Promotorstyrka – förmågan att driva transkription – beror på flera molekylära egenskaper. Att förstå dessa möjliggör rationell design av syntetiska promotorer för bioteknik och genteknik.
Stora bestämningsfaktorer
1. Kärnpromotorelement
- TATA-box (konsensus TATAAA, ~25–35 bp uppströms TSS): Högaffinitetsbindningsplats för TFIID (TBP), nuklear preinitieringskomplex (PIC). Avvikelser minskar styrkan.
- Initiator (Inr), DPE, BRE, MTE – alternativa/kärnelement som kan kompensera för svag/frånvarande TATA.
2. Transkriptionsfaktorbindningsplatser (TFBS)
- Antal, affinitet och arrangemang av platser för aktiverare (förstärker) och repressorer (tystar).
- Kooperativ bindning och synergi mellan faktorer förstärker utdata.
3. Promotörsarkitektur
- Optimalt avstånd mellan kärnelement och TSS (~25–30 bp).
- Närvaro av enhancers, silencers, upstream activating sequences (UAS) inom eller nära promotor.
4. Epigenetiska modificationer
- DNA-metylering vid CpG-öar i promotor → hämmar transkription genom att blockera TF-bindning och rekrytera metylbindande proteiner/histon deacetylaser.
- Histonmodificationer: H3K4me3 (aktiv), H3K27me3 (repressiv), acetylering (öppen kromatin).
5. Kromatinkontext
- Eukromatin (öppen, tillgänglig) → tillåtande.
- Heterokromatin (kondenserad) → repressiv.
- Nukleosomes positionering över viktiga TFBS kan blockera tillgång.
6. Tillgänglighet av transkriptionsfaktorer
- Celltypsspecifik expression, posttranslatoriska modificationer, kofaktorinteraktioner och subcellulär lokalisering bestämmer funktionell TF-koncentration.
Dessa lager integreras för att sätta precisa expressionsnivåer i tid, rum och svar på signaler.
