背景
タンパク質をコードするDNA転写単位には、タンパク質に翻訳されるコード配列と、そのタンパク質の合成を指示および調節する調節配列の両方が含まれる場合があります。コード配列の前（上流）にある調節配列は5'UTR（ 5'末端非翻訳領域）と呼ばれ、コード配列の後（下流）にある配列は3'UTR（ 3'末端非翻訳領域）と呼ばれます。[ 2 ]
DNA複製とは対照的に、転写では、 DNA相補鎖においてチミン（T）が存在するはずだったすべての箇所にヌクレオチドウラシル（U）が含まれるRNA相補鎖が生成される。 [ 3 ]
2本のDNA鎖のうち、転写の鋳型となるのは1本だけです。転写中、RNAポリメラーゼはDNAのアンチセンス鎖を3'末端から5'末端に向かって読み取ります（3' → 5'）。相補的なRNAは、センス鎖の配列と一致するものの、ウラシルがチミンに置き換わるという逆方向、つまり5' → 3'の方向に作られます。この方向性は、RNAポリメラーゼが成長中のmRNA鎖の3'末端にしかヌクレオチドを追加できないためです。3' → 5'のDNA鎖のみを使用することで、DNA複製で見られる岡崎フラグメントは不要になります。 [ 2 ]これにより、DNA複製の場合のようにRNA合成を開始するためのRNAプライマーも不要になります。
DNAの非鋳型（センス）鎖は、その配列が新しく生成されたRNA転写産物と同じであるため（チミンがウラシルに置換されている点を除く）、コーディング鎖と呼ばれます。これは、慣例としてDNA配列を示す際に使用される鎖です。[ 4 ]
転写には校正機構がいくつかあるが、DNA複製の制御機構よりも数が少なく、効果も低い。その結果、転写はDNA複製よりもコピーの忠実度が低い。[ 5 ]
主要なステップ
転写は、開始、プロモーターからの脱出、伸長、終結に分けられる。[ 6 ]
文字起こしの準備
哺乳類における転写の調節。この図は、遺伝子の転写が促進される際に存在する多くの要素を示しています。哺乳類における転写の準備は、遺伝子の転写開始部位付近に位置するコアプロモーターやプロモーター近傍エレメントなど、多くのシス調節エレメントによって制御されている。コアプロモーターと一般的な転写因子が組み合わさることで転写開始を誘導するには十分であるが、一般的に基礎活性は低い。[ 7 ]その他の重要なシス調節モジュールは、転写開始部位から離れたDNA領域に局在している。これらには、エンハンサー、サイレンサー、インスレーター、テザリングエレメントなどがある。[ 8 ]これらのエレメント群の中で、エンハンサーとその関連転写因子は、遺伝子転写の開始において主導的な役割を果たしている。[ 9 ]遺伝子のプロモーターから離れたDNA領域に局在するエンハンサーは、遺伝子転写に非常に大きな影響を与える可能性があり、活性化されたエンハンサーによって転写が最大100倍増加する遺伝子もある。[ 10 ]
エンハンサーは、主要な遺伝子調節要素であるゲノム領域です。エンハンサーは、細胞型特異的な遺伝子転写プログラムを制御し、多くの場合、長い距離をループして標的遺伝子のプロモーターに物理的に接近します。[ 11 ]エンハンサーDNA領域は何十万とありますが、[ 12 ]特定の組織タイプでは、特定のエンハンサーのみが、制御するプロモーターに接近します。脳皮質ニューロンの研究では、24,937個のループが見つかり、エンハンサーが標的プロモーターに接近しました。[ 10 ]複数のエンハンサーは、それぞれ標的遺伝子から数万または数十万ヌクレオチド離れていることが多く、標的遺伝子のプロモーターにループして、共通の標的遺伝子の転写を制御するために互いに協調することができます。[ 11 ]
このセクションの模式図は、エンハンサーがループ状に回り込んで標的遺伝子のプロモーターに物理的に近接する様子を示しています。ループはコネクタータンパク質の二量体（例えばCTCFまたはYY1の二量体）によって安定化され、二量体の一方はエンハンサー上の結合モチーフに、もう一方はプロモーター上の結合モチーフに固定されています（図中の赤いジグザグで示されています）。[ 13 ]細胞機能特異的な転写因子（ヒト細胞には約1,600個の転写因子があります[ 14 ]）は一般的にエンハンサー上の特定のモチーフに結合し[ 15 ]、これらのエンハンサーに結合した転写因子の小さな組み合わせがDNAループによってプロモーターに近づくと、標的遺伝子の転写レベルを制御します。メディエーター（通常、相互作用構造にある約26個のタンパク質からなる複合体）は、エンハンサーDNAに結合した転写因子からの調節シグナルをプロモーターに結合したRNAポリメラーゼII（pol II）酵素に直接伝達します。[ 16 ]
活性化されたエンハンサーは、通常、DNAの両鎖から転写され、RNAポリメラーゼが2つの異なる方向に作用して、図に示すように2つのエンハンサーRNA （eRNA）を生成します。 [ 17 ]不活性エンハンサーには、不活性転写因子が結合している場合があります。転写因子のリン酸化により転写因子が活性化され、活性化された転写因子が結合しているエンハンサーを活性化する可能性があります（図中のエンハンサーに結合した転写因子のリン酸化を表す小さな赤い星を参照）。[ 18 ]活性化されたエンハンサーは、標的遺伝子からのメッセンジャーRNAの転写を活性化する前に、自身のRNAの転写を開始します。[ 19 ]
CpGアイランドのメチル化と脱メチル化
これは、5-メチルシトシンが形成される際にメチル基が付加される場所を示しています。プロモーターの約 60% における転写調節は、CpG ジヌクレオチド内のシトシンのメチル化によっても制御されています (5' シトシンの後に 3' グアニンまたはCpG サイトが続く場合)。5-メチルシトシン(5-mC) は、DNA塩基シトシンのメチル化形態です(図を参照)。5-mC は、主に CpG サイト内に見られるエピジェネティックマーカーです。ヒト ゲノムには約 2800 万個の CpG ジヌクレオチドが存在します。[ 20 ]哺乳類のほとんどの組織では、平均して CpG シトシンの 70% ～ 80% がメチル化されています (5-メチル CpG または 5-mCpG を形成)。[ 21 ]しかし、5' シトシン-グアニン 3' 配列内の非メチル化シトシンは、活性プロモーターでCpG アイランドと呼ばれるグループで出現することがよくあります。プロモーター配列の約60%にはCpGアイランドが存在するが、エンハンサー配列には約6%しかCpGアイランドが存在しない。[ 22 ] CpGアイランドは調節配列であり、遺伝子のプロモーターでCpGアイランドがメチル化されると、遺伝子転写が減少または抑制される可能性がある。[ 23 ]
