Bölüm 5: DNA ve Kromozom Yapısı Back To Chapter

5.12: Histon Modifikasyonu

İÇİNDEKİLER

X

Bölüm 1: DNA, Hücreler ve Evrim

30
1.1: DNA Heliksi
30
1.2: Santral Dogma
30
1.3: Prokaryotik Hücreler
30
1.4: Ökaryotik Bölümlendirme
30
1.5: Hayat Ağacı - Bakteri, Arke, Ökaryotlar
30
1.6: Mutasyonlar
30
1.7: Gen Evrimi - Hızlı ya da Yavaş?
30
1.8: Genom Boyutu ve Yeni Genlerin Evrimi
30
1.9: Gen Aileleri
30
1.10: Organizmalar Arası Genetik Transfer Tipleri

Bölüm 2: Hücre Biyokimyası

30
2.1: Periyodik Tablo ve Organizmal Elementler
30
2.2: Fonksiyonel Gruplar
30
2.3: Polimerler
30
2.4: Lipitler Nedir?
30
2.5: Lipitlerin Yapısı
30
2.6: Karbonhidratların Kimyası
30
2.7: Nükleik Asitler Nedir?
30
2.8: Moleküller Arası Kuvvetler
30
2.9: Biyomoleküllerdeki Non-Kovalent Çekimler
30
2.10: pH
30
2.11: ATP Hidrolizi

Bölüm 3: Protein Yapısı

30
3.1: Proteinler Nedir?
30
3.2: Protein Organizasyonu
30
3.3: Protein Katlanması
30
3.4: Protein Aileleri
30
3.5: Farklı Proteinler Boyunca Protein Ünitelerinin Korunumu
30
3.6: Globular ve Fibröz Proteinler
30
3.7: İntrinsik Düzensiz Proteinler
30
3.8: Protein Kompleks Oluşumu
30
3.9: Konjuge Proteinler
30
3.10: Amiloid Fibriller
30
3.11: Antikor Yapısı

Bölüm 4: Protein Fonksiyonu

30
4.1: Ligand Bağlanma Alanı
30
4.2: Protein-protein Arayüzleri
30
4.3: Korunmuş Bağlanma Alanları
30
4.4: Denge Bağlanma Sabiti ve Bağlanma Kuvveti
30
4.5: Kofaktörler ve Koenzimler
30
4.6: Allosterik Regülasyon
30
4.7: Ligand Bağlantı ve Köprüleri
30
4.8: Allosteric Proteins-ATCase
30
4.9: Kooperatif Allosterik Geçişler
30
4.10: Fosforilasyon
30
4.11: Protein Kinazlar ve Fosfatazlar
30
4.12: GTPazlar ve bunların Regülasyonu
30
4.13: Kovalent Bağlantılı Protein Regülatörleri
30
4.14: Değiştirilebilir Parçalı Protein Kompleksleri
30
4.15: Mekanik Protein Fonksiyonları
30
4.16: Yapısal Protein Fonksiyonu
30
4.17: Protein Ağı

Bölüm 5: DNA ve Kromozom Yapısı

30
5.1: DNA Paketleme
30
5.2: Genetik bir Şablon olarak DNA
30
5.3: Genlerin Organizasyonu
30
5.4: Kromozom Yapısı
30
5.5: Kromozom Replikasyonu
30
5.6: Nükleozom
30
5.7: Nükleozom Çekirdek Partikülü
30
5.8: Nükleozom Yeniden Modellemesi
30
5.9: Kromatin Paketleme
30
5.10: Karyotipleme
30
5.11: Pozisyon-etkili Çeşitleme
30
5.12: Histon Modifikasyonu
30
5.13: Kromatin Modifikasyonlarının Yayılması
30
5.14: Lampbrush Kromozomları
30
5.15: Politen Kromozomları
30
5.16: Sentromerdeki Histon Varyantları
30
5.17: Kromatin Yapıların Kalıtımı
30
5.18: Kromatin Multiple Formları
30
5.19: Heterochromatin
30
5.20: Kromatin Konumu Gen Ekspresyonunu Etkiler

