Transkriptio
Transkriptio on geneettisen informaation siirtämistä DNA:sta RNA:han käyttäen DNA:ta mallina. Proteiinisynteesi tapahtuu ribosomeissa.
Mikä on geeni? Yhdellä tasolla geeni on järjestetty nukleotidien ketju, joka koodaa polypeptidiä. Tällaiset geenit ovat ”rakenteellisia” geenejä. Tiedämme myös, että geenit voivat koodata myös RNA:ta, mukaan lukien lähetti- RNA:ta (mRNA), transfer-RNA:ta (tRNA),ribosomaalista RNA:ta (rRNA) sekä muita RNA-tyyppejä. Jonkin on kuitenkin käynnistettävä ja lopetettava geeniekspressio sekä säädeltävä sitä. Säätelyjaksot, jotka voivat olla ”promoottoreita” tai ”tehostajia/vaimentajia”, voivat sijaita kaukana koodaavista alueista. Näin ollen käsityksemme geenistä on nyt sisällytettävä ajatus kromosomin erillisistä alueista. Entä jos mRNA:han kirjoitettu informaatio ei heijasta lopullista proteiinia ennen kuin sitä muokataan edelleen? Tämä on ”posttranskriptiivinen modifikaatio”. Nyt geenin käsite muuttuu vieläkin epäselvemmäksi. Entä jos on ”päällekkäisiä” koodaavia alueita? On selvää, että geenin määritelmämme ei ole yksinkertainen.
Funktionaalisesti voimme kuitenkin kuvata geenin siten, että sillä on erillinen koodausalue ja erillinen säätelyalue, joista jälkimmäinen säätelee DNA:n transkriptionopeutta mRNA:ksi. Näemme, että säätelyyksiköt koostuvat DNA:n ”motiiveista” ja että jokaisen motiivin on oltava miehitetty säätelyproteiinilla, jos geeniä halutaan säädellä asianmukaisesti. Sen lisäksi, että proteiinien on kiinnityttävä asianmukaisesti, kaikkien proteiinien on sovittava toisiinsa ja proteiinien on sitouduttava toisiin läheisiin motiiveihin samaan tapaan kuin palapelin palaset sopivat toisiinsa. Ja on vain yksi oikea tapa, jolla kaikki sopii yhteen. Kyse ei siis ole vain siitä, että DNA ohjaamRNA-synteesiä, joka sitten ohjaa proteiinisynteesiä, vaan proteiinit osallistuvat olennaisesti proteiinien tuotannon säätelyyn transkription tasolla.Tästä voi tulla painajainen, jos aletaan miettiä säätelyproteiinien tuotannon säätelyä.
Meidän on myös otettava huomioon eräs tärkeä ero eukaryoottien ja prokaryoottien välillä rakenteellisten eli proteiineja koodaavien geenien transkription osalta. Eukaryooteissa geenit transkriboidaan yksitellen, kun taas prokaryooteissa geenit, joilla on toisiinsa liittyviä tehtäviä (”operonit”), voidaan transkriboida yhdessä. Esimerkiksi Lac-operoni sisältää kolme proteiineja koodaavaa geeniä sekä niiden kontrollisekvenssit. Operoni transkriboidaan yhtenä yksikkönä ”polykistronisena mRNA:na”. Eukaryoottien rakennegeenit transkriboidaan monokistronisena mRNA:na.
DNA-ohjattu RNA-synteesi
DNA-ohjatulle RNA-synteesille on ominaista kolme vaihetta:
(1) Transkriptiokoneiston sitoutuminen DNA-malliin
(2) mRNA-ketjun pidentyminen
(3) mRNA-ketjun päättyminen
”Geeniä” koodaavan DNA:n suoran transkription tuloksena syntynyttä mRNA:n kappaletta kutsutaan ”primaariseksi transkriptioksi”, ja sitä muokataan toisinaan hyvinkin laajasti ennen kuin se voi kääntää viestinsä valkuaisaineeksi.
