni faktori klas A 1 2 2 Rodina Miogenni faktori MyoD 1 2 3 Rodina Achaete Scute 1 2 4 Rodina Tal Twist Atonal Hen 1 3 Klas Spiral petlya spiral Lejcinova zastibka bHLH ZIP 1 3 1 Rodina Ubikvitarni bHLH ZIP faktori vklyuchayuchi USF ta SREBP 1 3 2 Rodina Faktori yaki kontrolyuyut klitinnij cikl c Myc 1 4 Klas NF 1 1 4 1 Rodina NF 1 1 5 Klas RF X 1 5 1 Rodina RF X geni NFX2 NFX3 NFX5 1 6 Klas bHSH 2 Nadklas Cink koordinovani domeni DNK priv yazki 2 1 Klas Cys4 cinkovi palci zinc finger yadernih receptoriv 2 1 1 Rodina Receptori steroyidnih gormoniv 2 1 2 Rodina Podibni do receptoriv tiroyidnih gormoniv 2 2 Klas riznomanitni Cys4 cinkovi palci 2 2 1 Rodina GATA faktori transkripciyi 2 3 Klas Cys2His2 domen cinkovi palci 2 3 1 Rodina Ubikvitarni faktori TFIIIA ta Sp1 2 3 2 Rodina Regulyatori rozvitku i klitinnogo ciklu Kruppel 2 3 4 Rodina Veliki faktori zi zv yazuvalnimi yakostyami NF 6B podibni 2 4 Klas Cys6 cisteyin cinkovij klaster 2 5 Klas Cinkovi palci inshoyi kompoziciyi 3 Nadklas Spiral povorot spiral 3 1 Klas Gomeoboks 3 1 1 Rodina Tilki gomeodomen Ubx 3 1 2 Rodina POU domen 3 1 3 Rodina Gomeodomen z regionom LIM 3 1 4 Rodina Gomeodomen plyus cinkovi palci 3 2 Klas Parnij boks 3 2 1 Rodina Parnij boks plyus gomeodomen 3 2 2 Rodina Tilki parnij boks 3 3 Klas Vilkova golovka Fork head Krilata spiral Winged helix 3 3 1 Rodina Regulyatori rozvitku forkhead 3 3 2 Rodina Tkaninno specifichni regulyatori 3 3 3 Rodina Regulyatori klitinnogo ciklu 3 3 0 Rodina Inshi regulyatori 3 4 Klas Faktori teplovogo shoku HSF 3 4 1 Rodina HSF 3 5 Klas Triptofanovij klaster 3 5 1 Rodina Myb 3 5 2 Rodina Ets podibnij 3 5 3 Rodina Interferon regulovanij 3 6 Klas TEA domen transkripcijnij enhanser 3 6 1 Rodina TEA TEAD1 TEAD2 TEAD3 TEAD4 4 Nadklas beta skladchasti faktori z neznachnim zholobkovim kontaktom 4 1 Klas RHR 4 1 1 Rodina Rel ankyrin NF kB 4 1 2 Rodina ankyrin tilki 4 1 3 Rodina NF AT 4 2 Klas STAT 4 2 1 Rodina STAT 4 3 Klas p53 4 3 1 Rodina p53 4 4 Klas MADS boks 4 4 1 Rodina regulyatori diferenciaciyi 4 4 2 Rodina ti sho vidpovidayut na zovnishnij signal 4 5 Klas beta Barrel alfa spiral 4 6 Klas TATA zv yazuvalnij proteyin 4 6 1 Rodina TBP 4 7 1 Rodina SOX SRY 4 7 2 Rodina TCF 1 4 7 3 Rodina HMG2 podibni SSRP1 4 7 5 Rodina MATA 4 8 Klas Geteromerni CCAAT faktori 4 8 1 Rodina Geteromerni CCAAT faktori 4 9 Klas Grainyhead 4 9 1 Rodina Grainyhead 4 10 Klas Domen holodovogo shoku 4 10 1 Rodina csd 4 11 Klas Runt 4 11 1 Rodina Runt 0 Nadklas Insha faktori transkripciyi 0 1 Klas Copper pershij proteyin 0 2 Klas HMGI Y 0 2 1 Rodina HMGI Y 0 3 Klas Pocket domen 0 4 Klas E1A podibnij 0 5 Klas AP2 EREBP podibnij 0 5 1 Rodina Apetala 2 0 5 2 Rodina EREBP 0 5 3 Nadrodina AP2 B3 0 5 3 1 Rodina ARF 0 5 3 2 Rodina ABI 0 5 3 3 Rodina RAVMetodi doslidzhennya faktoriv transkripciyiKomp yuterni metodi doslidzhennya Metodi peredbachennya dilyanok zv yazuvannya dlya faktoriv transkripciyi Metod doslidzhennya nukleotidnih poslidovnostej Narazi najposhirenishij metod peredbachennya potencijnih dilyanok zv yazuvannya yakij bazuyetsya na porivnyannya z uzhe vidomimi ranishe opisanimi dilyankami Dlya poshuku vikoristovuyut algoritm Position Weight Matrix PWM Vtim tochnist peredbachennya zalezhit vid poziciyi