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Subnuclear compartmentalization of sequence-specific transcription factors and regulation of eukaryotic gene expression

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To date, the majority of the research regarding eukaryotic transcription factors has focused on characterizing their function primarily through in vitro methods. These studies have revealed that transcription factors are essentially modular structures, containing separate regions that participate in such activities as DNA binding, protein–protein interaction, and transcriptional activation or repression. To fully comprehend the behavior of a given transcription factor, however, these domains must be analyzed in the context of the entire protein, and in certain cases the context of a multiprotein complex. Furthermore, it must be appreciated that transcription factors function in the nucleus, where they must contend with a variety of factors, including the nuclear architecture, chromatin domains, chromosome territories, and cell-cycle-associated processes. Recent examinations of transcription factors in the nucleus have clarified the behavior of these proteins in vivo and have increased our understanding of how gene expression is regulated in eukaryotes. Here, we review the current knowledge regarding sequence-specific transcription factor compartmentalization within the nucleus and discuss its impact on the regulation of such processes as activation or repression of gene expression and interaction with coregulatory factors.Key words: transcription, subnuclear localization, chromatin, gene expression, nuclear architecture.

Jusqu'à présent, une grande partie de la recherche sur les facteurs de transcription eucaryotes s'est con centrée sur la caractérisation de leur fonction, principalement à l'aide de méthodes in vitro. Ces études ont révélé que les facteurs de transcription consistent en structures essentiellement modulaires, comprenant des régions distinctes qui participent à des activités telles la liaison à l'ADN, les interactions protéines–protéines ainsi que l'activation ou la répression de la transcription. Cependant, afin de comprendre parfaitement le comportement d'un facteur de transcription donné, ces informations doivent être analysées dans le contexte de la protéine entière, et dans certains cas, dans le contexte de complexes multi-protéiques. Qui plus est, on doit considérer que ces facteurs de transcription agissent dans le noyau où ils doivent s'accommoder d'une foule de paramètres incluant l'architecture nucléaire, les domaines de la chromatine, les territoires chromosomiques et les processus associés au cycle cellulaire. Les travaux récents menés sur facteurs de transcription dans le noyau ont permis de clarifier le comportement de ces protéines in vivo et d'améliorer notre compréhension de la façon dont l'expression des gènes est régulée chez les eucaryotes. Nous passons ici en revue les connaissances actuelles en ce qui concerne la compartimentation des facteurs de transcription dans le noyau en fonction d'une séquence donnée et nous discutons de son impact sur la régulation de processus tels que l'activation ou la répression de l'expression des gènes ainsi que des interactions avec des facteurs de co-régulation.Mots clés : transcription, localisation sub-nucléaire, chromatine, expression génique, architecture nucléaire.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2005

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