Promotor je regulační oblast DNA umístěná před genem (směrem k 5′ oblasti), která poskytuje kontrolní bod pro regulovanou transkripci genu.
Promotor obsahuje specifické sekvence DNA, které jsou rozpoznávány proteiny známými jako transkripční faktory. Tyto faktory se vážou na promotorové sekvence a rekrutují RNA polymerázu, enzym, který syntetizuje RNA z kódující oblasti genu.
Promotory představují kritické prvky, které mohou ve spolupráci s dalšími regulačními oblastmi (enhancery, silencery, hraniční prvky/insulátory) řídit úroveň transkripce daného genu.
Identifikace relativní polohy
Protože promotory obvykle bezprostředně sousedí s daným genem, jsou pozice v promotoru označeny vzhledem k místu začátku transkripce, kde začíná transkripce RNA pro daný gen (tj. pozice proti proudu jsou záporná čísla počítaná od -1, například -100 je pozice 100 párů bází proti proudu).
Eukaryotické promotory jsou velmi rozmanité a je obtížné je charakterizovat. Obvykle leží před genem a mohou mít regulační prvky vzdálené několik kilobází od místa startu transkripce. U eukaryot může transkripční komplex způsobit, že se DNA ohne zpět na sebe, což umožňuje umístění regulačních sekvencí daleko od skutečného místa transkripce. Mnoho eukaryotických promotorů, ale zdaleka ne všechny, obsahují TATA box (sekvence TATAAA), který zase váže TATA vazebný protein, který pomáhá při tvorbě transkripčního komplexu RNA polymerázy. TATA box se obvykle nachází velmi blízko startovacího místa transkripce (často do 50 bází).
Eukaryotické promotorové regulační sekvence obvykle vážou proteiny zvané transkripční faktory, které se podílejí na tvorbě transkripčního komplexu. Příkladem je E-box (sekvence CACGTG), který váže transkripční faktory z rodiny basic-helix-loop-helix (bHLH) (např. BMAL1-Clock, cMyc).
Pro usnadnění detekce promotorů v genomické sekvenci byla vyvinuta celá řada algoritmů a predikce promotorů je společným prvkem mnoha metod predikce genů.
Hlavní otázkou v evoluční biologii je, jak důležitá je pro evoluční změny změna promotorových sekvencí, například změny, ke kterým došlo v lidské linii po oddělení od šimpanzů.
Někteří evoluční biologové, například Allan Wilson, navrhli, že evoluce v promotorových nebo regulačních oblastech může být v takovém časovém rámci důležitější než změny v kódujících sekvencích.
Vazba promotorové sekvence (P) na komplex faktoru sigma-RNAP (R) probíhá ve dvou krocích:
Nemoci spojené s aberantní funkcí promotoru
Toto je seznam nemocí, u nichž se podle důkazů vyskytuje porucha promotoru, a to buď přímou mutací promotorové sekvence, nebo mutací transkripčního faktoru či transkripčního koaktivátoru.
Mějte na paměti, že etiologie většiny nemocí je heterogenní, což znamená, že jedna „nemoc“ je často na molekulární úrovni mnoha různými nemocemi, ačkoli příznaky a reakce na léčbu mohou být stejné. Tím, jak nemoci reagují na léčbu odlišně v důsledku rozdílů v základním molekulárním původu, se částečně zabývá obor farmakogenomiky.
Nejsou zde uvedeny mnohé druhy rakoviny, které zahrnují aberantní změny v regulaci transkripce v důsledku vzniku chimérických genů v důsledku patologické chromozomální translokace.
Kanonické sekvence a divoký typ
Použití kanonické sekvence pro promotor je často problematické a může vést k nedorozumění ohledně promotorových sekvencí. Kanonická znamená v jistém smyslu dokonalá.
V případě vazebného místa transkripčního faktoru může existovat jediná sekvence, která za určitých buněčných podmínek váže protein nejsilněji. Tuto sekvenci lze nazvat kanonickou.
Přírodní výběr však může upřednostňovat méně energetickou vazbu jako způsob regulace transkripčního výkonu. V takovém případě můžeme nejběžnější sekvenci v populaci nazývat sekvencí divokého typu. Nemusí se dokonce jednat o nejvýhodnější sekvenci, kterou je možné mít za převládajících podmínek.
Nedávné důkazy také naznačují, že několik genů (včetně protoonkogenu c-myc) má G-kvadruplexové motivy jako potenciální regulační signály.
Nemoci spojené s promotorovými prvky
Abyste vyhověli stylovým pravidlům The Psychology Wiki a dodržovali naše zásady týkající se NPOV a ověřitelnosti, uveďte prosím příslušné citace a/nebo poznámky pod čarou.