- Vị trí gắn với vùng tăng cường phiên mã (enhancer) Còn gọi là gen tăng cường, là những trình tự DNA được gắn với các tác nhân hoạt hóa để kích thích phiên mã của các gen kề bên, chúng có thể tác động qua một khoảng cách xa
3. Các yếu tố giúp RNA polymerase khởi đầu phiên mã
Trong khi RNA polymerase của prokaryote chỉ cần thêm một yếu tố khởi đầu là σ để khởi động phiên mã thì RNA polymerase của eukaryote phải cần nhiều yếu tố khởi đầu, các yếu tố này được gọi là các yếu tố phiên mã tổng quát. Mặt khác, sự khởi đầu phiên mã ở eukaryote còn phải đối mặt với hiện tượng các DNA được đóng gói trong nucleosome và các dạng cao hơn của cấu trúc chromatin. Điều này đòi hỏi phải có nhiều yếu tố khác thêm vào để giúp khởi động quá trình phiên mã.
3.1. Vai trò của các yếu tố phiên mã tổng quát
Các yếu tố phiên mã tổng quát giúp RNA polymerase vào đúng vị trí trên promoter, giúp tách hai sợi đơn của DNA ra để phiên mã được bắt đầu, và giải phóng RNA polymerase khỏi promoter một khi phiên mã đã được khởi động xong để đi vào giai đoạn kéo dài.
Các yếu tố này được gọi là “tổng quát” vì chúng gắn trên tất cả các promoter được sử dụng bởi RNA polymerase II. Do đó, chúng được viết tắt là TFII (transcription factor for polymerase II), bao gồm TFIIA, TFIIB...
Như đã mô tả ở trên, nhiều promoter của eukaryote chứa hộp TATA. Hộp này được nhận dạng bởi một tiểu đơn vị của TFIID là TBP (TATA binding protein: protein gắn TATA). Phức hợp TBP-DNA tạo nên một cái nền để thu hút các TFII khác và RNA polymerase đến promoter. In vitro, các yếu tố phiên mã tổng quát khác đến gắn vào promoter theo thứ tự sau: TFIIA, TFIIB, TFIIF cùng RNA polymerase II, TFIIE và TFIIH. Sau đó, vùng promoter được mở xoắn. Khác với vi khuẩn, sự mở xoắn ở đây cần có năng lượng cung cấp từ sự thủy phân ATP nhờ TFIIH (yếu tố này có hoạt tính giống helicase).
Sau đó cũng xảy ra hiện tượng khởi đầu sẩy giống như ở prokaryote cho đến khi có sự biến đổi về cấu hình nhằm giải phóng RNA polymerase II khỏi promoter và đi vào giai đoạn kéo dài. Tuy nhiên, ở đây có một bước mà không tìm thấy ở prokaryote đó là sự gắn thêm các gốc phosphate vào đuôi của RNA polymerase (đuôi này còn được gọi là CTD: carboxyl terminal domain). Sự phosphoryl hóa này cũng được xúc tác bởi TFIIH nhờ hoạt tính protein kinase của nó (Hình 5.3).
3.2. Vai trò của các tác nhân hoạt hóa, phức hợp trung gian và enzyme biến đổi chromatin.
Ngoài các yếu tố phiên mã tổng quát, RNA polymerase II còn cần sự hỗ trợ của các yếu tố khác (Hình 5.4).
Đầu tiên, cần có các tác nhân hoạt hóa phiên mã (transcriptional activator) đến gắn vào các trình tự đặc hiệu trên DNA (các enhancer) để hấp dẫn RNA polymerase II đến vị trí bắt đầu phiên mã. Sự hấp dẫn này cần thiết để RNA polymerase II và các yếu tố phiên mã tổng quát vượt qua trở ngại khi gắn với DNA được đóng gói trong chromatin. Tiếp đến, sự khởi đầu phiên mã in vivo còn cần sự hiện diện của các protein tạo thành phức hợp trung gian (mediator complex). Phức hợp này cho phép tác nhân hoạt hóa tác động tốt lên RNA polymerase II và các yếu tố phiên mã tổng quát.
Cuối cùng, sự phiên mã còn cần các enzyme biến đổi chromatin, bao gồm phức hợp tái tạo mô hình chromatin (chromatin remodeling complex) và enzyme histone acetylase. Cả hai có tác dụng giúp cho bộ máy khởi đầu phiên mã có thể gắn vào DNA trong chromatin một cách dễ dàng.