Was ist ein proximaler Promotor?
Ein proximaler Promotor ist eine Region in der Desoxyribonukleinsäure (DNA) kurz vor dem Beginn eines Gens, in der Proteine und andere Moleküle in Vorbereitung binden, um dieses Gen zu lesen. Die Promotorregion ist wichtig, damit die meisten Gene sowohl in einfachen prokaryotischen Zellen als auch in den komplexeren Eukaryoten gelesen und in Protein transkribiert werden können. Eine Vielzahl von Proteinen, die als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden, binden an die DNA in dieser Region und erfüllen viele Aufgaben, um die Gentranskription vorzubereiten. Die wichtigste dieser Funktionen ist der Aufbau eines Gerüsts aus Proteinen, das die DNA offen hält und gleichzeitig das richtige Gen transkribiert.
Die genaue Position und Struktur eines proximalen Promotors variiert zwischen Genen und Zelltypen. Prokaryontische Zellen, solche ohne Kern, haben gewöhnlich eine Art von Promotor, während eukaryontische Zellen, solche mit einem echten Kern, eine andere haben. Promotoren liegen gewöhnlich einige Nukleotide stromaufwärts oder vor dem Gen, das sie kontrollieren. Fast jeder Promotor enthält eine spezielle Sequenz von Nukleotiden, die ihn als solchen identifiziert. Im Allgemeinen werden prokaryotische Promotoren durch eine Gruppe von Nukleotiden identifiziert, die als Shine-Dalgarno-Sequenz bezeichnet wird, und eukaryotische Promotoren werden durch eine spezifische genetische Sequenz identifiziert, die als TATA-Box bezeichnet wird.
Trotz dieser relativ einfachen Regeln folgt nicht jeder proximale Promotor ihnen, was es etwas schwierig macht, sie und die Gene, die sie kontrollieren, zu identifizieren. Der Abstand zwischen einem Promotor und seinem Gen ist weder innerhalb einer Art noch innerhalb eines einzelnen Organismus festgelegt, so dass es nicht unerheblich ist, zu bestimmen, wo sie in Beziehung zueinander stehen. Die Zusammensetzungen der proximalen Promotorsequenz sind nicht immer identisch; Sie können sehr lang, zusammengesetzt oder beides sein. Darüber hinaus weisen die Markersequenzen der Shine-Dalgarno-Box oder der TATA-Box eine gewisse Variabilität auf. Wie die unterschiedlichen Transkriptionsfaktoren Promotoren angesichts dieser inhärenten Variabilität erkennen, ist nicht leicht zu bestimmen, und es erscheinen häufig neue Beispiele, die diese zuvor robusten Lösungen in Frage stellen.
Befindet sich ein Gen sehr nahe an einem anderen Gen, besteht die Möglichkeit, dass sein proximaler Promotor durch die Wirkung des nahe gelegenen Gens beeinflusst wird. Manchmal geschieht dies absichtlich im Genom, um möglicherweise mehrere Gene gleichzeitig zu stimulieren oder ihre Wirkung gleichzeitig zu regulieren. Zu anderen Zeiten ist eine Verbindung zwischen zwei Genen durch die Aktivität eines Promotors fehlerhaft. Um dieses Nebensprechen zwischen Genen zu verhindern, wenn es nicht gerechtfertigt ist, haben einige Genome Isolatorregionen zwischen sich. Diese zusätzliche Region ist nicht immer notwendig, und einige Genome verhindern das Übersprechen durch Genpositionierung auf andere Weise, beispielsweise indem sie ein Gen dazu zwingen, inaktiv zu sein, während ein anderes aktiv ist.