Locus-Kontrollregion

Die Locus-Kontrollregion (LCR) ist ein genetische Kontrollregion, die die Aktivität einer Genregion kontrolliert. LCRs werden als DNase-sensitive Regionen bezeichnet. Von diesen wird angenommen, dass sie über eine „offene“ Chromatinstruktur verfügen. In dieser „offenen“ Chromatinstruktur ist die DNA von Histonen befreit, sodass Transkriptionsfaktoren an dieser DNA-Region binden können.

Das Konzept der Locus-Kontrollregionen basiert auf der Beobachtung, dass die gewebsspezifische Regulation der Genexpression sowohl während der embryonalen Entwicklung als auch im ausgewachsenen Organismus nicht nur auf gennahen regulatorischen Elementen (wie Promotor, Enhancer, Silencer) beruht, sondern auch auf Wechselwirkungen mit weiter entfernt liegenden regulatorischen Elementen auf dem gleichen Chromosom.

Locus-Kontrollregionen erhöhen die Expression ganzer Gencluster in zelltypischer Weise. Neben Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren haben sie offensichtlich auch Einfluss auf die Chromatinstruktur in dem entsprechenden Bereich.

Promoter-Regionen liegen in Richtung auf das 5´-Ende vor dem Gen. An diesen Stellen binden die RNA-Polymerasen um die Gentranskription zu katalysieren.

Enhancer-Regionen liegen entweder vor oder hinter dem Gen. Sie sind wichtig für die gewebespezifische Regulation der Proteingenexpression und die Regulation der Synthese der verschiedenen Proteinketten. 

LRCs als wichtige Steuerelemente der Genexpression können viele Tausend Basenpaare von dem eigentlichen Ort der Transkription entfernt liegen. Wie diese große Strecken innerhalb des Genoms überbrückt werden ist noch hypothetisch. Letztlich werden verschiedene Modelle diskutiert:

Schlaufenbildung oder „Looping model“. Die LCR-Sequenz der DNA bildet eine Schlaufe, die sich der Genregion, die transkribiert werden soll, physikalisch annähert. Durch diese physikalische Annäherung kann die LCR-Sequenz Einfluss auf die Transkription des Gens nehmen.

Entlangverfahren: Bei dem sog. „Entlangverfahren“ fährt der Komplex aus LCR und gebundenen Faktoren die DNA entlang bis er die entsprechende Promotorenregion erkennt.

LCRs sind bei der Beta-Globulin-Gengruppe besonders gut beschrieben. Sie sind jedoch nicht auf diese Gengruppe beschränkt. Beim Menschen sind > 20 Genfamilien bekannt deren Genaktivitäten über LCRs kontrolliert werden.