Transkription
Transkription ist die Übertragung der genetischen Information von der DNA auf die RNA, wobei die DNA als Vorlage dient. Die Proteinsynthese erfolgt in Ribosomen.
Was ist ein Gen? Auf einer Ebene ist ein Gen eine geordnete Kette von Nukleotiden, die ein Polypeptid kodiert. Solche Gene sind „Strukturgene“. Wir wissen auch, dass Gene auch für RNA kodieren können, einschließlich Boten-RNA (mRNA), Transfer-RNA (tRNA), ribosomale RNA (rRNA) und andere RNA-Typen. Aber irgendetwas muss die Genexpression einschalten und beenden sowie sie regulieren. Die regulatorischen Sequenzen, bei denen es sich um „Promotoren“ oder „Enhancer/Silencer“ handeln kann, können sich weit entfernt von den kodierenden Regionen befinden. Unsere Vorstellung von einem Gen muss also die Vorstellung von getrennten Bereichen eines Chromosoms einschließen. Was ist, wenn die in die mRNA transkribierte Information nicht das endgültige Protein widerspiegelt, bis sie weiter modifiziert wird? Dies ist die „posttranskriptionelle Modifikation“. Nun wird der Begriff des Gens noch unklarer. Was ist, wenn es „überlappende“ kodierende Regionen gibt? Es ist klar, dass unsere Definition eines Gens nicht einfach sein wird.
Funktionell können wir ein Gen jedoch so beschreiben, dass es eine unterschiedliche kodierende Region und eine unterschiedliche regulatorische Region hat, wobei letztere die Geschwindigkeit steuert, mit der die DNA in mRNA umgeschrieben wird. Wir werden sehen, dass die regulatorischen Einheiten aus DNA-„Motiven“ bestehen und dass jedes Motiv von einem regulatorischen Protein besetzt sein muss, wenn ein Gen richtig reguliert werden soll. Es muss nicht nur die richtige Anheftung des Proteins vorhanden sein, sondern die Proteine müssen alle zueinander passen, indem sie sich an andere nahe gelegene Motive binden, so wie Puzzleteile zusammenpassen. Und es gibt nur einen richtigen Weg, wie alles zusammenpassen muss. Es geht also nicht nur darum, dass die DNA die mRNA-Synthese steuert, die dann die Proteinsynthese steuert; Proteine sind untrennbar an der Regulierung der Proteinproduktion auf der Ebene der Transkription beteiligt.
Wir müssen auch einen wichtigen Unterschied zwischen Eukaryonten und Prokaryonten in Bezug auf die Transkription von strukturellen oder proteincodierenden Genen berücksichtigen. Bei Eukaryonten werden die Gene einzeln transkribiert, während bei Prokaryonten Gene mit verwandten Funktionen („Operone“) gemeinsam transkribiert werden können. Das Lac-Operon beispielsweise umfasst drei proteinkodierende Gene sowie deren Kontrollsequenzen. Das Operon wird als eine einzige Einheit als „polycistronische mRNA“ transkribiert. Eukaryotische Strukturgene werden als monokistronische mRNA transkribiert.
DNA-gesteuerte RNA-Synthese
Es gibt drei Schritte, die die DNA-gesteuerte RNA-Synthese charakterisieren:
(1) Initiierung durch Bindung des Transkriptionsapparats an die DNA-Vorlage
(2) Verlängerung der mRNA-Kette
(3) Beendigung der mRNA-Kette
Das Stück mRNA, das aus der direkten Transkription der DNA, die ein „Gen“ kodiert, resultiert, wird als „primäres Transkript“ bezeichnet und erfährt eine – manchmal recht umfangreiche – Modifikation, bevor es seine Botschaft in ein Protein übersetzen kann.
Die Klasse der Enzyme, die RNAs synthetisieren, wird als RNA-Polymerasen bezeichnet. Es handelt sich um Komplexe mit mehreren Untereinheiten, die in allen Zellen vorkommen und die Reaktion katalysieren:
(RNA)nReste + 1 NTP === (RNA)n+1 Reste + PPi
Pyrophosphat wird irreversibel zu 2 Pi hydrolysiert und treibt so die Reaktion nach rechts. Die einzelnen Nukleotide, die vom DNA-Musterstrang abgelesen werden, werden in die Nukleotide der entsprechenden RNA transkribiert, so dass das Endergebnis ein einzelsträngiges Polymer, nämlich die mRNA, ist, dessen Nukleotide genau den komplementären Nukleotiden auf dem DNA-Strang entsprechen, mit der Ausnahme, dass überall dort, wo im DNA-Musterstrang ein „A“ vorkommt, in der mRNA ein „U“ vorkommt. (Die möglichenNTPs sind also ATP,CTP,GTP,UTP.)
Transkription in Prokaryoten
Die am besten untersuchte RNA-Polymerase ist die von E.coli, so dass wir sie als Prototyp der RNA-Polymerasen betrachten werden. Das Holoenzym ist ein 449 kD großes Protein, das aus einem „Kernenzym“ und einer „s-Untereinheit“ besteht, und der gesamte Komplex wird als (Kern)s bezeichnet. Das Kernenzym steuert die Polymerisationsreaktion und hat 4 Untereinheiten: Kernenzym = a2bb’w. Die anorganischen Ionen Zn2+ (zwei davon in der b‘-Untereinheit) und Mg2+ sind für die katalytische Aktivität erforderlich und die dreidimensionale Struktur des Enzyms ähnelt einer Hand. Die dreidimensionale Struktur des Enzyms ähnelt einer Hand, deren Daumen ein Stück B-DNA ergreift, das in einem Kanal liegt, der durch die gekrümmten Finger und die Handfläche repräsentiert wird. Dieser Kanal ist zylindrisch, mit Abmessungen in der Größenordnung von 25 A mal 55 A. Diese Abmessungen ermöglichen den Einbau von etwa 16 Basenpaaren der B-DNA.
Die „Hand“-Struktur kommt auch in anderen Enzymen vor, die wir untersuchen werden, darunter die DNA-Polymerase und die reverse Transkriptase. Sie können die „Hand“-Struktur der RNA-Polymerase weiter studieren, indem Sie sich die T7-RNA-Polymerase ansehen (siehe PDB unten).
1ARO: T7-RNA-Polymerase
Wir werden die Transkription aus der Sicht des Gens betrachten, das, wie wir bereits erwähnt haben, eine eher zweideutige Einheit ist. Es ist jedoch klar, dass es einen Ausgangspunkt geben muss, damit eine korrekte Transkription stattfinden kann, und es ist vernünftig, diesen als Teil des Gens zu betrachten, auch wenn es selbst nicht transkribiert wird. Das Problem der Initiation ist also ein Problem der Erkennung eines Ausgangspunktes. Aber welcher der beiden Stränge der DNA dient als Vorlage und wie wählt die Polymerase aus?
Beide Stränge können als Vorlage dienen, aber die Transkription verläuft immer vom 5′-Ende eines DNA-Strangs zum 3′-Ende. Der 3′-5′-Strang, der als Vorlage dient, wird als „Antisense“- oder nichtcodierender Strang bezeichnet, und der 5′-3′-Strang (der mit Ausnahme der „U „s für „T „s die gleiche Nukleotidsequenz wie die später transkribierte mRNA aufweist) ist der „Sense“- oder „codierende“ Strang. Aus Gründen der Kohärenz und Klarheit werden wir bei der Beschreibung der Position entlang einer Nukleotidsequenz vom Standpunkt des Sinnstrangs ausgehen, da dies die gleiche Reihenfolge ist wie bei der mRNA, die transkribiert wird. Der Teil des Gens, der als Initiationsstelle dient, wird als „Promotor“ bezeichnet und vom Holoenzym der RNA-Polymerase aufgesucht. Das Holoenzym bindet nur schwach an die DNA, mit einem Kdissoc von etwa 10-7 M, und kann sich so entlang des Antisense-Strangs auf der Suche nach dem Promotor bewegen. Die sUntereinheit ist spezifisch für ihre Promotorsequenz und es kommt zu einer engen Bindung des Holoenzyms (Kdissoc von etwa 10-14 M).
Der Promotor wird durch eine etwa 40 bp lange Nukleotidsequenz auf der 5′-Seite der Initiationsstelle erkannt, und innerhalb dieser Sequenz gibt es zwei „konservierte“ Sequenzen. Eine dieser Sequenzen ist 6 bp lang und befindet sich etwa 10 bps stromaufwärts vom Transkriptionsstartpunkt. Die andere, weniger konservierte Sequenz befindet sich etwa 35 bp stromaufwärts und hat die Konsensussequenz TTGACA.Die Startstelle wird durch die Notation +1 gekennzeichnet und ist fast immer A oder G.
Das Holoenzym der RNA-Polymerase kontaktiert den Promotor ungefähr in der Mitte der beiden Regionen (-10 und -35), und das Kernenzym bindet sich fest an die doppelsträngige DNA, wobei es die doppelsträngige DNA entlang einer Sequenz von etwa 11 bps, von -9 bis +2, schmilzt. Der s-Faktor spaltet sich ab und die Transkription beginnt.
Es sind die spezifischen s-Faktoren innerhalb einer Zelle, die bestimmen, welche Gene transkribiert werden. So werden die einzelnen Zelltypen durch ihre s-Faktoren charakterisiert.
Die Kettenverlängerung verläuft in der 5′-> 3′-Richtung, und die „Transkriptionsblase“ (die Länge der „geschmolzenen“ DNA) reist mit der RNA-Polymerase. Dies hat zur Folge, dass die ungeschmolzene DNA vor der Blase über- und hinter der Blase unterwickelt wird. Die Topoisomerasen entspannen dann die positiven und negativen Supercoils. Die produzierte mRNA wird für eine kurze Länge an die DNA an der stromabwärts gelegenen Position hybridisiert und existiert getrennt von der DNA als „Schwanz“, wobei sich der Anknüpfungspunkt am stromabwärts gelegenen Ende befindet. Die RNA-Polymerase fällt während der Bearbeitung nicht von der DNA ab, da sie sich relativ fest, aber unspezifisch, an beide Seiten der Transkriptionsblase bindet, stabilisiert durch ihren „Daumen“, der sich um die DNA wickelt. Bei 37 C werden etwa 20 bis 50 Nukleotide pro Sekunde transkribiert, und in etwa jeder 104. Da Gene wiederholt transkribiert werden, ist diese Fehlerquote nicht allzu schädlich, vor allem, wenn man bedenkt, dass es für jede Aminosäure, die anschließend übersetzt wird, mehrere Codons („Synonyme“) gibt und dass ein einzelner Aminosäureaustausch in einem Protein dessen Funktion normalerweise nicht beeinträchtigt.
Die spontane Beendigung der Gentranskription wird durch „Terminationssequenzen“ signalisiert. In E.coli besteht das endgültige Signal für die Beendigung der Transkription aus einer Reihe von 4 – 10 Basenpaarungen A-T mit dem As auf dem Template-Strang. Für jedes A in dieser Region enthält das mRNA-Transkript ein U. Unmittelbar stromaufwärts von dieser Sequenz befindet sich eine Region, die reich an Gand-C-Basen ist, gefolgt von einem Spacer aus Nukleotiden und einer weiteren Region, die reich an G und C ist. Die beiden G,Crich-Regionen sind so beschaffen, dass die eine Region durch eine Asymmetrieoperation von 180o über die andere gelegt werden kann. Dieses Verhältnis von Basenpaaren um ein Zentrum der Rotationssymmetrie wird als „palindromische Sequenz“ bezeichnet. Die sich daraus ergebende Kette von Nukleotiden am 3′-Ende der mRNA ist so beschaffen, dass sich eine Haarnadelschleife bilden kann, wobei die Gs-Basenpaare mit den Cs-Basenpaaren und umgekehrt und die As-Basenpaare mit den Us-Basenpaaren verbunden sind. Der endständige Teil des 3′-Endes besteht aus einer Reihe von Us, gefolgt von einer Hydroxylgruppe; während sich die Schleife bildet, hält die RNA-Polymerase an der Terminationsstelle inne. Der terminale Oligo-U-Schwanz, der nur schwach an den DNA-Template-Strang gebunden ist, wird durch den Nicht-Template-DNA-Strang verdrängt, und der mRNA-Strang ist nun frei vom DNA-Template. Für die nicht spontane Beendigung der Transkription ist ein „Rho-Faktor“-Protein erforderlich, das auch zur Verbesserung der Effizienz der spontanen Beendigung beiträgt.
Der Rho-Faktor erkennt eine Sequenz auf der wachsenden mRNA-Kette stromaufwärts von der Beendigungsstelle, an die er sich anlagert und sich entlang der Kette in 5′-3′-Richtung bewegt, bis er die RNA-Polymerase erreicht, die an der Beendigungsstelle pausiert. Das Transkript wird durch die Abspulung des RNA-DNA-Duplexes durch den rho-Faktor von seinem Templatestrang gelöst.
Transkription in Eukaryonten:
Die „Maschinerie“ und die Steuersequenzen der Transkription in Eukaryonten sind zwar derjenigen in Prokaryonten sehr ähnlich, aber viel komplexer, und es gibt zahlreiche RNA-Polymerasen.
Ribosomale RNA (rRNA) macht etwa 95 % der gesamten RNA und etwa 67 % der RNA in Ribosomen aus. Der Rest der RNA umfasst Transfer-RNA (tRNA), Messenger-RNA (mRNA) und andere Arten, die in geringeren Mengen vorhanden sind, wie „smallnuclear“-RNAs (snRNAs), die am mRNA-Spleißen beteiligt sind, und „guide“-RNAs, die am Editieren der RNA beteiligt sind. Die beiden letztgenannten Prozesse finden im Lebenszyklus der eukaryotischen mRNA nach der Übersetzung (DeepL) statt. Alle RNAs werden von der DNA kodiert, und die verschiedenen Arten von RNA-Polymerasen in Eukaryonten spiegeln dies und die Tatsache wider, dass in Eukaryonten die Übersetzung von mRNA in DNA außerhalb des Zellkerns stattfindet.
Vorläufer der meisten rRNAs werden in Nukleoli mit dem Enzym RNA-Polymerase I synthetisiert. Die Vorläufer der mRNA werden im Nukleoplasma durch die RNA-Polymerase II synthetisiert, während die RNA-Polymerase III, ebenfalls im Nukleoplasma, die Vorläufer der 5S-RNA, der tRNAs und anderer RNAs synthetisiert, die sowohl im Kern als auch im Zytoplasma vorkommen. Mitochondrien haben ihre eigenen RNA-Polymerasen, die analog zu den Chloroplasten-RNAs in Pflanzen arbeiten. Wir werden uns auf die RNA-Polymerase II konzentrieren, da sie in Eukaryonten an der Transkription beteiligt ist.
Sie können sich die Struktur der RNA-Polymerase II der Hefe ansehen (siehe PDB unten), während wir ihre Struktur als Prototyp diskutieren. Die Gesamtform des Enzyms ähnelt der der prokaryontischen RNA-Polymerase (und der DNA-Polymerase), nämlich die einer Hand mit einem „Daumen“-Motiv, das einen Kanal flankiert, der groß genug ist, um ein Stück B-DNA (etwa 25 A breit) aufzunehmen.
1ENO: Yeast RNA Polymerase II
Wir haben uns noch nicht mit der Chemie der Verlängerung der mRNA-Kette befasst, aber wir werden dies hier tun. Die Ketten werden in Richtung 5′–> 3′ durch nukleophilen Angriff der 3′-OH-Gruppe der wachsenden Kette durch das a-Phosphat des ankommenden NTP verlängert.
Wie bei den Prokaryonten beginnt die eukaryotische Transkription mit der Erkennung von Promotoren. Es gibt viele Kopien der rRNA-Gene, die die rRNA-Synthese steuern, alle mit fast identischen Sequenzen. Diese Redundanz gewährleistet eine ausreichende Versorgung mit rRNA, die, wie bereits erwähnt, etwa 95 % der zellulären RNA ausmacht. Die Promotoren für diese fast identischen Gene sind daher identisch, so dass die RNA-Polymerase I nur eine Promotorsequenz erkennen muss. Allerdings ist die RNA-Polymerase I artspezifisch (RNA-Poly II und III sind nicht artspezifisch).
Für die Promotion der rRNA von Säugetieren gibt es ein „Kernpromotorelement“, das sich über den Bereich -31 bis +6 erstreckt (man beachte, dass dies einen Bereich des Gens überlappt, der transkribiert wird), und ein „stromaufwärts gelegenes Promotorelement“, das sich über -187 bis -107 erstreckt.
Bei der Transkription von Genen durch die RNA-Polymerase III befindet sich der Promotor manchmal in einem Segment innerhalb des transkribierten Teils des Gens, zwischen +40 und +80, kann aber auch teilweise stromaufwärts oder ganz stromaufwärts von der Startstelle liegen.
RNA-Polymerase-II-Promotoren und Kontrollsequenzen
Promotorsequenzen für die RNA-Polymerase II sind vielfältig. Man kann sie in zwei Klassen einteilen: solche, die in Genen vorkommen, die Proteine in allen Zellen etwa gleich schnell produzieren („konstitutive Enzyme“) und solche für Gene, deren Produktionsraten von Zelltyp zu Zelltyp stark variieren und von den Bedürfnissen einer differenzierten Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt abhängen („induzierbare Enzyme“).
