7.6: Çoklu Adımlarda İfade Düzenlemesi

Hücrelerde gen ifadesi farklı aşamalarda düzenlenir: (i) transkripsiyon, (ii) RNA işlemi, (iii) RNA yerelleştirme ve (iv) çeviri. Transkripsiyonel düzenleme, gen ifadesini başlatarak veya inhibe ederek transkripsiyon faktörleri, aktivatörler veya repressörler gibi düzenleyici proteinler aracılığıyla gerçekleşir. Bir öncü veya pre-mRNA üretildiğinde, 5' kaplama, splaysing ve 3' poli-A kuyruğu eklenmesi gibi post-transkripsiyonel modifikasyonlara uğrar ve olgun mRNA'ya dönüşür. Olgun mRNAlar, ribonükleoprotein parçacıklarını oluşturarak RNA bağlayıcı proteinler (RBPs) ile birleştirenler sadece çekirdek dışına protein sentezi için seçici olarak taşınıp parçalanmaktan korunurlar. RBPlerle birleşmeyen mRNAlar çekirdek dışına taşınmaz ve bu nedenle proteinlere çevrilemez. Alternatif olarak, olgun bir mRNA'nın komplementer bir mikroRNA'ya bağlanması durumunda parçalanır ve bu da protein sentezini engeller.

Ancak, mRNA çevrildikten sonra, yeni sentezlenen protein aktivitesini etkileyen modifikasyonlara uğrar. Örneğin, metil grupları, fosfat veya asetil grupları gibi fonksiyonel grupların eklenmesi, proteinin aktivasyonunu veya inaktivasyonunu sağlayabilir. Bununla karşılaştırıldığında, bir alttakanıcı proteine çoklu ubiquitin proteinlerinin eklenmesi, onları parçalanma için işaretler. Bu şekilde, ubiquitination proteinin stabilitesini ve işlevsel aktivitesini düzenler.

Hücreler, transkripsiyon, mRNA işleme ve translasyon sırasında gen ekspresyonunu hassas bir şekilde düzenler.

Transkripsiyonel düzenlemeye, belirli bir genin transkripsiyonunu inhibe etmek veya başlatmak için DNA üzerindeki düzenleyici dizileri bağlayan proteinler aracılık edebilir.

Transkripsiyon ile üretilen öncü mRNA'lar, 5 asal başlık ve 3 asal poli-A kuyruğu eklenerek modifiye edilir. mRNA'lar, kodlamayan bölgelerin çıkarıldığı ve kodlayanların olgun mRNA'lar üretmek için birleştirildiği eklemeye tabi tutulur. Diferansiyel ekleme paternleri ve RNA bağlayıcı proteinler bu aşamada gen ekspresyonunu düzenler.

Sadece ribonükleoprotein parçacıkları oluşturmak için RNA bağlayıcı proteinlerle birleşen mRNA'lar, translasyon için seçici olarak sitoplazmaya taşınır.

Belirli bir mRNA alt kümesinin translasyonunun inhibisyonunun proteinler, mikroRNA'lar ve kısa enterferans yapan veya siRNA'lar ile etkileşimler yoluyla kontrol edildiği translasyonel düzenleme spesifik olabilir.

Buna karşılık, genel translasyonel düzenleme, tüm transkriptleri etkilemek için translasyon makinesinin proteinlerini aktive eder veya inhibe eder.