TRANSKRPSYON Sezgin GNE 2 Yazlm erik Gen ve

TRANSKRİPSİYON Sezgin GÜNEŞ

2 Yazılım İçerik • • • Gen ve yapısı Prokaryotik ve ökaryotik genler Traskripsiyon RNA polimerazlar Transkripsiyonun düzenlenmesi 2/23/2021

3 Yazılım Hücrede gen ekspresyonu 2/23/2021

4 Yazılım Gen nedir? 2/23/2021

5 Yazılım 2/23/2021 GEN Fonksiyonel bir ürün oluşturan DNA dizisidir. a. Yapısal genler: İşlevsel m. RNA sentezleyen diziler b. r. RNA veya t. RNA sentezleyen diziler c. Kontrol genleri: m. RNA için kalıp oluşturmayan, fakat m. RNA sentezinin düzenlenmesiyle ilgili protein ve enzimler için tanıma bölgesi görevi gören diziler

6 Yazılım 2/23/2021 Prokaryotik ve Ökaryotik genler •

7 Yazılım 2/23/2021 Prokaryotik ve ökaryotik promotorler

8 Yazılım 2/23/2021 Komşuluk etki ögeleri (Cis acting elemanlar) Aynı kromozom üzerindeki genleri etkileyen, proteini olmayan bölge 1. TATA kutusu 2. CAAT kutusu 3. GC kutusu 4. Güçlendirici 5. Susturucular

9 Yazılım 2/23/2021 Komşuluk etki ögeleri (cis-acting elemanlar

10 Yazılım Santral Dogma 2/23/2021

11 Transkripsiyon Yazılım 2/23/2021 • DNA kalıbından RNA moleküllerinin sentezlenmesi işlemi DNA RNA polimeraz transkripsiyon RNA

12 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyon-I • DNA protein sentezine doğrudan katılmakta • RNA hücre çekirdeğinde sentezlenir ve yapısı DNA’ya benzer • RNA’nın çoğu protein sentezinin yapıldığı sitoplazmaya taşınır • Genellikle RNA miktarı hücredeki protein miktarı ile orantılıdır

13 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyon-II • RNA sentezini, RNA polimeraz yönlendirir • Sentezin başlaması için primere gereksinim yok

DNA ve RNA Polimerazlar • Benzerlikleri ▫ Fosfodiester bağları ▫ 5' den 3‘ yönünde sentez • Farklılıkları: RNA Polimeraz ▫ Kendi helikaz aktivitesi var ▫ Primer gerektirmez ▫ Hatasını düzeltemez

15 RNA ÖRNEKLER Gen ekspresyonunda görevli major RNA çeşitleri 16 S r. RNA Ribozomal RNA Transfer RNA Küçük çekirdek RNA’sı (sn. RNA) RNA splicing işleminde gereklidir Küçük çekirdekçik RNA’sı (sno. RNA) RNA modifikasyonu ve işlenmesinde görevli 23 S r. RNA 28 S, 5. 8 S ve 5 S r. RNA 18 S r. RNA 22 çeşit mitokondriyel t. RNA 49 çeşit sitoplazmik t. RNA U 1, U 2, U 4, U 6 sn. RNA ve U 5 sn. RNA U 4 acat, U 6 acat, U 11, U 12 sn. RNAlar U 7 sn. RNA 100’den fazla çeşidi var m RNA Diğer RNA çeşitleri Mikro. RNA İŞLEVLERİ Yazılım 2/23/2021 Küçük mitokondriyel ribozomal altünite bileşeni Büyük sitoplazmik ribozomal altünite bileşeni Küçük sitoplazmik ribozomal altünite bileşeni Mitokondriyel m. RNA kodonlarına bağlanır Major splisezom bileşeni Major ve minor splisezom bileşeni Minor splisezom bileşeni Histon transkripsiyonel terminasyonu *Bölgeye özgü r. RNA 2’OH metilasyonu *Bölgeye özgü psödouridin *oluşumuyla r. RNA modifikasyonu r. RNA işlenmesi Çok küçük (~22 nükleotidlik) düzenleyici RNA molekülleri XIST RNA, TSIX RNA İmprinting ilişkili RNA H 19 RNA Antisense RNA Telomerazın bileşeni

