Регуляторные элементы эукариот: цис-элементы, транс-действующие факторы. Тата-бокс, саат-бокс, gc-мотивы, энхансеры, сайленсеры.

Элементы, регулирующие транскрипцию у эукариот многочисленны и могут находиться как в районе промотора, так и на большом расстоянии от него (цис-элементы). Промотор каждого эукариотического гена имеет свой определенный набор регуляторных последовательностей. Кроме того, для регуляции транскрипции у эукариот используется большое количество регуляторных белков (транс-действующие факторы).

1. Последовательность ТАТА (блок Хогнесса) располагается на расстоянии примерно 25-30 нуклеотидов левее от точки старта транскрипции (-25). Эта последовательность (ТАТАААА) встречается в большинстве эукариотических промоторов. Последовательность блока Хогнесса гомологична последовательности блока Прибнова в прокариотических промоторах (-10). Данная последовательность способствует денатурации двойной спирали, т.к. связи А-Т менее прочные и стабильные, чем связи Г-Ц.

2. Последовательность ЦААТ (ЦААТ-бокс) локализован в большинстве промоторов генов эукариот примерно на 80 нуклеотидов левее стартовой точки транскрипции (-50-150). Представляет собой последовательность ГГЦЦААТЦТ. ЦААТ-бокс оказывает сильное влияние на частоту транскрипции, возможно определяет связывание РНК-полимеразы. Большинство генов эукариот содержат ТАТА-бокс и ЦААТ-боксы.

3. ГЦ-мотивы. Последовательность из 10-15 пар Г-Ц находится на расстоянии 300-400 нуклеотидов левее точки старта транскрипции.

4. Энхансеры (усилители). Эти элементы удалены от точки начала транскрипции на значительные расстояния (несколько тысяч нуклеотидных пар). Их действие на транскрипцию осуществляется через соответствующие регуляторные белки. Вероятно, влияние этих элементов на транскрипцию связано с изменением топологии цепей ДНК, в частности с образованием петель, что приближает регуляторные последовательности к промоторам, с которыми они взаимодействуют посредством белковых факторов. Действие энхансеров имеет неспецифический характер, т.к. они способны усиливать транскрипцию с любого доступного промотора. Вероятно энхансеры обладают тканеспецифичностью. Энхансеры локализуются на 5׳- и 3׳- концах генов, а также внутри генов.

5. Сайленсоры (глушители). Эти регуляторные элементы располагаются на большом расстоянии от точки начала транскрипции. Они блокируют транскрипцию генов при помощи регуляторных белков. Эти белки, связываясь с ДНК закрывают доступ к регуляторным областям белков, активирующих транскрипцию.

Траскрипция генов класса I. Транскрипция генов класса II. Транскрипция генов класса III.

50% транскрипционной активности приходится на доли генов класса I, которого транскрибируют РНК-полимеразы. Продукт: предшественник рРНК – про рРНК, кот. подвергается последующему процессингу с образованием зрелых 18, 5.8, 28S рРНК. Гены рРНК объединены в кластеры, один кластер содержит гены 18, 5.8, 28S рРНК именно в такой последовательности. Кластеры расположены тандемно др. за др. в большом количестве. М/д кластерами расположены вставки – спейсеры. Они удаляются при созревании молекул рРНК. В конце спейсера находится сайт терминации, кот. включает консервативную последовательность из нескольких нуклеотидов. Он отвечает за повторную инициацию нового транскрипта. При освобождении транскрипта, РНК-полимераза сохраняет связь с ДНК, взаимодействует с дополнительными белковыми факторами и настраивается на следующий акт инициации повторной транскрипции.

Продукты генов класса III – низкомолекулярные РНК (тРНК и 5S рРНК), внутриклеточные РНК (7SLРНК) и РНК, участвующие в посттранскрипционном процессинге (U6 РНК).

Гены класса II кодируют все цитоплазматические мРНК и все, за исключением одной (U6) мяРНК. Гены класса II имеют наиболее типичное для эукариот строение.