Transkripsiyon Regülatörlerinin Kooperatif Bağlanması

Transkripsiyonel düzenleyiciler, gen transkripsiyonunu düzenlemek için DNA'daki spesifik Cis-Düzenleyici dizilere bağlanır. Bu Cis-Düzenleyici diziler çok kısadır, genellikle on nükleotid çiftinden daha azdır. Kısa uzunluk, genom boyunca rastgele meydana gelen aynı dizinin yüksek bir olasılığı olduğu anlamına gelir.  Düzenleyiciler de benzer dizilerin gruplarına bağlanabilir beri, bu daha da rastgele bağlanma şansını artırır. Transkripsiyonel regülatörler, bir monomerin bağlanmasından iki kat daha uzun bir diziye bağlanan, dizileri arttıran ve rastgele bağlanma şansını azaltan dimerler oluşturur. Transkripsiyon regülatörü dimerleri homodimerler veya heterodimerler olabilir. Çözümde, bu işbirlikçi düzenleyiciler ya monomerler ya da zayıf bağlantılı dimerler olarak mevcuttur. Bununla birlikte, bu monomerler DNA üzerinde genişletilmiş bir Cis-Düzenleyici diziye bağlandığında, kararlı dimerler oluştururlar.

İşbirliği, monomerik bir proteinin bağlanmasının DNA'da yapısal değişikliklere neden olduğu ve düzenleyici bölgeleri arttırdığı bir olgudur (diğer monomerler için afinite). Bu, monomerlerin Cis-Düzenleyici dizisinde dimerler olarak bağlanmasını sağlar.  Bu fenomen aynı zamanda düzenleyicilerin nükleozomdaki histon proteinlerine sıkı sıkıya bağlı olan DNA üzerinde bulunan bölgelere erişmelerine yardımcı olur, aksi takdirde erişilemez. İlk bağlanma genellikle nükleozomun sonunda DNA'da meydana gelir ve burada sıkıca bağlanmaz. Bu bölgedeki bağlanma, DNA'nın histonlardan uzaklaşmasına ve böylece nükleozomun açılmasına yol açar. Bu paket açma, diğer düzenleyici sitelere erişimi artırır. Ökaryotlarda, transkripsiyon faktörünün bağlanması esas olarak işbirliğine bağlıdır. İşbirliği bazı durumlarda ortaya çıkabiliyor olmasına rağmen, prokaryotlarda transkripsiyonel düzenleyicilerin bağlanmalarının çoğu işbirliği ile değildir. Bu gibi durumlarda, regülatörler birkaç kovalent olmayan etkileşimle bir arada tutulan kararlı dimerler olarak bulunur.

Bilinmeyen bir regülatörün işbirliği içinde mi yoksa işbirliği içinde mi bağlandığı, DNA üzerindeki işgal edilen bağlanma bölgelerinin sayısını protein konsantrasyonuna göre çizerek belirlenebilir. Eğri S şeklinde bir eğri ise, regülatörün bağlanma bölgelerine işbirliği içinde bağlandığını gösterir. Eğri, işgal edilen tüm bağlanma bölgelerine yaklaştıkça tesviye edilmeden önce sabit bir şekilde yükselirse, bağlamanın işbirliği ile olmadığını gösterir.