Bölüm 6: DNA Replikasyonu

30
6.1: Prokaryotlarda Replikasyon
30
6.2: Ökaryotlarda Replikasyon
30
6.3: DNA Baz Eşlenmesi
30
6.4: DNA Replikasyon Çatalı
30
6.5: Redaksiyon
30
6.6: Kesintili İplik Sentezi
30
6.7: DNA Helikazları ve Tek-iplik DNA Bağlanma Proteinleri
30
6.8: Single-Strand DNA Binding Proteins
30
6.9: Replizom
30
6.10: Yanlış Eşleşme Onarımı
30
6.11: DNA Topoizomeraz
30
6.12: Telomerler ve Telomeraz
30
6.13: Non-nükleer Kalıtım
30
6.14: Hayvan Mitokondrisi Genetiği
30
6.15: Mitokondriyal, Kloroplast ve Prokaryotik Genomların Karşılaştırılması
30
6.16: Mitokondriyal ve Kloroplast Genlerin Eksportu

Bölüm 7: DNA Tamiri ve Rekombinasyonu

30
7.1: DNA Onarımı Özeti
30
7.2: Baz Eksizyon Onarımı
30
7.3: Yamalı Baz Eksizyon Onarımı
30
7.4: Nükleotid Eksizyon Onarımı
30
7.5: Translezyon DNA Polimerazları
30
7.6: Çift İplik Kopmalarının Onarımı
30
7.7: DNA Hasarı Hücre Döngüsünü Durdurabilir
30
7.8: Homolog Rekombinasyon
30
7.9: Durmuş Replikasyon Çatalının Yeniden Başlatılması
30
7.10: Gen Konversiyonu
30
7.11: Transpozisyon ve Rekombinasyona Genel Bakış
30
7.12: DNA Transpozonları
30
7.13: Retrovirüsler
30
7.14: LTR Retrotranspozonları
30
7.15: non-LTR Retrotranspozonları
30
7.16: Konservatif Alan-spesifik Rekombinasyon ve Faz Varyasyonu

Bölüm 8: Transkripsiyon: DNA'dan RNA'ya

30
8.1: Gen Ekspresyonu Nedir?
30
8.2: RNA Yapısı
30
8.3: RNA Stabilitesi
30
8.4: Bakteriyel RNA Polimeraz ve Transkripsiyon
30
8.5: Bacterial Transcription
30
8.6: RNA Tipleri
30
8.7: Transkripsiyon
30
8.8: Transkripsiyon Faktörleri
30
8.9: Ökaryotik RNA Polimerazları
30
8.10: Transcription Initiation
30
8.11: RNA Polimeraz II Aksesuar Proteinleri
30
8.12: Transkripsiyon Uzama Faktörleri
30
8.13: pre-mRNA İşleme
30
8.14: RNA Birleştirme
30
8.15: Alternatif RNA Eklenmesi
30
8.16: Kromatin Yapısı Üzerinden pre-mRNA İşleme Regülasyonu
30
8.17: mRNA Nükleer Eksportu
30
8.18: Ribozomal RNA Sentezi
30
8.19: Transfer RNA Sentezi
30
8.20: Çekirdekçik
30
8.21: Ek Subnükleer Yapılar

Bölüm 9: Transkripsiyon: RNA'dan Proteine

30
9.1: Translasyon
30
9.2: tRNA Aktivasyonu
30
9.3: Ribozomlar
30
9.4: Translasyonel Doğruluğun Geliştirilmesi
30
9.5: Translasyonun Başlatılması
30
9.6: Translasyonun Sonlandırılması
30
9.7: Anlamsız aracılı mRNA Bozulması
30
9.8: Moleküler Şaperonlar ve Protein Katlanması
30
9.9: Proteazom
30
9.10: Düzenli Protein Degradasyonu
30
9.11: Proteinler: Genlerden Degradasyona