dilyanki na hromosomi i yakosti prochitannya dilyanki DNK Metodab initio lat vid pochatku Cej metod ne bazuyetsya na eksperimentalnih danih a radshe na kompyuternij simulyaciyi kontaktu nukleotidiv i aminokislot Komp yuterni modelyuvannya yaki rozglyadayut strukturnu gnuchkist i nadmirnist vzayemodiyi vimagayut intensivnogo i trivalogo obchislennya Karti vilnoyi energiyi otrimani vid obchislen vzayemodiyi riznih par nukleotidiv i aminokislot pokazali riznu specifichnist Ci dani dlya usih kombinacij nukleotidiv i aminokislot mozhut buti vikoristani dlya peredbachennya dilyanok zv yazuvannya Metod porivnyannya struktur Polyagaye v analizi bazi danih struktur kompleksu DNK bilok V comu vipadku potencijni funkciyi dlya specifichnih vzayemodij mizh nukleotidami i aminokislotami viznachayutsya empirichno yak rezultat statistichnogo analizu Dlya ocinki zdatnosti poslidovnostej do skladnih struktur specifichnih faktoriv transkripciyi vikoristovuyut statistichnij potencial i kombinaciyu poslidovnih obchislyuvalnih procedur podibnu do rozpiznavannya trimirnoyi strukturi proteyinu Tochnist cogo metodu dlya cilovogo peredbachennya vse she obmezhena cherez obmezhenu kilkist dostupnih strukturnih danih Prote perevaga cogo metodu polyagaye v tomu sho mozhna kilkisno dosliditi specifichnist efektiv deformaciyi DNK ta inshi strukturni efekti Potencijne zbilshennya kilkosti strukturnih danih robit cej metod dovoli perspektivnim Laboratorni metodi doslidzhennya Poshuk novih faktoriv transkripciyi Molekulyarne klonuvannya Yak i bud yakij gen gen sho koduye faktor transkripciyi a takozh promotornu poslidovnist DNK mozhna klonuvati vikoristovuyuchi standartni tehnologiyi ta informaciyu otrimanu za dopomogoyu komp yuternih metodiv doslidzhennya Klonovanij gen mozhna zberigati u vektori i vikoristovuvati dlya riznomanitnih eksperimentiv vid detekciyi genu v genomi do genno inzhenernih manipulyacij ChIP on chip Novij potuzhnij eksperimentalnij metod yakij ye kombinaciyeyu imunoprecipitaciyi hromatinu chromatin immunoprecipitation ChIP i tehnologiyi biochipa Metod dozvolyaye vivchati vzayemodiyu bilkiv i DNK in vivo Najchastishe jogo vikoristovuyut v eksperimentah z organizmami genom yakih prochitano povnistyu sho daye maksimalnu kilkist informaciyi shodo nukleotidnih poslidovnostej promotoriv Do cih poslidovnostj priyednuyutsya bilki yaki mozhut buti potencijnimi faktorami transkripciyi zavdyaki zdatnosti priyednuvatis fizichno do DNK Ci bilki mozhna detektuvati vidilyati i sekvenuvati Nedolikami cogo metodu ye visoka cina velikij rozmir DNK fragmentiv sho analizut a takozh nemozhlivist rozriznyati genomni povtori Vivchennya strukturi i fiziko himichnih vlastivostej faktoriv transkripciyi Metod ocinki termodinamichnogo potencialu abo energiyi Gibbsa delta G Cej metod bazuyetsya na eksperimentalnomu vimiryuvanni himichnoyi sporidnenosti faktoru transkripciyi do dilyanki zv yazuvannya Oskilki v danomu vipadku vimiryuyetsya fizichna mozhlivist zv yazku peredbachennya ye dostovirnishim Metod maye pevni obmezhennya oskilki ne vrahovuye mozhlivoyi uchasti inshih faktoriv transkripciyi dlya zv yazuvannya a takozh zmini trivimirnoyi konfiguraciyi molekuli pri otrimanni dodatkovih molekulyarnih signaliv