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Xenopus transcription factor IIIA and the 5S nucleosome: development of a useful in vitro system

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5S RNA genes in Xenopus are regulated during development via a complex interplay between assembly of repressive chromatin structures and productive transcription complexes. Interestingly, 5S genes have been found to harbor powerful nucleosome positioning elements and therefore have become an important model system for reconstitution of eukaryotic genes into nucleosomes in vitro. Moreover, the structure of the primary factor initiating transcription of 5S DNA, transcription factor IIIA, has been extensively characterized. This has allowed for numerous studies of the effect of nucleosome assembly and histone modifications on the DNA binding activity of a transcription factor in vitro. For example, linker histones bind 5S nucleosomes and repress TFIIIA binding in vitro in a similar manner to that observed in vivo. In addition, TFIIIA binding to nucleosomes assembled with 5S DNA is stimulated by acetylation or removal of the core histone tail domains. Here we review the development of the Xenopus 5S in vitro system and discuss recent results highlighting new aspects of transcription factor – nucleosome interactions.Key words: nucleosomes, 5S genes, transcription factor IIIA, chromatin.

Les gènes de l'ARN 5S de Xenopus sont réglés durant le développement par des interactions complexes entre l'assemblage de structures chromatiniennes répressives et l'assemblage de complexes de transcription productifs. Il faut remarquer que les gènes 5S comportent de puissants éléments de positionnement des nucléosomes, ce qui fait qu'ils soient devenus un important système modèle pour la reconstitution des gènes eucaryotes dans des nucléosomes in vitro. De plus, la structure du principal facteur d'initiation de la transcription des gènes 5S, le facteur de transcription IIIA, a été largement caractérisée. Cela a entraîné de nombreuses études de l'effet de l'assemblage des nucléosomes et des modifications des histones sur la liaison d'un facteur de transcription à l'ADN in vitro. Par exemple, les histones internucléosomiques se lient aux nucléosomes des gènes 5S et répriment la liaison du facteur de transcription IIIA in vitro, comme elles le font in vivo. De plus, la liaison du facteur de transcription IIIA aux nucléosomes assemblés avec l'ADN des gènes 5S est stimulée par l'acétylation ou l'hydrolyse des domaines terminaux des histones des noyaux. Dans cet article, nous faisons une revue de la mise au point du système in vitro des gènes 5S de Xenopus et nous discutons des récents résultats montrant de nouveaux aspects des interactions entre les facteurs de transcription et les nucléosomes.Mots clés : nucléosomes, gènes 5S, facteur de transcription IIIA, chromatine.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2003

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