DNAメチル化は、 MeCP2、MBD1、MBD2などのメチル結合ドメイン（MBD）タンパク質との相互作用を介して遺伝子転写を調節します。これらのMBDタンパク質は、高度にメチル化されたCpGアイランドに最も強く結合します。[ 24 ]これらのMBDタンパク質は、メチルCpG結合ドメインと転写抑制ドメインの両方を持っています。[ 24 ]これらはメチル化DNAに結合し、クロマチンリモデリングおよび/またはヒストン修飾活性を持つタンパク質複合体をメチル化CpGアイランドに誘導または指示します。MBDタンパク質は一般的に、抑制性ヒストンマークの導入を触媒したり、ヌクレオソームリモデリングおよびクロマチン再編成を通じて全体的な抑制性クロマチン環境を作り出したりすることによって、局所的なクロマチンを抑制します。[ 24 ]
ヒトの核型図の模式図。Gバンド染色によるヒトゲノムの概要を示しており、明るい領域は一般的に転写活性が高く、暗い領域は非コードDNAを含めて不活性である。前述の通り、転写因子は特定のDNA配列に結合して遺伝子の発現を調節するタンパク質です。DNA中の転写因子の結合配列は通常10～11ヌクレオチドの長さです。2009年にVaquerizasらがまとめたところによると、ヒトゲノムには約1,400種類の異なる転写因子がコードされており、これはヒトの全タンパク質コード遺伝子の約6%を占めています。[ 25 ]シグナル応答性遺伝子に関連する転写因子結合部位（TFBS）の約94%はエンハンサーに存在し、プロモーターに存在するTFBSは約6%にすぎません。[ 15 ]
EGR1タンパク質は、CpGアイランドのメチル化の調節に重要な特定の転写因子です。EGR1転写因子の結合部位は、エンハンサーまたはプロモーター配列に頻繁に存在します。[ 26 ]哺乳類のゲノムには約12,000個のEGR1結合部位があり、EGR1結合部位の約半分はプロモーターに、残りの半分はエンハンサーに位置しています。[ 26 ] EGR1の標的DNA結合部位への結合は、DNA中のシトシンメチル化の影響を受けません。[ 26 ]
刺激を受けていない細胞ではEGR1転写因子タンパク質は少量しか検出されないが、刺激後1時間でEGR1遺伝子のタンパク質への翻訳が劇的に増加する。 [ 27 ]様々な種類の細胞におけるEGR1転写因子タンパク質の産生は、成長因子、神経伝達物質、ホルモン、ストレス、および損傷によって刺激される。[ 27 ]脳では、ニューロンが活性化されると、EGR1タンパク質がアップレギュレーションされ、ニューロンで大量に産生される既存のTET1酵素に結合（リクルート）する。TET酵素は5-メチルシトシンの脱メチル化を触媒することができる。EGR1転写因子がTET1酵素をプロモーターのEGR1結合部位に運ぶと、TET酵素はそれらのプロモーターのメチル化されたCpGアイランドを脱メチル化することができる。脱メチル化後、これらのプロモーターは標的遺伝子の転写を開始することができる。ニューロンの活性化後、数百の遺伝子が、プロモーター内のメチル化された調節配列へのTET1のEGR1リクルートメントを介して、異なる発現を示す。[ 26 ]
プロモーターのメチル化もシグナルに応じて変化する。3つの哺乳類DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT1、DNMT3A、およびDNMT3B）は、DNA中のシトシンへのメチル基の付加を触媒する。DNMT1は維持メチルトランスフェラーゼであるが、DNMT3AとDNMT3Bは新規メチル化を行うことができる。また、DNMT3A遺伝子からは、DNAメチルトランスフェラーゼタンパク質DNMT3A1とDNMT3A2という2つのスプライスタンパク質アイソフォームが生成される。[ 28 ]
スプライスアイソフォームDNMT3A2は、古典的な即時初期遺伝子の産物のように振る舞い、例えば、神経活性化後に強力かつ一時的に産生される。[ 29 ] DNAメチルトランスフェラーゼアイソフォームDNMT3A2が結合してシトシンにメチル基を付加する場所は、ヒストンの翻訳後修飾によって決定されるようである。[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
一方、神経活性化はDNMT3A1の分解を引き起こし、評価された少なくとも1つの標的プロモーターのメチル化の減少を伴う。[ 33 ]
開始
真核生物のタンパク質コード遺伝子の開始部分にある調節配列要素（黄色）は、オープンリードフレーム（ORF、赤色）のすぐ上流にある場合もあれば、数キロベース離れた場所（上流または下流）にある場合もある。プロモーター領域とエンハンサー領域は、DNAからmRNAへの転写を上方制御し（サイレンサーは下方制御する）、そのmRNAの5'および3'非翻訳領域（UTR、青色）は、最終的なタンパク質産物への翻訳を調節する。
[ 34 ]転写開始時には、DNAに結合したタンパク質（濃い灰色の半円）は、介在するDNAがループバックできるため、互いに接近することができます。このようにして、基本転写機構は、オープンリーディングフレームの上流または下流に何キロベースも離れた活性化因子や抑制因子と相互作用することができます。
[ 34 ]転写は、RNAポリメラーゼと1つ以上の一般転写因子がDNAプロモーター配列に結合してRNAポリメラーゼ-プロモーター閉鎖複合体を形成することから始まります。閉鎖複合体では、プロモーターDNAはまだ完全に二本鎖です。[ 6 ]
RNAポリメラーゼは、1つ以上の一般的な転写因子の助けを借りて、約14塩基対のDNAをほどき、RNAポリメラーゼ-プロモーターオープン複合体を形成する。オープン複合体では、プロモーターDNAは部分的にほどかれ、一本鎖になっている。露出した一本鎖DNAは「転写バブル」と呼ばれる。[ 6 ]
