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Abstrakt
Mechanismen und entwicklungsbezogene Rollen der Promotor-proximalen Pausierung der RNA-Polymerase II
Christine Robinson, Matthew Lowe, Amanda Schwartz und Nobuaki Kikyo
RNA-Polymerase II (Pol II) stoppt die Transkription vorübergehend, nachdem 30–50 Basen synthetisiert wurden, und setzt die Verlängerung erst nach Stimulation durch verschiedene Signalmoleküle und Entwicklungssignale fort. Dieses als „promotorproximales Pausieren“ bezeichnete Phänomen kann bei 10–50 % aller Gene von Drosophila-Embryonen bis hin zu menschlichen Zellen beobachtet werden. Die Freisetzung pausierter Pol II wird hauptsächlich durch die aktivierte Form des positiven Transkriptionselongationsfaktors b (P-TEFb) vermittelt, der zunächst im hemmenden 7SK-Komplex aus kleinen nukleären Ribonukleoproteinen (7SK snRNP) abgesondert ist. Es wurden zahlreiche Proteine und RNAs entdeckt und im Detail untersucht, um den Prozess des Pausierens und der Freisetzung von Pol II in Bezug auf P-TEFb zu erklären. Auf funktionaler Ebene reguliert das promotorproximale Pausieren Gene, die an der Reizreaktion und der Entwicklung bei Drosophila beteiligt sind. In der Säugetierstammzellbiologie ist das Pausieren wichtig für die Proliferation und Signalgebung in embryonalen Stammzellen und die Bildung induzierter pluripotenter Stammzellen. Abgesehen davon ist jedoch wenig über die biologische Bedeutung des Pausierens bei der Differenzierung von Säugetierzellen bekannt. Weitere Studien zu Pausierungsmechanismen und ihren Funktionen werden zur Entwicklung der Stammzellbiologie und ihrer klinischen Anwendungen beitragen.