Vivchennya funkciyi faktoriv transkripciyi Polimerazna lancyugova reakciya PLR u realnomu chasi Reakciya zvorotnoyi transkripciyi v kombinaciyi z PLR v realnomu chasi daye zmogu kilkisno ocinyuvati riven ekspresiyi geniv sho koduyut faktori transkripciyi Metod dozvolyaye odnochasno doslidzhuvati ekspresiyu vsih sogodni vidomih faktoriv transkripciyi u riznih tkaninah Napriklad dlya arabidopsisu rozroblena platforma PLR v realnomu chasi de analizu piddayut odnochasno 1400 faktoriv transkripciyi Biochip Biochip takozh shiroko vikoristovuyetsya dlya vivchennya ekspresiyi geniv u riznih tkaninah Yak i dlya PLR v realnomu chasi mRNK povinna buti zvorotno transkribovana v kDNK pomichena radioaktivnoyu abo flyuorescentnoyu mitkoyu i zagibridizovana na biochip Metod daye mozhlivist porivnyuvati mRNK z riznih tkanin Vizualizaciya roboti faktoriv transkripciyi in vivo Vidkrittya zelenogo flyuorescentnogo bilka i zastosuvannya jogo v laboratornih doslidzhennyah vidkrilo novi mozhlivosti dlya vizualizaciyi lokalizaciyi i dinamiki migraciyi faktoriv transkripciyi v klitini Dlya cogo vikoristovuyut kombinaciyu genno inzhenernih pidhodiv i flyuorescentnu mikroskopiyu Znachennya dlya lyudiniHvorobi Oskilki faktori transkripciyi regulyuyut ekspresiyu ciloyi nizki geniv mutaciyi u nih yak pravilo znachno vplivayut na fenotipovi proyavi sho stosuyutsya procesiv rozvitku i klitinnogo ciklu U lyudini opisano kilka hvorob viklikanih mutaciyeyu v genah sho koduyut faktori transkripciyi Sindrom Retta Psihonevrologichna hvoroba viklikana mutaciyeyu v transkripcijnomu faktori MECP2 Ce represor yakij pracyuye v pevnij moment chasu v mozku ditini i ye vidpovidalnim za vimknennya u pevnij moment kilkoh geniv protyagom rozvitku mozku Yaksho gen mutovanij to viklyuchennya ne vidbuvayetsya i mozok pochinaye nepravilno rozvivatis Gen lokalizovanij na H hromosomi tomu hvoroba sposterigayetsya tilki u divchatok Dlya plodu cholovichoyi stati cya mutaciya letalna Diabet Odna z ridkih form diabetu mozhe buti viklikana mutaciyami v genah faktoriv transkripciyi odin z yakih nazivayetsya gepatocitnij yadernij faktor HNF a inshij faktor insulinovogo promotoru IPF1 Hvoroba koli paciyent ne zdatnij do koordinovanih ruhiv i zhestiv yaki suprovodzhuyut movu Viklikana mutaciyeyu v faktori transkripciyi FOXP2 Rak Vidomo sho bagato faktoriv transkripciyi zadiyani v kancerogenezi Napriklad taki yak P53 ta c Myc Odomashnennya ta selekciya Porivnyalnij analiz genomiv roslin pokazav sho geni yaki koduyut faktori transkripciyi evolyucionuyut najshvidshe Prichomu same na dobir mutacij cih geniv bula napravlena shtuchna selekciya roslin yaka privela do yihnogo odomashnennya Odomashnennya kukurudzi Mutaciya genu sho koduye faktor transkripciyi tga1 yakij nalezhit do simejstva SBP domeniv prizvela do peretvorennya predka kukurudzi teosinte na suchasnu kukurudzu Odomashnennya tomativ Zgidno z rezultatami naukovogo doslidzhennya rozmir fruktiv tomativ zumovlenij mutaciyeyu v faktori transkripciyi yakij gomologichnij do lyudskogo onkogenu c H ras p21 Odomashnennya pshenici Osnovnim genom mutaciya v yakomu pospriyala utvorennyu odomashnenoyi formi pshenici buv gen Q yakij nalezhit do faktoriv transkripciyi simejstva AP2 Cej gen