Promotörler ve Transkripsiyon Faktörleri
Transkripsiyonun başladığı yeri işaretleyen DNA dizileri ile genleri açıp kapatan ve çıktılarını ayarlayan proteinler.
Tanım
Promotör, bir genin transkripsiyonunun başlangıcını yönlendiren DNA bölgesidir; transkripsiyon faktörleri ise RNA polimerazı toplamak veya modüle etmek amacıyla promotör ve güçlendirici (enhancer) dizilerine bağlanan proteinlerdir, böylece bir genin transkribe edilip edilmeyeceğini ve ne kadar transkribe edileceğini kontrol etmektedirler.
Kapsam
Bu konu, cis-etkili DNA elemanlarını — çekirdek promotörler, proksimal elemanlar ve distal güçlendiriciler (enhancer'lar) — ve bunlara bağlanan trans-etkili proteinleri kapsamaktadır: polimerazı konumlandırmak için gerekli genel transkripsiyon faktörleri ve belirli genleri aktive eden veya baskılayan diziye özgü düzenleyiciler. Bu elemanların ve faktörlerin bir genin ne zaman ve ne kadar güçlü transkribe edildiğini belirlemek için nasıl bir araya geldiğini ele almaktadır. Düzenleyici devrelerin aşağı akış mantığı, gen regülasyonu alanında geliştirilmektedir.
Temel sorular
- Bir promotörü hangi dizi elemanları tanımlar ve bunlar nerede bulunur?
- Genel transkripsiyon faktörleri polimerazı konumlandırmaya nasıl yardımcı olur?
- Diziye özgü faktörler belirli genleri nasıl aktive eder veya baskılar?
- Uzak güçlendiriciler bir promotördeki transkripsiyonu nasıl etkiler?
Temel kuramlar
- Transkripsiyon faktörleri tarafından kombinatoryal kontrol
- Bir genin transkripsiyonu, promotörüne ve güçlendiricilerine bağlı aktivatörler ve represörlerin belirli kombinasyonu tarafından belirlenmektedir, bu nedenle sınırlı bir faktör repertuvarı çok sayıda farklı ifade modelini belirleyebilmektedir.
- Modüler cis-düzenleyici elemanlar
- Çekirdek promotörler polimerazı konumlandırırken, güçlendiriciler gibi ayrı proksimal ve distal elemanlar düzenleyici faktörleri bağlamakta ve uzaktan etki ederek düzenleyici DNA'yı modüler ve birleştirilebilir hale getirmektedir.
Mekanizmalar
Genel transkripsiyon faktörleri, RNA polimerazı toplamak ve doğru şekilde konumlandırmak üzere çekirdek promotörde bir araya gelerek bazal aparatı oluşturmaktadır. Diziye özgü transkripsiyon faktörleri, DNA bağlama alanları aracılığıyla promotörlerdeki ve güçlendiricilerdeki hedef bölgelerine bağlanmakta ve koaktivatörleri, korepresörleri ve kromatin modifiye edici kompleksleri toplamak için ayrı aktivasyon veya baskılama alanları kullanmaktadır. Güçlendiriciler, aradaki DNA'yı ilmekleyerek (looping) bağlı faktörlerin bazal aparatla temas etmesini sağlayarak uzun mesafeler üzerinden etki edebilmekte ve birçok girdiyi tek bir transkripsiyon seviyesine entegre etmektedir.
Klinik önem
Promotörlerdeki, güçlendiricilerdeki ve transkripsiyon faktörlerindeki mutasyonlar gelişimsel bozukluklara ve kanserlere neden olmaktadır ve transkripsiyon faktörleri yoğun bir şekilde incelenen terapötik hedeflerdir; bu durum klinik rehberlikten ziyade önem olarak çerçevelenmiştir.
Tarihçe
1970'ler ve 1980'lerde bakteriyel ve viral promotörlerin analizi, korunmuş promotör dizilerini tanımlamış ve ilk diziye özgü ökaryotik transkripsiyon faktörlerinin klonlanması, moleküler biyolojide artık standart olan gen kontrolünün kombinatoryal, modüler görünümünü oluşturmuştur.
Öne çıkan isimler
- Robert Tjian
- Mark Ptashne
İlgili konular
Temel eserler
- lodish2016
- alberts2014
Sıkça sorulan sorular
- Bir promotör ile bir güçlendirici (enhancer) arasındaki fark nedir?
- Promotör, polimerazın konumlandığı başlangıç bölgesinin yanındaki DNA'dır; güçlendirici (enhancer) ise genellikle uzakta bulunan, bağlı faktörler aracılığıyla transkripsiyonu artıran düzenleyici bir elemandır.
- Tüm transkripsiyon faktörleri genleri açar mı?
- Hayır. Bazıları transkripsiyonu artıran aktivatörler iken, diğerleri onu azaltan veya bloke eden represörlerdir; denge bir genin çıktısını belirlemektedir.