Promotorsequenz

Eine Promotersequenz ist eine DNA-Region vor einem Gen, die die Transkription initiiert und reguliert, indem sie RNA-Polymerase und Transkriptionsfaktoren anzieht. Sie bestimmt, wann, wo und wie stark ein Gen transkribiert wird.

In Prokaryoten und Archaeen liegen Promotoren typischerweise stromaufwärts des Transkriptionsstartpunkts. Bakterielle Promotoren enthalten häufig die -35- und -10-Regionen (Konserven TTGACA bzw. TATAAT) sowie eine Transkriptionsstartstelle (+1). Die Übereinstimmung mit dem Konsensus, der Abstand zwischen -35, -10 und dem Startpunkt sowie der σ-Faktor legen die Stärke der Transkription fest.

Bei Eukaryoten besteht der Kernpromotor aus Elementen rund um den Transkriptionsstart, zu denen oft die TATA-Box gehört, daneben Inr (Initiator) und das Downstream Promoter Element (DPE). Proximale Promotorbereiche enthalten CAAT- und GC-Boxen, an die Transkriptionsfaktoren binden. Regulatorische Elemente wie Enhancer oder Silencer können weit entfernt liegen und die Transkriptionsrate durch DNA-Faltung beeinflussen.

Promotoren eignen sich in der Biotechnologie zur feinen Abstimmung der Genexpression. Mutationen oder der Austausch von Promotoren verändern die Transkriptionsstärke; häufig verwendete Promotoren sind T7, CMV oder Lac in verschiedenen Organismen. In der Genregulation spielen zudem epigenetische Mechanismen, Methylierung und Chromatinstruktur eine Rolle.

Die Identifizierung und Analyse von Promotersequenzen erfolgt durch Sequenzanalyse, Promotorvorhersage und experimentelle Validierung. Promotorforschung ist zentral für Grundlagenforschung, Genexpression-Engineering und Therapeutika-Entwicklung.