cisElemente

CisElemente, auch cis-regulatorische Elemente genannt, sind DNA-Sequenzen, die die Transkription eines benachbarten Gens auf demselben DNA-Molekül regulieren. Sie dienen als Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren, Chromatinmodifikatoren und andere regulatorische Proteine und wirken oft auf das benachbarte Gen, im Gegensatz zu trans-aktiven Faktoren, die als eigenständige Moleküle wirken. CisElemente umfassen promoternahe Sequenzen sowie distale regulatorische Elemente.

Zu den wichtigsten Typen gehören Promotoren, Enhancer, Silencer, Insulatoren sowie Elemente in 5'- und 3'-UTRs. Promotoren markieren den Transkriptionsstart und binden direkt die Basaltranskriptionsmaschine. Enhancer und Silencer können weit vom promotor entfernte Sequenzen sein und die Transkriptionsaktivität in Gewebe- oder Stimulationsspezifik beeinflussen. Insulatoren begrenzen die Interaktion benachbarter regulatorischer Regionen und schützen Genabschnitte vor unerwünschten regulatorischen Einflüssen. UTRs steuern mRNA-Stabilität, Translationsrate und Lokalisation der Transkripte.

Die Funktion von CisElementen hängt mit ihrer Lage, ihrer Bindungsspezifität und der Chromatin-Kontext ab. Sie arbeiten oft durch DNA-Schleifen, die Distanz zwischen Element und Promotor überbrücken, und durch Chromatinzustand, Histonmodifikation sowie DNA-Methylierung, die Zugänglichkeit regulieren.

In der Forschung werden CisElemente durch Genomik-Ansätze identifiziert, etwa Motivanalyse, ChIP-seq, DNase- oder ATAC-seq, sowie durch funktionale Tests wie Reporterassays oder CRISPR-basierte Modifikationen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Steuerung der Genexpression in Entwicklung, Gewebe-Spezifität und Erkrankungen.