Promootoreista

Promootoreista ovat DNA-sekvenssejä, jotka sijaitsevat yleensä geenin edessä ja säätelevät transkriptioiden aloitusta. Ne toimivat RNA-polymeraasin sitoutumis- ja aloituspaikkoina sekä määrittävät, milloin ja miten nopeasti geeni transkriptoidaan. Promootoreiden vahvuus ja säätely riippuvat sekä perusnelementeistä että mukana olevista säätelytekijöistä, kuten enhansseista, silensseistä ja kromatiinin tilasta. Ne voivat olla yleisesti aktiivisia tai solu- ja tilakohtaisesti säädeltyjä, ja niiden toiminta määräytyy solutyypin sekä ympäristön mukaan.

Rakenteeltaan promootoreita erotetaan bakteereilla ja eukaryooteilla. Bakteerien promootorit sisältävät tyypillisesti -35 ja -10 -alueet, joihin sigma-faktori kiinnittyy ja jotka auttavat transkriptioalun aloittamisessa. Eukaryoottisilla promootoreilla on yleensä monimutkaisempia rakenteita ja niihin voi sisältyä TATA-laatikko sekä muita elementtejä, kuten Initiator (Inr) ja GC-rikkaita alueita. Promootoreiden läheisyydessä ja kaukaisemmissakin alueissa tapahtuvaa säätelyä kontrolloidaan transkriptiofaktoreilla sekä kromatiinin modificaatioilla.

Käytännössä promootoreita käytetään tutkimuksessa ja bioteknologiassa. Niillä ilmaistavia geenejä voidaan säätää laboratorio-olosuhteissa esimerkiksi promootori-reporter-analyyseilla sekä ilmaisun optimoimiseksi. Esimerkkejä käytetyistä promootoreista ovat vahvat eukaryoottiset promootorit kuten CMV- ja SV40-promootorit sekä bakteereissa yleisesti käytetyt lac- tai T7-promootorit. Synthetisessä biologiassa suunnitellaan promootoreita, jotta ilmaisua voidaan hallita tarkasti ja monimutkaisia säätelyverkkoja rakennetaan.

Promootoreista ja niiden sääntelystä on tullut keskeinen osa genomiikkaa, geeninsiirtoa ja bioteknologista tuotekehitystä. Ymmärrys niiden toiminnasta mahdollistaa geenien ilmentymän tarkemman hallinnan sekä tutkimuksessa että teollisissa sovelluksissa.