真核生物と原核生物のプロモーターの主な違い

転写は、コード化されたDNA配列に格納されている遺伝情報をmRNA配列に変換するプロセスである。転写ユニットの5'末端に位置する特定の領域が、このプロセスを開始させる。この領域はプロモーター領域と呼ばれる。これらのプロモーターは、通常、転写開始点の近くに位置している。プロモーターの長さは100bpから1000bpまで様々です。プロモーターは生物の種類によって異なる。真核生物と原核生物のプロモーターは異なる。原核生物では、-10プロモーター、-35プロモーター、上流エレメントの3つのプロモーター配列しか存在しない。真核生物のプロモーターには、TATAボックス、プロモーターエレメント、GCボックス、CAATボックスなど様々な要素があり、これが原核生物のプロモーターとの大きな違いである。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 真核生物プロモーターとは 3. 原核生物プロモーターとは 4. 真核生物と原核生物のプロモーターの類似点 5. 並べて比較 - 真核生物と原核生物のプロモーター表形式 6. まとめ

真核プロモーターは何ですか？

コアプロモーター、プロキシマルプロモーター、ディスタルプロモーターの3つの主要な構成要素が一緒になってプロモーターを形成しているのです。真核生物では、プロモーターよりも高度に複雑で多様なプロモーターエレメントが数多く存在することが分かっています。真核生物のプロモーターはこのように複雑であるため、DNAは自ら折り畳む能力を持っていることが分かってきた。このことは、多くの制御配列が転写部位から数キロメートル離れたところに位置しているにもかかわらず、その作用が起こるという事実も説明できる。これらの真核生物のプロモーターは、幅広いDNA配列に対応する能力を持っています。

図01：真核生物のプロモーター

真核生物のプロモーターの例としては、Pribnow-box（TATA-box）、GC-box、CAAT-boxなどがある。TATA-boxの文脈では、5'-TATAA-3'配列がコアプロモーター領域に存在する。TATAボックスには、転写因子タンパク質とヒストンが結合する。転写因子タンパク質がTATA-boxに結合することで、RNAポリメラーゼの結合が助長され、結果として転写複合体が形成される。簡単に言うと、これらのタンパク質が結合することで、転写が促進されるのです。ヒストンがTATAカセットに結合すると、この過程が阻害される。このように、TATAカセットは真核細胞において転写速度を制御する重要なプロモーターエレメントである。

原核生物プロモーターは何ですか？

原核生物では、転写に関与するプロモーターはシグマ因子と呼ばれる関連因子によって認識される。シグマ因子は異なるプロモーター配列に固有である。このように、1つのシグマ因子は1つのコアプロモーター配列を認識すると言われています。これは原核生物の転写プロセス特有のもので、RNAポリメラーゼとシグマ因子が協力して正しいプロモーター領域を認識し、転写複合体を形成しているのである。

原核生物のプロモーターには、3つのプロモーターエレメントしかない。原核生物は真核生物に比べてプロモーター要素の関与が少ないことが、転写過程が複雑でない主な理由である。原核生物における3つのプロモーター要素のうち、重要な短鎖DNA配列は2つある。これらの配列は、その位置によって分類される。これらは、-10プロモーターまたはエレメント（すなわち、転写開始点から10bp上流）と、-35プロモーターまたはエレメント（すなわち、転写開始点から35bp上流）である。

図02：原核生物のプロモーター

10 プロモーターは、真核生物のTATAボックスやPribnowボックスに相当し、原核生物の転写開始の重要な構成要素である35。プロモーターはTTGACA配列からなり、原核生物の転写速度制御に積極的に関与している。

真核生物と原核生物プロモーターの共通点

• どちらのタイプでも、プロモーターはエンハンサー、サイレンサー、インシュレーター、境界要素など、異なるDNA制御配列によって制御されている。
• プロモーターとは、原核生物および真核生物において転写を開始させる配列のことである。
• プロモーターは、DNA配列である。

真核生物と原核生物プロモーターの違い

概要 - 真核生物 vs. 原核生物プロモーター

プロモーターは、転写プロセスの開始に関与するDNAの領域である。これらのプロモーターは、通常、転写開始点の上流に位置している。プロモーターの主な部分は、コアプロモーター、プロキシマルプロモーター、ディスタルプロモーターの3つです。真核生物では、原核生物よりも複雑で多様なプロモーター領域が多数存在する。真核生物のプロモーター要素の例としては、Pribnow box (TATA box)、GC box、CAAT boxなどがある。原核生物では、-10エレメント（転写開始点から10bp上流に位置する）と-35エレメント（転写開始点から35bp上流に位置する）の2つの主要な重要なプロモーターエレメントが存在します。10プロモーターは転写を開始し、-35プロモーターは転写を制御する。この2種類のプロモーターは、エンハンサー、サイレンサー、インシュレーター、境界要素など、異なるDNA制御配列によって制御されている。これが真核生物と原核生物のプロモーターの違いである。

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引用

1. Kanhere, A. "Structural properties of promoters: similarities and differences between Prokaryotes and eukaryotes**", Nucleic Acids Research, vol. 33, no. 10, February 2005, pp. 3165-3175.プロモーター」Addgene.