2) σ-фактора
3) ТАТА-бокса
4) праймера
Инициация транскрипции у эукариот требует участия комплекса общих транскрипционных факторов, которые обеспечивают распознавание промотора, рекрутирование РНК-полимеразы и формирование прединициаторного комплекса. Для транскрипции генов, кодирующих белки, основную роль играет РНК-полимераза II и набор факторов TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF и TFIIH. В состав TFIID входит TBP-белок, связывающийся с промотором, а TFIIH участвует в локальном расплетании ДНК и фосфорилировании карбоксильного домена полимеразы, что необходимо для перехода к элонгации.
У прокариот распознавание промотора преимущественно осуществляет σ-фактор, ассоциированный с каталитическим ядром РНК-полимеразы; поэтому отдельный сложный комплекс общих транскрипционных факторов не формируется. ТАТА-бокс является лишь одним из возможных элементов эукариотического промотора и присутствует не во всех генах. Праймер необходим для репликации ДНК, поскольку ДНК-полимераза не может начать синтез de novo, тогда как РНК-полимераза инициирует синтез РНК без предварительного праймера.
| Критерий | Эукариоты | Прокариоты |
|---|---|---|
| Основной фермент транскрипции белок-кодирующих генов | РНК-полимераза II | Единая бактериальная РНК-полимераза |
| Распознавание промотора | Обеспечивается общими и специфическими транскрипционными факторами | В основном обеспечивается σ-фактором |
| Прединициаторный комплекс | Включает РНК-полимеразу II, TBP/TFIID и другие факторы TFII | Формируется комплексом РНК-полимеразы с σ-фактором |
| Типичные промоторные элементы | ТАТА-бокс, инициатор, BRE, Inr; набор элементов вариабелен | Консенсусные области −35 и −10, или Pribnow-бокс |
| Необходимость праймера | Отсутствует: РНК-полимераза начинает синтез de novo | Отсутствует: РНК-полимераза также синтезирует первый нуклеотид без праймера |
| Влияние хроматина | Доступность промотора зависит от нуклеосом, ремоделирования хроматина и эпигенетических меток | Нуклеосомная организация отсутствует; регуляция проще |
| Дополнительная регуляция | Активаторы, репрессоры, энхансеры и комплекс Mediator регулируют сборку и активность комплекса | Регуляторы непосредственно влияют на связывание РНК-полимеразы и σ-фактора с промотором |
Нарушения генов транскрипционных факторов или регуляторных участков промоторов могут приводить к снижению экспрессии генов и развитию наследственных заболеваний. При интерпретации вариантов в некодирующих областях оценивают их расположение относительно промоторов, энхансеров и сайтов связывания транскрипционных факторов. Таким образом, наличие многоэтапного белкового аппарата распознавания промотора является принципиальным отличием эукариотической инициации транскрипции.