Konstitutive Gen-Promotor-Elemente:
Die GC-Box: Dies ist ein Bereich, der eine oder mehrere Kopien der Sequenz GGGCGG (oder ihres Komplements) an einer Stelle stromaufwärts von der Startstelle enthält und den prokaryotischen Promotor-Elementen ähnelt.
Andere Promotorelemente finden sich auch in der Region -50 bis -110 stromaufwärts von der GC-Box.
Selektiv exprimierte Gen-Promotorelemente:
Die TATA-Box: Ein Bereich, der sich etwa bei -25 bis -30 befindet, reich an den Nukleotiden „A“ und „T“ ist und der Pribnow-Box (TATAAT) ähnelt. Es wird vermutet, dass die TATA-Box an der Auswahl der Transkriptionsstartstelle beteiligt ist
Die CCAAT-Box: Diese Sequenz befindet sich häufig stromaufwärts der TATA-Box, etwa bei -70 bis -90. Sie bindet die RNA-Polymerase II sowie andere Proteine, die für die Initiierung der Transkription benötigt werden.
Kontrollsequenzen für Strukturgene:
Andere Regionen des Chromosoms, die zum Teil weit von der Startstelle entfernt sind, können die Bindung der RNA-Polymerase II an Promotorelemente beeinflussen. Diese Genelemente werden als „Enhancer“ und „Silencer“ bezeichnet. Proteine, die als „Aktivatoren“ und „Repressoren“ bezeichnet werden, können an die Enhancer und Silencer binden und so die Bindung der Polymerase an die Promotoren beeinflussen. Darüber hinaus kann ein und dasselbe Protein je nach der spezifischen Interaktion sowohl als Aktivator als auch als Repressor fungieren („doppelt wirkende“ Transkriptionsfaktoren).
Rekrutierung der RNA-Polymerase II an den Promotor:
Eukaryoten haben kein einfaches Protein, das dem sFaktor in Prokaryoten entspricht. Vielmehr gibt es eine Reihe von Proteinen, die zusammen die gleiche Funktion wie der s-Faktor ausüben, und das sind die „allgemeinen Transkriptionsfaktoren“ („GTFs“). Wir haben uns bereits mit den Strukturen von Transkriptionsfaktoren befasst, als wir in einer früheren Vorlesung die Interaktion zwischen DNA und Proteinen besprochen haben. Ansonsten sind die allgemeinen Mechanismen der Transkriptionsinitiierung ähnlich.
Es gibt 6 GTFs, die für eine niedrige und unveränderliche Basalrate der Transkription erforderlich sind, und diese Rate kann durch die Beteiligung anderer Proteinfaktoren erhöht werden. Diese GTFs bilden einen „Präinitiationskomplex“, der beginnt, wenn das „TATA-Bindungsprotein“ („TBP“) an die TATA-Box (falls vorhanden) eines Promotors bindet. Die spezifische Sequenz, an die es bindet, identifiziert die Startstelle der Transkription. Infolge dieser Bindung wird dieDNA durch Knicke an beiden Enden der TATA-Box verzerrt. Andere GTFs binden sukzessive, gefolgt von der Bindung der RNA-Polymerase. Schließlich binden die übrigenGTFs.
1YTB: TBP/TATA-Box-Komplex
Nachdem TBP (das ein Bestandteil von TFIID ist) bindet, ist die Reihenfolge der Bindung wie folgt:
TFIIA
TFIIB
TFIIF
RNA PII
TFIIE
TFIIH
TFIIH hat zwei wichtige Enzymaktivitäten. Die erste ist eine ATP-abhängige Helikase-Aktivität, die die Bildung eines offenen Komplexes unterstützt, und die zweite ist eine Kinase-Aktivität, die zur Phosphorylierung der größten Untereinheit der RNA-Polymerase II an ihrem C-terminalen Ende führt. Nun kann der Elongationsprozess der Transkription beginnen, wobei die verschiedenen GTFs (mit Ausnahme von TFIIF) bei der Elongation aus dem Komplex dissoziieren. TFIID bleibt an den Promotor gebunden, so dass eine wiederholte Transkription stattfinden kann, während sich die GTFs wieder zum Präinitiationskomplex zusammensetzen.