16 Yazılım 2/23/2021 Prokaryotik RNA polimeraz

17 Yazılım 2/23/2021 Ökaryotik RNA polimerazlar Sınıf Transkripsiyona uğrayan genler Özellikleri RNA polimeraz I 28 S r. RNA; 18 S r. RNA; 5. 8 S r. RNA Çekirdekçikte yerleşik. Tek primer transkrip üç r. RNA’yı oluşturmak için kesilir RNA polimeraz II Polipeptit kodlayan tüm genler; Şapka ve poliadenilasyon birçok sn. RNA genleri işlemi geçirir RNA polimeraz III 5 S r. RNA, t. RNA genleri; U 6 sn. RNA; 7 SL RNA; 7 SK RNA; 7 SM RNA, Si. RNA Mitokondriyel RNA polimeraz Mitokondriyel genlerin transkriptleri

18 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyonun basamakları • Başlama • Uzama • Sonlanma

2/23/2021 Yazılım 19

20 Ökaryotlarda transkripsiyonun başlaması Yazılım 2/23/2021

Başlatıcı (Initiator) • TATA kutusu yerine, bazı ökaryotik genler başlatıcı olarak adlandırılan alternatif promotor elementleri içerir. • Başlatıcı oldukça değişkendir (degenerative). 5’ Y Y A N T/A Y Y Y +1 Y = pirimidin (C or T) N = Dört bazdan herhangi biri.

Cp. G adası • Ara metabolizma proteinlerini kodlayan genler düşük düzeyde transkripsiyona uğrarlar ve TATA kutusu veya başlatıcı içermezler. • Bu tür genlerin çoğu başlangıç bölgesinin yaklaşık 100 bp yukarısında 20 -50 nükleotidlik CG’ce zengin bir bölge içerirler. • SP 1 adlı bir transkripsiyon faktörü bu CG-zengin bölgeyi tanır. • Bir çok alternatif m. RNA başlama bölgeleri içerir. ~100 bp Cp. G adacığı m. RNA Çoklu 5’-start bölgeleri

Yükselticiler (Enhancers) • Başlangıç noktasından birkaç Kb uzaktadırlar. • Genellikle ~100 -200 bp uzunluğunda, birkaç 820 bp uzunluğunda kontrol elementi içerirler. • Hücre-tipi özgüllükleri vardır. • Yönsüzdürler (ters döndürülebir: invertible) +1 Enhancer

Promotora Yakın Elementler • • Başlangıç noktasının ~200 bp yakınındadırlar. ~20 bp kadardırlar. Hücre-tipine özgüdürler Ters çevrilebilirler +1 Promotora yakın elementler

25 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyonun uzaması

26 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyonun sonlanması-I

27 Yazılım 2/23/2021 Transkripsiyonun sonlanması-II

RNA Şapkası

Ekzon Intron Poli (A) bölgesi Terminasyon Şapka 5’ endonükleaz 5’ Poli(A) polimeraz 5’ A 100 -250 RNA splicing 5’ A 100 -250

İntronlar ekzonların arasında yer almaktadır Introns Are Dispersed Between Coding Exons 2/23/2021 Yazılım 30

31 Yazılım 2/23/2021 RNA’nın işlenmesindeki kritik noktalar

RNA’nın kesilip-eklenme mekanizması 2/23/2021 Yazılım 32

33 Yazılım 2/23/2021 RNA’nın kesilip-eklenme mekanizması

Alternatif Splicing

35 Yazılım 2/23/2021 Alternatif kesilip eklenme

36 Yazılım 2/23/2021

37 Yazılım 2/23/2021 Prokaryotik ve ökaryotik transkripsiyonun farklılıkları • Ökaryotik transkripsiyon çekirdekte geçer • Daha karmaşık, güçlendiriciler de yer alabilir • Sentezlenen ilk RNA’nın işlenmesi gerekir

38 Yazılım Sonuç olarak 2/23/2021

39 Yazılım Sonuç 2/23/2021