Aktivatoren und Repressoren sind die beiden Arten von Transkriptionsfaktoren, die an der Regulation der Genexpression auf Transkriptionsebene beteiligt sind. Aktivatoren binden an die Enhancer-Regionen in der DNA und erleichtern die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor. Repressoren binden an die Silencer-Regionen und verhindern die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor.

Die Regulation der Transkription ist bei der Regulation der Genexpression sowohl in Prokaryonten als auch in Eukaryonten von entscheidender Bedeutung. Transkriptionsfaktoren sind die Proteine, die für die Regulation der Genexpression auf Transkriptionsebene verantwortlich sind. Sie binden an die Transkriptionskontrollelemente in der DNA. Transkriptionsfaktoren können je nach Funktion entweder als Aktivator oder als Repressor kategorisiert werden. Die Rolle von Aktivatoren und Repressoren bei der Transkription von Eukaryoten und Prokaryoten wird in diesem Artikel beschrieben.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was sind Aktivatoren und Repressoren? – Definition, Eigenschaften 2. Wie wirken sich Aktivatoren und Repressoren auf die Transkription aus? – Rolle von Aktivatoren und Repressoren bei der Transkription

Schlüsselbegriffe: Aktivatoren, Enhancer, Repressor, Silencer, Transkription, Transkriptionsfaktoren

Was sind Aktivatoren und Repressoren?

Aktivatoren und Repressoren sind zwei Arten von Transkriptionsfaktoren, die die Genexpression auf Transkriptionsebene regulieren. Transkriptionsfaktoren sind trans-wirkende regulatorische Proteine, die den Zeitpunkt, den Ort und die Effizienz der Transkription bestimmen. Der Wirkungsmechanismus von Transkriptionsfaktoren besteht darin, die Bindung von RNA-Polymerase an die Promotorsequenz des Gens zu fördern oder zu verhindern. RNA-Polymerase ist das Enzym, das für die Synthese eines mRNA-Moleküls durch Transkription der kodierenden Region eines Gens verantwortlich ist. Aktivatoren erleichtern die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor, während Repressoren die Bindung des Enzyms an den Promotor verhindern.

Wie wirken sich Aktivatoren und Repressoren auf die Transkription aus?

Die Proteine, die für die Regulation der Genexpression verantwortlich sind, sind Transkriptionsfaktoren. Die RNA-Polymerase sollte den Promotor des Gens erkennen und zur Initiation der Transkription daran binden. Transkriptionsfaktoren-Bindungsstellen in DNA sind als cis-regulatorische Sequenzen bekannt; diese befinden sich stromaufwärts des Promotors. Bei der Bindung erleichtern oder verhindern Transkriptionsfaktoren die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor.

1. Die RNA-Polymerase selbst bindet an die Promotorregion in Prokaryoten, während Transkriptionsfaktoren die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor in Eukaryoten unterstützen. Diese Art von Transkriptionsfaktor wird als basale (allgemeine) Transkriptionsfaktoren bezeichnet.
2. Transkriptionsbindungsstellen sind entweder als Enhancer oder Silencer bekannt, basierend auf der Wirkung des gebundenen Transkriptionsfaktors auf die Transkription. Enhancer schalten die Gene bei Bindung von Transkriptionsfaktoren „an“, während Silencer die Gene bei Bindung von Transkriptionsfaktoren „ausschalten“.
3. Aktivatoren sind die Transkriptionsfaktoren, die an die Enhancer-Regionen binden und die Transkription durch Erleichtern der Bindung von RNA-Polymerase und/oder basalen Transkriptionsfaktoren an den Promotor aktivieren. Die Wirkung von Aktivatoren ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Aktivatoren

1. Repressoren sind die Transkriptionsfaktoren, die an die Silencer-Regionen binden und die Transkription unterdrücken, indem sie die Bindung von RNA-Polymerase und/oder basalen Transkriptionsfaktoren an den Promotor verhindern.

Im Allgemeinen sind die Enhancer- oder Silencer-Regionen weit von der Promotor-Region entfernt. Die basalen Transkriptionsfaktoren verbinden jedoch die beiden DNA-Regionen und bilden eine Schleife. Die differentielle Genexpression in verschiedenen Gewebetypen des Körpers wird durch die Regulation der Genexpression auf Transkriptionsebene durch Transkriptionsfaktoren erreicht.

Abschluss

Aktivatoren und Repressoren sind die beiden Arten von Transkriptionsfaktoren, die an der Regulation der Genexpression auf Transkriptionsebene beteiligt sind. Aktivatoren binden an die Enhancer-Regionen in der DNA und erleichtern die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor. Repressoren binden an die Silencer-Regionen und verhindern die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor.

Referenz:

1. „Transkriptionsfaktoren“. Khan-Akademie, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Rolle des Transkriptionsfaktors in der Genexpressionsregulation“ Von Philippe Hupé – Emmanuel Barillot, Laurence Calzone, Philippe Hupé, Jean-Philippe Vert, Andrei Zinovyev, Computational Systems Biology of Cancer Chapman & Hall/CRC Mathematical & Computational Biology, 2012 (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia