14.3: Transkripsiyon Faktörleri

Dokuya özgü kopyalama faktörleri, memelilerde çeşitli hücresel işlevlere katkıda bulunur. Örneğin, hemoglobinin önemli bir bileşeni olan beta globin geni, vücudun tüm hücrelerinde mevcuttur. Bununla birlikte, beta globin geninin promoter sekanslarına bağlanabilen transkripsiyon faktörleri gibi sadece bu hücrelerde eksprese edildiğinden, sadece kırmızı kan hücrelerinde eksprese edilir. Dokuya özgü transkripsiyon faktörleri ayrıca, bu faktörlerdeki mutasyonların, tüm organizmayı etkilemeden yalnızca belirli dokuların veya vücut parçalarının işlevini bozabilmesini sağlar.

Kombinatoryal kontrol uygulayan ökaryotlarda transkripsiyon faktörleri tarafından ek bir karmaşıklık katmanı eklenir. Bu, birkaç transkripsiyon faktörü tarafından sağlanan girdinin, tek bir genin ekspresyonunu eşzamanlı olarak düzenlediği anlamına gelir. Çeşitli transkripsiyonel aktivatörlerin ve baskılayıcıların kombinasyonu, bir genin farklı şekilde düzenlenmesini ve ek genlere ihtiyaç duymadan çeşitli çevresel değişikliklere adapte olmasını sağlar.

- [Anlatıcı] Ökaryot hücrelerde transkripsiyon faktörleri, DNA'ya bağlanarak genlerin ifadesini (ekspresyon) düzenleyen proteinlerdir. Transkripsiyon başlatmak için her RNA polimerazına birden çok farklı protein gerekir. Genel transkripsiyon faktörü denen bu proteinler promotör bölgelere bağlanır.

Örneğin, bu proteinlerin ilk ve en büyük olanı, TFIID adlı protein, çoğu promotörde bulunan TATA Kutusu bölgesine bağlanır. Başka proteinlerle birlikte bunlar, polimerazı promotör bölgesine alarak ön hazırlık kompleksini oluşturur. Öte yandan, spesifik transkripsiyon faktörleri kuvvetlendirici denen düzenleyici bölgelere bağlanabilir.

Bunlar transkripsiyonun başladığı yere uzaktır, bazen genin giriş veya çıkış yönünden binlerce baz çifti uzakta bulunur ve daha yüksek oranda transkripsiyonu tetiklerler. İlmek oluşturma denen bir süreçte DNA ipliği bükülerek, kuvvetlendirici bölgelere bağlanmış transkripsiyon faktörlerinin, aracı proteinler ve ön hazırlık kompleksiyle protein-protein etkileşimleri kurmasına olanak sağlar. Transkripsiyonu ilerletmek için kuvvetlendirici bölgelere bağlanan spesifik transkripsiyon faktörlerine aktivatör, transkripsiyonu engelleyen veya azaltanlara ise represör adı verilir.

Spesifik transkripsiyon faktörlerinin ve uzaktan düzenleyici unsurların varlığı diferansiyel gen ifadesini mümkün kılar. Örneğin, ilk gelişim evrelerinde belli genleri öne çıkararak veya geriye iterek bir hücrenin deri hücresi mi, yoksa nöron mu olacağı belirlenebilir, ayrıca birbiriyle ilişkili işlevsel genlerin koordine bir şekilde transkripsiyonu sağlanır. İnsanlarda 1500'ün üzerinde transkripsiyon faktörü saptanmıştır ve bunlar, gelişimin ilk evrelerinde hücre tipini belirlemekten farklı ortam koşulları karşısındaki hücre yanıtını tanımlamaya kadar çok geniş bir çeşitlilik halindeki kritik genleri düzenler.