RNAポリメラーゼは、1つ以上の一般的な転写因子の助けを借りて、転写バブル内の転写開始部位を選択し、転写開始部位配列に相補的な開始NTPと伸長NTP（または短いRNAプライマーと伸長NTP）に結合し、結合形成を触媒して最初のRNA産物を生成する。[ 6 ]
細菌では、RNAポリメラーゼコア酵素は、2つのαサブユニット、1つのβサブユニット、1つのβ'サブユニット、および1つのωサブユニットの5つのサブユニットから構成されています。これは、シグマ因子と呼ばれる単一の転写因子に結合し、これらが一緒にRNAポリメラーゼホロ酵素を構成します。真核生物とは異なり、新生細菌mRNAの開始ヌクレオチドは、修飾グアニンヌクレオチドでキャップされていません。代わりに、5'三リン酸（5'-PPP）が付いており、これは転写開始部位のゲノムワイドマッピングに使用できます。[ 35 ]
古細菌と真核生物では、RNAポリメラーゼは、5つの細菌RNAポリメラーゼサブユニットそれぞれに相同なサブユニットと、独自のサブユニットを含んでいます。単一のシグマ因子の代わりに、転写を開始するには複数の一般転写因子が必要です。 [ 6 ]古細菌には、TBP、TFB、TFEの3つの一般転写因子があります。真核生物では、RNAポリメラーゼIIは、 TFIIA、TFIIB（古細菌TFBのオルソログ）、TFIID（キーサブユニットTBPが古細菌TBPのオルソログであるマルチサブユニット因子）、TFIIE（古細菌TFEのオルソログ）、 TFIIF、TFIIHの6つの一般転写因子を必要とします。TFIIDのTBPサブユニットは最初にDNAに結合し、TFIIHは最後にリクルートされるコンポーネントです。古細菌と真核生物では、RNAポリメラーゼ-プロモーター閉鎖複合体は通常「開始前複合体」と呼ばれます。[ 36 ]
転写開始は、活性化因子や抑制因子と呼ばれる追加のタンパク質、そして場合によっては関連する共活性化因子や共抑制因子によって制御され、これらが転写開始複合体の形成と機能を調節する。[ 6 ]
最初の結合が合成された後、RNAポリメラーゼはプロモーターから脱出する必要があります。この間、RNA転写産物が放出され、切断された転写産物が生成される傾向があります。これは不完全開始と呼ばれ、真核生物と原核生物の両方に共通しています。[ 37 ]不完全開始は、約10ヌクレオチドの閾値長のRNA産物が合成されるまで継続し、その時点でプロモーターからの脱出が起こり、転写伸長複合体が形成されます。
機構的には、プロモーターからの脱出はDNAの収縮によって起こり、RNAポリメラーゼホロ酵素とプロモーター間の相互作用を断ち切るのに必要なエネルギーを提供する。[ 38 ]
細菌では、従来、プロモータークリアランス後にシグマ因子が確実に放出されると考えられていました。この理論は、絶対放出モデルとして知られていました。しかし、後のデータでは、プロモータークリアランス後、シグマ因子は確率的放出モデルとして知られる確率的モデルに従って放出されることが示されました。[ 39 ]
真核生物では、RNAポリメラーゼII依存性プロモーターにおいて、プロモータークリアランス時にTFIIHがRNAポリメラーゼIIのカルボキシ末端ドメインのセリン5をリン酸化し、キャッピング酵素（CE）のリクルートメントにつながる。[ 40 ] [ 41 ] CEが真核生物でプロモータークリアランスを誘導する正確なメカニズムはまだ解明されていない。
伸長
転写伸長の簡単な図DNAの一方の鎖、鋳型鎖（または非コード鎖）は、RNA合成の鋳型として使用されます。転写が進むにつれて、RNAポリメラーゼは鋳型鎖を移動し、DNA鋳型との塩基対相補性を利用してRNAコピーを作成します（移動中にRNAコピーは伸長します）。RNAポリメラーゼは鋳型鎖を3'→5'の方向に移動しますが、コード鎖（非鋳型鎖）と新しく形成されたRNAも参照点として使用できるため、転写は5'→3'の方向に起こると説明できます。これにより、5'→3'の方向にRNA分子が生成されます。これはコード鎖の正確なコピーです（ただし、チミンはウラシルに置き換えられ、ヌクレオチドはリボース（5炭糖）で構成されていますが、DNAは糖リン酸骨格にデオキシリボース（酸素原子が1つ少ない）を持っています）。[ 3 ]
mRNA転写は、単一のDNAテンプレート上で複数のRNAポリメラーゼが関与し、複数の転写ラウンド（特定のmRNAの増幅）が行われるため、1つの遺伝子コピーから多数のmRNA分子が迅速に生成される。原核生物と真核生物の特徴的な伸長速度は約10～100ヌクレオチド/秒である。[ 42 ]しかし、真核生物では、ヌクレオソームが転写伸長中の転写ポリメラーゼに対する主要な障壁として機能する。[ 43 ] [ 44 ]これらの生物では、ヌクレオソームによって誘発される一時停止は、TFIISなどの転写伸長因子によって制御される可能性がある。[ 44 ]
伸長過程には、誤って取り込まれた塩基を置き換える校正機構も関与している。真核生物では、これは転写中の短い一時停止に対応し、適切なRNA編集因子が結合する時間を与える。これらの一時停止は、RNAポリメラーゼ固有のものである場合もあれば、クロマチン構造に起因する場合もある。
活発に転写されているDNA領域の二本鎖切断は、細胞周期のS期とG2期に相同組換えによって修復される。[ 45 ] [ 46 ]転写によって、組換え誘発性病変を引き起こす可能性のある外来化学物質や内部代謝物に対するDNAのアクセス性が高まるため、特定のDNA配列の相同組換えは転写によって強く刺激される可能性がある。[ 47 ]
終了
細菌は転写終結に2つの異なる戦略、すなわちRho非依存性終結とRho依存性終結を用いる。Rho非依存性転写終結では、新たに合成されたRNA分子がGCに富むヘアピンループを形成し、その後にUの連続配列が続くとRNA転写が停止する。ヘアピンが形成されると、機械的ストレスによって弱いrU-dA結合が切断され、DNA-RNAハイブリッドが満たされる。これによりポリU転写産物がRNAポリメラーゼの活性部位から引き抜かれ、転写が終結する。Rho依存性終結では、タンパク質因子であるRhoが鋳型とmRNA間の相互作用を不安定化させ、新たに合成されたmRNAを伸長複合体から解放する。[ 48 ]
