Transkriptionsfaktoren

Allgemeines

Unter Transkriptionsfaktoren versteht man Moleküle im Zellkern von Eukaryoten, die Einfluss auf die Geschwindigkeit der Transkription bestimmter Gene nehmen. Faktoren, welche die Transkription aktivieren oder beschleunigen, nennt man Aktivatoren, während die man Faktoren, die die Transkription blockieren oder verlangsamen, als Inhibitoren bezeichnet.

In der Regel sind Transkriptionsfaktoren Proteine, die sich an spezifische Stellen der DNA binden und den Start der Transkription positiv oder negativ verändern.

Struktur / Domänen

Ein gewöhnlicher Transkriptionsfaktor besitzt mehrere Domänen, von denen eine die DNA-bindende Domäne ist. Meistens enthält diese Domäne mehrere positiv geladene basische Aminosäuren wie Arginin oder Lysin, die dann an die negativ geladenen Phosphat-Reste des DNA-Rückgrats binden. Eine andere oft vorkommende Domäne ist die transkriptionsaktivierende Domäne, an die weitere Transkriptionsfaktoren gebunden werden können. Aktivierende Transkriptionsfaktoren besitzen dann meistens eine aktivierende Domäne, während hemmende Transkriptionsfaktoren eine inhibierende Domäne besitzen.

Einteilung der Transkriptionsfaktoren

Generelle Transkriptionsfaktoren

Bei Eukaryoten kann die RNA-Polymerase nur dann an den Promotor eines Genes binden, wenn sich bestimmte Transkriptionsfaktoren schon vorher an die Promotorregion gesetzt haben.

Spezifische Transkriptionsfaktoren

Diese Transkriptionsfaktoren beeinflussen die Geschwindigkeit der Transkription, sie können die Arbeit der RNA-Polymerase verlangsamen oder ganz hemmen (Inhibitoren), oder im Gegenteil beschleunigen (Aktivatoren).

Dazu binden die Transkriptionsfaktoren eine zweite Region der DNA, die dann als Silencer bzw. Enhancer bezeichnet wird.

Ein Aktivator bindet an zwei Stellen der DNA
Kelvin13, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Auf dieser Zeichnung aus der engl. Wikipedia (Autor Kelvin13) sieht man sehr schön, wie der Transkriptionsfaktor sich aus mehreren Proteinen zusammensetzt, die an verschiedene Regionen der DNA binden.

1. Zunächst binden Aktivatorproteine an zwei DNA-Regionen, die als Enhancer bezeichnet werden. Die DNA wird dadurch so verbogen, dass die Enhancer-Regionen in die Nähe des Promotors gelangen. Normalerweise sind die Enhancer-Regionen viele Basenpaare von dem Promotor entfernt.
2. Dann kommen weitere Transkriptionsfaktoren dazu und bilden mit den beiden Aktivatoren einen Komplex, der dann an den Promotor des Gens bindet.
3. Dieser Komplex erleichtert es jetzt der RNA-Polymerase, an den Promotor zu binden und mit der Transkription zu beginnen.