cis dan trans acting elements

Cis-acting
Cis-acting berarti "aksi dari molekul yang sama".
Dalam konteks pengaturan transkripsi, cis-acting element biasanya berupa urutan DNA, yang bersama-sama dengan faktor transkripsi ataupun trans-acting element lain, mengatur ekspresi gen di dalam kromosom yang sama. "Operator" pada lac-operon adalah contoh dari cis-acting element. Urutan DNA ini diikat oleh represor yang mencegah transkripsi dari gen-gen di sebelahnya. Operon lac dengan demikian "act in cis" dlam pengaturan gen-gen tersebut (dan operator itu sendiri tidak mengkode protein atau RNA apapun).

Trans-acting
Trans-acting berarti "aksi dari molekul yang berbeda".
Dalam konteks pengaturan transkripsi, trans-acting element biasanya merupakan urutan DNA yang mengandung gen. Gen ini mengkode protein (atau bisa juga microRNA atau molekul lain) yang akan digunakan untuk mengatur gen target lain. Trans-acting element bekerja melalui perantara protein atau RNA yang dikodenya untuk memengaruhi gen target (sebagai pembanding, cis-acting element tidak mengkode protein ataupun RNA). Trans-acting element dan protein/RNA yang dikodenya dengan demikian "act in trans" pada gen target tersebut.

Cis-acting elemen - sekuens DNA di sekitar bagian struktural gen yang diperlukan untuk ekspresi gen
Seperti yang telah kita sebutkan beberapa gen ditranskripsi tampaknya terkoordinasi. Sebagai contoh, anggota yang berbeda dari protein penyimpanan atau keluarga fotosintetik protein disajikan pada saat yang sama dalam pembangunan. Gen ini memiliki kesamaan urutan modul yang mengontrol koordinat regulasi. Modul ini disebut elemen respon. Elemen ini kelas elemen cis-acting.
Fitur Elemen Respon
• berisi urutan konsensus pendek
• modul terkait tetapi tidak identik
• tidak tetap di lokasi tetapi biasanya dalam waktu 200 pb hulu dari awal transkripsi
• satu elemen biasanya cukup untuk memberi respon regulasi
• dapat ditemukan dalam promotor atau pemicu
• diasumsikan bahwa protein spesifik mengikat unsur dan keberadaan protein yang perkembangannya diatur
-Bertindak faktor Trans - faktor, biasanya dianggap protein, yang mengikat ke-bertindak urutan cis untuk mengendalikan ekspresi gen
Kami belum membahas faktor-faktor trans-acting belum. Apa adalah beberapa sifat faktor trans-acting berbeda:
• subunit RNA polimerase
• mengikat RNA Polymerase untuk menstabilkan kompleks inisiasi
• mengikat untuk semua promotor pada sekuens tertentu tetapi tidak untuk RNA Polymerase (faktor TFIID yang mengikat ke kotak TATA)
• mengikat ke beberapa promotor dan diperlukan untuk inisiasi transkripsi, ini adalah regulator positif dari ekspresi gen
Faktor-faktor yang mengikat untuk urutan modul konsensus mengikat bisa untuk setiap promotor yang berisi urutan. Mengikat beberapa faktor, misalnya, faktor trans-acting beberapa masing-masing dengan salah satu dari empat sifat yang disebutkan di atas, mungkin penting untuk inisiasi transkripsi. Enhancer, yang biasanya memiliki konsensus 72 bp urutan ulangi, memiliki situs untuk faktor trans-acting ganda untuk mengikat. Jadi gen dengan enhancer mungkin memerlukan beberapa kompleks yang akan dibangun untuk ekspresi gen yang akan dimulai.
Fungsi Dari Faktor Transkripsi
• mengenali urutan DNA target
• berinteraksi dengan faktor-faktor transkripsi lain
Faktor-faktor ini trans-acting dapat mengendalikan ekspresi gen dalam beberapa cara:
• faktor yang dapat dinyatakan dalam cara jaringan tertentu (peraturan spasial)
• faktor yang dapat dinyatakan dalam pada waktu tertentu dalam pembangunan (peraturan temporal)
• Faktor mungkin memerlukan modifikasi (fosforilasi)
• faktor yang dapat diaktifkan oleh ligan mengikat
• mungkin faktor diasingkan sampai sinyal lingkungan yang memadai memungkinkan untuk berinteraksi dengan DNA nuklir
Setiap faktor transkripsi memiliki motif yang khas. Motif-motif ini adalah struktur pendek yang terdiri dari hanya sebagian kecil dari protein. Motif ini digunakan untuk menentukan kelas khusus faktor trans-acting. Berikut ini adalah contoh-contoh spesifik faktor trans-akting, masing-masing dengan motif pasti dan spesifik.
• steroid reseptor
• seng jari protein - Zn + + mengikat di situs tertentu
• leusin ritsleting protein - leusin muncul setiap tujuh asam amino di daerah protein
Sekarang kita perlu melihat bagaimana eksperimen yang dilakukan yang menentukan bahwa faktor mengikat trans-acting ke promotor atau penambah. Teknik prinsip ini disebut assay keterbelakangan gel. Prinsip menggarisbawahi prosedur ini adalah bahwa molekul DNA menunjukkan mobilitas yang lambat ketika terikat oleh protein daripada ketika telanjang. Percobaan ini dilakukan pada gel poliakrilamid bawah kondisi ionik rendah.
Langkah assay keterbelakangan gel
1. Mengidentifikasi wilayah promotor bunga.
2. Membuat protein nuklir ekstrak kasar dari tahap perkembangan bahwa gen dari bunga
3. diungkapkan.
4. Campur fragmen promotor kepentingan dengan ekstrak kasar.
5. Jalankan contoh berikut:
o a. free promotor fragmen
o b. promotor fragmen + campuran ekstrak kasar
o c. ekstrak kasar + pesaing + fragmen promotor



