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Chromatin potentiation of the hsp70 promoter is linked to GAGA-factor recruitment

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The events leading to transcription initiation of the Drosophila melanogaster heat-shock protein (hsp)70 gene have been demonstrated to be directly connected with nucleosome remodeling factor and GAGA-dependent chromatin remodeling on its promoter region. To investigate the relative importance of the multiple GAGA-factor binding sites in the process of chromatin remodeling and their effect on DNA conformation, the position of nucleosomes over the proximal region of the promoter was mapped. No real-positioned nucleosome was detected. By matching the relative position of the GAGA-factor binding sites with the distribution of nucleosomes over the hsp70 promoter, the GAGA site 2 appeared to be the most accessible, i.e., located close to a nucleosomal edge or within the linker DNA. This result, combined with previous observations, suggest a link between increased GAGA-factor accessibility and efficiency of transcription initiation. The effect of GAGA-binding-site mutations, both individually and in combination, on DNA structure and nucleosome remodeling was assessed using free DNA and fly embryo extract chromatin templates assembled in vitro. Results indicated that both the number of functional sites and their positions within the chromatin were important determinants for nucleosome-remodeling efficiency. Ultimately, the degree of accessibility of the GAGA factor to its cognate binding site(s) appears to be proportional to chromatin-remodeling competency of the hsp70 promoter.Key words: chromatin, remodeling, nucleosome, hsp70, GAGA, Drosophila.

Les événements qui conduisent à l'initiation de la transcription du gène hsp (protéine du stress) 70 chez Drosophila melanogaster se sont révélé être directement reliés au remodelage de la chromatine de façon dépendante de « nucleosome remodeling factor » et de GAGA le long de la région de son promoteur. Afin d'étudier l'importance relative des multiples sites de liaison de GAGA dans le processus de remodelage de la chromatine et de leurs effets sur la conformation de l'ADN, la position des nucléosomes à été cartographiée sur toute la région proximale du promoteur. Aucun nucléosome réellement positionné n'a été détecté. En faisant correspondre la position relative des sites de liaison de GAGA avec la distribution des nucléosomes le long du promoteur de hsp70, le deuxième site GAGA a semblé être le plus accessible i.e. localisé à la limite d'une zone nucléosomale ou à l'intérieur de l'ADN lieur. Ce résultat, combiné à des observations précédentes, suggère un lien entre l'augmentation de l'accessibilité de l'ADN pour le facteur GAGA et l'efficacité de l'initiation de la transcription. L'effet de mutations à l'intérieur des sites de liaison de GAGA, tant individuellement qu'en combinaison, sur la structure de l'ADN et le remodelage nucléosomal, a été examiné sur de l'ADN nu ou sur des matrices de chromatine extraites d'embryons de mouche reconstituées in vitro. Les résultats indiquent que tant le nombre de sites fonctionnels que leurs positions à l'intérieur de la chromatine sont des déterminants importants à l'efficacité du remodelage des nucléosomes. Finalement, le degré d'accessibilité du facteur GAGA sur son(ses) site(s) de liaison attitré(s) semble être proportionnel à la compétence de remodelage de la chromatine le long du promoteur de hsp70.Mots clés : chromatine, remodelage, nucléosome, hsp70, GAGA, drosophile.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2005

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