RNA:ta syntetisoivien entsyymien luokkaa kutsutaan RNA-polymeraaseiksi. Ne ovat kaikki moniyksikköisiä komplekseja, joita on kaikissa soluissa, ja ne katalysoivat reaktiota:
(RNA)n jäännöstä + 1 NTP === (RNA)n+1 jäännöstä + PPi
Pyrofosfaatti hydrolysoituu palautumattomasti kahdeksi Pii:ksi, mikä ajaa reaktiota oikealle. Yksittäiset nukleotidit, jotka luetaan DNA:n mallijuosteesta, transkriboidaan vastaavan RNA:n nukleotideiksi, joten lopputuloksena on yksijuosteinen polymeeri, nimittäin mRNA, jonka nukleotidit vastaavat täsmälleen DNA-juosteen komplementaarisia nukleotideja sillä poikkeuksella, että kaikkialla, missä DNA:n mallijuosteessa esiintyy ”A”, mRNA:ssa esiintyy ”U”. (MahdollisetNTP:t ovat siis ATP,CTP,GTP,UTP.)
Transkriptio prokaryooteissa
Tutkituin RNA-polymeraasi on E.colin RNA-polymeraasi, joten tutkimme sitä RNA-polymeraasien prototyyppinä. Holoentsyymi on 449 kD:n proteiini,joka koostuu ”ydinentsyymistä” ja ”s-alayksiköstä”,ja koko kompleksia nimitetään (ydin)s:ksi. Ydinentsyymi ohjaa polymerisaatioreaktiota, ja siinä on 4 alayksikköä: ydinentsyymi = a2bb’w. Epäorgaanisia ioneja Zn2+ (kaksi niistä b’-alayksikössä) ja Mg2+ tarvitaan katalyyttiseen aktiivisuuteen, ja entsyymin kolmiulotteinen rakenne muistuttaa kättä. Käden peukalon voidaan kuvitella tarttuvan B-DNA:n kappaleeseen, joka on käden kaarevien sormien ja kämmenen edustamassa kanavassa. Tämä kanava on sylinterimäinen, ja sen mitat ovat luokkaa 25 A x 55 A. Näihin mittoihin mahtuu noin 16 emäsparia B-DNA:ta.
Käsirakenne esiintyy muissakin tutkimissamme entsyymeissä, kuten DNA-polymeraasissa ja käänteisessä transkriptaasissa. RNA-polymeraasin käsirakennetta voi tutkia tarkemmin tarkastelemalla T7 RNA-polymeraasia (ks. PDB alla).
1ARO: T7 RNA-polymeraasi
Katsomme transkriptiota geenin näkökulmasta, jonka jo mainitsimmekin olevan melko epäselvä kokonaisuus. On kuitenkin selvää, että on oltava lähtökohta, jotta oikea transkriptio tapahtuisi, ja on järkevää sisällyttää se osaksi geeniä, vaikkei se itse transkriboituisikaan. Aloitusongelma on siis oikeastaan lähtökohdan tunnistaminen. Mutta kumpi DNA:n kahdesta säikeestä toimii templaattina ja miten polymeraasi valitsee sen?
Kumpikin säie voi toimia templaattina, mutta transkriptio etenee aina DNA-juosteen 5′ päästä 3′ päähän. Templaattina toimivaa 3′-5′-juostetta kutsutaan ”antisense”-juosteeksi tai ei-koodaavaksi juosteeksi ja5′-3′-juostetta (jolla on sama nukleotidisekvenssi, lukuun ottamatta ”U”-merkkejä ”T”-merkkien tilalle, kuin myöhemmin transkriboituvalla mRNA:lla) kutsutaan ”sense”-juosteeksi tai ”koodaavaksi” juosteeksi. Johdonmukaisuuden ja selkeyden vuoksi käytämme yleissopimusta, jonka mukaan kuvaus sijainnista nukleotidisekvenssissä tapahtuu sense-juosteen näkökulmasta, koska tämä on sama järjestys kuin transkriboitavan mRNA:n järjestys. Geenin osaa, joka toimii aloituspaikkana, kutsutaan ”promoottoriksi”, ja RNA-polymeraasi-holoentsyymi etsii sitä. Holoentsyymi sitoutuu heikosti DNA:han, jonka Kdissoc-arvo on noin 10-7 M, ja tämän ansiosta se voi liikkua antisense-juostetta pitkin etsiessään promoottoria. ss-alayksikkö on spesifinen promoottorisekvenssille, ja holoentsyymi sitoutuu tiukasti (Kdissoc noin 10-14 M).
