Les facteurs de transcription sont des protéines qui se lient à l'ADN afin de réguler l'expression des gènes en favorisant ou en supprimant l'expression des gènes. Par conséquent, ils peuvent être soit des activateurs qui « activent » l'expression des gènes, soit des répresseurs qui « désactivent » l'expression des gènes. L'activation de l'expression génique produit une copie d'ARNm du gène dans un processus connu sous le nom de transcription. Il est gouverné par l'ARN polymérase. Les sites de liaison du facteur de transcription se trouvent au sein des éléments régulateurs du gène, en amont du promoteur. En bref, la fonction principale des facteurs de transcription est de déterminer le moment, l'emplacement et l'efficacité de la transcription.

Domaines clés couverts

1. Que sont les facteurs de transcription - Définition, caractéristiques, familles 2. Comment fonctionnent les facteurs de transcription – Activateurs, Enhancers

Termes clés: activateurs, facteurs de transcription basaux, activateurs, expression génique, répresseurs, facteurs de transcription

Que sont les facteurs de transcription

Un facteur de transcription est une molécule qui régule l'expression d'un gène en activant ou en réprimant la transcription du gène. L'ARN polymérase est l'enzyme qui catalyse la transcription d'un fragment d'ADN appelé gène en une molécule d'ARN. Les facteurs de transcription sont principalement impliqués dans la détermination du temps, de l'emplacement et de l'efficacité de la transcription. La caractéristique clé d'un facteur de transcription est qu'il contient au moins un domaine de liaison à l'ADN (DBD). Environ 10 % des gènes du génome sont codés pour des facteurs de transcription.

Cinq familles de facteurs de transcription qui partagent des caractéristiques structurelles peuvent être identifiées comme ci-dessous.

Familles de facteurs de transcription

Famille de facteurs de transcription	Exemple
Hélice-tour-hélice	1er octobre
Hélice-boucle-hélice	E2A
Doigt de zinc	Récepteur des glucocorticoïdes, protéines GATA
Fermeture éclair basique protéine-leucine	Activator protein-1 (AP-1), facteur de liaison à l'élément de réponse AMP cyclique (CREB)
-feuille motifs	Facteur nucléaire-kB (NF-kB)

Chez les deux procaryotes, les facteurs de transcription facilitent ou empêchent la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En plus de la régulation des gènes, les facteurs de transcription sont également impliqués dans les modifications de la chromatine, l'épissage de l'ARN et les mécanismes de contrôle des siARN.

Comment fonctionnent les facteurs de transcription

Les facteurs de transcription sont les protéines responsables de la régulation de l'expression des gènes. Généralement, l'ARN polymérase doit reconnaître et se lier au promoteur pour l'initiation de la transcription. Le promoteur est la région de l'ADN qui initie la transcription d'un gène particulier. Chez les procaryotes, l'ARN polymérase elle-même se lie à la région promotrice. Cependant, chez les eucaryotes, l'ARN polymérase se lie au promoteur à l'aide d'autres facteurs de transcription appelés facteurs de transcription basaux (généraux).

Les facteurs de transcription se lient aux séquences connues sous le nom de sites de liaison des facteurs de transcription trouvés dans les séquences d'ADN cis-régulatrices du gène, en amont du promoteur. Lors de la liaison, ils facilitent ou empêchent la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. Le site de liaison du facteur de transcription est appelé soit le rehausseur ou silencieux. Les activateurs activent le gène « on » tandis que les silencieux éteignent le gène « ». Les facteurs de transcription qui se lient aux activateurs et activent l'expression génique sont appelés activateurs. Ils aident les facteurs de transcription basaux et/ou l'ARN polymérase à se lier au promoteur. L' action des activateurs est montrée dans la figure 1.

Les facteurs de transcription qui se lient aux silencieux et répriment l'expression des gènes sont appelés répresseurs. Les répresseurs empêchent les facteurs de transcription basaux et/ou les ARN polymérases de se lier au promoteur. Bien que les sites de liaison du facteur de transcription soient séparés de la région promotrice, la flexibilité du brin d'ADN permet à la fois des sites de liaison du facteur de transcription et des régions promotrices de se réunir en formant une boucle d'ADN.

Différents types de gènes sont exprimés dans différents types de tissus. Cette expression génique différentielle est obtenue au moyen de facteurs de transcription. Ces gènes sont composés de plusieurs activateurs ou silencieux.

Conclusion

L'expression des gènes doit être régulée en fonction des besoins de la cellule. Les facteurs de transcription sont responsables de la régulation de l'expression des gènes. Ils se lient soit à la région amplificatrice soit à la région silencieux, en amont du promoteur du gène. Les facteurs de transcription qui se lient aux régions amplificatrices sont appelés activateurs et ceux qui se lient aux silencieux sont appelés répresseurs. Les activateurs facilitent la liaison de l'ARN polymérase à la région promotrice tandis que les répresseurs empêchent la liaison de l'ARN polymérase à la région promotrice.

Référence:

1. « Facteurs de transcription ». Khan Academy, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Facteurs de transcription» de Kelvinsong - Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia