Что такое проксимальный промоутер?

Проксимальный промотор представляет собой область в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) непосредственно перед началом гена, где белки и другие молекулы связываются при подготовке к считыванию этого гена. Промоторная область необходима для того, чтобы большинство генов читалось и транскрибировалось в белок как в простых прокариотических клетках, так и в более сложных эукариотах. Разнообразные белки, называемые факторами транскрипции, связываются с ДНК в этой области, и они выполняют множество задач, подготавливая транскрипцию генов. Наиболее важной из этих функций является создание каркаса из белков, который удерживает ДНК открытой и одновременно транскрибирует нужный ген.

Точное расположение и структура проксимального промотора варьируется между генами и типами клеток. Прокариотические клетки, не имеющие ядра, обычно имеют один тип промотора, в то время как эукариотические клетки, имеющие настоящее ядро, имеют другой тип. Промоторы обычно лежат на несколько нуклеотидов выше или перед геном, который они контролируют. Почти каждый промотор содержит специальную последовательность нуклеотидов, которая идентифицирует ее как таковую. В общем, прокариотические промоторы идентифицируются группой нуклеотидов, называемых последовательностью Шайна-Дальгарно, а эукариотические промоторы идентифицируются специфической генетической последовательностью, называемой боксом TATA.

Несмотря на эти относительно простые правила, не каждый проксимальный промотор следует им, что может затруднить их идентификацию и гены, которые они контролируют. Расстояние между промотором и его геном не фиксировано в пределах вида или в пределах одного организма, поэтому определение того, где они находятся относительно друг друга, не является тривиальным. Составы проксимальных промоторных последовательностей не всегда идентичны; они могут быть очень длинными по составу или по обоим параметрам. Кроме того, последовательности маркеров бокса Шайна-Далгарно или бокса TATA имеют некоторую изменчивость в них. То, как различные факторы транскрипции распознают промоторы перед лицом этой присущей изменчивости, не легко определить, и часто появляются новые примеры, которые ставят под сомнение эти ранее надежные решения.

Когда ген очень близок к другому гену, существует вероятность, что действие его соседнего гена может повлиять на его проксимальный промотор. Иногда это делается намеренно в геноме, возможно, чтобы стимулировать сразу несколько генов или одновременно регулировать их действие. В других случаях связь между двумя генами через активность промотора осуществляется по ошибке. Чтобы не допустить такого перекрестного разговора между генами там, где это не оправдано, некоторые геномы имеют изолирующие области между ними. Эта дополнительная область не всегда необходима, и некоторые геномы предотвращают перекрестные помехи путем позиционирования гена другими способами, например, заставляя один ген быть неактивным, в то время как другой активен.