Promoottori tunnistetaan noin 40 bp:n pituisesta nukleotidisekvenssistä initiaatiopaikan 5′ puolella, ja tämän sekvenssin sisällä on kaksi ”konservoitunutta” sekvenssiä. Toinen näistä on 6 bp:n pituinen ja sijaitsee noin 10 bps:n päässä transkription aloituskohdasta ylävirtaan. Tämä on ”Pribnow-laatikko”, ja sen konsensussekvenssi on TATAAT.Toinen, vähemmän pitkälle konservoitunut sekvenssi sijaitsee noin 35 bp:n päässä transkriptiovirtaan päin, ja sen konsensussekvenssi on TTGACA.Aloituskohta merkitään merkinnällä +1, ja se on lähes aina A tai G.
RNA-polymeraasin holoentsyymi koskettaa promoottoria suunnilleen näiden kahden alueen (-10 ja -35) keskipisteissä, ja ydinentsyymi sitoutuu tiukasti duplex-DNA:han.Sen toiminta on kaksijuosteisen DNA:n sulattamista noin 11 bps:n pituisella sekvenssillä -9:stä +2:een. S-tekijä pilkkoutuu, kun transkriptio alkaa.
Solun sisällä olevat erityiset s-tekijät määräävät, mitkä geenit transkriboituvat. Näin ollen yksittäisiä solutyyppejä luonnehtivat niiden s-tekijät.
Ketjun pidentyminen etenee 5′–> 3′-suunnassa, ja ”transkriptiokupla” (”sulatetun” DNA:n pituus) kulkee RNA-polymeraasin mukana. Tämän seurauksena sulamaton DNA ylikieroutuu kuplan edessä ja alikieroutuu kuplan takana. Topoisomeraasit toimivat tämän jälkeen positiivisten ja negatiivisten superkäämien rentouttamiseksi. Tuotettu mRNA hybridisoituu lyhyeksi ajaksi DNA:han virtaussuunnan alapuolella, ja se on erillään DNA:sta ”häntänä”, jonka kiinnityskohta on virtaussuunnan alapäässä. RNA-polymeraasi ei irtoa DNA:sta prosessoinnin aikana, koska se sitoutuu suhteellisen tiukasti, mutta epäspesifisesti, transkriptiokuplan molemmille puolille, ja sitä vakauttaa sen DNA:n ympärille kietoutuva ”peukalo”. Noin 20-50 nukleotidia transkriboituu sekunnissa 37 C:n lämpötilassa, ja yksi nukleotidi transkriboituu virheellisesti noin joka 104 . Koska geenejä transkriboidaan toistuvasti, tämä virhetaso ei ole liian haitallinen, varsinkin kun otetaan huomioon, että kullekin myöhemmin käännettävälle aminohapolle on useita koodoneja (”synonyymejä”) ja että yksittäisen aminohapon vaihtovirheet proteiinissa eivät yleensä haittaa sen toimintaa.
