Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 17-07-2020

Transcriptiefactorbindingsplaats

betekenis & definitie

Korte DNA-sequentie, gelegen in de promoter van een gen, die een regulerend eiwit bindt betrokken bij de genexpressie

Een promoter heeft een proximaal deel (het gedeelte dichtbij het gen, meestal de eerste 1500 nucleotiden) en een distaal gedeelte (ver weg gelegen sequenties die vaak via een lus in het DNA betrokken worden bij de activatie van RNA-polymerase). In de proximale promoter liggen bindingsplaatsen voor transcriptiefactoren; ze worden ook wel cis-regulerende elementen genoemd (cis = aan deze kant, d.w.z. dichtbij). De transcriptiefactoren en hun genen worden ‘trans-werkzame” factoren genoemd (trans = aan de overkant, in dit geval: ergens anders vandaan komend).

Meestal bevat een promoter transcriptiefactorbindingsplaatsen voor meerdere transcriptiefactoren. Dat betekent dat er meerdere invloeden in interactie met elkaar de activatie van een gen bepalen; dit geeft aan dat genexpressie een sterk gereguleerd proces is. Ook zien we vaak dat er meerdere herkenningsplaatsen voor dezelfde transcriptiefactor in de promoter aanwezig zijn. Het aantal en de onderlinge positie van zulke elementen zijn dan van belang voor de hoogte van de genexpressie.

Elke transcriptiefactor heeft een specifieke herkenningssequentie. Bijvoorbeeld, de stress-geïnduceerde transcriptiefactor activatorproteïne 1 (AP-1) bindt aan het “AP-1 bindend element” met consensus-sequentie 5’-TGA(C/G)T(A/C)A-3’ en Heat-shock factor 1 (HSF-1) bindt aan het “heat-shock responsief element” (HSE) met consensus-sequentie 5’-NGAANNGAANNGAAN-3’ (hierbij duidt C/G een C of een G aan en N elke nucleotide). Zoals hieruit blijkt is er enige variatie mogelijk, daarom geeft de DNA-sequentie alleen nog geen uitsluitsel over de transcriptiefactorbindingsplaatsen. Binding van een transcriptiefactor kan aangetoond worden met “gel-shift assays”, waarbij men gebruikt maakt van het feit dat eiwit-DNA-complexen in een elektroforesegel langzamer migreren dan vrije DNA-fragmenten.