Back to chapter

10.3:

Cis-düzenleyici Diziler

JoVE Core
Biologie moléculaire
Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu.  Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
JoVE Core Biologie moléculaire
Cis-regulatory Sequences

Langues

Diviser

Transkripsiyon düzenleyicileri, kodlamayan DNA üzerindeki, eşyanlı-düzenleyici diziler olarak bilinen, belirli kısa bölümlere bağlanan proteinlerdir. Gen regülasyonunun bu temel bileşenleri, genom boyunca bulunur. Transkripsiyon düzenleyicileri, çift sarmal formunda DNA’nın üzerindeki eşyanlı-düzenleyici dizilere bağlanabilir.DNA’nın sarmal formu, boyutları farklı iki oluğa sahiptir. Ana oluk olarak bilinen ve daha geniş olan oluk, daha küçük olan küçük oluğa kıyasla daha erişilebilirdir;bu da etkileşimlerin çoğunun ana olukta gerçekleşmesine neden olur. Azotlu bazların kenarları, oluklar boyunca açığa çıkmıştır ve hidrojen bağı ve diğer kovalent olmayan etkileşimlere girebilir.Transkripsiyon düzenleyicilerinin bu bağlanmaları, diziye özgüdür. Bununla birlikte, yakından ilişkili diziler de tanınır. Bu birleşme, çok sayıda kovalent olmayan etkileşim varlığı nedeniyle oldukça kararlıdır.Eşyanlı-düzenleyici diziler, transkripsiyonun inhibisyonu ve başlatılması ve ayrıca transkripsiyon hızı da dahil olmak üzere gen transkripsiyonunun her yönünü yönetir. Bunlar, genel olarak, transkripsiyon alanına yakın olanlar ve buradan binlerce baz çifti uzakta olanlar olarak sınıflandırılır. Yakın olanlar genellikle, gen transkripsiyonunu başlatan başlatıcı dizilerinin bir parçasıdır.Daha uzakta olanlar, transkripsiyonun hızlandırılmasında veya susturulmasında rol alabilir. Çoğunlukla, DNA ve kromozomun kompakt şekilde paketlenmesi, bu dizilerin, dizi içinde çok uzakta olsalar bile, düzenledikleri gene uzaysal olarak yakın olmalarına neden olur. Çoğu genin ekspresyonu, birçok eşyanlı-düzenleyici dizinin bir kombinasyonu tarafından kontrol edilir.Nadiren, bir gen yalnızca tek bir dizinin kontrolü altında olabilir.

10.3:

Cis-düzenleyici Diziler

Cis-Düzenleyici diziler, düzenledikleri genlerle aynı kromozomlarda bulunan kodlamayan DNA'nın kısa parçalarıdır. Bu fragmanlar, yani transkripsiyonel düzenleyiciler, gen transkripsiyonunu kontrol etmekten sorumlu proteinler ve ökaryotlardaki hücre tipleri arasında diferansiyel gen ekspresyonu için bağlanma bölgeleri görevi görür. Cis-Düzenleyici diziler, ilgilenilen gene yakın olabilir veya DNA dizisinde binlerce baz uzakta olabilir; bununla birlikte, daha uzak olan bu diziler, kromozomdaki DNA'nın sıkı bir şekilde paketlenmesi nedeniyle düzenledikleri genin yakınında mekansal olarak bulunur. Dizide yakın olanlar, gen transkripsiyonunun başlatılmasını düzenlerken, daha uzak olanlar, gen transkripsiyonunu arttırır veya susturur. Bazı Cis-Düzenleyici sekansların etkileri transkripsiyonel olarak çoğu geni düzenler; bununla birlikte, bazen tek bir Cis-Düzenleyici sekans, bir genin transkripsiyonunu düzenler.

Transkripsiyon faktörleri, DNA çift sarmallı formdayken Cis-Düzenleyici dizilere bağlanır. Transkripsiyonel düzenleyiciler belirli dizileri bağlar, ancak yakından ilişkili dizileri de bağlayabilir. Çift sarmal vardır  (iki tip:  daha küçük, küçük oluk, ve daha büyük, büyük oluk). Düzenleyici faktörlerin,  boyutlarından dolayı ana DNA oluklarına bağlanma olasılığı daha yüksektir. Transkripsiyon regülatörleri, azotlu baz çiftlerinin kenarlarında bulunan karakteristik kimyasal özelliklere göre spesifik Cis-Düzenleyici dizileri tanır. Örneğin, bazlar, transkripsiyonel regülatörler ile hidrojen bağları oluşturabilen oluk boyunca maruz kalan farklı hidrojen bağı donörlerine ve alıcılarına sahiptir. Bu bağlamada birçok kovalent olmayan etkileşim de yer aldığından, ilişki oldukça kararlıdır. 

Suggested Reading

  1. Alberts et al., 6th edition; pages 373-375
  2. Bakkali, M. (2011). Microevolution of cis-regulatory elements: an example from the pair-rule segmentation gene fushi tarazu in the Drosophila melanogaster subgroup. PloS one, 6(11).