Geenin transkription spontaanista päättymisestä ilmoitetaan terminaatiosekvensseillä.E.coli- bakteerissa lopullinen signaali transkription pysäyttämiseksi on 4 – 10 A-T-emäsparin sarja, jossa on Ason templaattisäikeessä. Jokaisen A:n kohdalla tällä alueella mRNA-transkriptiossa on U. Aivan tämän sekvenssin yläpuolella on alue, jossa on runsaasti Gand C-emäksiä, jota seuraa nukleotidien väli ja toinen alue, jossa on runsaasti G- ja C-emäksiä. Nämä kaksi G,Crich -aluetta ovat sellaisia, että toinen alue voidaan asettaa toisen päälle 180o:n epäsymmetriaoperaatiolla. Tätä emäsparien suhdetta kiertosymmetriakeskipisteen ympärillä kutsutaan ”palindromiseksi sekvenssiksi”. Näin mRNA:n 3′ päähän muodostuu sellainen nukleotidiketju, että voi muodostua hiusneulasilmukka, jossa Gs:n emäspari on Cs:n kanssa ja päinvastoin ja As:n ja Us:n kanssa. RNA-polymeraasi pysähtyy silmukan muodostuessa terminointikohtaan, jolloin RNA-polymeraasi pysähtyy. Lopullinen oligo-U-häntä, joka on vain heikosti sitoutunut DNA-mallinejuosteeseen, syrjäytyy mallineeseen kuulumattomasta DNA-juosteesta.Nyt mRNA-juoste on vapaa DNA-mallineesta. On kuitenkin olemassa lukuisia muitakin tekijöitä, jotka vaikuttavat terminaation kokonaisprosessiin.
Transkription spontaani terminaatio edellyttää ”rho-tekijä”-proteiinia, jonka tehtävänä on myös parantaa spontaanin terminaation tehokkuutta.Rho-tekijä tunnistaa kasvavassa mRNA-ketjussa terminaatiokohdasta ylävirtaan olevan sekvenssin, jonka jälkeen se kiinnittyy siihen ja liikkuu ketjua pitkin5′-3′-suunnassa, kunnes se saavuttaa terminaatiokohdassa pysähtyneen RNA-polymeraasin. Transkripti irtoaa templaattisäikeestään, kun rho-tekijä purkaa RNA-DNA-dupleksin.
Transkriptio eukaryooteissa:
Vaikka se on hyvin samankaltainen kuin prokaryooteissa, eukaryooteissa transkription ”koneisto” ja kontrollointisekvenssit ovat paljon monimutkaisempia, ja RNA-polymeraaseja on lukuisia.
Ribosomaalisen RNA:n eli rRNA:n (rRNA:n) osuus kaikesta RNA:sta on noin 95 %:ia, ja se muodostaa ribosomeissa olevasta rRNA:sta n. 67 %. Loput RNA:sta sisältää siirto-RNA:ta (tRNA), sanansaattajaRNA:ta (mRNA) ja muita pienempinä määrinä esiintyviä tyyppejä, kuten mRNA:n pilkkomiseen osallistuvia ”pieniä nukleaarisia” RNA:ita (snRNA:ita) ja RNA:n muokkaamiseen osallistuvia ”ohjaavia” RNA:ita. Nämä kaksi jälkimmäistä prosessia tapahtuvat eukaryoottisen mRNA:n elinkaarenDeepL jälkeisessä translaatiossa. Kaikki RNA:t koodataan DNA:lla, ja eukaryoottien erityyppiset RNA-polymeraasit heijastavat tätä ja sitä, että eukaryooteissa mRNA:n translaatio DNA:ksi tapahtuu tuman ulkopuolella.
Useimpien rRNA:iden esiasteet syntetisoidaan ytimissä entsyymin RNApolymeraasi I avulla. RNA-polymeraasi II syntetisoi mRNA:n esiasteet nukleoplasmassa, kun taas RNA-polymeraasi III, joka on myös nukleoplasmassa, syntetisoi 5S-RNA:n, tRNA:n ja muiden RNA:iden esiasteet, joita esiintyy sekä ytimessä että sytoplasmassa. Mitokondrioilla on omat RNA-polymeraasinsa, ja ne ovat analogisia kasveissa esiintyvien kloroplastien RNA:n kanssa. Keskitymme RNA-polymeraasi II:een, koska se on se, joka osallistuu transkriptioon eukaryooteissa.