真核生物における転写終結は細菌ほどよく理解されていないが、新しい転写産物の切断に続いて、その新しい3'末端への鋳型非依存的なアデニンの付加が起こり、この過程はポリアデニル化と呼ばれる。[ 49 ]
遺伝子の一部であるターミネーター配列による終結に加えて、転写はDNA損傷や活性複製フォークなどの条件に遭遇した場合にも終結する必要がある。細菌では、Mfd ATPaseはクランプをこじ開けることで、損傷部位で停止したRNAポリメラーゼを除去できる。また、損傷を修復するためにヌクレオチド除去修復機構を動員する。MfdはDNA複製と転写の間の競合も解決すると考えられている。 [ 50 ]真核生物では、ATPase TTF2が有糸分裂中のRNAP IとIIの作用を抑制し、染色体分離のエラーを防ぐのに役立つ。[ 51 ]古細菌では、Eta ATPaseが同様の役割を果たすと考えられている。[ 52 ]
転写はDNA損傷に対する感受性を高める
ゲノム損傷は高頻度で発生し、毎日各細胞で数万から数十万のDNA損傷が発生すると推定されている。[ 53 ] 転写プロセスは、損傷を受けやすい一本鎖DNA中間体の形成により、DNA損傷の主要な原因となっている。[ 53 ]塩基除去修復やトポイソメラーゼを用いてゲノムを切断・再構築するプロセスによる転写の調節も、DNAの損傷に対する脆弱性を高める。 [ 53 ]
RNAポリメラーゼのRNA転写後変化における役割
転写中にRNAポリメラーゼが様々な因子やDNA、特にCTD（C末端ドメイン）と相互作用する様子を示す画像。RNAポリメラーゼは、RNAの転写後変化を含むすべての段階において非常に重要な役割を果たします。
この画像は、CTDがRNAのさらなる変化のためにタンパク質を運搬している様子を示しています。右の画像に示すように、CTD（C末端ドメイン）は形状が変化する尾部であることが明らかです。この尾部は、左の画像に示すように、スプライシング、キャッピング、ポリアデニル化のキャリアとして使用されます。 [ 54 ]
文字起こし工場
活性転写単位は核内にクラスターを形成し、転写工場またはユークロマチンと呼ばれる離散的な部位に存在します。このような部位は、結合したポリメラーゼがタグ付き前駆体（Br-UTPまたはBr-U）で転写産物を伸長させ、タグ付き新生RNAを免疫標識することで可視化できます。転写工場は、蛍光in situハイブリダイゼーションを使用したり、ポリメラーゼに対する抗体で標識したりして局在化することもできます。HeLa細胞の核質には約10,000個の工場があり、そのうち約8,000個がポリメラーゼII工場、約2,000個がポリメラーゼIII工場です。各ポリメラーゼII工場には約8個のポリメラーゼが含まれています。ほとんどの活性転写単位は1つのポリメラーゼのみと関連しているため、各工場には通常約8種類の異なる転写単位が含まれています。これらの単位はプロモーターおよび/またはエンハンサーを介して関連している可能性があり、ループが因子の周囲に「雲」を形成します。[ 61 ]
逆転写
逆転写の概略図一部のウイルス（エイズの原因ウイルスであるHIVなど）は、RNAをDNAに転写する能力を持っています。HIVはRNAゲノムを持ち、それが逆転写されてDNAになります。生成されたDNAは、宿主細胞のDNAゲノムと融合することができます。RNAテンプレートからDNAを合成する主要な酵素は、逆転写酵素と呼ばれます。[ 65 ]
HIVの場合、逆転写酵素はウイルスRNAゲノムに相補的なDNA鎖（cDNA）を合成する役割を担っています。次に、リボヌクレアーゼH酵素がRNA鎖を分解し、逆転写酵素が相補的なDNA鎖を合成して二重らせんDNA構造（cDNA）を形成します。cDNAはインテグラーゼ酵素によって宿主細胞のゲノムに組み込まれ、宿主細胞はウイルス蛋白質を生成し、それが再構成されて新しいウイルス粒子になります。HIVでは、これに続いて、宿主細胞はT細胞のプログラム細胞死、すなわちアポトーシスを起こします。[ 66 ]しかし、他のレトロウイルスでは、ウイルスが細胞から出芽しても宿主細胞は無傷のままです。
真核細胞の中には、テロメラーゼと呼ばれる逆転写活性を持つ酵素が存在する。テロメラーゼはRNAテンプレートを運び、そこから線状染色体の末端にテロメア（DNAの反復配列）を合成する。これは、線状染色体が複製されるたびに短縮されるため重要である。染色体の末端にテロメアが存在することで、短縮によって、染色体末端から遠いタンパク質をコードするDNA配列ではなく、必須ではない反復配列の一部が除去されることになる。
テロメラーゼは、がん細胞が重要なタンパク質コードDNA配列を失うことなくゲノムを無限に複製できるようにするために、がん細胞でしばしば活性化されます。テロメラーゼの活性化は、がん細胞が不死化することを可能にするプロセスの一部である可能性があります。テロメラーゼによるテロメア伸長を介したがんの不死化因子は、生体内のすべての発がん性腫瘍の90%で発生することが証明されており、残りの10%はALTまたは代替テロメア伸長と呼ばれる別のテロメア維持経路を使用しています。[ 67 ]
注記
- ↑注目すべき脊椎動物の-ssRNAウイルスには、エボラウイルス、ハンタウイルス、インフルエンザウイルス、ラッサ熱ウイルス、狂犬病ウイルスなどがある。
参考文献
- ↑ Koonin EV、Gorbalenya AE 、 Chumakov KM (1989年7月)。「dsRNAウイルスのRNA依存性RNAポリメラーゼの暫定的な同定と、プラス鎖RNAウイルスポリメラーゼとの関係」。FEBS Letters。252 ( 1–2 ) : 42–6。Bibcode : 1989FEBSL.252 ... 42K。doi : 10.1016 / 0014-5793 ( 89 ) 80886-5。PMID 2759231。S2CID 36482110。
- 1 2エルドラ・P・ソロモン、リンダ・R・バーグ、ダイアナ・W・マーティン。生物学、第8版、国際学生版。トムソン・ブルックス/コール。ISBN 978-0495317142
