Em todos os organismos (com exceção de alguns vírus), a implementação do material genético ocorre de acordo com o sistema DNA-RNA-proteína. No primeiro estágio, a informação é reescrita (transcrita) de um ácido nucleico para outro. As proteínas que regulam esse processo são chamadas de fatores de transcrição.
O que é transcrição
Transcrição é a biossíntese de uma molécula de RNA baseada em um molde de DNA. Isso é possível devido à complementaridade de certas bases nitrogenadas que compõem os ácidos nucleicos. A síntese é realizada por enzimas especializadas - RNA polimerases e é controlada por muitas proteínas reguladoras.
O genoma inteiro não é transcrito de uma só vez, mas apenas uma certa parte dele, chamada transcripton. Este último inclui um promotor (o local de fixação da RNA polimerase) e um terminador (uma sequência que ativa a conclusão da síntese).
Transcrição procariótica é um operon que consiste em vários genes estruturais (cistrons). Com base nele, o RNA policistrônico é sintetizado,contendo informações sobre a sequência de aminoácidos de um grupo de proteínas funcionalmente relacionadas. A transcrição eucariótica contém apenas um gene.
O papel biológico do processo de transcrição é a formação de sequências de RNA molde, com base nas quais a síntese de proteínas (tradução) é realizada nos ribossomos.
Síntese de RNA em procariontes e eucariontes
O esquema de síntese de RNA é o mesmo para todos os organismos e inclui 3 etapas:
- Iniciação - ligação da polimerase ao promotor, ativação do processo.
- Elongação - extensão da cadeia nucleotídica na direção da extremidade 3' para a extremidade 5' com o fechamento das ligações fosfodiéster entre as bases nitrogenadas, que são selecionadas complementares aos monômeros de DNA.
- Terminação é a conclusão do processo de síntese.
Em procariontes, todos os tipos de RNA são transcritos por uma RNA polimerase, composta por cinco protômeros (β, β', ω e duas subunidades α), que juntos formam uma enzima central capaz de aumentar a cadeia de ribonucleotídeos. Há também uma unidade adicional σ, sem a qual a ligação da polimerase ao promotor é impossível. O complexo do núcleo e o fator sigma é chamado de holoenzima.
Apesar da subunidade σ nem sempre estar associada ao núcleo, ela é considerada parte da RNA polimerase. No estado dissociado, o sigma não é capaz de se ligar ao promotor, apenas como parte da holoenzima. Após a conclusão da iniciação, este protômero se separa do núcleo, sendo substituído por um fator de alongamento.
Recursoprocariontes é uma combinação de processos de tradução e transcrição. Os ribossomos imediatamente se juntam ao RNA que começa a ser sintetizado e constroem uma cadeia de aminoácidos. A transcrição é interrompida devido à formação de uma estrutura em gancho na região do terminador. Nesse estágio, o complexo DNA-polimerase-RNA se decompõe.
Nas células eucarióticas, a transcrição é realizada por três enzimas:
- RNA polimerase l – sintetiza RNA ribossômico 28S e 18S.
- RNA polimerase ll – transcreve genes que codificam proteínas e pequenos RNAs nucleares.
- RNA polimerase lll - responsável pela síntese de tRNA e 5S rRNA (subunidade pequena dos ribossomos).
Nenhuma dessas enzimas é capaz de iniciar a transcrição sem a participação de proteínas específicas que proporcionam interação com o promotor. A essência do processo é a mesma dos procariontes, mas cada estágio é muito mais complicado com a participação de um número maior de elementos funcionais e reguladores, incluindo modificadores de cromatina. Somente no estágio de iniciação, cerca de cem proteínas estão envolvidas, incluindo vários fatores de transcrição, enquanto nas bactérias, uma subunidade sigma é suficiente para se ligar ao promotor e, às vezes, é necessária a ajuda de um ativador.
