7SK、U6和H1启动子

RNA聚合酶Pol III独特地转录小的非编码RNAs,包括5S rRNA(1型)、tRNAs(2型)和其他一些小RNAs(3型),如U6 snRNA。Pol III启动子可以分成三类:类型1、类型2和类型3。其中类型1和类型2启动子位于转录起点的下游,它们分别转录5S rRNA和tRNA,类型3启动子则位于转录起点的上游。

在转录起点下游的类型1启动子包含boxA和boxC两个核心元件;在转录起点下游的类型2启动子则包含boxA和boxB两个核心元件;而在转录起点上游的类型3启动子则由PSE(proximal sequence element)、OCT(octamer motif)和TATA盒三种核心元件组成。

本文主要介绍三种3型Pol III启动子7SK、U6和H1启动子的序列、转录起始位点及它们的一些特点。

加粗部分为TATA盒,绿色背景为+1位

人7SK 启动子:

CTGCAGTATTTAGCATGCCCCACCCATCTGCAAGGCATTCTGGATAGTGTCAAAACAGCCGGAAATCAAGTCCGTTTATCTCAAACTTTAGCATTTTGGGAATAAATGATATTTGCTATGCTGGTTAAATTAGATTTTAGTTAAATTTCCTGCTGAAGCTCTAGTACGATAAGTAACTTGACCTAAGTGTAAAGTTGAGATTTCCTTCAGGTTTATATAGCTTGTGCGCCGCCTGGGTACCTCG

假定的转录起点(+1)与TATA box间隔24nt。研究人员调查发现,NCBI数据库中14种脊椎动物的7SK启动子 +1位都是G。当转录起点是G或者A的时候,转录活性是T或者C的两倍。当+1位为G时,转录起点为+1;当+1位为A时,绝大部分(98.8%)从+1开始转录,只有少部分从-1位开始转录;当+1位为C或者T时,大部分转录起点变成了-1。

人U6 启动子:

GAGGGCCTATTTCCCATGATTCCTTCATATTTGCATATACGATACAAGGCTGTTAGAGAGATAATTGGAATTAATTTGACTGTAAACACAAAGATATTAGTACAAAATACGTGACGTAGAAAGTAATAATTTCTTGGGTAGTTTGCAGTTTTAAAATTATGTTTTAAAATGGACTATCATATGCTTACCGTAACTTGAAAGTATTTCGATTTCTTGGCTTTATATATCTTGTGGAAAGGACGAAACACCG

假定的转录起点(+1)与TATA box间隔23nt,研究人员还调查发现,NCBI数据库中23种脊真核的U6启动子 +1位都是G。+1A/G比+1T/C转录活性会强很多,而且当+1位为A/G时转录起点就是从+1位开始,当+1位为C或者T时,转录起点部分变成或者完全变成-1位。

上述研究结果也就解释了为什么在设计sgRNA时,如果sgRNA的第一位不是G,通常会加上一个G以促进sgRNA的转录。

人H1 启动子:

GGAATTCGAACGCTGACGTCATCAACCCGCTCCAAGGAATCGCGGGCCCAGTGTCACTAGGCGGGAACACCCAGCGCGCGTGCGCCCTGGCAGGAAGATGGCTGTGAGGGACAGGGGAGTGGCGCCCTGCAATATTTGCATGTCGCTATGTGTTCTGGGAAATCACCATAAACGTGAAATGTCTTTGGATTTGGGAATCTTATAAGTTCTGTATGAGACCACTCTTTCCCA

假定的转录起点(+1位)与TATATA box 间隔25nt,研究人员调查发现NCBI数据库中18种真核生物的H1启动子 +1位的碱基分布情况:5A、2T、2C、9G。+1A/G是+1T/C转录活性的2倍,但是转录起点并不保守,大部分位于-3/-1之间。

多项研究表明,U6和7SK启动子的转录活性比H1启动子要更强。

其他物种7SK、U6和H1启动子序列

小鼠U6启动子序列

gatccgacgccgccatctctaggcccgcgccggccccctcgcacagacttgtgggagaagctcggctactcccctgccccggttaatttgcatataatatttcctagtaactatagaggcttaatgtgcgataaaagacagataatctgttctttttaatactagctacattttacatgataggcttggatttctataagagatacaaatactaaattattattttaaaaaacagcacaaaaggaaactcaccctaactgtaaagtaattgtgtgttttgagactataaatatcccttggagaaaagccttgtt

鸡H1启动子序列

ggcaccagacccattcacacccccaaccccccaagctgaggctgcccgtggccccatccatggccttggggacctcgacggatggggcacgcgcaactcctgcaccctcccaaccgctccgtataccgccgctccctcactcccagcacgaggcggggcggggccgccgtcattagcatacaccgcagagcatgccgggtaactcgccctactctaaaagggttccggaaccagagctgtatataggcacttccacaaagtgcgt

猪H1启动子序列

ggtccctctcccgcgcgcagccatggatccctaacatcgacgtcatcaaccacttcctaggaatctgccggcgcagtctcaaggcgggaacatgtattgcgcgtgcgtcctggagcgaagctgcctgcaccggacggggacgaacgcgccacaatatttgcatgtcgcaatgtcttatgggaaatcaccataactatgaaatctctctacttatgggagttttataagtgctcacagaagcagttttcctacgt

小鼠H1启动子序列

GAAGGACGACGTCATCATCCCTTGCCCGGATGCGCGGGCTTCTTGTCTAGCACAGGAGCCTGGGGTAGAGCGCATGCAAATTACGCGCTGTGCTTTGTGGGAAATCACCCTAAACGAAAAATTTATTCCTCTTTCGAGCCTTATAGTGGCGGCCGGTCTACAT

参考文献

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Souce: 纽普生物    2024-08-02