Bölüm 10: Gen Ekspresyonu

30
10.1: Hücre Spesifik Gen Ekspresyonu
30
10.2: Ekspresyon Regülasyonu Çoklu Adımlar Şeklinde Gerçekleşir
30
10.3: Cis-düzenleyici Diziler
30
10.4: Transkripsiyon Regülatörlerinin Kooperatif Bağlanması
30
10.5: Prokaryotik Transkripsiyonel Aktivatörleri ve Represörleri
30
10.6: Operonlar
30
10.7: Ökaryotik Promotor Bölge
30
10.8: Ko-aktivatörler ve Ko-represörler
30
10.9: Ökaryotik Transkripsiyon Aktivatörleri
30
10.10: Ökaryotik Transkripsiyon Represörleri
30
10.11: Kombinasyonel Gen Kontrolü
30
10.12: İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücreler
30
10.13: Ana Transkripsiyon Düzenleyicileri
30
10.14: Epigenetik Regülasyon
30
10.15: Genomik İmprinting ve Kalıtım

Bölüm 11: RNA'nın Ek Görevleri

30
11.1: Prokaryotlarda Transkripsiyon Zayıflaması
30
11.2: Riboanahtarlar
30
11.3: RNA Düzeltimi
30
11.4: Regüle mRNA Transportu
30
11.5: Sızdıran Tarama
30
11.6: mRNA Stabilitesi ve Gen Ekspresyonu
30
11.7: RNA İnterferans
30
11.8: MikroRNA'lar
30
11.9: siRNA - Küçük İnterferans RNA'lar
30
11.10: piRNA - Piwi etkileşimli RNA'lar
30
11.11: CRISPR ve crRNA'lar
30
11.12: lncRNA - Uzun Kodlamayan RNA'lar
30
11.13: Ribozimler
30
11.14: Erken Dünya Koşulları

Bölüm 12: Mendelian Genetics

30
12.1: Punnett Squares
30
12.2: Monohybrid Crosses
30
12.3: Dihybrid Crosses
30
12.4: Trihybrid Crosses
30
12.5: Law of Independent Assortment
30
12.6: Chi-square Analysis
30
12.7: Pedigree Analysis
30
12.8: Incomplete Dominance
30
12.9: Lethal Alleles
30
12.10: Polygenic Traits
30
12.11: Background and Environment Affect Phenotype
30
12.12: X and Y Chromosomes
30
12.13: The Y Chromosome Determines Maleness
30
12.14: The Ratio of X Chromosome to Autosomes
30
12.15: X-linked Traits
30
12.16: Sex Linked Disorders
30
12.17: Dosage Compensation
30
12.18: X-inactivation
30
12.19: Multiple Allele Traits
30
12.20: Blood Types
30
12.21: Blood Transfusion and Agglutination

Bölüm 13: Genomes and Evolution

30
13.1: Evolutionary Relationships through Genome Comparisons
30
13.2: Genome Copying Errors
30
13.3: Phylogenetic Trees
30
13.4: Synteny and Evolution
30
13.5: Multi-species Conserved Sequences
30
13.6: Gene Duplication and Divergence
30
13.7: Exon Recombination
30
13.8: Comparing Copy Number Variations and SNPs

Bölüm 14: Cell Signaling Pathways

30
14.1: What is Cell Signaling?
30
14.2: Autocrine Signaling
30
14.3: Paracrine Signaling
30
14.4: Endocrine Signaling
30
14.5: Intracellular Signaling Cascades
30
14.6: Notch Signaling Pathway
30
14.7: Canonical Wnt Signaling Pathway
30
14.8: Non-Canonical Wnt Signaling Pathways
30
14.9: Hedgehog Signaling Pathway
30
14.10: NF-κB-dependent Signaling Pathway
30
14.11: Internal Receptors
30
14.12: Circadian Rhythms and Gene Regulation
30
14.13: G-protein Coupled Receptors
30
14.14: What are Second Messengers?
30
14.15: Enzyme-linked Receptors