A contribuição mais importante do papel biológico da transcrição na biossíntese de vários tipos de proteínas determina a necessidade de um sistema rigoroso de controle da leitura de genes.
Regulamento de transcrição
Em nenhuma célula o material genético é realizado integralmente: apenas parte dos genes é transcrita, enquanto o restante fica inativo. Isso é possível graças ao complexomecanismos regulatórios que determinam a partir de quais segmentos de DNA e em que quantidade as sequências de RNA serão sintetizadas.
Em organismos unicelulares, a atividade diferencial dos genes tem um valor adaptativo, enquanto em organismos multicelulares também determina os processos de embriogênese e ontogênese, quando diferentes tipos de tecidos são formados a partir de um genoma.
A expressão do gene é controlada em vários níveis. O passo mais importante é a regulação da transcrição. O significado biológico deste mecanismo é manter a quantidade necessária de várias proteínas requeridas por uma célula ou organismo em um determinado momento de existência.
Há um ajuste da biossíntese em outros níveis, como processamento, tradução e transporte de RNA do núcleo para o citoplasma (este último está ausente em procariontes). Quando regulados positivamente, esses sistemas são responsáveis pela produção de uma proteína baseada no gene ativado, que é o significado biológico da transcrição. No entanto, em qualquer fase a cadeia pode ser suspensa. Algumas características regulatórias em eucariotos (promotores alternativos, splicing, modificação de sítios de poliadenelação) levam ao aparecimento de diferentes variantes de moléculas de proteínas baseadas na mesma sequência de DNA.
Como a formação do RNA é o primeiro passo na decodificação da informação genética no caminho para a biossíntese de proteínas, o papel biológico do processo de transcrição na modificação do fenótipo celular é muito mais significativo do que a regulação do processamento ou tradução.
Determinação da atividade de genes específicos como emtanto em procariontes quanto em eucariotos, ocorre no estágio de iniciação com a ajuda de interruptores específicos, que incluem regiões reguladoras de DNA e fatores de transcrição (TFs). A operação de tais comutadores não é autônoma, mas está sob o controle estrito de outros sistemas celulares. Existem também mecanismos de regulação inespecífica da síntese de RNA, que garantem a passagem normal de iniciação, alongamento e terminação.
O conceito de fatores de transcrição
Ao contrário dos elementos reguladores do genoma, os fatores de transcrição são quimicamente proteínas. Ao se ligar a regiões específicas do DNA, eles podem ativar, inibir, acelerar ou retardar o processo de transcrição.
Dependendo do efeito produzido, os fatores de transcrição de procariontes e eucariotos podem ser divididos em dois grupos: ativadores (iniciam ou aumentam a intensidade da síntese de RNA) e repressores (suprimem ou inibem o processo). Atualmente, mais de 2.000 TFs foram encontrados em vários organismos.
Regulação transcricional em procariontes
Em procariontes, o controle da síntese de RNA ocorre principalmente na fase de iniciação devido à interação do TF com uma região específica do transcripton - operador que está localizado próximo ao promotor (às vezes fazendo interseção com ele) e, na verdade, é um local de pouso para a proteína reguladora (ativador ou repressor). As bactérias são caracterizadas por outra forma de controle diferencial de genes - a síntese de subunidades σ alternativas destinadas a diferentes grupos de promotores.
Expressão de operon parcialpode ser regulado nos estágios de alongamento e terminação, mas não devido a TFs de ligação ao DNA, mas devido a proteínas que interagem com a RNA polimerase. Estes incluem as proteínas Gre e os fatores antiterminadores Nus e RfaH.
O alongamento e término da transcrição em procariontes é influenciado de certa forma pela síntese paralela de proteínas. Em eucariotos, tanto esses processos quanto os fatores de transcrição e tradução são separados espacialmente, o que significa que eles não estão relacionados funcionalmente.
