Factor de transcrición xeral

Os factores de transcrición xerais (GTF) [1] ou factores de transcrición basais son un tipo de factores de transcrición constituídos por complexos proteicos do tipo TFIIX (= factor de transcrición xeral para a ARN polimerase II) que se unen ao ADN e xogan un papel na iniciación da transcrición dos eucariotas. Son indispensables para a transcrición dos xenes da clase 2 (que codifican ARNm) pola ARN polimerase II. Modulan a actividade transcricional de base a nivel do promotor do xene e, xa que logo, a regulación xénica, e a maioría son imprescindibles para a vida.[2] O complexo dos factores de transcrición xeral, a ARN polimerase, e a proteína múltiple mediadora constitúen o aparato transcricional básico.[3]

Ensamblaxe do complexo de iniciación.

Son factores proteicos que teñen un dominio de unión ao ADN en dedo de cinc. En bacterias, a iniciación da transcrición precisa unha ARN polimerase e un só factor de transcrición xeral, que é o factor sigma. Nas arqueas e eucariotas, a iniciación da transcrición require unha ARN polimerase e un conxunto de varios factores de transcrición xeral. En concreto, nos eucariotas a iniciación da transcrición require ARN polimerase II e os seguintes factores de transcrición xeral:[4][5] TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF e TFIIH.

Este factor proteico presenta unha estrutura en dedo de cinc. Está composto polas seguintes tres subunidades:

  • α : 37 kDa
  • β : 19 kDa
  • γ : 13 kDa

Este factor ten unha mase duns 35 kDa. No extremo N-terminal, presenta unha estrutura en dedo de cinc. No extremo C-terminal, presenta unha estrutura glomerular composta de 5 repeticións de hélice alfa. Intervén na estabilización do complexo TBP/ADN e permite a disociación da TBP (proteína de unión á TATA) antes da iniciación da transcrición.

Este factor[6] ten unha masa duns 750 kDa. É un complexo multimérico con 3 lóbulos en forma de ferradura, cunha cavidade central cóncava, e a cara oposta convexa. Está composto por:

  • Unha subunidade TBP (TATA Binding Protein, Proteína de unión á TATA)[7]: ten uns 38 kDa, e sitúase na parte superior da cavidade central de TFIID. Na célula, atópase en forma de dímero. Esta subunidade permite que se curve o ADN.
  • Dúas subunidades TAF (Factor asociado á TBP), da cal existen 16 diferentes que serven para recoñecer diferentes promotores. Algunhas teñen unha estrutura similare á das histonas.

Este factor é un heterotetrámero (α2β2) composto por:

  • Dúas subunidades α (56 kDa).
  • Dúas subunidades β (34 kDa), que presentan un motivo en dedo de cinc.

Este factor presenta unha actividade helicase, é un heterotetrámero (α2β2) composto por:

Este factor posúe actividade de helicase, está composto por 9 subunidades diferentes que forman un núcleo de 5 proteínas e un subcomplexo CAK (quinase activada por Cdk) :

1. As proteínas do núcleo central son :

  • XPB (Xeroderma pigmentoso B)
  • p52
  • p62
  • p34
  • p44

2. O subcomplexo CAK está formado por:

Modo de acción

editar

Estes factores teñen unha orde de ensamblaxe precisa:[8][9][10] O primeiro factor que interacciona coa caixa TATA (de 25 a 30 nucleótidos augas arriba do sitio de iniciación) do promotor é o TFIID. Únese á caixa TATA pola intermediación da súa subunidade TBP que se fixa no suco menor do ADN. A unión da TBP ao ADN causa unha curvatura importante no ADN nos extremos da caixa TATA. A diversidade que hai de subunidades TAF do TFIID permite que se poidan recoñecer distintos promotores.

O TFIIA asóciase ao complexo TBP/ADN, augas arriba da caixa TATA para estabilizar o complexo TBP/ADN. Este factor vai tamén xogar un papel na disociación da forma dimérica da TBP antes do inicio da transcrición.

Despois, o TFIIB vaise fixar a un lado da TBP para entrar en contacto co ADN augas arriba e augas abaixo da caixa TATA. Os seus dominios N-terminal e C-terminal permítenlle recoñecer e estabilizar o complexo TFIID/ADN. É un factor que fai de ponte entre a caixa TATA e o sitio de iniciación que permite que a ARN polimerase II se coloque correctamente, e é o responsable do recrutamento do complexo TFIIF/ARN polimerase II grazas ao seu extremo N-terminal.

Despois fíxase o TFIIF, acompañado da ARN polimerase II que recrutara antes. Impide a interacción da ARN polimerase II cun sitio non promotor do ADN. Estabiliza a interacción por unha parte da ARN polimerase II e por outra a do TFIIB e a TBP. Este factor ten tamén unha función helicase.

