Back to chapter

8.9:

RNA Polimeraz II Aksesuar Proteinleri

JoVE Core
Molecular Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Molecular Biology
RNA Polymerase II Accessory Proteins

Languages

Share

Ökaryotik hücrelerde, transkripsiyonun başlatılması karmaşık bir süreçtir ve belirli DNA elemanları ve protein bileşenleri arasında titiz bir koordinasyon gerektirir. Transkripsiyonun başlatılması sırasında, RNA polimeraz 2 ve transkripsiyon faktörlerinin yanı sıra diğer düzenleyici faktörler de gen ekspresyonu regülasyonunda rol oynar. Hızlandırıcı dizileri, bu transkripsiyonel kontrol elemanlarından biridir ve başlatıcıdan uzaklıklarından bağımsız olarak etkilerini gösterirler.Bunlar, yaklaşık 50 ila 200 baz çiftinden oluşan düzenleyici DNA segmentleridir ve transkripsiyon aktivatörleri olarak da bilinen gen düzenleyici proteinler için birçok bağlanma yeri içerirler. Transkripsiyonel aktivatörler, iki bölgeden oluşan modüler proteinlerdir:bir DNA bağlanma bölgesi ve bir aktivasyon bölgesi. DNA bağlanma bölgesi, proteini, spesifik bir hızlandırıcı dizisine tuttururken, aktivasyon bölgesi, transkripsiyon mekanizmasının farklı elemanları ile etkileşime girerek transkripsiyonu tetikler.Bununla birlikte, aktivatör ve transkripsiyonel mekanizma arasındaki bu etkileşim, aracı adı verilen ve çok sayıda alt birim içeren bir kompleksin varlığını gerektirir. Aracıdaki yapısal olarak esnek protein ağı, aktivatörden RNA polimeraz 2’ye ve transkripsiyonel faktörlere sinyaller gönderir;bu da normalde sadece bazal seviyede transkribe edilecek olan bağlantılı bir genin transkripsiyon miktarının artışıyla sonuçlanır. Aktivatörlerin aksine, baskılayıcılar transkripsiyonu inhibe ederek gen ekspresyonunu regüle eder.Aktif baskılayıcılarda bulunan işlevsel bölgeler, genel transkripsiyon faktörleriyle etkileşime girerek DNA’ya bağlanmalarına müdahale eder. Başka bir baskılayıcı tipi, transkripsiyon başlangıç yerinin yakınına bağlanarak, RNA polimerazın ve genel transkripsiyon faktörlerinin başlatıcı ile etkileşimini bloke eder. Üçüncü tip baskılayıcı, hızlandırıcılara bağlanmada aktivatörlere rakip olur.Genel olarak, birçok farklı transkripsiyonel düzenleyici proteinin hareketlerinin toplamı, embriyonik gelişim ve hücre farklılaşması sırasında gen ekspresyonunun kontrolünden sorumludur.

8.9:

RNA Polimeraz II Aksesuar Proteinleri

Transkripsiyonu düzenleyen proteinler, bunu RNA Polimeraz ile doğrudan temas yoluyla veya adaptörler, aracılar, histon değiştirici proteinler ve nükleozom yeniden modelleyicileri tarafından kolaylaştırılan dolaylı etkileşimler yoluyla yapabilir. Transkripsiyonu etkinleştirmek için doğrudan etkileşimler, bazı ökaryotik genlerin yanı sıra bakterilerde de görülür. Bu durumlarda, yukarı akış aktivasyon dizileri promoterlere bitişiktir ve aktivatör proteinler, doğrudan transkripsiyonel mekanizma ile etkileşime girer. Örneğin prokaryotlarda katabolit aktivatör protein veya CAP, gen ekspresyonunu düzenlemek için RNA polimerazın alfa alt biriminin C-terminal alanı ile doğrudan etkileşime girer. Doğrudan etkileşim için güçlü kanıt, proteinlerin aktivasyon alanlarında transkripsiyonel aktivitenin baskılanmasına yol açan fonksiyon mutasyonlarının kaybıdır.

Bununla birlikte, bazı ökaryotik genlerde, düzenleme, distal aktivasyon yoluyla gerçekleşebilir. Bu nedenle, düzenleyici elemanlar, destekleyiciye çok yakın olmayabilir veya transkripsiyonel makine ile doğrudan etkileşime girmeyebilir. Bu tür etkileşimler, (a) düzenleyici proteinin varlığında veya yokluğunda transkripsiyon oranını gözlemleyerek, (b) düzenleyici proteinin bağlanma sahasında gen ekspresyonunu bozabilen mutasyonlar ile (c)   düzenleyici protein ve destekleyici arasındaki bağlanma afinitesini ölçerek tespit edilebilir.

Ek olarak, transkripsiyon makinesinin, kromatin içindeki DNA'ya erişmek için nükleozom yeniden modelleyicilere de ihtiyacı var. Bu nedenle, bu nükleozom yeniden modelleyicileri, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde de rol oynar.

Suggested Reading

  1. Lee, David J., Stephen D. Minchin, and Stephen JW Busby. "Activating transcription in bacteria." Annual review of microbiology 66 (2012): 125-152.
  2. Busby, Steve, and Richard H. Ebright. "Transcription activation by catabolite activator protein (CAP)." Journal of molecular biology 293, no. 2 (1999): 199-213.
  3. Triezenberg, Steven J. "Structure and function of transcriptional activation domains." Current opinion in genetics & development 5, no. 2 (1995): 190-196.