Ativadores e repressores
Os procariontes possuem dois mecanismos de regulação da transcrição no estágio de iniciação:
- positivo - realizado por proteínas ativadoras;
- negativo - controlado por repressores.
Quando o fator é regulado positivamente, a ligação do fator ao operador ativa o gene, e quando negativo, ao contrário, o desliga. A capacidade de uma proteína reguladora de se ligar ao DNA depende da ligação de um ligante. O papel deste último é geralmente desempenhado por metabólitos celulares de baixo peso molecular, que neste caso atuam como coativadores e correpressores.
O mecanismo de ação do repressor é baseado na sobreposição das regiões do promotor e do operador. Em operons com essa estrutura, a ligação de um fator proteico ao DNA fecha parte do sítio de aterrissagem da RNA polimerase, impedindo que esta inicie a transcrição.
Ativadores trabalham em promotores fracos e de baixa funcionalidade que são pouco reconhecidos por RNA polimerases ou são difíceis de derreter (fitas de hélice separadasDNA necessário para iniciar a transcrição). Ao aderir ao operador, o fator proteico interage com a polimerase, aumentando significativamente a probabilidade de iniciação. Os ativadores são capazes de aumentar a intensidade da transcrição em 1000 vezes.
Alguns TFs procarióticos podem atuar como ativadores e repressores, dependendo da localização do operador em relação ao promotor: se essas regiões se sobrepõem, o fator inibe a transcrição, caso contrário, desencadeia.
| Função ligante em relação ao fator | Estado do ligante | Regulamento negativo | Regulamento Positivo |
| Fornece separação do DNA | Participação | Remoção da proteína repressora, ativação do gene | Remoção da proteína ativadora, desligamento do gene |
| Adiciona fator ao DNA | Excluir | Remoção do repressor, inclusão da transcrição | Remover ativador, desativar transcrição |
Regulação negativa pode ser considerada no exemplo do operon triptofano da bactéria E. coli, que é caracterizado pela localização do operador dentro da sequência promotora. A proteína repressora é ativada pela ligação de duas moléculas de triptofano, que alteram o ângulo do domínio de ligação ao DNA para que ele possa entrar no sulco principal da dupla hélice. Em uma baixa concentração de triptofano, o repressor perde seu ligante e torna-se inativo novamente. Em outras palavras, a frequência de início da transcriçãoinversamente proporcional à quantidade de metabólito.
Alguns operons bacterianos (por exemplo, lactose) combinam mecanismos regulatórios positivos e negativos. Tal sistema é necessário quando um sinal não é suficiente para o controle racional da expressão. Assim, o operon da lactose codifica enzimas que transportam para dentro da célula e depois quebram a lactose, uma fonte de energia alternativa que é menos lucrativa que a glicose. Portanto, apenas em uma baixa concentração deste último, a proteína CAP se liga ao DNA e inicia a transcrição. No entanto, isso é aconselhável apenas na presença de lactose, cuja ausência leva à ativação do repressor Lac, que bloqueia o acesso da polimerase ao promotor mesmo na presença de uma forma funcional da proteína ativadora.
Devido à estrutura do operon nas bactérias, vários genes são controlados por uma região reguladora e 1-2 TFs, enquanto nos eucariotos, um único gene possui um grande número de elementos reguladores, cada um dos quais é dependente de muitos outros fatores. Essa complexidade corresponde ao alto nível de organização dos eucariotos, e principalmente dos organismos multicelulares.
Regulação da síntese de mRNA em eucariotos
O controle da expressão de genes eucarióticos é determinado pela ação combinada de dois elementos: fatos de transcrição de proteínas (TF) e sequências de DNA reguladoras que podem estar localizadas próximas ao promotor, bem mais acima dele, em íntrons ou após o gene (significando a região de codificação, e não um gene em seu significado completo).