Di bidang biologi molekular , cis-akting, secara umum, berarti "bertindak dari yang sama molekul "(yaitu, intramolekul ). Ini mungkin dianggap sebagai kebalikan dari trans-akting , yang, secara umum, berarti "bertindak dari molekul yang berbeda" (yaitu, antarmolekul ).
Dalam konteks transkripsi regulasi, elemen cis-acting biasanya dianggap DNA urutan itu, melalui faktor transkripsi atau elemen trans-acting lain atau faktor-faktor, mengatur ekspresi dari gen yang sama pada kromosom . [1] The "operator" dalam yang operon lac adalah contoh dari akting regulasi urutan-cis. Ini urutan DNA terikat oleh represor lac , yang, pada gilirannya, mencegah transkripsi dari gen yang berdekatan pada molekul DNA yang sama. Operator lac, sehingga dianggap "bertindak cis" pada regulasi gen di dekatnya. Operator sendiri tidak kode untuk setiap protein atau RNA .
Di bidang biologi molekular , trans-acting (trans-peraturan, trans-peraturan), secara umum, berarti "bertindak dari molekul yang berbeda" (yaitu, antarmolekul ). Ini mungkin dianggap sebagai kebalikan dari cis-acting (cis-peraturan, cis-peraturan), yang, secara umum, berarti "bertindak dari molekul yang sama" (yaitu, intramolekul ).
Dalam konteks transkripsi regulasi, sebuah acting elemen trans biasanya merupakan DNA urutan yang berisi gen . Ini kode gen untuk protein (atau microRNA atau molekul diffusible lainnya) yang akan digunakan dalam peraturan lain gen target. [1] The-bertindak gen trans mungkin pada sama kromosom dengan gen target, namun kegiatan tersebut adalah melalui protein perantara atau RNA yang encode. Cis-akting elemen, di sisi lain, jangan kode untuk protein atau RNA. Baik gen trans-acting, dan protein / RNA yang encode dikatakan "bertindak di trans" dalam gen target.
A-peraturan elemen cis atau cis-elemen adalah wilayah DNA atau RNA yang mengatur ekspresi gen terletak di bahwa molekul DNA yang sama (sering kromosom ). Istilah ini dibangun dari bahasa Latin cis kata, yang berarti "pada sisi yang sama sebagai". Peraturan ini-elemen cis sering situs pengikatan untuk satu atau lebih -akting faktor trans . Sebuah cis-elemen mungkin terletak 5 'dengan urutan pengkodean gen ini mengontrol (di daerah promoter atau lebih hulu), dalam intron , atau 3 'untuk gen coding urutan, baik di daerah atau untranscribed diterjemah.
Sebaliknya, peraturan-elemen trans adalah faktor diffusible, biasanya protein, yang dapat memodifikasi ekspresi gen jauh dari gen yang awalnya ditranskrip untuk menciptakan mereka. Misalnya, faktor transkripsi yang mengatur gen di kromosom 6 mungkin sendiri telah ditranskripsi dari gen pada kromosom 11 . Istilah ini dibangun dari bahasa Latin trans akar, yang berarti "di seberang".
Untuk meringkas, elemen cis-peraturan yang hadir pada molekul DNA yang sama dengan gen tersebut mengatur bahwa unsur-unsur trans-peraturan dapat mengatur gen jauh dari gen dari yang mereka ditranskrip.


