Промоторы бактерий
Промоторы бактерий содержат несколько специфических элементов, необходимых для их узнавания ( Рис. 1.1 ) ( Gross et al., 1998 ). Наиболее консервативными являются -10 (TATAAT) и -35 (TTGACA) элементы, которые расположены на расстоянии примерно 10 и 35 нуклеотидов левее старта транскрипции и узнаются районами 2.3/2.4 и 4.2 сигма-субъединицы, соответственно. Расстояние между -10 и -35 элементами у большинства промоторов составляет 17-18 нт (нуклеотидов). Промоторы с бoльшим (19 нт) или меньшим (16 нт) расстоянием узнаются РНКП с меньшей эффективностью и часто требуют для своего узнавания участия дополнительных факторов ( Gross et al., 1998 ; Haugen et al., 2008a ).
Некоторые промоторы содержат дополнительный элемент - динуклеотид TG, - который расположен на один нуклеотид левее -10 элемента и узнается районом 2.5 сигма-субъединицы ( Barne et al., 1997 ). Такие промоторы получили название промоторов с удлиненной -10 областью, для их узнавания не требуется -35 элемента ( Kumar et al., 1993 ). Наконец, некоторые сильные промоторы, в частности, промоторы рибосомальных РНК, содержат A/Т-богатую последовательность, расположенную на расстоянии 50-70 нт левее стартовой точки транскрипции, и получившую название UP-элемент ( Gourse et al., 1998 ). UP-элемент промоторов узнается С-концевым доменом альфа-субъединицы РНКП ( Рис. 1.1 ) ( Ross et al., 1993 ).
Еще одним элементом, который влияет на эффективность узнавания некоторых промоторов, является участок ДНК между -10 элементом и стартовой точкой транскрипции, который получил название дискриминатора ( Travers, 1980 ). Наличие G/C-богатого дискриминатора уменьшает стабильность промоторных комплексов и эффективность инициации транскрипции РНКП E. coli ( Gourse et al., 1998 ). Точная роль дискриминатора в узнавании промоторов до последнего времени оставалась неизвестной.
Было показано, что участок дискриминатора контактирует с районом 1.2 сигма70-субъединицы РНКП E. coli ( Haugen et al., 2006 ).
При взаимодействии РНКП с промотором сначала образуется "закрытый" промоторный комплекс , в котором ДНК находится в двунитевом состоянии. В процессе изомеризации комплекса, которая происходит в несколько стадий, РНКП осуществляет плавление цепей ДНК в районе стартовой точки транскрипции (от -11 до +2 нт), что приводит к формированию "открытого" промоторного комплекса ( Artsimovitch et al., 2004 ; deHaseth et al., 1998 ; Gross et al., 1998 ; Murakami et al., 2002a ; Ross and Gourse, 2005 ).