Algumas áreas funcionam como interruptores, outras não interagemdiretamente com o TF, mas conferem à molécula de DNA a flexibilidade necessária para a formação de uma estrutura semelhante a uma alça que acompanha o processo de ativação transcricional. Tais regiões são chamadas de espaçadores. Todas as sequências reguladoras juntamente com o promotor formam a região de controle do gene.
Vale a pena notar que a ação dos próprios fatores de transcrição é apenas parte de uma complexa regulação multinível da expressão genética, na qual um grande número de elementos se soma ao vetor resultante, que determina se o RNA será eventualmente ser sintetizado a partir de uma determinada região do genoma.
Um fator adicional no controle da transcrição na célula nuclear é uma mudança na estrutura da cromatina. Aqui, tanto a regulação total (fornecida pela distribuição das regiões de heterocromatina e eucromatina) quanto a regulação local associada a um gene específico estão presentes. Para que a polimerase funcione, todos os níveis de compactação do DNA, incluindo o nucleossomo, devem ser eliminados.
A diversidade de fatores de transcrição em eucariotos está associada a um grande número de reguladores, que incluem amplificadores, silenciadores (potenciadores e silenciadores), além de elementos adaptadores e isolantes. Esses sítios podem estar localizados tanto próximos quanto a uma distância considerável do gene (até 50 mil bp).
Aprimoradores, silenciadores e elementos adaptadores
Os potenciadores são DNA sequencial curto capaz de desencadear a transcrição ao interagir com uma proteína reguladora. Aproximação do amplificador à região promotora do geneé realizado devido à formação de uma estrutura de DNA em forma de alça. A ligação de um ativador a um potenciador estimula a montagem do complexo de iniciação ou ajuda a polimerase a prosseguir para o alongamento.
O potenciador tem uma estrutura complexa e consiste em vários locais de módulos, cada um com sua própria proteína reguladora.
Silenciadores são regiões de DNA que suprimem ou excluem completamente a possibilidade de transcrição. O mecanismo de operação de tal interruptor ainda é desconhecido. Um dos métodos hipotetizados é a ocupação de grandes regiões do DNA por proteínas especiais do grupo SIR, que bloqueiam o acesso aos fatores de iniciação. Neste caso, todos os genes localizados dentro de alguns milhares de pares de bases do silenciador são desligados.
Elementos adaptadores em combinação com TFs que se ligam a eles constituem uma classe separada de interruptores genéticos que respondem seletivamente a hormônios esteróides, AMP cíclico e glicocorticóides. Este bloqueio regulatório é responsável pela resposta da célula ao choque térmico, exposição a metais e certos compostos químicos.
Entre as regiões de controle do DNA, destaca-se outro tipo de elementos - os isolantes. Estas são sequências específicas que impedem que os fatores de transcrição afetem genes distantes. O mecanismo de ação dos isolantes ainda não foi elucidado.
Fatores de transcrição eucarióticos
Se os fatores de transcrição em bactérias têm apenas uma função reguladora, então nas células nucleares existe todo um grupo de TFs que fornecem iniciação de fundo, mas ao mesmo tempo dependem diretamente da ligação aProteínas reguladoras do DNA. O número e variedade deste último em eucariotos é enorme. Assim, no corpo humano, a proporção de sequências que codificam fatores de transcrição de proteínas é de cerca de 10% do genoma.
Até o momento, os TFs eucarióticos não são bem compreendidos, assim como os mecanismos de operação dos interruptores genéticos, cuja estrutura é muito mais complicada do que os modelos de regulação positiva e negativa em bactérias. Ao contrário deste último, a atividade dos fatores de transcrição da célula nuclear é afetada não por um ou dois, mas por dezenas e até centenas de sinais que podem se reforçar, enfraquecer ou excluir mutuamente.
Por um lado, a ativação de um determinado gene requer todo um grupo de fatores de transcrição, mas por outro lado, uma proteína reguladora pode ser suficiente para desencadear a expressão de vários genes pelo mecanismo de cascata. Todo esse sistema é um computador complexo que processa sinais de diferentes fontes (externas e internas) e adiciona seus efeitos ao resultado final com um sinal de mais ou menos.
