Promotor
Promotor si, laicky řečeno, představte jako startovní tlačítko, které každému genu říká: „Teď se zapni a začni pracovat,“ nebo naopak zůstává zakryté a gen spí. Když je tlačítko odkryté – díky správné stravě, pohybu či hormonům – buněčný strojopis (RNA-polymeráza) může po DNA „naskočit“ a přepsat recept na potřebnou bílkovinu. Když se na promotor nabalí tlumicí chemické štítky (např. metylace), tlačítko se zaklopí a gen umlkne. V menopauze se takto zakrývá tlačítko genů, které chrání kosti či mozek, takže kost řídne a přichází „mozková mlha“. Dobrou zprávou je, že některé bylinky, vitaminy a pravidelné cvičení umějí kryt promotoru zvednout, tlačítko znovu odkrýt a ochranné geny zprovoznit.
Odborněji řečeno, promotor je krátké, avšak klíčové území DNA ležící těsně před „tělem“ genu – slouží jako přistávací dráha, ze které startuje enzym RNA-polymeráza a celý transkripční aparát. Typický lidský promotor se skládá ze dvou vrstev. První, core (neboli bazální) promotor, zahrnuje několik desítek párů bází kolem místa +1, kde začíná přepis DNA do mRNA. Obsahuje TATA-box či alternativní Inr-sekvenci a vazebná místa pro všeobecné transkripční faktory (TFIIA, TFIIB, TFIID…), které společně složí „pódium“ pro RNA-polymerázu II. Druhou vrstvou jsou proximální regulační elementy – úseky vzdálené 50 až 200 bp od startu, kam se vážou specializované transkripční faktory reagující na hormony, stres či živiny. O něco dál (stovky až tisíce bp) leží enhancery a silencery, které se s promotorem fyzicky potkávají smyčkou chromatinového vlákna.
Promotor je zároveň hlavní „plátnem“ pro epigenetické malíře. Methylace CpG motivů v jeho oblasti téměř vždy umlčí gen – těsně sbalený chromatin znemožní přístup RNA-polymeráze. Naopak acetylace histonů nebo odstranění represivního H3K27me3 značky promotor otevírá a gen „naskakuje“ do režimu vysoké produkce. Díky tomu může buňka z jediného genomu vytvářet tisíce funkčních profilů: jinak „ladí“ promotory v neuronu, jinak v osteoblastu a jinak ve svalové buňce.
Např. v případě menopauzy… dochází ke změnám methylace a histonových značek na promotorech genů, které řídí hustotu kostí, zánět i kognitivní funkce. Promotor genu osteoprotegerin (OPG) v osteoblastech získává nové methyl-značky, což potlačí jeho expresi a uvolní cestu proteinu RANKL k aktivaci osteoklastů – kost se rychleji odbourává. Podobně promotor BDNF v hipokampu ztrácí aktivující acetylace a přibývá represivní H3K27me3, takže klesá produkce růstového faktoru pro neurony a objevuje se „mozková mlha“.
Fytoestrogen genistein či chmelový 8-prenylnaringenin se však vážou na estrogenní receptory a přivádějí k OPG-promotoru demetylační enzymy, čímž expresi genu znovu otevírají; pravidelný aerobní a silový trénink zase demetyluje promotor BDNF a zvyšuje jeho acetylaci – hladina BDNF v krvi stoupá. Prakticky to znamená pomalejší pokles kostní denzity i rychlejší paměť. Promotor tak není statická součást DNA, ale citlivý „světelný spínač“, kterým životní styl a přírodní doplňky přímo ovládají, zda se ochranné geny rozsvítí, nebo zhasnou.