Kromozom Yaps ve Sentromerler Kromozomun Blmleri Telomer p

Kromozom Yapısı ve Sentromerler

Kromozomun Bölümleri Telomer p kolu Sentromer q kolu • Her kromozomda p ve q olmak üzere 2 kol bulunur. p (petit) küçük anlamına geldiğinden, kısa kolu belirtir; q ise alfabede p’den sonra gelen harf olduğu için uzun kolu simgeler.

Eşem Kromozomları E. M ile kromozomların yapısı Kromozom

Kromozomların Sınıflandırılması Metasentrik Submetasentrik Akrosentrik Telosentrik

Nukleusta kromozomların yerleşimi

Zhengnan Huang et al. Nucl. Acids Res. 2014; nar. gku 1125 © The Author(s) 2014. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research.

Ökaryotik organizmalarda kromozom segregasyonu için gereksinimler: • DNA ‘nın hareketi için güç gerekir (mikrotübüller). • DNA diğer hücresel yapılara bağlanmalıdır (kinetokor). • Segregasyon olana kadar DNA bir arada tutulmalıdır (sentromer).

Kinetokorlar iğ bağlanmasını sağlarlar. Sentromer ve kinetokor büyük protein kompleksi bir kaç tabakalı ve dış tabaka mikrotubuller için bağlanma bölgesidir.

Sentromer hücre bölünmesi sırasında kromozomu mitotik iplikçiğe bağlayan proteinler için bir bağlantı alanı olarak iş gören DNA dizisidir. Bu bağlantı, kromozomların kardeş hücrelere eşit ve düzenli olarak dağıtım için gereklidir. FISH yöntemiyle sentromer ve iğ iplikçikleri Sentromer bölgesi içerisinde DNA’yla birlikte protein içeren ve iğ iplikçiklerinin bağlandığı Kinetokor denilen bir kısım vardır. Bu bölgede yer alan 120 -180 baz çifti uzunluğundaki ve A=T çiftlerince zengin DNA dizisine CEN DNA adı verilir. Daha yüksek ökaryotlarda sentromerik diziler daha uzundur ve aynı yönde 5 -10 baz çiftlik bir ya da birkaç dizinin düzenli kopyalarından oluşurlar.

Soğan Kök Ucu Mitozu İnterfaz Profaz Metafaz Anafaz Telofaz

Metafaz Anafaz

Mayada sentromerik dizilerin bulunması ve plasmid dağılımında bu dizilerin öneminin gösterilmesi.

Bakterial R 1 plasmidi ve ökarytik kromozomların segregasyonu için gereksinimler

Sentromer CEN DNA, kromozomlar arasında hareket edebilen bir DNA bölgesidir ve üç alt birimden oluşur: CDE-I, CDE-III. CDE-I bölgesi sentromer fonksiyonuna yardımcı olur. CDE-II histon proteinlerinin bağlanma bölgesi olup A ve T nükleotidleri açısından daha zengindir. CDE-III ise sentromer fonksiyonu için en önemli bölgedir. İlk iki bölgede oluşacak mutasyonların sentromerin fonksiyonunu engellememesine rağmen, CDE-III bölgesinde oluşan bir nokta mutasyon sentromerin işlevinin tamamen durdurur. Bunun nedeni kinetokor oluşumu sırasında CDE-III dizilerine özgün olarak bağlanan CBF 3 protein kompleksidir.

Sentromerler özel DNA dizileri taşırlar ve bunlar kinetokorlara bağlanır.

CENP-A: Histon 3 variantıdır. Sentromerde bulunur. Kinetokor proteinlerinin yerleşimi için gereklidir.

• September 16, 2010 Now, researchers at the University of Pennsylvania’s School of Medicine have defined the structure of a key molecule that plays a central role in how DNA is duplicated and then moved correctly and equally into two daughter cells to produce two exact copies of the mother cell. Without this molecule, entire chromosomes could be lost during cell division.

HGNC Approved Gene Symbol: CENPA Cytogenetic location: 2 p 23. 3

Crystal structures of a conventional (a) and a CENP-A nucleosome (b). For clarity, only the H 3: H 4 or CENP-A: H 4 histone dimers are depicted. [crystallographic data (PDB 1 EQZ and 3 AN 2) by Harp et al. , 2000 and Tachiwana et al. , 2011; images built with Py. Mol (The Py. Molecular Graphics System, Version 1. 0, Schrödinger, LLC)]

CENP-A CENP-C OUTER

CENP-A, CENP-B, CENP-C kinetekorun sentromerik DNA’ya bağlanmasında iş gören 3 önemli proteindir.