Fatores regulatórios de transcrição em eucariotos (ativadores e repressores) não interagem com o operador, como nas bactérias, mas com sítios de controle espalhados pelo DNA e afetam a iniciação através de intermediários, que podem ser proteínas mediadoras, fatores do complexo de iniciação e enzimas que alteram a estrutura da cromatina.
Com exceção de alguns TFs incluídos no complexo de pré-iniciação, todos os fatores de transcrição têm um domínio de ligação ao DNA que distinguea partir de inúmeras outras proteínas que garantem a passagem normal da transcrição ou atuam como intermediários na sua regulação.
Estudos recentes mostraram que TFs eucarióticos podem afetar não apenas a iniciação, mas também o alongamento da transcrição.
Variedade e classificação
Em eucariotos, existem 2 grupos de fatores de transcrição de proteínas: basais (também chamados gerais ou principais) e regulatórios. Os primeiros são responsáveis pelo reconhecimento dos promotores e pela criação do complexo de pré-iniciação. Necessário para iniciar a transcrição. Este grupo inclui várias dezenas de proteínas que estão sempre presentes na célula e não afetam a expressão diferencial dos genes.
O complexo de fatores de transcrição basais é uma ferramenta semelhante em função da subunidade sigma em bactérias, só que mais complexa e adequada para todos os tipos de promotores.
Fatores de outro tipo afetam a transcrição através da interação com sequências reguladoras de DNA. Como essas enzimas são específicas de genes, há um grande número delas. Ao se ligar a regiões de genes específicos, eles controlam a secreção de certas proteínas.
A classificação dos fatores de transcrição em eucariotos é baseada em três princípios:
- mecanismo de ação;
- condições de funcionamento;
- estrutura do domínio de ligação ao DNA.
De acordo com a primeira característica, existem 2 classes de fatores: basais (interagem com o promotor) e de ligação a regiões a montante (regiões reguladoras localizadas a montante do gene). Esse tipoa classificação corresponde essencialmente à divisão funcional do FT em geral e específico. Os fatores upstream são divididos em 2 grupos, dependendo da necessidade de ativação adicional.
De acordo com as características de funcionamento, distinguem-se os FT constitutivos (sempre presentes em qualquer célula) e induzíveis (não são característicos de todos os tipos celulares e podem requerer certos mecanismos de ativação). Os fatores do segundo grupo, por sua vez, são divididos em células-específicos (participam da ontogenia, são caracterizados por controle estrito da expressão, mas não requerem ativação) e dependentes de sinal. Estes últimos são diferenciados de acordo com o tipo e modo de ação do sinal de ativação.
A classificação estrutural dos fatores de transcrição de proteínas é muito extensa e inclui 6 superclasses, que incluem muitas classes e famílias.
Princípio de funcionamento
O funcionamento dos fatores basais é uma montagem em cascata de várias subunidades com a formação de um complexo de iniciação e ativação da transcrição. Na verdade, esse processo é a etapa final da ação da proteína ativadora.
Fatores específicos podem regular a transcrição em duas etapas:
- montagem do complexo de iniciação;
- transição para alongamento produtivo.
No primeiro caso, o trabalho de TFs específicos é reduzido ao rearranjo primário da cromatina, bem como ao recrutamento, orientação e modificação do mediador, polimerase e fatores basais no promotor, o que leva à ativação de transcrição. O principal elemento de transmissão do sinal é o mediador - um complexo de 24 subunidades atuando emcomo intermediário entre a proteína reguladora e a RNA polimerase. A sequência de interações é individual para cada gene e seu fator correspondente.
A regulação do alongamento é realizada devido à interação do fator com a proteína P-Tef-b, que ajuda a RNA polimerase a superar a pausa associada ao promotor.
