Inicjacja transkrypcji jest kluczowym etapem w ekspresji danego genu. Następuje po rozluźnieniu struktury chromatyny i polega na wiązaniu się odpowiednich białek do DNA w celu aktywacji bądź zmniejszenia poziomu transkrypcji. Transkrypcyjny kompleks inicjacyjnytranskrypcyjny kompleks inicjacyjnyTranskrypcyjny kompleks inicjacyjny może zawierać nawet ok. 100 białek. W jego skład wchodzą: polimeraza RNA, ogólne czynniki transkrypcyjneczynniki transkrypcyjneczynniki transkrypcyjne oraz inne białka umożliwiające polimerazie RNA przyłączenie się do miejsca promotorowego genu.

W komórkach eukariotycznych transkrypcja większości genów odbywa się niezależnie od innych, ponieważ geny nie są zorganizowane w operony. Natomiast wspólnym elementem kontroli tego procesu jest konieczność obecności aktywnych białek zaliczanych do ogólnych czynników transkrypcyjnych. Białka te mogą łączyć się bezpośrednio ze znajdującą się w promotorze sekwencją TATAsekwencja TATAsekwencją TATA, ze sobą nawzajem lub z polimerazą RNA. Oddziaływania pomiędzy nimi i DNA są niezbędne do rozpoczęcia transkrypcji. Ogólne czynniki transkrypcyjne tworzą tzw. kompleks preinicjacyjny. Z kolei występowanie specyficznych czynników transkrypcyjnych pozwala na regulację poziomu transkrypcji.

Za samą inicjację transkrypcji genów odpowiadają ogólne czynniki transkrypcyjne, natomiast przyspieszenie lub hamowanie transkrypcji możliwe jest dzięki aktywności białek należących do grupy specyficznych czynników transkrypcyjnych. Białka te łączą się z DNA w pobliżu promotorów albo w miejscach określanych jako dystalne elementy kontrolne, które pełnią funkcję wzmacniaczy (enhancerów)wzmacniacze (enhancery)wzmacniaczy (enhancerów). Wzmacniacze mogą znajdować się tysiące nukleotydów od genu, a także wewnątrz intronów. Poszczególne geny mogą zawierać wiele wzmacniaczy, które są aktywne w różnych komórkach w różnym czasie, a łączące się z nimi specyficzne czynniki transkrypcyjne mogą pełnić funkcję aktywatorówaktywatoraktywatorów lub represorówrepresorrepresorów transkrypcji. Przyłączone do wzmacniaczy aktywatory ułatwiają przyłączenie białka wyginającego DNA oraz wiążą się z białkami mediatorowymibiałka mediatorowebiałkami mediatorowymi, które z kolei oddziałują z białkami tworzącymi kompleks preinicjacyjny. Te zwielokrotnione oddziaływania między różnymi białkami regulacyjnymi pośredniczą w odpowiednim wygięciu się nici DNA, prowadząc do przyłączenia się polimerazy RNA i rozpoczęcia transkrypcji.

Natomiast białka represorowe mogą hamować syntezę mRNA poprzez:

• połączenie się ze wzmacniaczami, co blokuje wiązanie się aktywatorów do tych sekwencji DNA;

• uniemożliwienie oddziaływań pomiędzy różnymi białkami zaangażowanymi w tworzenie się transkrypcyjnego kompleksu inicjacyjnego.

Ogólne czynniki transkrypcyjne są aktywne w komórce przez cały czas, ponieważ biorą udział w inicjacji transkrypcji wielu różnych genów. Z kolei specyficzne czynniki transkrypcyjne są aktywne tylko wtedy, kiedy komórka odbierze sygnał, który determinuje konieczność wzmocnienia lub zahamowania transkrypcji danego genu. Wiąże się to np. z zapotrzebowaniem na dane białko, które pozwoli na przetrwanie niesprzyjających warunków środowiska.

Słownik