Transkripsiyon Sonlanması
RNA polimerazın bir transkripsiyon biriminin sonunu nasıl tanıdığı, sentezi durdurduğu ve tamamlanmış RNA ile kendisini kalıptan nasıl serbest bıraktığı açıklanmaktadır.
Tanım
Transkripsiyon sonlanması, RNA polimerazın belirli sonlanma sinyallerine yanıt olarak bir transkripsiyon biriminin sonunda RNA sentezini durdurduğu, hem tamamlanmış transkripti hem de polimerazı DNA kalıbından serbest bıraktığı süreç olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu konu, transkripsiyonu sonlandıran sinyalleri ve mekanizmaları kapsamaktadır. Bakterilerde, bir RNA saç tokası (hairpin) ve poli-üridin bölgesi tarafından yönlendirilen intrinsik (faktörden bağımsız) sonlanma ile Rho'ya bağımlı sonlanma arasındaki farklar incelenmektedir. Ökaryotlarda ise protein kodlayan genlerin sonlanması, 3' ucun kesilmesi (cleavage) ve poliadenilasyon ile ilişkilendirilmektedir. Sonlanma, transkripsiyonun kapanış adımı olarak ele alınmaktadır; serbest bırakılan transkriptin olgunlaşması ise RNA işlenmesi (RNA processing) başlığı altında ele alınmaktadır.
Temel sorular
- RNA polimeraza durmasını söyleyen sinyaller nelerdir?
- Bir RNA saç tokası (hairpin) bakterilerde faktörden bağımsız sonlanmaya nasıl neden olmaktadır?
- Rho faktörü, Rho'ya bağımlı sonlanmada ne iş yapmaktadır?
- Ökaryotik genlerin sonlanması, 3' uç işlenmesi (3'-end processing) ile nasıl ilişkilidir?
Temel kuramlar
- İntrinsik (faktörden bağımsız) sonlanma
- Yeni sentezlenen RNA'daki kendi kendine tamamlayıcı bir dizi, stabil bir saç tokası (hairpin) oluşturacak şekilde katlanmakta ve bunu takip eden bir üridin dizisi, uzama kompleksini destabilize ederek polimerazın yardımcı proteinlere ihtiyaç duymadan transkripti serbest bırakmasına neden olmaktadır.
- Faktöre bağımlı sonlanma
- Rho'ya bağımlı sonlanmada, Rho proteini RNA'ya bağlanmakta ve polimerazı yakalayıp ayırmak için RNA boyunca hareket etmektedir; ökaryotik sonlanma ise transkriptin kesilmesi (cleavage) ve poliadenilasyonu ile eşleşmektedir.
Mekanizmalar
Bakteriyel intrinsik sonlanmada, GC açısından zengin bir ters tekrarın (inverted repeat) transkripsiyonu, üridin açısından zengin bir segmentin hemen yukarısında bir RNA saç tokası (hairpin) oluşturmaktadır; zayıf rU–dA hibridi ve saç tokası, duraklamış uzama kompleksini destabilize ederek polimeraz ve RNA'yı serbest bırakmaktadır. Rho'ya bağımlı sonlanmada ise Rho helikaz, bir tanıma bölgesinde RNA'ya yüklenmekte ve polimeraza doğru hareket ederek, aşağı akışta (downstream) bir duraklama noktasında kompleksi ayırmak için aktivitesini kullanmaktadır. Ökaryotik protein kodlayan genlerde, poliadenilasyon sinyalinin tanınması transkriptin kesilmesini (cleavage) ve ilişkili faktörler aracılığıyla polimerazın nihai olarak serbest bırakılmasını tetiklemektedir.
Klinik önem
Doğru şekilde sonlanmama, hastalıklara karışan anormal veya okuma-geçişi (read-through) transkriptler üretebilmektedir ve sonlanma mekanizması gen regülasyonu ile ilişkili olarak incelenmektedir; bu bilgi klinik rehberlik değil, önemini belirtmek amacıyla sunulmaktadır.
Tarihçe
1960'lı ve 1970'li yıllardaki bakteriyel transkripsiyon çalışmaları, intrinsik sonlanmayı Rho'ya bağımlı sonlanmadan ayırmış ve daha sonraki çalışmalar ökaryotik sonlanmayı 3' uç işleme mekanizmasıyla ilişkilendirerek günümüzde öğretilen ikili tabloyu ortaya çıkarmıştır.
Öne çıkan isimler
- Jeffrey Roberts
- Peter von Hippel
İlgili konular
Temel eserler
- watson2013
- lodish2016
Sıkça sorulan sorular
- Bakteriler ve ökaryotlar transkripsiyonu aynı şekilde mi sonlandırmaktadır?
- Tamamen aynı değildir. Bakteriler intrinsik saç tokası (hairpin) güdümlü ve Rho'ya bağımlı sonlanmayı kullanırken, ökaryotik protein kodlayan genlerin sonlanması kesilme (cleavage) ve poliadenilasyon ile ilişkilidir.
- Terminatör nedir?
- Transkripti veya bağlamı polimeraza durmasını işaret eden bir DNA dizisidir; bakterilerde genellikle bir üridin açısından zengin bölgeyi takip eden bir RNA saç tokasını (hairpin) kodlamaktadır.