Inicjacja tranksrypcji zależy od białek.

Polimeraza prokariotyczna: silne oddziaływanie z promotorem – podstawowy poziom transkrypcji jest bardzo wysoki.

Polimeraza eukariotyczna – składanie polimerazy II i III nie jest na wysokim poziomie (jest słabsze i niewydajne). Procesy regulacyjne są o wiele bardziej złożone i mniej poznane.

Różnorodność modułów nie jest dużą. W wielu promotorach moduły są podobne, różnią się kombinacją.

Moduły najczęściej pojawiające się w promotorach polimerazy II.

Typ modułu	Przykład
Moduły promotora podstawowego rdzeniowego	Kaseta TATA, sekwencja Inr
Moduły konstytutywne	Kaseta CAAT (NF-1, NF-Y) Kaseta GC (SP-1) Moduł OCT (Oct-1)
Moduły odpowiedzi (regulują inicjację transkrypcji)	CRE, element odpowiadające na CAMP (odpowiada za sygnalizację między komórkami) Moduły ODPOWIEDZI NA SZOK CIEPLNY
Moduły komórkowo-specyficzne (znajdują się w promotorach tych genów, które ulegają ekpresji tylko w jednych rodzajach tkanek	Moduł erytoidalny (GATA-1) Moduł występujący w przysadce (Pit-1) Moduł w mioblastach (MyoD)
Moduły wiążące regulatory rozwoju (pośredniczą ekspresją genów, które są aktywne na pewnych etapach rozwoju)	Biocoid module Antenhopedie module

Czynniki wpływają na podstawowy poziom transkrypcji. Nie odpowiadają na żadne sygnały, które są specyficzne rozwojowo i tkankowo.

Moduły w promotorze insuliny występują niedaleko genu.

Moduł = element/sekwencja regulatorowa

Tworzą się czasem grupy elementów regulatorowych zwane wzmacniaczami – 200-300pz połączonych sekwencji regulatorowych.

Proste sekwencje są w niedalekiej odległości od genu. Ich położenie i rola jest dość dobrze określona.

Wzmacniacze mogą leżeć parę tysięcy pz od genu. Mogą leżeć powyżej lub poniżej sekwencji genu. Znaleziono wzmacniacze, które znajdowały się w sekwencjach intronowych. Zmiana właściwości wzmacniacza nie wpływa na poziom transkrypcji.

Wyciszacze – hamują transkrypcję.

Promotory alternatywne u eukariota – mogą powstawać różne transkrypty.

Każdy z promotorów jest efektywny w innych tkankach. Każdy ma swoją strukturę. Są regulowane przez ten sam wzmacniacz i wyciszacz. Są aktywne na różnych etapach rozwoju. Inna nazwa to wielokrotne.

Białka wiążące sekwencje modulatorowe – aktywatory – aktywują transkrypcję (łączą się specyficznie z DNA)

Koaktywator – wpływa na poziom transkrypcji, nie wiążą się specyficznie z DNA. Wiązany w obszarze promotorowym białko-białko.

Niektóre aktywatory łączą się z pojedynczymi modułami, a czasem ze wzmacniaczami, co może wpływać na ekspresję genów.

Kofaktory - złożona struktura – przykłady:

- kompleks SAGA

- remodelujące nukleosomy SINSF

Wzmacniają one funkcję aktywatorów.

SRY – czynnik odpowiedzialny za determinację płci u ssaków.

Problem aktywatorów i ko faktorów to pojęcie mediatora.

Mediator – dodatkowy czynnik regulatorowy.

Czynnik aktywatora łączy się z ogonem mediatora. Mediator przekazuje sygnały płynące z aktywatorów i rep resorów (wiąże się ze specyficznymi sekwencjami DNA, hamuje transkrypcję)

Synteza i procesowanie RNA

Procesowanie RNA może miejsce u procaryota.

Synteza RNA – reakcja, w której kolejne nukleotydy są dołączane do łańcucha, katalizowana przez prymaty. Odłączany jest PPi. Hydroliza PPi przez pirofosfatazę napędza syntezę. Nie jest wymagany starter – synteza de novo.

Elongacja – enzym syntezujący DNA ma tylko 4 podjednostki: α, α’, β, β’. Podjednostka 𝛔 opuszcza kompleks po zsyntezowaniu kilku pierwszych nukleotydów (30pz), tworzy się bąbel transkrypcyjny, bo DNA ulega stopieniu. Transkrypt tworzy stabilny kompleks (8pz). Kompleks musi silnie oddziaływać z DNA, lecz nie za silnie, gdyż musi się poruszać. Polimeraza porusza się wzdłuż matrycy syntezującej RNA: nie porusza się ze stałą prędkością (synteza nie jest ciągła) i czasem następuje pauza, której może towarzyszyć cofanie się (kluczowe podczas germinacji transkrypcji).

Terminacja – polimeraza porusza się skokami. Podczas pauzy decyduje, czy dalej syntezować, czy kończyć. Wybór jest prosty, ukierunkowany termodynamicznie. Terminacja jest zdeterminowana strukturą matrycy. Musi być sekwencja odwróconego palindromu i spinka do włosów.

Połączenie w spince, które jest oddziaływaniem RNA-RNA jest korzystniejsze niż oddziaływanie RNA-DNA. Oddziaływanie ulega osłabieniu między transkyrptem a matrycą. W transkrypcie pojawia się ciąg U. oddziaływanie AU- jest słabe i łatwo je oddysocjować.

Podczas germinacji polimeraza zmienia konformację.

Fragmenty struktury polimerazy – klapka – sąsiaduje z miejscem, gdzie RNA opuszcza kompleks. Pojawienie się spinki do włosów przesuwa klapkę, a wraz z tym zmienia konformację w centrum aktywnym, przez co centrum nie jest zdolne do dalszej przemiany.

Białko Rho

Sygnał germinacji zależy od białka Rho. Skutkuje to powstawaniem spinki do włosów w transkrypcie. Jest mniej stabilna, ale nie ma ciągu U na transkrypcie. Rho przesuwa się wzdłuż RNA (jest helikazą). Polimeraz biegnie dotąd, aż pojawi się sygnał germinacji. Zatrzymuje się i wtedy Rho ją dogania i oddysocjowuje.