- 1 2クラーク、デイビッド P. (2005-06-24).分子生物学.エルゼビア. p. 134. ISBN 978-0-08-045421-4。
- ↑ 「DNA鎖」。www.sci.sdsu.edu 。2017年10月27日のオリジナルからアーカイブ済み。2018年5月1日に取得。
- ↑バーグ J、ティモツコ JL、ストリヤ L (2006)。生化学(第 6版)。サンフランシスコ：WHフリーマン。ISBN 0-7167-8724-5。
- 1 2 3 4 5 6 Watson JD、Baker TA、Bell SP、Gann AA、Levine M、Losick RM (2013)。遺伝子の分子生物学（第7版）。ピアソン。ISBN 978-0-321-76243-6OCLC 0321762436。
- ↑ Haberle V、Stark A (2018年10月)。 「真核生物のコアプロモーターと転写開始の機能的基盤」。Nat Rev Mol Cell Biol。19 ( 10): 621–637。doi : 10.1038/ s41580-018-0028-8。PMC 6205604。PMID 29946135。
- ↑ Verheul TC、van Hijfte L 、 Perenthaler E、Barakat TS ( 2020)。 「YY1の理由：Yin Yang 1による転写調節のメカニズム」。Front Cell Dev Biol。8 592164。doi ： 10.3389 / fcell.2020.592164。PMC 7554316。PMID 33102493。
- ↑ Spitz F、Furlong EE（2012年9月）。「転写因子：エンハンサー結合から発生制御まで」。Nat Rev Genet。13（9）：613–26。doi：10.1038 / nrg3207。PMID 22868264。S2CID 205485256。
- 1 2 Beagan JA、Pastuzyn ED、Fernandez LR、Guo MH、Feng K、Titus KR、Chandrashekar H、Shepherd JD、Phillips-Cremins JE (2020年6月)。「活動誘導性神経遺伝子発現の時間スケールにわたる3次元ゲノム再構築」。Nat Neurosci。23 ( 6 ): 707–717。doi : 10.1038 /s41593-020-0634-6。PMC 7558717。PMID 32451484。
- 1 2 Schoenfelder S、Fraser P (2019年8月) 。「遺伝子発現制御における長距離エンハンサー-プロモーター接触」。Nat Rev Genet。20 ( 8 ): 437–455。doi : 10.1038/s41576-019-0128-0。PMID 31086298。S2CID 152283312。
- ↑ Pennacchio LA 、 Bickmore W、 Dean A、Nobrega MA 、 Bejerano G (2013年4月)。「エンハンサー：5つの重要な質問」。Nat Rev Genet。14 ( 4 ): 288–95。doi : 10.1038/ nrg3458。PMC 4445073。PMID 23503198。
- ↑ Weintraub AS、Li CH、Zamudio AV、Sigova AA、Hannett NM、Day DS、Abraham BJ、Cohen MA、Nabet B、Buckley DL、Guo YE、Hnisz D、Jaenisch R、Bradner JE、Gray NS、Young RA (2017 年 12 月)。「 YY1はエンハンサー-プロモーター ループの構造的調節因子である」。Cell。171 ( 7 ) : 1573–88.e28。doi : 10.1016 / j.cell.2017.11.008。PMC 5785279。PMID 29224777。
- ↑ Lambert SA、Jolma A、Campitelli LF、Das PK、Yin Y、Albu M、Chen X、Taipale J、Hughes TR、Weirauch MT (2018 年 2 月)。「ヒト転写因子」。Cell。172 ( 4 ): 650–665。doi : 10.1016 / j.cell.2018.01.029。PMID 29425488。
- 1 2 Grossman SR、Engreitz J、Ray JP、Nguyen TH、Hacohen N、Lander ES (2018年7月)。「エンハンサー内の異なる転写因子クラスの位置特異性」。Proc Natl Acad Sci USA。115 ( 30) : E7222–30。Bibcode : 2018PNAS..115E7222G。doi : 10.1073 / pnas.1804663115。PMC 6065035。PMID 29987030。
- ↑ Allen BL、Taatjes DJ (2015年3月)。「メディエーター複合体：転写の中心的な統合因子」。Nat Rev Mol Cell Biol。16 ( 3 ): 155–66。doi : 10.1038 / nrm3951。PMC 4963239。PMID 25693131。
- ↑ Mikhaylichenko O、Bondarenko V、Harnett D、Schor IE、 Males M、Viales RR、Furlong EE (2018 年 1 月)。「エンハンサーまたはプロモーター活性の程度は、eRNA 転写のレベルと方向性によって反映される」。Genes Dev。32 ( 1 ): 42–57。doi : 10.1101 / gad.308619.117。PMC 5828394。PMID 29378788。
- ↑ Li QJ, Yang SH, Maeda Y, Sladek FM, Sharrocks AD, Martins-Green M (2003年1月). "MAPキナーゼリン酸化依存的なElk-1の活性化は、共活性化因子p300の活性化につながる" . EMBO J . 22 (2): 281– 91. doi : 10.1093/emboj/cdg028 . PMC 140103 . PMID 12514134 .