Estruturas funcionais de TF
Os fatores de transcrição possuem uma estrutura modular e realizam seu trabalho através de três domínios funcionais:
- DNA-binding (DBD) - necessário para reconhecimento e interação com a região reguladora do gene.
- Trans-activating (TAD) – permite a interação com outras proteínas reguladoras, incluindo fatores de transcrição.
- Signal-Recognizing (SSD) - necessário para a percepção e transmissão de sinais regulatórios.
Por sua vez, o domínio de ligação ao DNA tem muitos tipos. Os principais motivos em sua estrutura incluem:
- "dedos de zinco";
- homeodomínio;
- "β"-camadas;
- loops;
- "relâmpago de leucina";
- espiral-loop-espiral;
- espiral-virar-espiral.
Graças a este domínio, o fator de transcrição "lê" a sequência de nucleotídeos do DNA na forma de um padrão na superfície da dupla hélice. Devido a isso, é possível o reconhecimento específico de certos elementos regulatórios.
A interação dos motivos com a hélice do DNA é baseada na correspondência exata entre as superfícies dessesmoléculas.
Regulação e síntese de TF
Existem várias maneiras de regular a influência dos fatores de transcrição na transcrição. Estes incluem:
- ativação - uma mudança na funcionalidade do fator em relação ao DNA devido à fosforilação, ligação do ligante ou interação com outras proteínas reguladoras (incluindo TF);
- translocação - transporte de um fator do citoplasma para o núcleo;
- disponibilidade do sítio de ligação - depende do grau de condensação da cromatina (no estado de heterocromatina, o DNA não está disponível para TF);
- um complexo de mecanismos que também são característicos de outras proteínas (regulação de todos os processos desde a transcrição até a modificação pós-traducional e localização intracelular).
O último método determina a composição quantitativa e qualitativa dos fatores de transcrição em cada célula. Alguns FTs são capazes de regular sua síntese de acordo com o tipo de feedback clássico, quando seu próprio produto se torna um inibidor da reação. Nesse caso, uma certa concentração do fator interrompe a transcrição do gene que o codifica.
Fatores gerais de transcrição
Esses fatores são necessários para iniciar a transcrição de quaisquer genes e são designados na nomenclatura como TFl, TFll e TFlll dependendo do tipo de RNA polimerase com a qual interagem. Cada fator consiste em várias subunidades.
Os TFs basais executam três funções principais:
- localização correta da RNA polimerase no promotor;
- desenrolamento de cadeias de DNA na região do início da transcrição;
- liberação de polimerase depromotor no momento da transição para o alongamento;
Certas subunidades de fatores de transcrição basais ligam-se a elementos reguladores do promotor. A mais importante é a caixa TATA (não característica de todos os genes), localizada a uma distância de "-35" nucleotídeos do ponto de iniciação. Outros locais de ligação incluem as sequências INR, BRE e DPE. Alguns TFs não entram em contato direto com o DNA.
O grupo dos principais fatores de transcrição da RNA polimerase ll inclui TFllD, TFllB, TFllF, TFllE e TFllH. A letra latina no final da designação indica a ordem de detecção dessas proteínas. Assim, o fator TFlllA, que pertence à lll RNA polimerase, foi o primeiro a ser isolado.
| Nome | Número de subunidades de proteína | Função |
| TFllD | 16 (TBP +15 TAFs) | TBP liga-se à caixa TATA e os TAFs reconhecem outras sequências promotoras |
| TFllB | 1 | Reconhece o elemento BRE, orienta com precisão a polimerase no local de iniciação |
| TFllF | 3 | Estabiliza a interação da polimerase com TBP e TFllB, facilita a fixação de TFllE e TFllH |
| TFllE | 2 | Conecta e ajusta TFllH |
| TFllH | 10 | Separa as cadeias de DNA no ponto de iniciação, libera a enzima sintetizadora de RNA do promotor e dos principais fatores de transcrição (bioquímicaprocesso é baseado na fosforilação do domínio Cer5-C-terminal da RNA polimerase) |
A montagem do TF basal ocorre apenas com o auxílio de um ativador, um mediador e proteínas modificadoras da cromatina.
