Transcriptieinitiatiemachinerie

Transcriptieinitiatiemachinerie is de term die het geheel van eiwitten en enzymen beschrijft die nodig is om transcriptie bij een gen te starten. Het omvat de moleculaire stappen en interacties tussen promotorregio's, chromatineregeling en de opbouw van het RNA-polymerasecomplex zodat RNA-synthese kan beginnen. De exacte samenstelling varieert tussen organismen, maar het doel blijft hetzelfde: DNA openen, RNA-polymerase positioneren en beginnen met RNA-synthese.

Bij bacteriën bestaat de initiatie-machinerie uit RNA-polymerase holoenzyme, dat een sigma-factor omvat voor promotorherkenning. De herkenning gebeurt aan promotorconsenussequenties zoals de -35- en -10-regio's, waarna een open complex wordt gevormd en abortieve RNA-synthese plaatsvindt totdat het polymerase overgaat in elongatie.

Bij eukaryoten is de transcriptie initiatie machinerie complexer en omvat RNA-polymerase II, algemene transcriptiefactoren (bijv. TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH), en een mediator- en chromatineregelingsapparaat. Promotorelementen (zoals TATA-box, initiator) en afstandscontrolelementen (enhancers) faciliteren binding. De pre‑initiation complex vormt zich op de promoter en open DNA wordt gevormd; na abortieve initiatie volgt promoter clearance en overgang naar elongatie, vaak geholpen door P-TEFb en andere factoren. Epigenetische modificaties en chromatin remodeling regelen toegang tot DNA.

Regulatie vindt plaats via signalen die transcriptiefactoren en chromatin-modificerende en co-activatoren recruteren; fouten in initiatiemachinerie kunnen leiden tot afwijkende genexpressie en ziekten. In biotechnologie wordt begrip van dit proces gebruikt in transcriptie-assays en in het ontwerp van genregulatie-strategieën.