kontrolyuye cilij ryad fenotipovih oznak taki yak formu i pruzhnist zernivki dovzhinu koloska krihkist stebla a takozh chas kolosinnya Div takozhTATA boks Faktori terminaciyi transkripciyi Procesing RNKPosilannyaLatchman DS 1997 Transcription factors an overview Int J Biochem Cell Biol 29 12 1305 12 doi 10 1016 S1357 2725 97 00085 X PMID 9570129 Karin M 1990 Too many transcription factors positive and negative interactions New Biol 2 2 126 31 PMID 2128034 Roeder RG 1996 The role of general initiation factors in transcription by RNA polymerase II Trends Biochem Sci 21 9 327 35 doi 10 1016 0968 0004 96 10050 5 PMID 8870495 Nikolov DB Burley SK 1997 RNA polymerase II transcription initiation a structural view Proc Natl Acad Sci U S A 94 1 15 22 doi 10 1073 pnas 94 1 15 PMID 8990153 Reese JC April 2003 Basal transcription factors Current opinion in genetics amp development 13 2 114 8 doi 10 1016 S0959 437X 03 00013 3 PMID 12672487 Shilatifard A Conaway RC Conaway JW 2003 The RNA polymerase II elongation complex Annual Review of Biochemistry 72 693 715 doi 10 1146 annurev biochem 72 121801 161551 PMID 12676794 Thomas MC Chiang CM 2006 The general transcription machinery and general cofactors Critical reviews in biochemistry and molecular biology 41 3 105 78 PMID 16858867 Chris Nelson Susan Goto Karen Lund Wesley Hung and Ivan Sadowski January 2003 Srb10 Cdk8 regulates yeast filamentous growth by phosphorylating the transcription factor Ste12 Nature 421 187 190 doi 10 1038 nature01243 PMID 12520306 Coen Henrico S Elliot M Meyerowitz 1991 The war of the whorls Genetic interactions controlling flower development Nature 353 31 37 doi 10 1038 353031a0 Lemons D McGinnis W September 2006 Genomic evolution of Hox gene clusters Science New York N Y 313 5795 1918 22 doi 10 1126 science 1132040 PMID 17008523 Moens CB Selleri L March 2006 Hox cofactors in vertebrate development Developmental biology 291 2 193 206 doi 10 1016 j ydbio 2005 10 032 PMID 16515781 Ottolenghi C Uda M Crisponi L Omari S Cao A Forabosco A Schlessinger D January 2007 Determination and stability of sex BioEssays news and reviews in molecular cellular and developmental biology 29 1 15 25 doi 10 1002 bies 20515 PMID 17187356 Toyn JH Johnson AL Donovan JD Toone WM Johnston LH January 1997 The Swi5 transcription factor of Saccharomyces cerevisiae has a role in exit from mitosis through induction of the cdk inhibitor Sic1 in telophase Genetics 145 1 85 96 PMID 9017392 Dirk Inze Cell Cycle Control and Plant Development Wiley InterScience doi 10 1002 9780470988923 ISBN 9780470988923 Ohta M Ohme Takagi M Shinshi H 2000 Three ethylene responsive transcription factors in tobacco with distinct transactivation functions Plant J 22 1 29 3 PMID 10792818 Nair M Bilanchone V Ortt K Sinha S Dai X Feb 2007 Ovol1 represses its own transcription by competing with transcription activator c Myb and by recruiting histone deacetylase activity Nucleic Acids Research 35 5 1687 97 PMID 17311813 Domian IJ Reisenauer A Shapiro L 1999 Feedback control of a master bacterial cell cycle regulator Proc Natl Acad Sci U S A 96 12 6648 53 PMID 10359766 Palatnik JF Allen E Wu X Schommer C Schwab R Carrington JC Weigel D September 2003 Nature 425 257 263 doi 