Bölüm 15: Studying DNA and RNA

30
15.1: Recombinant DNA
30
15.2: DNA Isolation
30
15.3: Restriction Enzymes
30
15.4: DNA Agarose Gel Electrophoresis
30
15.5: Labeling DNA Probes
30
15.6: Southern Blot
30
15.7: DNA Microarrays
30
15.8: Complementary DNA
30
15.9: FISH - Fluorescent In-situ Hybridization
30
15.10: PCR - Polymerase Chain Reaction
30
15.11: Real Time RT-PCR
30
15.12: RACE - Rapid Amplification of cDNA Ends
30
15.13: Sanger Sequencing
30
15.14: Maxam-Gilbert Sequencing
30
15.15: Next-generation Sequencing
30
15.16: RNA-seq
30
15.17: Genome Annotation and Assembly

Bölüm 16: Analyzing Gene Expression and Function

30
16.1: In vitro Mutagenesis
30
16.2: Genetic Screens
30
16.3: Test Cross
30
16.4: Complementation Tests
30
16.5: Epistasis Analysis
30
16.6: Single Nucleotide Polymorphisms-SNPs
30
16.7: Genome-wide Association Studies-GWAS
30
16.8: Bacterial Transformation
30
16.9: Transgenic Organisms
30
16.10: Reproductive Cloning
30
16.11: CRISPR
30
16.12: Experimental RNAi
30
16.13: Reporter Genes
30
16.14: In-situ Hybridization
30
16.15: Chromatin Immunoprecipitation- ChIP
30
16.16: Synthetic Biology
30
16.17: Ribosome Profiling
30
16.18: Transgenic Plants
30
16.19: Gene Therapy

Bölüm 17: Cell Proliferation

30
17.1: What is the Cell Cycle?
30
17.2: Interphase
30
17.3: The Cell Cycle Control System
30
17.4: Positive Regulator Molecules
30
17.5: Inhibition of Cdk Activity
30
17.6: S-Cdk Initiates DNA Replication
30
17.7: M-Cdk Drives Transition Into Mitosis
30
17.8: Mitogens and the Cell Cycle
30
17.9: Replicative Cell Senescence
30
17.10: Abnormal Proliferation
30
17.11: Cells Coordinate Growth and Proliferation

Bölüm 18: Cell Division

30
18.1: Mitosis and Cytokinesis
30
18.2: Duplication of Chromatin Structure
30
18.3: Cohesins
30
18.4: Condensins
30
18.5: The Mitotic Spindle
30
18.6: Centrosome Duplication
30
18.7: Microtubule Instability
30
18.8: Spindle Assembly
30
18.9: Attachment of Sister Chromatids
30
18.10: Forces Acting on Chromosomes
30
18.11: Separation of Sister Chromatids
30
18.12: The Spindle Assembly Checkpoint
30
18.13: Anaphase A and B
30
18.14: Anaphase Promoting Complex
30
18.15: The Contractile Ring
30
18.16: Determining the Plane of Cell Division
30
18.17: The Phragmoplast
30
18.18: Distribution of Cytoplasmic Content

Bölüm 19: Meiosis

30
19.1: What is Meiosis?
30
19.2: Meiosis I
30
19.3: Meiosis II
30
19.4: Meiosis vs. Mitosis
30
19.5: Crossing over
30
19.6: Nondisjunction

Bölüm 20: Cancer

30
20.1: What is Cancer?
30
20.2: Cancers Originate from Somatic Mutations in a Single Cell
30
20.3: Tumor Progression
30
20.4: Adaptive Mechanisms in Cancer Cells
30
20.5: The Tumor Microenvironment
30
20.6: Metastasis
30
20.7: Cancer-Critical Genes I: Proto-oncogenes
30
20.8: Cancer-Critical Genes II: Tumor Suppressor Genes
30
20.9: Loss of Tumor Suppressor Gene Functions
30
20.10: The Retinoblastoma Gene
30
20.11: The Ras Gene
30
20.12: mTOR Signaling and Cancer Progression
30
20.13: Mechanisms of Retrovirus-induced Cancers
30
20.14: Rous Sarcoma Virus (RSV) and Cancer
30
20.15: Cancer Stem Cells and Tumor Maintenance
30
20.16: Mouse Models of Cancer Study
30
20.17: Cancer Prevention
30
20.18: Cancer Therapies
30
20.19: Targeted Cancer Therapies
30
20.20: Treatment Resistant Cancers
30
20.21: Combination Therapies and Personalized Medicine

İÇİNDEKİLER

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education

Histone Modification

Previous Video Next Video

Önceki Video
5.11: Pozisyon-etkili Çeşitleme

Sonraki Video
5.13: Kromatin Modifikasyonlarının Yayılması

İçe Yerleştir Languages FAVORİLERE EKLE ADD TO PLAYLIST

English 中文 Français Português Türkçe Русский العربية Italiano

TRANSKRİPT

Nükleozom;H2A, H2B, H3 ve H4 olmak üzere dört histon çekirdek proteininden oluşan bir protein çekirdeği içerir. Bu dört standart çekirdek histona ek olarak, ökaryotlar ayrıca H4 hariç her histonun birkaç varyantına sahiptir. Standart ve varyant çekirdek histonlarının amino-terminal kuyrukları, nükleozomlardan çıkıntılıdır ve son derece düzensiz ve hareketlidir.

Yaklaşık 30 amino asitten oluşan bu kuyruklar;lizinlerin asetilasyonu, serinlerin fosfatlanması ve lizinlerin mono, di veya trimetilasyonu gibi çeşitli kovalent modifikasyonlara maruz kalır. Bu değişikliklere yol açan reaksiyonlar;metiltransferazlar, asetilazlar ve kinazlar gibi farklı enzimler tarafından katalize edilir. Bu enzim gruplarına topluca Yazıcılar denir.

Bu kimyasal grupların koparılmasını katalize eden reaksiyonlar;demetilazlar, deasetilazlar ve fosfatazlar gibi enzimler tarafından katalize edilir. Bu enzim gruplarına da topluca Siliciler denir. Farklı histon varyantları ve amino terminal uç modifikasyonlarının çok sayıda olası kombinasyonu arasında, sadece belirli koordinasyona sahip olanların gerçekleştiği bilinmektedir.

Bu birleşik modifikasyon gruplarından bazıları, hücre için belirli bir sinyali kodlar. Örneğin, bir modifikasyon grubu, DNA hasarı ve onarım ihtiyacı sinyalini verir. Bir diğeri gen ekspresyonunun sinyalini verirken, diğerleri heterokromatin'in yerleşmesi ve yayılmasındaki gibi, gen susturma veya kromatin modifikasyonu sinyali verir.

Bu kodlama sistemi, histon kodu olarak adlandırılır. Bu modifikasyonlarla kodlanan sinyallerin kodu, Okuyucular adı verilen belirli düzenleyici proteinler tarafından çözülür. Bu proteinler ve çok proteinli kompleksler, her biri belirli bir histon işaretini tanıyan, birçok küçük bölge içerir.

Bu bölgeler, kromatinin birçok farklı histon işareti içeren bir bölgesine sıkıca bağlanırlar ve katalitik aktivitelerle başka protein komplekslerini de çekerler. Bu, kromatin modifikasyonları, gen ekspresyasyonu ve gen susturma gibi spesifik biyolojik işlevleri sonuç verir.

5.12: Histon Modifikasyonu

Histone proteinleri nükleozomdan uzanan esnek bir N-terminal kuyruğuna sahiptir. Bu histon kuyrukları genellikle asetilasyon, metilasyon, fosforilasyon ve ubliakinasyon gibi translasyon sonrası modifikasyonlara tabidir. Bu modifikasyonların özel kombinasyonları, kromatin katlanmasını ve dokuya özgü gen ekspresyonunu etkileyen “histon kodlarını” oluşturur.

Asetilasyon

Histone asetiltransfenaz enzimi histonlara asetil grubu ekler. Başka bir enzim olan histone deacetylase, asetil grubunu asetillenmiş histonlardan uzaklaştırır. N-terminal histon kuyruğunun 4. ve 9. pozisyonlarındaki lizin amino asitleri genellikle asetile edilir ve deasetile edilir. Asetilasyon histonların negatif yükünü arttırır. Bu, DNA-histon etkileşimini zayıflatır, bu da kromatinin gevşemesine ve DNA'ya erişimin artmasına neden olur. Örneğin, eritroid hücrelerinde, beta-globin geni, ekspresyonunu arttıran asetillenmiş histonlarla ilişkilidir. Genin inaktif olduğu eritroid olmayan hücrelerde, asetile edilmemiş histonlarla ilişkili olduğu bulunmuştur.

Metilasyon

Histone H3'ün lizin 9 pozisyonundaki histone kuyrukları, histone metiltransfez enzimi tarafından di- veya tri-metilasyon yapılabilir. Bu metilasyon, histon olmayan proteinlerin bağlanmasını başlatabilir ve kromatin sıkışmasını artırabilir. Metilasyon, histonlar üzerindeki pozitif yükü arttırır, bu da negatif yüklü DNA ve histonlar arasındaki afinitenin artmasına ve daha yüksek kromatin sıkışmasına neden olur. Heterokromatin olarak da bilinen baskılanmış kromatin, yüksek oranda metillenir.

Histon modifikasyonlarının özet tablosu ve gen ekspresyonu üzerindeki etkileri

Histon modifikasyonu	Gen ekspresyonu üzerindeki etkisi
Asetillenmiş lizin	Aktivasyon
Hipoasetillenmiş lizin	Baskı
Fosforile serin / treonin	Aktivasyon
Metillenmiş arginin	Aktivasyon
Metillenmiş lizin	Baskı
Ubikitinlenmiş Lizin	Aktivasyon / Baskı

Histon kodları veya modifikasyonları epigenetik olarak kalıtsaldır, yani bu değişiklikler genetik olarak kodlanmaz. Bu nedenle, bu değişiklikler epigenetik bir bellek olarak her hücre bölünmesi sırasında bir sonraki hücreye sadık bir şekilde aktarılır.

Önerilen Okuma

Bölüm 1: DNA, Hücreler ve Evrim

Bölüm 2: Hücre Biyokimyası

Bölüm 3: Protein Yapısı

Bölüm 4: Protein Fonksiyonu

Bölüm 5: DNA ve Kromozom Yapısı

Bölüm 6: DNA Replikasyonu

Bölüm 7: DNA Tamiri ve Rekombinasyonu

Bölüm 8: Transkripsiyon: DNA'dan RNA'ya

Bölüm 9: Transkripsiyon: RNA'dan Proteine

Bölüm 10: Gen Ekspresyonu

Bölüm 11: RNA'nın Ek Görevleri

Bölüm 12: Mendelian Genetics

Bölüm 13: Genomes and Evolution

Bölüm 14: Cell Signaling Pathways

Bölüm 15: Studying DNA and RNA

Bölüm 16: Analyzing Gene Expression and Function

Bölüm 17: Cell Proliferation

Bölüm 18: Cell Division

Bölüm 19: Meiosis

Bölüm 20: Cancer

5.12: Histon Modifikasyonu

Tags

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.