顺式作用元件
顺式作用元件(cis-acting element)
顺式作用元件在分子遗传学领域,相对同一染色体或DNA分子而言为“顺式”(cis);对不同染色体或DNA分子而言为“反式”(trans)。
真核生物的转录调控是调控的最重要的途经,大多是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相互作用而实现的。顺式作用元件(cis-acting element)存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列,它们的作用是参与基因表达的调控,本身不编码任何蛋白质, 仅仅提供一个作用位点, 要与反式作用因子相互作用而起作用。 启动子存在着很多顺式元件,可分为以下四种类型:①核心启动子成分,如TATA框;②上游启动子成分,如CAAT框,GC框,ATF结合位点;③远上游元件:如增强子,沉默子等;④ 特殊启动子成分:如淋巴细胞中的Oct(octamer)和κB。这些元件都为不同的转录因子及蛋白质识别和结合来调节转录。
顺式作用元件是同一DNA分子中具有转录调节功能的特异DNA序列。按功能特性,真核基因顺式作用元件包括启动子、增强子及沉默子等。
①启动子──真核启动子与原核启动子操纵子中启动序列的同义语。是RNA聚合酶结合位点并启动转录的[1]的DNA序列。启动子包括至少一个转录起始点以及一个以上的机能组件。在这些机能组件中最具典型意义的就是TATA盒,它的共有序列是TATAAAA。TATA盒通常位于转录起始点上游-25 ~ -30 bp,控制转录起始的准确性及频率。TATA盒是基本转录因子TFIID结合位点。除TATA盒外,GC盒(GGGCGG)和CAAT盒(GCCAAT)也是很多基因常见的,它们通常位于转录起始点上游-30 ~ -110 bp区域。此外,还发现很多其它类型的机能组件。由TATA盒及转录起始点即可构成最简单的启动子,即核心启动子元件。
②增强子──就是远离转录起始点(1 ~ 30 kb)、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列,其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。增强子也是由若干机能组件组成,有些机能组件既可在增强子、也可在启动子中出现。这些机能组件是特异转录因子结合DNA的核心序列。从机能上讲,没有增强子存在,启动子通常不能表现活性;没有启动子时,增强子也无法发挥作用。有时,对结构密切联系而无法区分的启动子、增强子样结构统称启动子。通常描述的、具有独立的转录活性和决定基因时间、空间特异性表达能力的启动子就是这类定义的启动子。在酵母基因,有一种类似高等真核增强子样作用的序列,称为上游激活序列(UASs),其在转录激活中的作用类似。
③沉默子──某些基因含有的一种负性调节元件,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用。