O promotor e o sítio regulatório são dois elementos participantes na regulação da expressão gênica.
O promotor representa o local aonde se liga a maquinaria de transcrição, sendo reconhecido pela subunidade “sigma” da RNA-pol em procariotos e por proteínas especiais em eucariotos;
O sítio regulatório, por sua vez, representa uma sequência de DNA aonde se liga uma proteína regulatória. Um exemplo de sítio regulatório em procariotos é o operador (ao qual se liga o repressor). As proteínas que se ligam a esses sítios são frequentemente chamadas de fatores de transcrição;
Em eucariotos são encontrados diversos sítios regulatórios, muitas vezes em sequência, que determinam a expressão de um gene.
A garantia da expressão de um gene numa célula específica é feita pela presença de fatores de transcrição e sítios específicos, ou seja, se um determinado sítio só interage com um fator de transcrição numa célula renal, por exemplo, então esse gene só será expressado em células renais.
O enhancer é uma sequência regulatória especial que atua a uma distância grande do promotor e independe da orientação da transcrição. A transmissão da “interação” entre proteínas e sítios regulatórios se dá pela ação de proteínas que promovem o dobramento da estrutura do DNA, formando alças e loops que promovem o contato entre o enhancer e o promotor.
Algumas sequências regulatórias dependem da proximidade em relação ao promotor e da orientação da transcrição, sendo denominados promotores distais. Proteínas encontradas no promotor distal também se comunicam com proteínas no enhancer e facilitam a comunicação como um todo.
Eucariotos apresentam 3 RNA-pol, sendo a RNA-pol II a mais importante delas pela transcrição de genes codificadores de proteínas e a maioria dos RNAs regulatórios. RNA-pol I e RNA-pol III estão envolvidas na transcrição de RNAs transportadores e ribossômicos;
A maquinaria de transcrição é muito mais complexa nos eucariotos. O reconhecimento do promotor pela maquinaria de transcrição não se dá por nenhuma das subunidades dessa maquinaria;
Como mencionado, os fatores de transcrição são proteínas envolvidas na regulação desse processo. Os fatores de transcrição podem ser gerais, necessários para todos os genes transcritos pela RNA-pol II (não participam da expressão regulada), ou específicos, variáveis em cada gene e responsáveis pela expressão regulada (ativadores, repressores);
Os fatores de transcrição gerais são os responsáveis pelo reconhecimento do promotor pela maquinaria de transcrição. Os fatores de transcrição gerais da RNA-pol II são majoritariamente complexos proteicos (excesso TFIIB), sendo o mais importante o TFIID, composto de 12 subunidades (TBP/TATA Binding Protein + TAFs/TBP associated factors) e responsável pelo reconhecimento do elemento TATA do promotor e iniciação do reconhecimento;
A estrutura geral de um promotor de RNA pol-II geralmente apresenta o elemento TATA/TATA box (reconhecido pela TBP) e BRE (reconhecido pelo TFIIB e associado ao TATA box). Alguns podem não apresentar TATA, tendendo a apresentar outros elementos como Inr, DCE e/ou DPE. A TBP se liga como um dímero ao TATA box no sulco menor do DNA, induzindo uma dobra no DNA.
Inicialmente a subunidade TBP do TFIID reconhece o TATAbox.