От англ. enhanser – усилитель < enchance – увеличивать, усиливать. Специфические, дистанционно удалённые регуляторные элементы генома, многократно увеличивающие, иногда в сотни раз, интенсивность экспрессии генов. Другими словами, регуляторные элементы генома, увеличивающие интенсивность использования РНК-полимеразой II эукариотических промоторов. Большинство генов эукариотических организмов нуждаются в энхансерах для регуляции своей активности. Эти усилительные элементы оказывают своё действие независимо от своей ориентации, а также от того, с какой стороны гена и на каком удалении от него они находятся (up stream – 5′-области выше старта транскрипции, расположенные иногда на очень большом расстоянии от точки инициации транскрипции**), (down stream – 3′-области ниже старта транскрипции) или в некодирующей области внутри гена)***. Так энхансер β-глобина находится позади транскрибируемого гена, а энхансеры генов тяжёлых цепей иммуноглобулинов расположены в интронах (см. также Цис-регуляторные элементы, Транс-регуляторные элементы). Многие энхансеры – это высококонсервативные элементы, особенно энхансеры генов, отвечающих за морфологические признаки (участвующие в морфогенезе), и те его особенности, которые присущи всем позвоночным животным. Энхансеры являются элементами “генетических переключателей”, дополнительными компонентами которых служат факторы транскрипции, специфически соединяющиеся с “сайтами связывания” в энхансерах. Каждый ген имеет, по крайней мере, один энхансер, но многие гены имеют и по нескольку независимых энхансеров, в то время как многие энхансеры могут влиять на работу нескольких генов**** (см. Суперэнхансеры). Каждый независимый энхансер самостоятельно контролирует экспрессию такого многофункционального (плейотропного) гена в разных типах клеток, в разных частях тела и на разных этапах онтогенеза организма. В результате ген может использоваться многократно, встраиваясь в разные генные сети (разные контексты, модули, или паттерны экспрессии), в которых изменяются его функции. В многофункциональных генах мутации в одном из энхансеров изменяют только одну какую-либо его функцию, и такие мутации служат инструментами эволюции. Тем самым, при кажущейся одинаковости генов, возникает великое разнообразие организмов и их особенностей (см. Развитие, “Генетические переключатели”, Энхансосома). Интересно также отметить, что всего одна точковая мутация в энхансере, например, замена C на T, может прекратить активность последовательности как энхансера (показано для энхансера морфогена, отвечающего за полидактилию и голопросэнцефалию) (см. Голопросэнцефалия).
Существует точка зрения на энхансеры как на одну из форм мобильных генетических элементов. Синоним – усилители транскрипции.
*Энхансеры были обнаружены в 1981 г. у вируса SV40 Дж. Банерджи (J. Banerji), С. Раскони (S. Rusconi) и С. Шеффнером (S. Shaffner).
**Энхансер и регулируемый им ген могут располагаться на хромосоме на расстоянии миллионов пар нуклеотидов.
***Трёхмерность пространственной структуры хроматина в ядре позволяет линейно удалённым участкам на молекуле ДНК непосредственно взаимодействовать друг с другом. Обусловлено это способностью ДНК к формированию сложных петель, сближающих в пространстве регулируемые (ген) и регуляторные (энхансер) элементы генома. При этом такие сближенные петли ДНК удерживаются вместе при участии длинных некодирующих РНК (linc RNA) в комплексе с медиатором, который взаимодействует с белковым комплексом когезина (белками синаптонемного комплекса хромосом). Такое сближение петель ДНК обеспечивает усиление экспрессии гена (см. Длинные интергенные некодирующие РНК, Медиаторы, Когезины).
****Некоторые гены могут взаимодействовать с двумя десятками регуляторных областей генома, и в то же время некоторые регуляторные области могут управлять несколькими генами. В результате возникает очень сложная и изменяющаяся система регуляции экспрессии генов, обладающая гибкостью, способствующей адаптации клеток и организма в целом к переменчивым условиям жизни. Следует отметить, что условия для такой регуляции обеспечиваются пространственной организацией хроматина в ядрах клеток в виде петель, взаимодействующих друг с другом и с ядерным матриксом, на котором в определённых местах группируются гены и локализуются ферменты, участвующие в транскрипции и её регуляции (см. Скэффолд). Наконец, взаимодействия петель хроматина, скорее всего, осуществляются при участии различных некотодирующих РНК (см. Длинные интергенные некодирующие РНК).