10 1038 nature01958 PMID 12931144 Arhiv originalu za 22 bereznya 2008 Procitovano 21 zhovtnya 2008 Whiteside ST Goodbourn S April 1993 Signal transduction and nuclear targeting regulation of transcription factor activity by subcellular localisation Journal of cell science 104 Pt 4 949 55 PMID 8314906 Bohmann D November 1990 Transcription factor phosphorylation a link between signal transduction and the regulation of gene expression Cancer cells Cold Spring Harbor N Y 1989 2 11 337 44 PMID 2149275 Weigel NL Moore NL 2007 Steroid Receptor Phosphorylation A Key Modulator of Multiple Receptor Functions doi 10 1210 me 2007 0101 PMID 17536004 Warnmark A Treuter E Wright AP Gustafsson J A 2003 Activation functions 1 and 2 of nuclear receptors molecular strategies for transcriptional activation Mol Endocrinol 17 10 1901 9 doi 10 1210 me 2002 0384 PMID 12893880 Littlewood TD Evan GI 1995 Transcription factors 2 helix loop helix Protein profile 2 6 621 702 PMID 7553065 Vinson C Myakishev M Acharya A Mir AA Moll JR Bonovich M September 2002 Classification of human B ZIP proteins based on dimerization properties Molecular and cellular biology 22 18 6321 35 doi 10 1128 MCB 22 18 6321 6335 2002 PMC 135624 PMID 12192032 Wintjens R Rooman M September 1996 Structural classification of HTH DNA binding domains and protein DNA interaction modes Journal of molecular biology 262 2 294 313 doi 10 1006 jmbi 1996 0514 PMID 8831795 Gehring WJ Affolter M Burglin T 1994 Homeodomain proteins Annual Review of Biochemistry 63 487 526 doi 10 1146 annurev bi 63 070194 002415 PMID 7979246 Dahl E Koseki H Balling R September 1997 Pax genes and organogenesis BioEssays news and reviews in molecular cellular and developmental biology 19 9 755 65 doi 10 1002 bies 950190905 PMID 9297966 Laity JH Lee BM Wright PE February 2001 Zinc finger proteins new insights into structural and functional diversity Current opinion in structural biology 11 1 39 46 doi 10 1016 S0959 440X 00 00167 6 PMID 11179890 Wolfe SA Nekludova L Pabo CO 2000 DNA recognition by Cys2His2 zinc finger proteins Annual review of biophysics and biomolecular structure 29 183 212 doi 10 1146 annurev biophys 29 1 183 PMID 10940247 Arhiv originalu za 5 lipnya 2011 Procitovano 22 zhovtnya 2008 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Public http www gene regulation com pub programs html 5 listopada 2008 u Wayback Machine Orphanides G Lagrange T Reinberg D 1996 The general transcription factors of RNA polymerase II Genes Dev 10 21 2657 83 doi 10 1101 gad 10 21 2657 PMID 8946909 Stegmaier P Kel AE Wingender E 2004 Genome informatics International Conference on Genome Informatics 15 2 276 86 PMID 15706513 Arhiv originalu za 19 chervnya 2013 Procitovano 23 zhovtnya 2008 Matys V Kel Margoulis OV Fricke E Liebich I Land S Barre Dirrie A Reuter I Chekmenev D Krull M Hornischer K Voss N Stegmaier P Lewicki Potapov B Saxel H Kel AE Wingender E 2006 TRANSFAC and its module TRANSCompel transcriptional gene regulation in eukaryotes Nucleic Acids Res 34 Database issue D108 10 doi 10 1093 nar gkj143 PMID 16381825 TRANSFAC database Arhiv originalu za 21 bereznya 2012 Procitovano 5 serpnya 2007 Ben Gal I Shani A Gohr A Grau J Arviv S Shmilovici A Posch S Grosse