Voit katsoa hiivan RNA-polymeraasi II:n rakennetta (ks. PDB alla), kun keskustelemme sen rakenteesta prototyyppinä. Nämä ovat suuria, monialayksikköisiä entsyymejä, joista jotkin alayksiköt ovat prokaryoottisen RNA-polymeraasin a-, b- ja b’-alayksiköiden homologeja.Entsyymin yleismuoto on samankaltainen kuin prokaryoottisella RNA-polymeraasilla ( ja DNA-polymeraasilla), nimittäin käden muotoinen, ja siinä on peukalokuvio, joka reunustaa kanavaa, joka on riittävän suuri sisältämään palan B-DNA:ta (leveydeltään n. 25 A).
1ENO: Hiivan RNA-polymeraasi II
Emmekä vielä tarkastelleet mRNA-ketjun pidentymisen kemiaa, mutta teemme sen tässä. Ketjut pidentyvät suuntaan 5′–> 3′ kasvavan ketjun 3′ OH-ryhmän nukleofiilisen hyökkäyksen kautta saapuvan NTP:n a-fosfaatilla.
Kuten prokaryooteissa, eukaryoottinen transkriptio alkaa promoottorien tunnistamisella. RRNA-synteesiä ohjaavista rRNA-geeneistä on useita kopioita,joilla kaikilla on lähes identtiset sekvenssit. Tämä redundanssi takaa riittävän rRNA:n saannin, joka, kuten aiemmin mainittiin, muodostaa noin 95 % solujen RNA:sta.Näiden lähes identtisten geenien promoottorit ovat siis identtisiä, joten RNApolymeraasi I:n on tunnistettava vain yksi promoottorisekvenssi. RNApolymeraasi I on kuitenkin lajispesifinen (RNA-poly II ja III eivät ole lajispesifisiä).
Nisäkkäiden rRNA:n promoottorina on ”ydinpromoottorielementti”, joka ulottuu alueelta -31:stä +6:een (huomattakoon, että tämä on päällekkäinen transkriboitavan geenin alueen kanssa), ja ”ylävirran promoottorielementti”, joka ulottuu alueelta -187:stä -107:ään.
RNA-polymeraasi III:n suorittamassa geenien transkriptiossa promoottori sijaitsee joskus geenin transkriboitavan osan sisällä, välillä +40 ja +80, mutta se voi olla myös osittain ylävirtaan tai kokonaan ylävirtaan aloituskohdasta.
RNA-polymeraasi II:n promoottorit ja kontrollisekvenssit
RNA-polymeraasi II:n promoottorisekvenssejä on monenlaisia. Voimme jakaa ne kahteen luokkaan: sellaisiin geeneihin, jotka tuottavat proteiineja suunnilleen samalla nopeudella kaikissa soluissa (”konstitutiiviset entsyymit”), ja sellaisiin geeneihin, joiden tuotantonopeus vaihtelee suuresti solutyypeittäin ja riippuu erilaistuneen solun tarpeista tiettynä ajankohtana(”indusoituvat entsyymit”).
Konstitutiiviset geenipromoottorielementit:
GC-laatikko : Tämä on alue, joka sisältää yhden tai useamman kopion sekvenssiä GGGCGG (tai sen täydennystä) paikassa ylävirtaan aloituskohdasta, ja se on analoginen prokaryoottisten promoottorielementtien kanssa.
Muitakin promoottorielementtejä löytyy alueelta -50 – – 110 GC-laatikosta ylävirtaan.
Valikoivasti ekspressoituvien geenien promoottorielementit:
TATA-laatikko : Noin -25 – -30:n kohdalla sijaitseva alue, jossa on runsaasti nukleotideja ”A” ja ”T” ja joka muistuttaa Pribnow-laatikkoa (TATAAT). Geenit voivat silti transkriboitua, vaikka TATA-laatikko olisi viallinen, ja oletetaan, että TATA-laatikko osallistuu transkription aloituskohdan valintaan
CCAAT-laatikko : Tämä on sekvenssi, joka löytyy usein TATA-laatikkoa ylävirtaan, ja se sijaitsee noin -70-90 kohdassa. Nämä sitovat RNA-polymeraasi II:ta sekä muita transkription käynnistämiseen tarvittavia proteiineja.
