Промотор рнк-полимеразы III

Транскрипция генов, считываемых РНК-полимеразой III определяется промотором ( Shenk T., 1981 ), который лежит внутри этих генов и состоит, в случае генов тРНК , из двух блоков, разделенных отрезком ДНК длиной около 20 п.н. Первый блок начинается через 8-30 п.н. после точки инициации транскрипции и представлен в усредненном виде последовательностью TGGCNNAGTGG. Усредненная последовательность для второго блока - (+51 -+72) GGTTCGANNCC.

Гены, транскрибируемые РНК-полимеразой III, разделяют на три класса ( рис. I.4,б - http://humbio.ru/humbio/translation/x0021981.htm ).

К 1-му классу относят гены 5S рРНК

Гены тРНК относят ко второму классу.

Гены третьего класса кодируют малые ядерные РНК , например, U6-РНК у высших эукариот, и содержат только регуляторные элементы, расположенные перед точкой инициации транскрипции. У большинства генов этого класса регуляторные элементы состоят из ТАТА-последовательности с центром в положении -30 и из проксимального элемента PSE (proximal sequence element) с центром в положении -60. Несмотря на наличие ТАТА-элемента, обычно определяющего положение точки инициации транскрипции, именно PSE фиксирует положение этой точки. Аналогичную функцию у промоторов РНК-полимеразы II выполняет ТАТА- последовательность. Состав белковых компонентов, образующих комплекс с PSE, до конца не выяснен. Обнаружены два различных PSE-связывающих белковых комплекса, названные SNAP и PTF . Активность промоторов третьего класса зависит от наличия TBP (ТАТА-связывающего белка) . Белок ТВР, входящий в состав фактора транскрипции TFIIIB , взаимодействует непосредственно с ТАТА-элементом промотора. Поскольку для инициации транскрипции на этих промоторах требуется наличие PSE-элемента, предполагают, что PSE-связывающий фактор взаимодействует с ТВР-компонентом фактора TFIIIB.

Интересно, что промотор гена U6-РНК животных , узнаваемый РНК-полимеразой III, отличается от промотора гена U2-РНК , с которым взаимодействует РНК-полимераза II, только отсутствием ТАТА-элемента U2-промотора. У растений оба этих промотора содержат такие регуляторные элементы, а изменение расстояния между ТАТА-элементом и расположенным перед ним регуляторным элементом превращает промотор U6 из Pol III-зависимого в Pol II- зависимый. Несмотря на наличие у промоторов этих РНК-полимераз характерных черт, механизмы, по которым РНК-полимеразы II и III различают свои промоторы, остаются невыясненными.

Промоторы генов адаптивных белков

Гены, кодирующие адаптивные белки, образование которых резко усиливается под влиянием разных факторов среды (повышение температуры, отравление металлами) содержат в составе промоторов дополнительные характерные короткие нуклеотидные последовательности. В ответ на повышение температуры или другие стрессы (например, отравление ядами) вырабатываются особые белки, получившие название белков теплового шока. Считается, что быстрое накопление таких белков в клетке обеспечивает физиологическую адаптацию к изменившимся условиям среды. Вероятно, они препятствуют образованию осадков денатурированных белков клетки. Эти белки чрезвычайно консервативны, они мало менялись в эволюции. Например, белки, образующиеся после теплового шока в клетках растений, насекомых, млекопитающих и человека проявляют большую степень гомологии по аминокислотной последовательности. Опыты по клонированию генов теплового шока дрозофилы в клетки млекопитающих, показали, что при повышении температуры эти гены начинают активно экспрессироваться. Это говорит о том, что не только сами гены теплового шока, но и регуляторные компоненты этой системы генов достаточно консервативны в эволюции.