Factor de transcrición xeral

Os factores de transcrición xerais (GTF) 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>  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. O complexo dos factores de transcrición xeral, a ARN polimerase, e a proteína múltiple mediadora constitúen o aparato transcricional básico.

miniatura|dereita|Ensamblaxe do complexo de iniciación.

 Tipos 
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: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF e TFIIH.

 TFIIA 
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

 TFIIB 
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.

 TFIID 
Este factorFrank 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.  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)KIEFFER-KWON Philippe, Études fonctionnelles de TBP et de son paralogue TRF2 in vivo, [tese de doutoramento], 2005, Strasbourg, [consultado o 10/01/2013],  : 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.

 TFIIE 
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.

 TFIIF 
Este factor presenta unha actividade helicase, é un heterotetrámero (α2β2) composto por:
 Dúas subunidades RAP74 (74kDa) (= Proteína de Replicación A).
 Dúas subunidades RAP30 (30kDa).

 TFIIH 
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:
 cdk7 (quinase dependente de ciclina 7)
 MAT1 (Ménage à Trois 1)
 CycH
 XPD (Xeroderma pigmentoso D)

 Modo de acción 

Estes factores teñen unha orde de ensamblaxe precisa:D. Pollard Thomas, Earnshaw William C., Biologie Cellulaire, Elsevier Masson, Campus referencia, 2004, ISBN 2-84299-571-6, p.338, 339, 340Molecular and Cellular Biology Center, Transcription: advanced look, [documento en liña], [consultado o 10/01/13] <vcell.ndsu.edu/animations/transcription/dna-tfiid.htm> 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
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 

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

 Tricotiodistrofia 
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 
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.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Factor de transcrición

Categoría:Expresión xenética
Categoría:Factores de transcrición