Una secuencia activadora corriente arriba o secuencia activadora corriente arriba (UAS) es una secuencia reguladora cis-activa que se encuentra en levaduras como Saccharomyces cerevisiae . Es distinta del promotor y aumenta la expresión de un gen vecino . Debido a su papel esencial en la activación de la transcripción, la secuencia activadora corriente arriba se considera a menudo análoga a la función del potenciador en eucariotas multicelulares. [ 1 ] Las secuencias activadoras corriente arriba son una parte crucial de la inducción, ya que potencian la expresión de la proteína de interés mediante una mayor actividad transcripcional. [ 2 ] La secuencia activadora corriente arriba se encuentra adyacente corriente arriba a un promotor mínimo ( caja TATA ) y sirve como sitio de unión para transactivadores . Si el transactivador transcripcional no se une a la UAS en la orientación adecuada, la transcripción no puede comenzar. [ 3 ] Para comprender mejor la función de una secuencia activadora corriente arriba, es útil observar su papel en la cascada de eventos que conducen a la activación de la transcripción. La vía comienza cuando los activadores se unen a su diana en el UAS, reclutando un mediador . Una subunidad de proteína de unión a TATA de un factor de transcripción se une entonces a la caja TATA, reclutando factores de transcripción adicionales. El mediador recluta entonces a la ARN polimerasa II al complejo de preiniciación. Una vez iniciada, la ARN polimerasa II se libera del complejo y comienza la transcripción. [ 4 ]
Ejemplos
región intergénica GAL1-GAL10 (UAS G )
La propiedad de GAL1-GAL10 de unirse a la proteína GAL4 se utiliza en la técnica GAL4/UAS para la expresión génica controlada en Drosophila. Esta es la forma más popular de expresión binaria en Drosophila melanogaster , un sistema que se ha adaptado para muchos usos, lo que convierte a Drosophila melanogaster en uno de los organismos multicelulares más manejables genéticamente. [ 5 ] En esta técnica, cuatro sitios de unión relacionados entre los loci GAL10 y GAL1 en Saccharomyces cerevisiae sirven como un elemento de secuencias activadoras corriente arriba (UAS) a través de la unión de GAL4 . [ 6 ] Se han realizado varios estudios con Saccharomyces cerevisiae para explorar la función exacta de las secuencias de activación corriente arriba, a menudo centrándose en la región intergénica GAL1-GAL10 mencionada anteriormente. [ 7 ] El consenso es 5′-CGG-N 11 -CCG-3′. [ 8 ]
Un estudio exploró la secuencia de activación corriente arriba sensible a la galactosa (UAS G ), analizando la influencia de la proximidad a esta UAS en el posicionamiento de los nucleosomas . Se eligió la proximidad a la UAS porque las deleciones de ADN que la flanquean no alteraron la disposición de los nucleosomas, lo que indica que el posicionamiento de los nucleosomas no estaba relacionado con interacciones histona-ADN específicas de secuencia. Se analizó la función de regiones específicas de la UAS G mediante la inserción de oligonucleótidos con diferentes propiedades de unión, lo que permitió identificar una región responsable de la creación de una disposición ordenada. La secuencia identificada se superponía a un sitio de unión para la proteína GAL4 , un regulador positivo de la transcripción que coincide con la función de las secuencias activadoras corriente arriba. [ 9 ]
Otro estudio analizó el efecto de insertar el UAS G en la región promotora del gen de la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (GPD).Este promotor híbrido se utilizó posteriormente para expresar interferón inmune humano, una sustancia tóxica para la levadura que resulta en una reducción del número de copias y una baja estabilidad del plásmido. En relación con el promotor nativo, la expresión del promotor híbrido se indujo aproximadamente entre 150 y 200 veces en los cultivos mediante el crecimiento en galactosa, inducción que no fue evidente con glucosa como fuente de carbono. En comparación con el promotor GPD nativo, la presencia de UAS G hizo que la actividad transcripcional permaneciera igualmente mejorada en condiciones inducidas. [ 10 ]
Secuencia de activación corriente arriba sensible al inositol (UAS INO )
La secuencia de activación corriente arriba sensible al inositol (UAS INO ) tiene una secuencia consenso 5'-CATGTGAAAT-3' y está presente en las regiones promotoras de los genes que codifican enzimas de la biosíntesis de fosfolípidos. Estas enzimas están reguladas por inositol y colina, ambos precursores de fosfolípidos. Dentro de esta secuencia consenso, las primeras seis bases son homólogas al motivo de unión canónico para proteínas de la familia bHLH o hélice -bucle-hélice básica . Estudios han demostrado que Ino2p e Ino4p, dos proteínas reguladoras bHLH de Saccharomyces cerevisiae , se unen a fragmentos promotores que contienen este elemento de la secuencia consenso. Se han diseñado estudios adicionales para explorar la función de UAS INO con mayor detalle, en gran parte porque un gran número de actividades enzimáticas de la biosíntesis de fosfolípidos en el organismo modelo Saccharomyces cerevisiae muestran este patrón común de expresión. [ 11 ]
Un estudio exploró con mayor profundidad la interacción entre Ino4p e Ino2p, examinando la dimerización que tiene lugar entre ambos antes de unirse al promotor del gen INO 1 y activar la transcripción. Al aislar 31 supresores recesivos del mutante ino 4-8 de levadura y determinar que 29 pertenecían al mismo locus, los investigadores identificaron dicho locus como REG1.. Un alelo de REG1 , el mutante supresor sia1-1 , fue capaz de suprimir la auxotrofia de inositol, revelando una posible vía para la represión de genes de levadura que contienen secuencias activadoras corriente arriba sensibles al inositol. [ 12 ]
Referencias
- ↑ Webster, Nocholas; Jin, Jia Rui; Green, Stephen; Hollis, Melvyn; Chambon, Pierre (29 de enero de 1988). "El UAS G de levadura es un potenciador transcripcional en células HeLa humanas en presencia del transactivador GAL4". Cell . 52 ( 2): 169– 178. doi : 10.1016/0092-8674(88)90505-3 . PMID 2830022. S2CID 26819676 .
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