Promootorelemendid

Pärmide ekspressioonisüsteemides kasutatakse enamasti RNA polümeraas II poolt transkribeeritavate geenide promootoreid. Need promootorid sisaldavad kolme põhielementi:

  • reguleeriv cis-järjestus
  • TATA järjestus
  • initsiaator element

Reguleerivad cis-järjetsued on ülespoole jäävad aktiveerivad järjetsused e. UAS elemendid (upstream activating sequences). Need järjestused määravad ära promootori aktiivsuse ja regulatsiooni. UAS elemendid on lühikesed, 10-30 nukleotiidi pikad ning asuvad tavaliselt 50-500 nukleotiidi eespool transkriptiooni alguskohast. UAS järjestustele seonduvad transkriptsiooni regulaatorvalgud (näit. Gal4, Gcn4) ning reguleerivad promootori aktiivsust. Kõige kuulsam UAS järjestus on galaktoosi-spetsiifiline UASG, mis asub GAL1, GAL7 ja GAL10 geenide promootorites. Sellele järjestusele seostub transkriptsioonifaktor Gal4. Üks UAS koosned neljas korduses olevast seostumisdomeenist, mis on 17 nukleotiidi pikkune palindroomne järjetsus.

TATA järjetsused paiknevad transkriptsiooni alguskohast 40-120 nukleotiidi ülespoole. Pärmides on konsensusjärjetsuseks TATAAA motiiv. Sellele järjetsusele seondub TATA-seonduv valk TBP (TATA binding protein).

Pärmi genoomis määrab transkriptsiooni alguskoha initiaator element. See paikneb transkriptsiooni alguskoha lähedal, kuid erinevalt UAS ja TATA elementidest, ei ole initsiaator elemendil kindlat konsensusjärjestust.

Promootori valikul tuleb arvestada millise genotüübiga pärmitüve kasutatakse ja millistel kasvutingimustel. Laboris kasutatavad pärmitüved on erinevate genotüüpidega. Näiteks ei suuda osa neist fermenteerida galaktoosi ja seepärast ei ole sobilikud galaktoosi poolt indutseeritavale ekspressioonisüsteemile. Arvestama peab, et promootori reguleeritavus sõltub konkreetsetest kasvutingimustest. Näiteks ei pruugi konstitutiivne promootor olla alati ühesuguse ekspressioonitasemega (vt. alapeatükki "Pagaripärmis töötavad promootorid"). Plasmiidil põhinevat ekspressioonisüsteemi kasutades tuleb arvestada, et plasmiidi erinev koopia arv rakkudes võib põhjustada erinevat ekspressioonitaset. Ekspressioonitase sõltub ka ekspresseeritavast valgus, ATG kontekstist ja heteroloogiliste valkude puhul koodoni kasutausest.