- ↑ Carullo NV、Phillips I RA、Simon RC、Soto SA、Hinds JE、Salisbury AJ、Revanna JS、Bunner KD、Ianov L、Sultan FA、Savell KE、Gersbach CA、Day JJ (2020年9月)。 「エンハンサーRNAはエンハンサーと遺伝子の調節リンクを予測し、神経系におけるエンハンサー機能に不可欠である」。Nucleic Acids Res。48 ( 17 ): 9550–70。doi : 10.1093 / nar / gkaa671。PMC 7515708。PMID 32810208。
- ↑ Lövkvist C、Dodd IB、Sneppen K、Haerter JO (2016 年 6 月)。 「ヒトのエピゲノムにおける DNA メチル化は CpG 部位の局所的なトポロジーに依存する」。Nucleic Acids Res。44 ( 11 ) : 5123–32。doi : 10.1093 /nar / gkw124。PMC 4914085。PMID 26932361。
- ↑ Jabbari K、Bernardi G (2004 年 5月)。 「シトシンメチル化と CpG、TpG (CpA) および TpA 頻度」。Gene。333 : 143–9。doi : 10.1016 / j.gene.2004.02.043。PMID 15177689。
- ↑ Steinhaus R、Gonzalez T、Seelow D、Robinson PN (2020年6月)。 「転写エンハンサーの遍在的かつCpG依存性のプロモーター様特性」。Nucleic Acids Res。48 ( 10 ): 5306–17。doi : 10.1093 / nar / gkaa223。PMC 7261191。PMID 32338759。
- ↑ Bird A (2002年1月). 「DNAメチル化パターンとエピジェネティック記憶」 . Genes Dev . 16 (1): 6– 21. doi : 10.1101/gad.947102 . PMID 11782440 .
- 1 2 3 Du Q、Luu PL 、 Stirzaker C、Clark SJ (2015)。「メチルCpG結合ドメインタンパク質：エピゲノムのリーダー」。Epigenomics。7 ( 6 ): 1051–73。doi : 10.2217 / epi.15.39。PMID 25927341。
- ↑ Vaquerizas JM、Kummerfeld SK、Teichmann SA、Luscombe NM（2009年4月）。「ヒト転写因子の概観：機能、発現、進化」。Nat . Rev. Genet . 10（4 ）：252–63。doi ： 10.1038 / nrg2538。PMID 19274049。S2CID 3207586。
- 1 2 3 4 Sun Z, Xu X, He J, Murray A, Sun MA, Wei X, Wang X, McCoig E, Xie E, Jiang X, Li L, Zhu J, Chen J, Morozov A, Pickrell AM, Theus MH, Xie H (2019年8月). "EGR1はTET1をリクルートして、発達中および神経活動時に脳のメチロームを形成する" . Nat Commun . 10 (1) 3892. Bibcode : 2019NatCo..10.3892S . doi : 10.1038/s41467-019-11905-3 . PMC 6715719 . PMID 31467272 .
- 1 2 Kubosaki A, Tomaru Y, Tagami M, Arner E, Miura H, Suzuki T, Suzuki M, Suzuki H, Hayashizaki Y (2009). "単球分化におけるin vivo EGR-1結合部位のゲノムワイド解析" . Genome Biol . 10 (4) R41. doi : 10.1186/gb-2009-10-4-r41 . PMC 2688932 . PMID 19374776 .
- ↑ Bayraktar G、Kreutz MR (2018 年 4 月)。「神経細胞のDNAメチルトランスフェラーゼ: シナプス活動と遺伝子発現の間のエピジェネティックなメディエーター?」。Neuroscientist。24 (2): 171–185。doi : 10.1177 /1073858417707457。PMC 5846851。PMID 28513272。
- ↑ Oliveira AM、Hemstedt TJ、Bading H (2012年7月)。「Dnmt3a2発現の加齢に伴う低下の回復は認知能力を回復させる」。Nat Neurosci。15 ( 8 ) : 1111–3。doi : 10.1038 / nn.3151。PMID 22751036。S2CID 10590208。
- ↑ Dhayalan A、Rajavelu A、Rathert P、Tamas R、Jurkowska RZ、Ragozin S、Jeltsch A (2010年8月)。「Dnmt3a PWWPドメインはヒストン3リジン36トリメチル化を読み取り、DNAメチル化を誘導する」。J Biol Chem。285 ( 34 ): 26114–20。doi : 10.1074 /jbc.M109.089433。PMC 2924014。PMID 20547484。
- ↑ Manzo M、Wirz J、Ambrosi C、Villaseñor R、Roschitzki B、Baubec T (2017年12月)。 「DNMT3Aのアイソフォーム特異的局在は、二価CpGアイランドにおけるDNAメチル化の忠実度を調節する」。EMBO J。36 ( 23 ) : 3421–34。doi : 10.15252 / embj.201797038。PMC 5709737。PMID 29074627。
- ↑ Dukatz M、Holzer K、Choudalakis M、Emperle M、Lungu C、Bashtrykov P、Jeltsch A (2019年12月)。「DNAメチルトランスフェラーゼDNMT3A PWWPドメインのH3K36me2/3結合とDNA結合の両方がクロマチン相互作用に寄与する」。J Mol Biol . 431 (24): 5063–74 . doi : 10.1016 / j.jmb.2019.09.006 . PMID 31634469. S2CID 204832601 .
- ↑バイラクタル G、ユアンシャン P、コンフェトゥーラ AD、ゴメス GM、ラザ SA、ストーク O、タジマ S、末武 I、カルポワ A、イルディリム F、クロイツ MR (2020 年 11 月)。「DNA メチル化のシナプス制御には、核内の DNMT3A1 の活性依存性分解が関与します。」神経精神薬理学。45 (12): 2120–30 .土井: 10.1038/s41386-020-0780-2。PMC 7547096。PMID 32726795。
- 1 2パケイ、ジュリアン。ダイフェンフォールデン、ヘンドリカ。シェイフィー、トーマス。クラーク、ケイトリン (2023)。生化学における閾値の概念。ラ・トローブ電子局。土井: 10.26826/1017。ISBN 978-0-6484681-9-6. S2CID 258899183 .
