B452 Ökaryot Genetiği
8. HAFTA
8. HAFTA KONU(LAR)
ÖKARYOTLARDA GEN ANLATIM MEKANİZMALARI
ÖKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ;
1-DNA yada kromatinin yapısal ve kimyasal modifikasyonu;
2- Transkripsiyonel Kontrol,
3-Transkripsiyon Sonrası Modifikasyonlar, 4-Stoplazmaya Aktarım,
5- mRNA Kararlılığı ve Yıkımı,
6- Translasyonel Kontrol Faktörleri,
7-Post-translasyonel modifikasyonlar.
ÖKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ;
1- DNA yada Kromatinin yapısal ve kimyasal modifikasyonu;
• DNA’nın Kimyasal Modifikasyonu
Prokaryot ve ökaryotlarda gen ifadesinin baskılanması için genel bir mekanizmadır. DNA metiltransferaz enzimi ile S-adenosil-metionin’den bir metil gubunun Sitozin rezidülerine transferi katalizlenir. Böylelikle Sitozin, 5-metilsitozin; haline gelir ve bu modifiye baz genomda CpG alanlarında çok fazla bulunur. Bu alanlar genomda yüksek bir sıklıkta bulunursa CpG adacıkları olarak adlandırılır.
• DNA’nın yapısal modifikasyonu,
DNA paketlenmesi transkripsiyon düzeyini belirleyen etkenlerden bir diğeridir. Histon proteinlerinin fosforilasyon yada metilasyon mekanizmaları ile süpercoil DNA formunu değiştirilebilir. Bu değişiklikler ifade düzeyini geçici (fosforilasyonla) yada daha kalıcı (metilasyon ile) olacak şekilde düzenler.
Genomik İmprinting
Bazı genlerde anne veya babadan gelen allellerin seçilimli metile olması durumudur.
Bu durumda ilgili gen için birey hemizigottur.
X kromozom inaktivasyonu
Memeli embriyonik gelişiminin erken safhalarında iki X kromozomundan biri inaktif hale geçer. İnaktivasyon X kromozomunun proksimal uzun kolunda bulunan ve inaktif X üzerinden transkribe olan bir gen tarafından gerçekleştirilir. X inaktivasyonu erkek ile dişi arasındaki X kromozomu gen ifadesi oranını dengelemeyi sağlayan bir mekanizmadır.
Histon Modifikasyonu,
Çekirdekteki kromozomların Organizasyonu,
Heterokromatin: İnterfaz çekirdeğinde bazı kısımlar oldukça yoğunlaşmıştır. Transkripsiyon açısından hareketsiz olan bu bölgelere denir.
Ökromatin: Bu bölgeler açık kromatin yapısındadır.
Transkripsiyona uğrayan bölgeler olarak tanımlanır.
2- Transkripsiyonel Kontrol
• Ökaryotik genlerde transkripsiyonu düzenleyen 3 adet CİS- REGÜLASYON dizi vardır.
1-Promotorler
2-Sessizleştiriciler (Silencers)
3-Kuvvetlendiriciler (Enhansers)
3-Transkripsiyon Sonrası Modifikasyonlar
a- 5’ ucuna 7-metilguanozin takılması (5’cap).
b- 3’ ucuna Poli-A kuyruğunun eklenmesi (3’ Poli-A tail).
c- mRNA’nın splays mekanizması Grup-I ve II
Grup-III ve IV
d- RNA’nın düzeltilmesi (RNA editing).
e- rRNA ve tRNA’ların işlenmesi.
4-Stoplazmaya Aktarım
• Sentezlenen hangi mRNA molekülü çekirdekte kalacak hangisi stoplazmaya aktarılacak ve stoplazmanın neresine göç edecek olması regülasyonun bir parçasıdır.
5- mRNA Kararlılığı ve Yıkımı
• mRNA kararlılığı
• siRNA ve miRNA
• miRNA
6- Translasyonel Kontrol Faktörleri
1- Başlama Faktörleri (9 Adet) 2-Uzama Faktörleri (3 Adet)
3- Sonlanma Faktörleri (1 Adet)
7- Translasyon Sonrası Modifikasyonlar
• N-ucundaki metiyoninin proteazlarca kesilerek uzaklaştırılması.
• Metil yada asetat gruplarının eklenmesi.
• Karbonhidrat yada lipid yan zincirlerinin eklenmesi.
• Enzimatik olarak kırpılma.
• 5’ ucundaki sinyal dizilerinin uzaklaştırılması.
• Hücrenin uygun kısmına gönderilmesi.
• Kofaktör olarak metaller ile kompleks oluşturması.