Rakenteellisten geenien kontrollijaksot:
Muut kromosomin alueet, joista jotkut ovat kaukana aloituskohdasta, voivat vaikuttaa RNA-polymeraasi II:n sitoutumiseen promoottorielementteihin. Näitä geenielementtejä kutsutaan ”tehostimiksi” ja ”vaimentimiksi”. Proteiinit, joita kutsutaan ”aktivaattoreiksi” ja ”repressoreiksi”, voivat sitoutua tehostimiin ja vaimentimiin ja siten vaikuttaa polymeraasin sitoutumiseen promoottoreihin. Lisäksi sama proteiini voi toimia sekä aktivaattorina että repressorina erityisestä vuorovaikutuksesta riippuen (”kaksitoimiset” transkriptiotekijät).
RNA-polymeraasi II:n rekrytointi promoottoriin:
Eukaryooteilla ei ole yksinkertaista proteiinia, joka vastaisi prokaryooteissa esiintyvää sfaktoria. Pikemminkin on olemassa joukko proteiineja, jotka yhdessä suorittavat samaa tehtävää kuin s-tekijä, ja nämä ovat ”yleisiä transkriptiotekijöitä” (”GTF”). Olemme jo tarkastelleet transkriptiotekijöiden rakenteita käsitellessämmeDNA-proteiinin vuorovaikutusta edellisellä luennolla. Muuten transkription käynnistymisen yleiset mekanismit ovat samankaltaisia.
Transkription alhaisen ja muuttumattoman perusnopeuden edellyttämiä GTF:iä on kuusi, ja tätä nopeutta voidaan lisätä muiden proteiinitekijöiden osallistumisella. Nämä GTF:t muodostavat ”esi-initiaatiokompleksin”, joka alkaa, kun ”TATA sitova proteiini” (”TBP”) sitoutuu promoottorin TATA-laatikkoon (jos sellainen on). Erityinen sekvenssi, johon se sitoutuu, määrittää transkription aloituskohdan. Sitoutumisen seurauksenaDNA vääristyy, kun TATA-laatikon molemmissa päissä on mutkia. Muut GTF:t sitoutuvatseuraavasti, minkä jälkeen RNA-polymeraasi sitoutuu. Lopuksi jäljellä olevatGTF:t sitoutuvat.
1YTB: TBP/TATA-laatikkokompleksi
TBP:n (joka on TFIID:n osatekijä) sitomisen jälkeen sitoutumisjärjestys on seuraava:
TFIIA
TFIIB
TFIIF
RNA PII
TFIIE
TFIIH
TFIIH:lla on kaksi tärkeää entsyymitoimintaa. Ensimmäinen on ATP-riippuvainenhelikaasiaktiivisuus, joka auttaa avoimen kompleksin muodostumista, ja toinen on kinaasiaktiivisuus, joka johtaa RNA-polymeraasi II:n suurimman alayksikön fosforylaatioon sen C-terminaalipäässä. Nyt transkriptioprosessi voi alkaa, ja eri GTF:t (TFIIF:ää lukuun ottamatta) dissosioituvat kompleksista pidentymisen edetessä. TFIID pysyy sidottuna promoottoriin, jotta toistuva transkriptio voi tapahtua, kun GTF:t kokoontuvat uudelleen muodostaen preinitiokompleksin.
Tässä keskustelussa on keskitytty RNA-polymeraasi II:een; RNA-polymeraasit I ja III tarvitsevat eri transkriptiotekijöitä. Kaikki kolme tarvitsevat kuitenkin TBP:tä.
Solut kontrolloivat jokaisen geenin transkriptiota erikseen. Kullekin geenille ominainen vaimentimien ja tehostimien yhdistelmä moduloi transkriptionopeutta. Miten kaukana promoottorista sitoutuneet aktivaattori- ja repressoriproteiinit vaikuttavat geenien transkriptioon?