- ↑ Boutard, Magali (2016). "植物発酵細菌における転写開始部位の全体的な再配置" . Nature Communications . 7 13783. Bibcode : 2016NatCo...713783B . doi : 10.1038/ncomms13783 . PMC 5171806 . PMID 27982035 .
- ↑ Roeder, Robert G. (1991). "真核生物転写開始の複雑性：開始前複合体集合の制御". Trends in Biochemical Sciences . 16 (11): 402– 8. doi : 10.1016/0968-0004(91)90164-Q . PMID 1776168 .
- ↑ Goldman SR、Ebright RH 、Nickels BE (2009年5月)。「生体内での不完全な RNA 転写産物の直接検出」。Science。324 ( 5929 ) : 927–8。Bibcode : 2009Sci ... 324..927G。doi : 10.1126 / science.11 69237。PMC 2718712。PMID 19443781。
- ↑ Revyakin A、Liu C、Ebright RH、Strick TR (2006年11月)。「RNAポリメラーゼによる不完全な開始と生産的な開始にはDNAのスクランチングが関与する」。Science。314 ( 5802 ) : 1139–43。Bibcode : 2006Sci ... 314.1139R。doi : 10.1126 / science.11 31398。PMC 2754787。PMID 17110577。
- ↑ラファエル M、カニン EI、フォークト J、バージェス RR、アンサリ AZ (2005 年 11 月)。「生体内でのホロ酵素スイッチングとRNAポリメラーゼからのシグマ因子の確率的放出」。分子細胞。20 (3): 357–66 .土井: 10.1016/j.molcel.2005.10.011。PMID 16285918。
- ↑ Mandal SS、Chu C、Wada T、Handa H、Shatkin AJ、Reinberg D (2004 年 5 月)。「RNA キャッピング酵素と RNA ポリメラーゼ II によるプロモーター脱出を正および負に制御する因子との機能的相互作用」。米国科学アカデミー紀要。101 ( 20 ) : 7572–7。Bibcode : 2004PNAS..101.7572M。doi : 10.1073 / pnas.0401493101。PMC 419647。PMID 15136722。
- ↑ Goodrich JA、Tjian R (1994年4 月)。「転写因子 IIE および IIH と ATP 加水分解が RNA ポリメラーゼ II によるプロモーターの除去を誘導する」。Cell。77 ( 1 ) : 145–56。doi : 10.1016 / 0092-8674 (94) 90242-9。PMID 8156590。S2CID 24602504。
- ↑ Milo, Ron; Philips, Rob (2015). "4. 速度と期間：セントラルドグマ：転写と翻訳のどちらが速いか？". Cell Biology by the Numbers . CRC Press. pp. 231–6 . ISBN 978-1-317-23069-4OCLC 1105558425。
- ↑ Hodges C、Bintu L 、 Lubkowska L、Kashlev M、Bustamante C (2009年7月)。「ヌクレオソームの変動がRNAポリメラーゼIIの転写ダイナミクスを制御する」。Science。325 ( 5940 ): 626–8。Bibcode : 2009Sci ...325..626H。doi : 10.1126 /science.11 72926。PMC 2775800。PMID 19644123。
- 1 2 Fitz V、Shin J、Ehrlich C、Farnung L、Cramer P、Zaburdaev V、Grill SW (2016)。「ヌクレオソーム配置は単一分子転写ダイナミクスに影響を与える」。米国科学アカデミー紀要。113 (45) : 12733– 12738。Bibcode : 2016PNAS..11312733F。doi : 10.1073 / pnas.1602764113。PMC 5111697。PMID 27791062。
- ↑ Aymard F、Bugler B、Schmidt CK、Guillou E、Caron P、Briois S、Iacovoni JS、Daburon V、Miller KM、Jackson SP、Legube G (2014年4月)。「転写活性クロマチンはDNA二本鎖切断部位で相同組換えをリクルートする」。Nat Struct Mol Biol。21 ( 4 ): 366–74。doi : 10.1038/ nsmb.2796。PMC 4300393。PMID 24658350。
- ↑ Ouyang J, Yadav T, Zhang JM, Yang H, Rheinbay E, Guo H, Haber DA, Lan L, Zou L (2021年6月). "RNA転写産物はDRループを形成することで相同組換えを促進する" . Nature . 594 (7862): 283– 8. Bibcode : 2021Natur.594..283O . doi : 10.1038/s41586-021-03538-8 . PMC 8855348 . PMID 33981036 .
- ↑ García-Rubio M 、Huertas P、González - Barrera S、Aguilera A (2003 年 10 月)。 「Saccharomyces cerevisiae では、 DNA 損傷剤の組換え誘発効果は転写によって相乗的に増加する。転写関連組換えに関する新たな知見」。Genetics。165 ( 2): 457–66。doi : 10.1093 /genetics / 165.2.457。PMC 1462770。PMID 14573461。
- ↑ Richardson JP (2002年9月)「転写終結におけるRho依存性終結とATPase」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression . 1577 (2): 251–260 . doi : 10.1016/S0167-4781(02)00456-6 . PMID 12213656 .
- ↑ Lykke - Andersen S、Jensen TH (2007 年 10 月)。 「重複する経路がRNA ポリメラーゼ II 転写の終結を決定する」。Biochimie。89 ( 10 ) : 1177–82。doi : 10.1016/j.biochi.2007.05.007。PMID 17629387。
- ↑ Shi, J; Wen, A; Zhao, M; Jin, S; You, L; Shi, Y; Dong, S; Hua, X; Zhang, Y; Feng, Y (2020年11月18日). "Mfd依存性転写終結の構造的基盤" . Nucleic Acids Research . 48 (20): 11762– 11772. doi : 10.1093/nar/gkaa904 . PMC 7672476 . PMID 33068413 .
- ↑ Jiang, Y; Liu, M; Spencer, CA; Price, DH (2004年5月7日). "転写終結因子2の有糸分裂における転写伸長抑制への関与" . Molecular Cell . 14 (3): 375– 85. doi : 10.1016/s1097-2765(04)00234-5 . PMID 15125840 .
