Процесс
транскрипции
начинается с прикрепления
РНК-полимеразы
, катализирующей синтез
иРНК
, к определенному участку ДНК, называемому промотором (Р). Когда молекула
репрессора "садится" на операторный участок, она
"закрывает" промотор, тем самым препятствуя связыванию с ним
РНК-полимеразы и началу транскрипции.
В 1964 г. Ф. Жакобом, А. Уллманом
и Ж. Моно была сформулирована концепция промотора как особого регуляторного
элемента в составе lac-оперона E.coli . После
этого были описаны промоторные мутации и высказано предположение, что
промоторные участки оперона должны распознаваться молекулами РНК-
полимеразы, а также заключать в себе сайт инициации транскрипции.
Структура обобщенного минимального промотора для
холофермента РНК-полимеразы (Eсигма70) эубактерий схематически
представлена на рис. I.4,б .
Такие промоторы содержат две канонические последовательности: область -35,
обычно расположенную между нуклеотидами в положениях -30 и -35, и область
-10, локализованную между нуклеотидами -7 и -10. Обе эти последовательности
специфически взаимодействуют с двумя участками полипептидной цепи сигма70,
называемыми сигма4.2 и сигма2.4. Расстояние между этими
последовательностями оказывает влияние на активность промотора. Длина
отрезка в 17 п.о. является оптимальной. Среди других последовательностей,
оказывающих влияние на активность промоторов, но не являющихся
универсальными, следует упомянуть так называемый UP-элемент - АТ- богатую
последовательность, центр которой находится в положении - 52 у промотора P1
гена rrnB, кодирующего рРНК . С этим участком
взаимодействует альфа-субъединица РНК-полимеразы. У нескольких других
промоторов был обнаружен TG-элемент (центр - в положении - 15 или -14),
мутации в котором снижают активность этих промоторов.
Влияние мутаций в
областях -10 и -35 на активность промотора коррелирует с тем, насколько
новая мутантная последовательность соответствует канонической. Однако в
ряде случаев наблюдаются отклонения от этого правила, что позволило
идентифицировать последовательности, важные для функционирования этих
промоторов in vivo, с центрами в положениях -43 (область USR - upstream region ), а также между
нуклеотидами в положениях - 1 и +20 (область DSR -
downstream region ). Эти последовательности не требуются для узнавания
промотора РНК-полимеразой, однако облегчают процесс освобождения промотора
после инициации транскрипции
.