Back to chapter

8.10:

Transkripsiyon Uzama Faktörleri

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
Transcription Elongation Factors

Languages

Share

Hücrede transkripsiyon başlatıldığında, başlangıç transkripsiyon faktörleri başlatma öncesi kompleksinden ayrılır. Daha sonra RNA polimeraz, transkripsiyon uzaması adı verilen bir fazda, büyüyen RNA zincirinin 3’ucuna yeni nükleotidler ekler. Bölünmeyen bir hücredeki DNA, kromatin adı verilen yoğun bir ağ şeklinde olduğu için, ökaryotlarda uzama zor bir süreçtir.Kromatinde DNA, yüklü histon proteinlerinin etrafına tekrarlanan aralıklarla sıkıca sarılır. Bu DNA histon komplekslerine nükleozom denir. RNA polimeraz, nükleozomlarla veya diğer DNA bağlayıcı proteinlerle veya bazı spesifik DNA dizileriyle karşılaştığında durabilir.Daha fazla yer değiştirme yapamaması, genin tamamı transkribe edilmeden önce RNA polimerazın ayrılmasına yol açabilir. Bundan kaçınmak için hücre, RNA polimerazın gen üzerinde kesintisiz bir uzatma işlemi gerçekleştirmesine yardımcı olan özel yardımcı proteinlerden faydalanır. Ökaryotik uzama faktörleri, doğrudan RNA polimeraza bağlanır ve onun şablon DNA zinciri boyunca sorunsuz bir şekilde hareket etmesine ve katalitik aktivitesini gerçekleştirmesine yardımcı olur.Ek olarak hücre, ATP-bağımlı kromatin yeniden modelleme kompleksi ve histon şaperonları gibi diğer bazı proteinlerden de yararlanır;bu proteinler, transkripsiyon mekanizmasının kromatin içindeki yoğunlaşmış genomik DNA’ya erişmesine izin verir. Bu çok sayıda alt birim içeren kompleksler, histon çekirdeği ile DNA arasındaki etkileşimi bozarak, nükleozomların yeniden yapılandırılmasına veya yeniden konumlandırılmasına neden olur. Nükleozom yapısındaki değişiklik, transkripsiyon mekanizması tarafından kolayca erişilebilecek, nükleozom içermeyen DNA bölgelerinin oluşturulmasını sağlar.pre-mRNA sentezlendikten sonra, histonların DNA şablonuna yeniden yerleştirilmesi gerekir. Kromatin yeniden modelleme proteinleri ve histon şaperonları, daha sonra DNA’yı histon proteinlerinin etrafına geri sararak nükleozom yeniden birleştirme sürecini tamamlar.

8.10:

Transkripsiyon Uzama Faktörleri

Transkripsiyon uzaması, kopyalanan DNA'nın dizi heterojenliğine bağlı olarak değişen dinamik bir süreçtir. Bu nedenle, bir genin kopyalanması sırasında uzama kompleksinin bileşiminin de yol boyunca değişiklik göstermesi şaşırtıcı değildir.

Transkripsiyon uzaması, transkripsiyon sırasında çeşitli durumlarda RNA polimerazın duraklatılmasıyla düzenlenir. Bakterilerde, bu duraklamalar gereklidir çünkü DNA'nın mRNA'ya transkripsiyonu, bu mRNA'nın bir proteine çevrilmesiyle birleştirilir. Bununla birlikte, ökaryotlarda, transkripsiyon, mRNA işleme ile birleştirilir. Bu nedenle, ekson-intron kavşakları etrafında RNA polimerazın duraklatılması, mRNA birleştirmenin verimliliğini artırmak için gereklidir.

RNA Polimeraz aktivitesindeki bu durmalar tersine çevrilebilir veya geri döndürülemez olabilir. Tersine çevrilebilir bir duraklama durumunda, TFIIF, elonginler, ELL gibi proteinler, RNA Polimerazın kısa bir duraklamadan sonra uzamaya devam etmesini sağlar. Bununla birlikte, RNA Polimeraz aktivitesindeki durma geri döndürülemezse, transkripsiyonel bir durma haline gelir. Transkripsiyon durdurulursa, enzim kendi başına uzamaya devam edemez. Böyle bir durumda, TFIIS  ve pTEFb, RNA Polimeraz II'nin transkripsiyonel tutuklama bölgelerinde DNA şablonunu okumasını sağlar.

Ek olarak, ATP'ye bağlı kromatine yeniden modelleme faktörleri ve histon şaperonları da transkripsiyon uzamasının düzenlenmesinde rol oynar. Birlikte, nükleozomların pozisyonlarını DNA ile birlikte değiştirerek, transkripsiyon makinesi tarafından erişilebilir veya erişilemez hale getirebilirler.

Bu nedenle, RNA polimerazın, kromatin ve transkripsiyonu engelleyen belirli diziler arasında gezinmek için çeşitli faktörlerin yardımına ihtiyacı var.

Suggested Reading

  1. Sims, Robert J., Rimma Belotserkovskaya, and Danny Reinberg. "Elongation by RNA polymerase II: the short and long of it." Genes & development 18, no. 20 (2004): 2437-2468.
  2. Winston, Fred. "Control of eukaryotic transcription elongation." Genome biology 2, no. 2 (2001): reviews1006-1.