А. Функции регуляторных белков

Во всех клетках экспрессия генов (см. Молекулярная генетика: общие сведения) контролируется регуляторными белками, которые связываются с определённым участком ДНК (DNA) и таким образом стимулируют или подавляют транскрипцию гена (контроль транскрипции, см. Транскрипция). Действие регуляторных белков обратимо и, как правило, требует присутствия лиганда. Постоянно открывают все новые и новые регуляторные белки, в настоящее время известна, вероятно, только малая их часть. Несовершенна также их номенклатура. Как для белков, так и для участков ДНК, с которыми они связываются, используются различные наименования в зависимости от принципа действия. Регуляторный белок, который влияет на транскрипцию генов, называют фактором транскрипции.

Белок, подавляющий транскрипцию, называют репрессором, а стимулирующий — индуктором. Последовательности ДНК, с которыми связываются регуляторные белки, называются регуляторными элементами. У прокариот регуляторные элементы, которые служат участками связывания РНК-полимеразы, называют промоторами, в то время как для репрессорных участков связывания употребляется название оператор. Регуляторные элементы, связывающие активирующие факторы, называют энхансерами (от англ. enhancer — усилитель), в то время как элементы, связывающие негативные (ингибирующие) факторы, — сайленсерами (от англ. silencer — успокоитель).

Многочисленные известные регуляторные белки можно разделить по механизму действия на четыре группы. Негативная генетическая регуляция, то есть выключение соответствующих генов, может вызываться репрессорами. Некоторые репрессоры связываются с ДНК только в отсутствие специфического лиганда (1а). Комплекс репрессора с лигандом в этом случае теряет способность к связыванию и оставляет свободным участок промотора для присоединения РНК-полимеразы (1б). Часто свободный от лиганда репрессор не может связываться с ДНК, то есть транскрипция подавляется только в присутствии лигандов (2а, 2б). Аналогично при позитивной генетической регуляции можно различать два случая. Если связывается только свободный индуктор, транскрипция подавляется соответствующими лигандами (3). Напротив, многие индукторы становятся активными только после образования комплекса с лигандом (4). К этой группе принадлежат, например, стероидные гормоны (см. Механизм действия липофильных гормонов).

Статьи раздела «Контроль транскрипции»:

• А. Функции регуляторных белков
• Б. Лактозный оперон

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел