El complejo de preiniciación (abreviado PIC ) es un complejo de aproximadamente 100 proteínas que es necesario para la transcripción de genes que codifican proteínas en eucariotas y arqueas . El complejo de preiniciación posiciona la ARN polimerasa II en los sitios de inicio de la transcripción del gen , desnaturaliza el ADN y posiciona el ADN en el sitio activo de la ARN polimerasa II para la transcripción. [1] [2] [3] [4]
![El grupo de óvalos que representan el complejo de preiniciación de la transcripción se intercala dentro de una hebra curva de ADN, entre la región promotora en un extremo y la región potenciadora en el otro.](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/8/82/Figure_16_04_01.jpg/440px-Figure_16_04_01.jpg)
El PIC mínimo incluye ARN polimerasa II y seis factores de transcripción generales : TFIIA , TFIIB , TFIID , TFIIE , TFIIF y TFIIH . Los complejos reguladores adicionales (como el coactivador mediador [5] y los complejos remodeladores de cromatina ) también pueden ser componentes del PIC.
Montaje
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/1/12/Initiation_of_DNA_replication.svg/220px-Initiation_of_DNA_replication.svg.png)
Una visión clásica de la formación de PIC en el promotor implica los siguientes pasos:
- La proteína de unión a TATA (TBP, una subunidad de TFIID) se une al promotor , creando una curva pronunciada en el ADN del promotor.
- TBP recluta a TFIIA, luego a TFIIB, para el promotor.
- TFIIB recluta ARN polimerasa II y TFIIF al promotor.
- TFIIE se une al complejo en crecimiento y recluta TFIIH que tiene actividad de proteína quinasa (fosforila la ARN polimerasa II dentro de la CTD) y actividad de ADN helicasa (desenrolla el ADN en el promotor). También recluta proteínas reparadoras por escisión de nucleótidos.
- Las subunidades dentro de TFIIH que tienen actividad ATPasa y helicasa crean tensión superhelical negativa en el ADN.
- La tensión superhelical negativa hace que aproximadamente una vuelta de ADN se desenrolle y forme la burbuja de transcripción .
- La hebra molde de la burbuja de transcripción se acopla con el sitio activo de la ARN polimerasa II.
- Comienza la síntesis de ARN.
- Después de la síntesis de ~ 10 nucleótidos de ARN y una fase obligatoria de varios ciclos de transcripción abortivos, la ARN polimerasa II escapa de la región promotora para transcribir el resto del gen.
Una hipótesis alternativa del ensamblaje de PIC postula el reclutamiento de una " holoenzima de ARN polimerasa II " preensamblada directamente al promotor (compuesto por todos o casi todos los GTF y ARN polimerasa II y complejos reguladores), de manera similar al ARN bacteriano. polimerasa (RNAP).
Otros complejos de preiniciación
Las arqueas tienen un complejo de preiniciación que se asemeja al de un PIC Pol II minimizado, con un TBP y un factor de transcripción B de Archaeal (TFB, un homólogo de TFIIB). El ensamblaje sigue una secuencia similar, comenzando con la unión de TBP al promotor. Un aspecto interesante es que todo el complejo está unido en una orientación inversa en comparación con los encontrados en PIC eucariota. [7] También utilizan TFE, un homólogo de TFIIE, que ayuda en el inicio de la transcripción, pero no es necesario. [8] [9]
La iniciación de Pol I comienza con UBTF (UBF) reconociendo un elemento de control ascendente (UCE) ubicado alrededor de ~ 100 a 200 pb aguas arriba. Recluta el factor selectivo 1 (TIF-IB), que es un complejo de TBP y tres unidades de factor asociado a TBP . Luego, UBF reconoce los elementos de control centrales. RRN3 fosforilado (TIF-IB) se une a Pol I. Todo el complejo reconoce UBF / SL1, se une a él y comienza a transcribir. El uso preciso de subunidades difiere entre organismos. [10]
Pol III tiene tres clases de iniciación, que comienzan con diferentes factores que reconocen diferentes elementos de control, pero todos convergen en TFIIIB (similar a TFIIB-TBP; consta de TBP / TRF, un factor relacionado con TFIIB y una unidad B ″ ) reclutando el Pol III complejo de preiniciación. La arquitectura general se parece a la de Pol II. Solo TFIIIB debe permanecer unido durante el alargamiento. [11]
Referencias
- ↑ Lee TI, Young RA (2000). "Transcripción de genes codificadores de proteínas eucariotas". Revisión anual de genética . 34 : 77-137. doi : 10.1146 / annurev.genet.34.1.77 . PMID 11092823 .