Finalmente, fíxanse TFIIE e TFIIH sobre este complexo. TFIIE recruta e modula as actividades de TFIIH. O TFIIH ten diferentes funcións: posúe unha actividade helicase (XPB e XPD), é dicir, permite que se desenrole un pequeno segmento do ADN do promotor ao romper os enlaces de hidróxeno do ADN para que se abra; unha actividade quinase, que permite a fosforilación do CTD (Dominio Carboxilo Terminal) dunha serina, treonina ou tirosina, necesaria para o comezo da transcrición; e unha actividade ATPase. Algunhas subunidades de TFIIH teñen tamén un papel na reparación do ADN.

Unha vez que todos os factores están no seu lugar, a fase de iniciación está rematada, a ARN polimerase II pode comezar a fase de elongación, xa que está fosforilada e pode despegarse do complexo de iniciación.

Patoloxías asociadas

editar

Certas mutacións nos xenes que codifican as subunbidades TFIIH son responsables de doenzas debidas a unha mala reparación do ADN.[1]

Tricotiodistrofia

editar

A tricotiodistrofia (TTD) é unha doenza xenética rara recesiva. Caracterízase principalmente por un retardo no desenvolvemento e atraso mental, que pode ser lixeiro, grave ou mortal. Débese a unha deficiente mielinización das neuronas do sistema nervioso. este fenotipo pode explicarse en parte por unha falta de reparación por escisión de nucleótidos para XP-B, XP-D e TTD-A. Xeralmente, os pacientes con TTD non presentan cancro de pel senón lixeiras anomalías na pigmentación. As microinxeccións de proteína TFIIH purificada permiten curar o defecto de reparación das lesións provocadas polos raios UV nas células no TTD. A redución da taxa de transcrición de TFIIH parece ser a responsable do fenotipo dos pacientes de TTD caracterizados por mutacións en XPD. Isto deberíase igualmente a unha fraxilización e un número reducido de complexos TFIIH, pero tamén ao papel de TFIIH na activación da transcrición dos xenes de clase I.

Xeroderma pigmentosum

editar

Xeroderma pigmentosum (XP): anomalía de reparación do ADN despois dunha exposición a raios UV. Esta doenza débese a unha mutación que afecta á actividade helicase de TFIIH, é dicir, ás subunidades XPB e XPD.

  1. 1,0 1,1 1,2 Tremeau-Bravard, Alexandre, Étude fonctionnelle de TFIIH et des mécanismes de transcription et de réparation de l’ADN, [tese de doutoramento], 2004, Strasbourg, [consultada o 10/01/13] <scd-theses.u-strasbg.fr/804/01/TREMEAU2004.pdf> Arquivado 10 de xaneiro de 2014 en Wayback Machine.
  2. Dillon N (2006). "Gene regulation and large-scale chromatin organization in the nucleus". Chromosome Res. 14 (1): 117–26. PMID 16506101. doi:10.1007/s10577-006-1027-8. 
  3. Pierce BA (2012). Genetics : a conceptual approac (4th ed.). New York: W.H. Freeman. pp. 364–367. ISBN 1-4292-3250-1. 
  4. Lee TI, Young RA (2000). "Transcription of eukaryotic protein-coding genes". Annu. Rev. Genet. 34 (1): 77–137. PMID 11092823. doi:10.1146/annurev.genet.34.1.77. 
  5. Orphanides G, Lagrange T, Reinberg D (1996). "The general transcription factors of RNA polymerase II". Genes Dev. 10 (21): 2657–83. PMID 8946909. doi:10.1101/gad.10.21.2657. 
  6. Frank Andel, Andreas G. Ladurner, Carla Inouye, Robert Tjian, Eva Nogales. Three-Dimensional Structure of the Human TFIID-IIA-IIB Complex. Science 10 December 1999: Vol. 286 no. 5447 pp. 2153-2156. DOI: 10.1126/science.286.5447.2153. [1]
  7. KIEFFER-KWON Philippe, Études fonctionnelles de TBP et de son paralogue TRF2 in vivo, [tese de doutoramento], 2005, Strasbourg, [consultado o 10/01/2013], [2] Arquivado 10 de xaneiro de 2014 en Wayback Machine.
  8. D. Pollard Thomas, Earnshaw William C., Biologie Cellulaire, Elsevier Masson, Campus referencia, 2004, ISBN 2-84299-571-6, p.338, 339, 340
  9. Molecular and Cellular Biology Center, Transcription: advanced look, [documento en liña], [consultado o 10/01/13] <vcell.ndsu.edu/animations/transcription/dna-tfiid.htm> Arquivado 12 de xaneiro de 2012 en Wayback Machine.
  10. Watson J., Baker T., Bell S., Gann A., Levine M., Losick R., Biologie moléculaire du gène, Ed. Pearson, 2009, ISBN 978-2-7613-7348-9, p.313, 314, 315

Véxase tamén

editar

Outros artigos

editar