”Spesifisyysproteiini 1” (Sp1) oli ensimmäinen löydetty ihmisen transkriptiotekijä, joka pystyi tunnistamaan spesifisen GC-regulatiivisen tehostinsekvenssin. Tässä proteiinissa on kaksi mielenkiintoista moduulia:
(1) moduuli, jossa on 3 sinkkisormea toisessa päässä;
(2) moduuli vastakkaisessa päässä, jossa on 2 erillistä Gln-rikasta segmenttiä.
Mutantit, joissa ei ole glutamiinirikasta päätä, voivat sitoutua DNA:han, mutta transkriptio ei stimuloidu. Siksi glutamiinirikkaan pään on sitouduttava johonkin muuhun, jotta transkriptio tapahtuisi, ja nämä ovat ”koaktivaattoreita”.Niitä kutsutaan myös nimellä ”TBP-avusteiset tekijät” tai ”TAF:t”, ja niitä on ainakin kahdeksan, jotka ovat tärkeitä transkription aktivoinnille. Nämä eivät ole perustekijöitä (GTF), eivätkä ne sitoudu tiettyihin DNA-sekvensseihin. Pikemminkin ne sitoutuvat innokkaasti TBP:hen ja tarjoavat useita ”telakoitumispaikkoja” aktivaattoreille. Tässä mielessä ne ovat ”adaptorimolekyylejä”. Tällaisten adaptorimolekyylien ”työkalupakki” tarjoaa valtavasti erilaisia vaihtoehtoja geenin transkription muokkaamiseksi. Laajentaessamme aiempaa vertailua, jossa vertasimmeGTF:ien preinitiokompleksia prokaryoottiseen s-tekijään, parempi vertailu olisi siis s-tekijän ja koko aktivaattori-koaktivaattori-peruspreinitiokompleksin välillä. Siitä, miten tämä järjestely muuttaa tai vaikuttaa transkriptionopeuteen, voidaan todeta, että se välittyy luultavasti ensisijaisesti DNA:n vääristymisellä, joka helpottaa RNA-polymeraasi II:n liikkumista koodaavaa aluetta pitkin.
Latchman (TRENDS in Biochemical Sciences Vol. 26 No.4 April 2001) on huomauttanut, että itse DNA:n sitoutumiskohdan merkitys on avainasemassa transkriptiomodulaatiossa. Sama transkriptiotekijä voi saada erilaisia muotoja, jos se sitoutuu eri kohtiin. Konformaatiomuutokset johtuvat DNA:n ja proteiinin välisestä vuorovaikutuksesta, mikä lisää transkription ohjauksen joustavuutta, koska yksi proteiini voi toimia kuin kokonainen joukko proteiineja, joilla kullakin on oma vaikutuksensa (aktivaatio, inhibitio tai ei vaikutusta).
Voidaksemme viedä tämän askeleen pidemmälle, voimme kuvitella, että samanlainen ilmiö voi tapahtua, kun koaktivaattorit sitoutuvat aktivaattoreihin. Ehkä erilaiset konformaatiomuutokset indusoituvat samalla tavalla sitoutuneessa proteiinissa riippuen proteiini-proteiini-interaktion tyypistä. Tällaiset konformaatiomuutokset voivat sitten johtaa erilaiseen kykyyn moduloida transkriptiota.
Transkriptiotekijöiden aktivointidomeenit ovat usein glutamiinirikkaita, mutta toiset ovat proliinirikkaita tai happamia. Joissakin tapauksissa happamien tai glutamiinijäämien joukossa on hydrofobisia jäämiä, jotka ovat tärkeitä aktivoinnin kannalta. Tjian (Cell, Vol. 77, 5-8, 8.4.1994) esittää, että hydrofobiset voimat ohjaavat aktivaatiodomeenien yhteenkuuluvuutta kohteidensa kanssa ja että spesifisyys saavutetaan yhteenkuuluvuuselementtien jaksollisuudella.
Geenit transkriboituvat mitattavissa olevin nopeuksin vain, jos oikeat aktivaattorit ovat läsnä ja kykenevät voittamaan repressoreiden vaikutukset.