- ^ Kornberg RD (agosto de 2007). "La base molecular de la transcripción eucariota" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (32): 12955–61. Código bibliográfico : 2007PNAS..10412955K . doi : 10.1073 / pnas.0704138104 . PMC 1941834 . PMID 17670940 .
- ^ Kim TK, Lagrange T, Wang YH, Griffith JD, Reinberg D, Ebright RH (noviembre de 1997). "Trayectoria del ADN en el complejo de preiniciación de la transcripción de la ARN polimerasa II" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (23): 12268–73. Código bibliográfico : 1997PNAS ... 9412268K . doi : 10.1073 / pnas.94.23.12268 . PMC 24903 . PMID 9356438 .
- ^ Kim TK, Ebright RH , Reinberg D (mayo de 2000). "Mecanismo de fusión del promotor dependiente de ATP por el factor de transcripción IIH". Ciencia . 288 (5470): 1418–22. Código Bibliográfico : 2000Sci ... 288.1418K . doi : 10.1126 / science.288.5470.1418 . PMID 10827951 .
- ^ Allen BL, Taatjes DJ (2015). "El complejo mediador: un integrador central de la transcripción" . Reseñas de la naturaleza. Biología celular molecular . 16 (3): 155–66. doi : 10.1038 / nrm3951 . PMC 4963239 . PMID 25693131 .
- ^ Duttke, SH (marzo de 2015). "Evolución y diversificación de la maquinaria de transcripción basal" . Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 40 (3): 127–9. doi : 10.1016 / j.tibs.2015.01.005 . PMC 4410091 . PMID 25661246 .
- ^ Bell, SD; Jackson, SP (junio de 1998). "Transcripción y traducción en Archaea: un mosaico de características eucariales y bacterianas". Tendencias en microbiología . 6 (6): 222–8. doi : 10.1016 / S0966-842X (98) 01281-5 . PMID 9675798 .
- ^ Hanzelka, BL; Darcy, TJ; Reeve, JN (marzo de 2001). "TFE, un factor de transcripción de arqueas en Methanobacterium thermoautotrophicum relacionado con el factor de transcripción eucarístico TFIIEalpha" . Revista de bacteriología . 183 (5): 1813–8. doi : 10.1128 / JB.183.5.1813-1818.2001 . PMC 95073 . PMID 11160119 .
- ^ Gehring, Alexandra M .; Walker, Julie E .; Santangelo, Thomas J .; Margolin, W. (15 de julio de 2016). "Regulación de la transcripción en Archaea" . Revista de bacteriología . 198 (14): 1906-1917. doi : 10.1128 / JB.00255-16 . PMC 4936096 . PMID 27137495 .
- ^ Grummt, Ingrid (15 de julio de 2003). "Vida en un planeta propio: regulación de la transcripción de la ARN polimerasa I en el nucleolo" . Genes y desarrollo . 17 (14): 1691-1702. doi : 10.1101 / gad.1098503R . PMID 12865296 .
- ^ Han, Y; Yan, C; Fishbain, S; Ivanov, yo; Él, Y (2018). "Visualización estructural de maquinarias de transcripción de ARN polimerasa III" . Descubrimiento celular . 4 : 40. doi : 10.1038 / s41421-018-0044-z . PMC 6066478 . PMID 30083386 .
enlaces externos
- Imagen descriptiva - biochem.ucl.ac.uk