TF Específico
Através do controle da expressão genética, esses fatores de transcrição regulam os processos biossintéticos de células individuais e de todo o organismo, desde a embriogênese até a adaptação fenotípica a mudanças nas condições ambientais. A esfera de influência do TF inclui 3 blocos principais:
- desenvolvimento (embrião e ontogenia);
- ciclo celular;
- resposta a sinais externos.
Um grupo especial de fatores de transcrição regula a diferenciação morfológica do embrião. Este conjunto de proteínas é codificado por uma sequência de consenso especial de 180 bp chamada homeobox.
Para determinar qual gene deve ser transcrito, a proteína reguladora deve "encontrar" e se ligar a um sítio específico de DNA que atua como um interruptor genético (intensificador, silenciador, etc.). Cada uma dessas sequências corresponde a um ou mais fatores de transcrição relacionados que reconhecem o sítio desejado devido à coincidência das conformações químicas de um determinado segmento externo da hélice e do domínio de ligação ao DNA (princípio da chave de bloqueio). Para o reconhecimento, é usada uma região da estrutura primária do DNA chamada de sulco maior.
Após a ligação à ação do DNAA proteína ativadora desencadeia uma série de etapas sucessivas que levam à montagem do complexo pré-iniciador. O esquema generalizado deste processo é o seguinte:
- Ligação do ativador à cromatina na região do promotor, recrutamento de complexos de rearranjo dependentes de ATP.
- Rearranjo de cromatina, ativação de proteínas modificadoras de histonas.
- Modificação covalente de histonas, atração de outras proteínas ativadoras.
- Ligação de proteínas ativadoras adicionais à região reguladora do gene.
- Envolvimento de um mediador e TF geral.
- Montagem do complexo de pré-iniciação no promotor.
- Influência de outras proteínas ativadoras, rearranjo de subunidades do complexo de pré-iniciação.
- Iniciar transcrição.
A ordem desses eventos pode variar de gene para gene.
A um número tão grande de mecanismos de ativação corresponde uma gama igualmente ampla de métodos de repressão. Ou seja, ao inibir uma das etapas do caminho para a iniciação, a proteína reguladora pode reduzir sua eficácia ou bloqueá-la completamente. Na maioria das vezes, o repressor ativa vários mecanismos ao mesmo tempo, garantindo a ausência de transcrição.
Controle coordenado de genes
Apesar de cada transcripton ter seu próprio sistema regulatório, os eucariotos possuem um mecanismo que permite, como as bactérias, iniciar ou interromper grupos de genes destinados a realizar uma tarefa específica. Isto é conseguido por um fator determinante da transcrição que completa as combinaçõesoutros elementos reguladores necessários para a ativação ou supressão máxima do gene.
Em transcrições sujeitas a tal regulação, a interação de diferentes componentes leva à mesma proteína, que atua como vetor resultante. Portanto, a ativação de tal fator afeta vários genes ao mesmo tempo. O sistema funciona no princípio de uma cascata.
O esquema de controle coordenado pode ser considerado no exemplo da diferenciação ontogenética das células do músculo esquelético, cujos precursores são os mioblastos.
A transcrição de genes que codificam a síntese de proteínas características de uma célula muscular madura é desencadeada por qualquer um dos quatro fatores miogênicos: MyoD, Myf5, MyoG e Mrf4. Essas proteínas ativam a síntese de si mesmas e umas das outras, e também incluem os genes para o fator de transcrição adicional Mef2 e proteínas musculares estruturais. Mef2 está envolvido na regulação da diferenciação adicional de mioblastos, mantendo simultaneamente a concentração de proteínas miogênicas por um mecanismo de feedback positivo.