- ↑ Marshall, CJ; Qayyum, MZ; Walker, JE; Murakami, KS; Santangelo, TJ (2022年8月9日). 「古細菌転写終結因子Etaの構造と活性は転写伸長複合体の脆弱性を詳細に示している」 .米国科学アカデミー紀要. 119 (32) e2207581119. Bibcode : 2022PNAS..11907581M . doi : 10.1073/pnas.2207581119 . PMC 9371683 . PMID 35917344 .
- 1 2 3 Milano L、Gautam A、Caldecott KW (2024 年 1 月)。「DNA 損傷と転写ストレス」。Mol Cell。84 ( 1 ) : 70–79。doi : 10.1016 / j.molcel.2023.11.014。PMID 38103560。
- ↑ Cramer, P.; Armache, K.-J.; Baumli, S.; Benkert, S.; Brueckner, F.; Buchen, C.; Damsma, GE; Dengl, S.; Geiger, SR; Jasiak, AJ; Jawhari, A. (2008 年 6 月). "真核生物 RNA ポリメラーゼの構造". Annual Review of Biophysics . 37 (1): 337– 352. doi : 10.1146/annurev.biophys.37.032807.130008 . PMID 18573085 .
- ↑ http://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/h6878 SIGMA-ALDRICH社製8-ヒドロキシキノリン。2022年2月15日取得
- ↑ Datan E, Minn I, Peng X, He QL, Ahn H, Yu B, Pomper MG, Liu JO (2020). "グルコース-トリプトライド複合体は低酸素下で癌細胞を選択的に標的とする" . iScience . 23 (9) 101536. Bibcode : 2020iSci...23j1536D . doi : 10.1016/j.isci.2020.101536 . PMC 7509213 . PMID 33083765 .
- ↑ Saxonov S、Berg P、Brutlag DL (2006 年 1 月)。「ヒトゲノムにおける CpG ジヌクレオチドのゲノムワイド解析により、2 つの異なるクラスのプロモーターが区別される」。米国科学アカデミー紀要。103 ( 5 ) : 1412–7。Bibcode : 2006PNAS..103.1412S。doi : 10.1073 / pnas.0510310103。PMC 1345710。PMID 16432200。
- ↑ Bird A (2002年1月) 「DNAメチル化パターンとエピジェネティック記憶」 Genes & Development 16 ( 1): 6– 21. doi : 10.1101/gad.947102 . PMID 11782440 .
- ↑ Vogelstein B、Papadopoulos N、Velculescu VE 、Zhou S、Diaz LA、Kinzler KW (2013年3月)。「がんゲノムランドスケープ」。Science。339 ( 6127 ) : 1546–58。Bibcode : 2013Sci ...339.1546V。doi : 10.1126 / science.1235122。PMC 3749880。PMID 23539594。
- ↑テシトーレ A、チッチャレッリ G、デル ヴェッキオ F、ガッジャーノ A、ヴェルツェッラ D、フィスキエッティ M、ヴェッキオッティ D、カペーチェ D、ザッツェローニ F、アレッセ E (2014)。「DNA損傷/修復ネットワークとがんにおけるマイクロRNA」。国際ゲノミクスジャーナル。2014 820248.土井: 10.1155/2014/820248。PMC 3926391。PMID 24616890。
- ↑パパントニス A、コーロ T、バブー S、ラーキン JD、デン B、ショート P、堤 S、テイラー S、カンキ Y、小林 M、リー G、ポー HM、ルアン X、油谷 H、ルアン Y、児玉 T、和田 Y、クック PR (2012 年 11 月)。「TNFα シグナルは、応答性コーディングおよび miRNA 遺伝子が転写される特殊な工場を介して送信されます。 」 EMBO ジャーナル。31 (23): 4404–14 . CiteSeerX 10.1.1.919.1919。土井：10.1038/emboj.2012.288。PMC 3512387。PMID 23103767。
- ↑ 「化学2006」。ノーベル財団。2007年3月15日のオリジナルからアーカイブ済み。 2007年3月29日取得。
- ↑ Wu, T (2020年4月) 「ケトキサール補助一本鎖DNAシーケンスにより、in situでグローバルな転写ダイナミクスとエンハンサー活性を捉える」 Nature Methods . 17 ( 5): 515–523 . doi : 10.1038/ s41592-020-0797-9 . PMC 7205578. PMID 32251394. S2CID 214810294 .
- ↑ Raj A、van Oudenaarden A ( 2008年10月)。「遺伝、環境、または偶然：確率的遺伝子発現とその結果」。Cell。135 ( 2 ): 216–26。doi : 10.1016/ j.cell.2008.09.050。PMC 3118044。PMID 18957198。
- ↑クラーク、デイビッド P. (2005年6月24日).分子生物学. エルゼビア. p. 63. ISBN 978-0-08-045421-4。
- ↑ Kolesnikova IN (2000). 「HIV感染時のアポトーシス機構のいくつかのパターン」 .博士論文（ロシア語）。2011年7月10日にオリジナルからアーカイブ。 2011年2月20日に取得。
- ↑ Cesare AJ 、Reddel RR（2010年5月）。「テロメアの代替的伸長：モデル、メカニズム、および影響」。Nature Reviews Genetics。11（5）：319–30。doi：10.1038 / nrg2763。PMID 20351727。S2CID 19224032。
外部リンク
- 転写開始のインタラクティブなJavaシミュレーション。Wayback Machineに2011年7月22日にアーカイブされました。生命モデルセンターより。Wayback Machineに2011年8月9日にニールス・ボーア研究所でアーカイブされました。
- 転写干渉のインタラクティブなJavaシミュレーション ― 細菌ウイルスにおけるプロモーター優位性のゲーム。Wayback Machineに2011年8月26日にアーカイブ済み。生命モデルセンターより。Wayback Machineに2011年8月9日にアーカイブ済み。ニールス・ボーア研究所。
- 仮想細胞アニメーションコレクション、転写機能の紹介（2021年4月14日にWayback Machineにアーカイブ済み）