Diese Diskussion konzentrierte sich auf die RNA-Polymerase II; für die RNA-Polymerasen I und III werden andere Transkriptionsfaktoren benötigt. Alle drei benötigen jedoch TBP.
Zellen steuern die Transkription jedes Gens einzeln. Eine einzigartige Kombination von Silencern und Enhancern für jedes Gen moduliert die Transkriptionsrate. Wie beeinflussen Aktivator- und Repressorproteine, die weit vom Promotor entfernt gebunden sind, die Transkription von Genen?
„Specificity protein 1“ (Sp1) war der erste menschliche Transkriptionsfaktor, der eine spezifische GC-regulierende Enhancer-Sequenz erkennen konnte. Dieses Protein hat zwei interessante Module:
(1) ein Modul mit 3 Zinkfingern an einem Ende;
(2) ein Modul am gegenüberliegenden Ende mit 2 diskreten Gln-reichen Segmenten.
Mutanten, denen das glutaminreiche Ende fehlt, können an die DNA binden, aber die Transkription wird nicht stimuliert. Daher muss das glutaminreiche Ende an etwas anderes binden, damit die Transkription stattfinden kann, und das sind die „Koaktivatoren“, die auch als „TBP-assoziierte Faktoren“ oder „TAFs“ bezeichnet werden und von denen es mindestens acht gibt, die für die Transkriptionsaktivierung wichtig sind. Es handelt sich dabei nicht um basale Faktoren (GTFs), und sie binden nicht an spezifische DNA-Sequenzen. Vielmehr binden sie eifrig an TBP und sorgen für mehrere „Andockstellen“ für die Aktivatoren. In diesem Sinne sind sie „Adaptor-Moleküle“. Ein „Werkzeugkasten“ solcher Anpassungsmoleküle bietet eine enorme Vielfalt an Optionen zur Modulation der Transkription eines Gens. Ausgehend von unserem früheren Vergleich des Präinitiationskomplexes der GTFs mit dem prokaryotischen s-Faktor wäre ein besserer Vergleich zwischen dem s-Faktor und dem gesamten Komplex aus Aktivator-Koaktivator-Basis-Präinitiationskomplex. Wie diese Anordnung die Transkriptionsrate moduliert oder beeinflusst, wird wahrscheinlich in erster Linie durch eine Verzerrung der DNA vermittelt, die die Bewegung der RNA-Polymerase II entlang der kodierenden Region erleichtert.
Latchman (TRENDS in Biochemical Sciences Vol. 26 No.4 April 2001) hat auf die Bedeutung der DNA-Bindungsstelle selbst hingewiesen, die bei der intranskriptionellen Modulation eine Schlüsselrolle spielt. Ein und derselbe Transkriptionsfaktor kann verschiedene Konformationen annehmen, wenn er an verschiedene Stellen bindet. Die Konformationsänderungen werden durch die DNA-Protein-Wechselwirkung induziert, wodurch das Spektrum der Transkriptionskontrolle flexibler wird, da ein einziges Protein wie eine ganze Sammlung von Proteinen wirken kann, von denen jedes seine eigene Wirkung hat (Aktivierung, Hemmung oder keine Wirkung).
Um noch einen Schritt weiter zu gehen, kann man sich vorstellen, dass ein ähnliches Phänomen auftreten kann, wenn Koaktivatoren an Aktivatoren binden. Vielleicht werden je nach Art der Protein-Protein-Interaktion unterschiedliche Konformationsänderungen in dem gebundenen Protein induziert. Solche Konformationsänderungen können dann zu einer unterschiedlichen Fähigkeit führen, die Transkription zu modulieren.
Die Aktivierungsdomänen von Transkriptionsfaktoren sind oft glutaminreich, andere sind prolinreich oder sauer. In einigen Fällen sind hydrophobe Reste zwischen die sauren oder Glutaminreste eingestreut, die für die Aktivierung wichtig sind. Tjian (Cell, Vol. 77, 5-8, April 8, 1994) vermutet, dass hydrophobe Kräfte die Kohäsion von Aktivierungsdomänen mit ihren Zielen vorantreiben und dass die Spezifität durch die Periodizität der kohäsiven Elemente erreicht wird.
Gene werden nur dann mit messbaren Raten transkribiert, wenn die richtigen Aktivatoren vorhanden sind und in der Lage sind, die Wirkung von Repressoren zu überwinden.