I 2005 Bioinformatics 21 11 2657 2666 doi 10 1093 bioinformatics bti410 Arhiv originalu za 4 serpnya 2009 Procitovano 24 zhovtnya 2008 Yoshida T Nishimura T Aida M Pichierri F Gromiha MM Sarai A 2001 2002 Evaluation of free energy landscape for base amino acid interactions using ab initio force field and extensive sampling Biopolymers 61 1 84 95 PMID 11891631 Kono H Sarai A 1999 Structure based prediction of DNA target sites by regulatory proteins Proteins 35 1 114 31 PMID 11891631 Transcription Factors Bind Thousands of Active and Inactive Regions in the Drosophila Blastoderm Arhiv originalu za 25 chervnya 2013 Deng Q L Ishii S and Sarai A 1996 Nucleic Acids Res 24 766 774 PMID 8604322 Arhiv originalu za 26 lipnya 2014 Procitovano 24 zhovtnya 2008 Czechowski T Bari RP Stitt M Scheible WR Udvardi MK 2004 Real time RT PCR profiling of over 1400 Arabidopsis transcription factors unprecedented sensitivity reveals novel root and shoot specific genes Plant J 38 2 366 79 PMID 15078338 Tabrizifard S Olaru A Plotkin J Fallahi Sichani M Livak F Petrie HT 2004 Analysis of transcription factor expression during discrete stages of postnatal thymocyte differentiation J Immunol 173 2 1094 102 PMID 15240698 Becker M Baumann C John S Walker DA Vigneron M McNally JG Hager GL 2002 Dynamic behavior of transcription factors on a natural promoter in living cells EMBO Rep 3 12 1188 94 PMID 12446572 Trappe R Laccone F Cobilanschi J ta in May 2001 MECP2 mutations in sporadic cases of Rett syndrome are almost exclusively of paternal origin American journal of human genetics 68 5 1093 101 doi 10 1086 320109 PMC 1226090 PMID 11309679 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Vaxillaire M Boccio V Philippi A Vigouroux C Terwilliger J Passa P Beckmann JS Velho G Lathrop GM Froguel P April 1995 A gene for maturity onset diabetes of the young MODY maps to chromosome 12q Nat Genet 9 4 418 23 doi 10 1038 ng0495 418 PMID 7795649 Entrez Gene PDX1 pancreatic and duodenal homeobox 1 Vargha Khadem F Gadian DG Copp A Mishkin M 2005 FOXP2 and the neuroanatomy of speech and language Nature Reviews Neuroscience 6 131 137 doi 10 1038 nrn1605 PMID 15685218 National Center for Biotechnology Information Genes and Disease United States National Institutes of Health Arhiv originalu za 23 zhovtnya 2008 Procitovano 28 travnya 2008 Gearhart J Pashos EE Prasad MK Pluripotency Redeux advances in stem cell research N Engl J Med 357 15 1469 Free full text 19 zhovtnya 2008 u Wayback Machine Wang H Nussbaum Wagler T Li B Zhao Q Vigouroux Y Faller M Bomblies K Lukens L Doebley JF 2005 The origin of the naked grains of maize Nature 436 714 9 PMID 16079849 FRARY A T C NESBITT S GRANDILLO E KNAAP B CONG ta in 2000 Tfw2 2 A Quantitative Trait Locus Key to the Evolution of Tomato Fruit Size Science 289 85 88 doi 10 1126 science 289 5476 85 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka SIMONS K J J P FELLERS H N TRICK Z ZHANG Y S TAI ta in 2006 Molecular Characterization of the Major Wheat Domestication Gene Q Genetics 172 547 555 doi 10 1534 genetics 105 044727 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Vikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Faktori transkripciyi

Дата публікації:
Топ