サイレンサー (遺伝学)
真核生物は原核生物よりもずっと大きなゲノムを持ち、異なる遺伝子調節の手法が存在する。真核生物の個体の全ての細胞は同じDNAを持つが、遺伝子発現の差異によって各細胞に特有の機能が生じる。この現象は遺伝的な全能性として知られる。細胞が適切に機能するためには、遺伝子発現の厳密な制御が必要である。真核生物の遺伝子は、転写、転写後、翻訳、翻訳後の段階で制御されている。転写レベルでは、遺伝子発現は転写率を変化させることで調節される。タンパク質をコードする遺伝子には、ポリペプチドをコードするエクソン、タンパク質への翻訳する前にmRNAから除去されるイントロン、RNAポリメラーゼが結合する転写開始点、プロモーターなどが存在している。
現在、DNA上のサイレンサーには、典型的なサイレンサーエレメントと非典型的な負の調節エレメント(英語版)(negative regulatory element、NRE)が知られている。典型的なサイレンサーでは、サイレンサーが基本転写因子の組み立てを防ぐことで遺伝子は抑制される。一方NREは、通常遺伝子の上流に位置する他のエレメントを阻害することで受動的な抑制を行う。NREの中でも、一部のサイレンサーには方向依存性が存在し、すなわちサイレンサーが機能するためには特異的結合因子が他の調節配列に対して特定の向きでに結合していることが必要である。プロモーター依存性のサイレンサーは、位置と方向に依存し、プロモーター特異的な因子も利用するサイレンサーエレメントとして理解されている。近年発見されたポリコーム群応答エレメント(Polycomb-group response element、PRE)は、結合したタンパク質やノンコーディング転写の存在に依存して、抑制を行ったり阻害したりする。
遺伝子の上流に位置する他の調節エレメントとしてはエンハンサーがある。エンハンサーは遺伝子発現を「オン」にするスイッチとして機能し、特定の遺伝子のプロモーター領域を活性化する一方、サイレンサーは「オフ」にするスイッチとして機能する。この2つの制御要素は互いに相反する機能を果たすが、どちらの配列タイプも非常によく似た方法でプロモーター領域に影響を与える。サイレンサーはまだ十分な同定と分析がなされていないため、エンハンサーに関する広範な研究がサイレンサーの仕組みを理解する上で生物学者の助けとなっている。サイレンサーが位置する領域の多くにはエンハンサーも存在し、プロモーターの何千塩基対も上流や、下流の遺伝子のイントロン内にも位置している。また、エンハンサーがDNAのループ形成を利用してプロモーターとの距離を縮める。サイレンサーがリプレッサーとともに機能するのと同様に、エンハンサーは転写因子とともに機能して発現を開始させる。