Kinetokor Organizasyonu Kinetokor bölgesi, sentomer bölgesinde oluşan ve 100’e yakın proteinden oluşan mikrotubullerin (iğ iplikçiklerinin) bağlanması için oluşan bir yapıdır. Kinetokor yapı sentromere bağlanan iç kompleks bölgesi, orta bölge ve mikrotubullerin bağlandığı dış bölge olarak üç kısma ayrılmıştır. CEN DNA üzerinde diğer kinetokor komplekslerinin oluşumu için en önemli yapı DNA spesifik bağlanma protein kompleksi olan CBF 3’tür. CBF 3 CDEIII Mayada orta ve dış protein komplekslerinin bağlanabilmesi hem CBF 3 protein kompleksini hem de sentromerde oluşan özel nükleozom yapısına gereksinim duyar. Hayvansal hücrelerde özelleşmiş nükleozomların kinetokor yapısında ayrıca özel bir rolü olduğuna inanılsa da analog özel bir DNA spesifik bağlanma kompleksinin varlığı tam olarak netleşmemiştir.

CBF 3 Kompleksi CBF 3 protein kompleksi DNA’ya direkt bağlanan çekirdek alt birim olan Ctf 13 p ve etrafında birleşen üç yapısal alt birimden oluşur. Ctf 13 p’nin aktivitesi iki regülatör alt birim Skp 1 p ve Sgt 1 p tarafından düzenlenir. Ctf 13 p çekirdek alt birim Cep 3 p, Skp 1 p ve Sgt 1 p’yle hızlı bir şekilde birleştirdiklerinde “ Pre-aktivasyon” kompleksi oluşur. Bu durumda kompleks Ndc 10 p’yle etkileşime giremez ve bu nedenle CEN DNA’ya bağlanamaz. Ancak regülatör proteinlerin yine hızlı düzenlemesiyle aktif kompleks oluşur ve Ctf 13 p Ndc 10 proteinleriyle birleşerek dış kinetokor kompleksinin bağlanabileceği bir yüzey oluşturur.

CBF 3 Kompleksi Ctf 13 p aktivasyonu benzer işleve sahip Skp 1 p ve Sgt 1 p’yle düzenlenir. Sgt 1 p proteinlerin aktif yapıda kalmasını sağlayan özel bir şaperon proteinle etkileşimdedir. ATP’ye bağlı şekildeki Hsp 90 Sgt 1 p’nin kapalı yapıda kalmasına neden olur. ATP’nin hidroliziyle şekil değiştiren protein kompleksi açılır ve Ctf 13’nin amino ucuna bağlanmayı kompleksinin gerçekleştirir. Ndc 10 Ctf 13 p proteiniyle etkileşmesinin ardından tekrar ATP bağlanır ve Sgt 1 p kompleki yapıdan ayrılır. Sgt 1 -5 p mutant protein yapısı bu gerçekleşmemesine neden olur. ayrılmanın

Dam 1: Mekanizma ve yapı Dam 1 halkaları mikrotubullerin etrafında

İnsan Kinetokor Kompleksi

Neosentromer 2000 yılında Barry ve arkadaşları insan 10. kromozomunda sentromerik aktiviteyi sağlayan 80 kb’lık bir ökromatin diziyi keşfettiler. Bu yeni sentromer yada neosentromer gerektiğinde kalıcı mitotik kalıtımı gerçekleştirebilme özelliğine sahipti. Bu keşfin ardından yapılan araştırmalar sonucunda insanlarda şu ana kadar yaklaşık 40 neosentromer dizi tanımlandı. Bu şekilde neosentromer düzenlenmesine sahip kromozomu olan hastalar kromozom hatalı dağılımı açısından heterozigotturlar ve bağımsız olarak hareketsizliğe yada tam fonksiyonda sentromer aktivitesine sahip homolog lokuslar içerirler. Son olarak yapılan araştırmalar neosentromer bölgenin dizin analizini ve neosentromerik aktivite kazanılırken oluşan dizi polimorfizmlerinin varlığını araştırır.

Neosentromerler replikasyon sırasındaki dağılımlarını tam olarak gerçekleştirmediklerinde kromozom üstünde dağılımlar görülür, ancak bu bölgelerin sentromer özelliğinde olmaları birden fazla sayıdaki faktörlerin her biri tarafından tanınmadıkları sürece sentromerik aktivite göstermezler. Neosentromer bölgeler replikasyon sırasında bulunduğu bölgede(a-d) yada aynı kromozom üzerinde farklı bir bölgede(e-h) transpozon benzeri hareketle hareket edebilirler.

CENP-A: Histon 3 variantıdır. Sentromerde bulunur (Bitkilerde Cen. H 3, Mayada Cse 4 ve Drosophila CID olarak da bilinir). Sentromer: Kinetokor proteinlerinin kromozomal DNA’da bağlandığı bölgedir ve sonuçta işlevsel kinetokor oluşur. Kinetokor: Büyük bir protein kompleksidir, bölünme sırasında kromozomların mikrotübüle bağlanmasını sağlar.