La transcription des gènes du DNA vers les mRNA spécifiques des protéines constitue la réponse aux stimuli externes, que ce soit pour le développement, la différentiation tissulaire, la morphogenèse embryonnaire ou la division cellulaire. Le matériel nucléaire de chaque cellule de l'organisme contient le DNA pour coder toutes les protéines possibles de l'organisme. Un tissu diffère essentiellement d'un autre tissu par le fait qu'il exprime certains gènes spécifiques et n'exprime pas les gènes dont il n'a pas besoin.
Les facteurs de transcription sont les stimulants de la transcription, qui, à distance, vont réagir avec les promoteurs de la transcription, avec lesquels ils se lient.
Plusieurs caractéristiques sont typiques des facteurs de transcription :
- ce sont en général des dimères,
- ils possèdent un site de liaison spécifique avec le DNA, reconnaissant des structures particulières du DNA,
- le domaine actif (activation du facteur promoteur) est beaucoup moins spécifique, comportant des régions riches en acides glutamiques ou aspartique ou en proline,
- il existe une grande conservation des facteurs de transcription entre les espèces,
- de nombreuses interactions de faible affinité expliquent le caractère spécifique et réversible de leur action au niveau du DNA,
- les protéines sont synthétisées en dehors du noyau mais ont des motifs propres de localisation nucléaire qui permettent leur déplacement vers le noyau après leur synthèse,
- ils possèdent des domaines de liaison permettant leur activation par les hormones, les facteurs de croissantes, les agents exogènes.
Reconnaissance du site de liaison sur le DNA par un facteur de transcription en hélice (cf. plus bas)
Principaux motifs de liaison avec le DNA
On distingue 4 motifs de liaison avec le DNA permettant leur fixation à distance des facteurs de promotion de la transcription :
- des domaines hélice tour hélice, permettant une fixation stéréotaxique à l'intérieur du sillon du DNA par des ponts hydrogènes, (facteurs de transcription Pit1, Oct1, Oct2),
- des glissières à leucine, ainsi appelées parce que des résidus leucine situés tous les 7 acides aminés permettent une confrontation de deux chaînes protéines par des ponts hydrophobes. L'ensemble peut ensuite se fixer sur le DNA, et stimuler la transcription (protooncogènes Jun et Fos),
- des domaines hélice - boucle - hélice, formant là aussi des homodimères ou des hétérodimères pouvant se lier au DNA. Parmi ces facteurs, citons le facteur E2F, les facteurs spécifiques de différenciation MYOD des muscles, et le protooncogène Myc.
- des domaines en 'doigt de zinc', (récepteurs des gluco-corticoïdes).
Ces motifs de liaison avec le DNA ont été remarquablement conservés au cours de lévolution.
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| Schéma des principaux types de facteurs de transcription. |