Kami menyelidiki cis-acting elemen dan trans-acting protein yang dibutuhkan untuk penghambatan transkripsional dari horomone gonadotropin-releasing (GnRH) gen oleh human chorionic gonadotropin (hCG) dalam GT1-7 neuron. Transien transfeksi dari GT1-7 neuron dengan daerah 5'-mengapit dari tikus GnRH fusi gen-luciferase konstruksi mengungkapkan bahwa sepasang 53-basa (pb) urutan antara -126 dan -73 bp diperlukan untuk menghambat hCG. Nuklir ekstrak dari GT1-7 neuron mengandung 110 - dan 95-kDa protein yang membentuk dua kompleks dengan urutan 53-bp. Protein ini tidak berhubungan dengan Fos, protein respon cAMP elemen-mengikat, Oktober-1, atau reseptor progesteron, dan hCG pengobatan selektif meningkatkan protein 95-kDa. DNase Saya footprinting dengan GT1-7 sel nuklir ekstrak dilindungi wilayah -99 ke-79-bp, yang berisi tidak sempurna disebut AP-1 situs (-99 ke -94 bp) dan dua sekuens palindromic AT-kaya (-91 untuk bp -87 dan -85 untuk -81 bp). The mutagenesis daerah AT-kaya, tetapi bukan AP-1 situs, mengakibatkan hilangnya DNA mengikat protein 95-kDa dan efek penghambatan hCG. Secara ringkas, hasil kami konsisten dengan hCG mendorong sebuah-bertindak-kDa protein trans 95, yang mengikat -91 - bp AT-kaya urutan-81-untuk di-mengapit wilayah 5'menghambat transkripsi gen GnRH.
The decapeptide hipotalamus, hormon gonadotropin releasing (GnRH), 1 memainkan peran sentral dalam reproduksi dengan mengontrol sintesis dan pelepasan luteinizing hormon (LH) dan follicle-stimulating hormone dari hipofisis anterior (, 1 , 2 ). Sintesis dan pelepasan GnRH itu sendiri adalah subyek dengan peraturan oleh berbagai agen ( 3 , 4 ). Studi-studi di neuron GnRH hipotalamus terhambat oleh kenyataan bahwa mereka hadir dalam jumlah kecil dan panen mereka dalam jumlah yang diperlukan untuk kebanyakan studi sangat sulit ( 5-7 ). Pengembangan diabadikan GnRH mengandung GT1-7 neuron oleh oncogenesis ditargetkan telah memungkinkan peneliti untuk membuat kemajuan pesat dalam memahami mekanisme regulasi dalam sintesis dan pelepasan GnRH ( 8 , 9 ). Salah satu kemajuan adalah bahwa GT1-7 neuron telah terbukti mengandung LH fungsional / human chorionic gonadotropin (hCG) reseptor ( 10 , 11 ), dan reseptor-reseptor ini diperlukan untuk menghambat transkripsional gen GnRH oleh hCG eksogen dalam dosis- dan waktu-bergantung dan secara spesifik hormon ( 10 ). Temuan ini mendukung kemungkinan adanya mekanisme feedback loop pendek pertama diusulkan 30 tahun yang lalu, dalam sintesis dan pelepasan LH ( 12 ). Perlakuan GT1-7 neuron dengan hCG di bawah kondisi yang menghambat sintesis GnRH, mengaktifkan protein kinase A, meningkatkan sintesis protein baru, meningkatkan kadar protein respon cAMP terfosforilasi elemen-mengikat (CREB) dan c-Fos dan c -Juni protein, dan penurunan tingkat reseptor GnRH ( 13 , 14 ). Penelitian ini difokuskan pada menyelidiki cis-acting elemen dan trans-acting protein yang dibutuhkan untuk transkripsional penghambatan gen GnRH oleh hCG dalam GT1-7 neuron.