RNA Transkripsiyonu PDF

TIBBİ BİYOLOJİ RNA Transkripsiyonu Prof. Dr. Fatma Filiz ARI  Hücrede Genetik Bilginin Kullanımı DNA’daki genetik bilgi, 1-Ana hücrede Replikasyon ile eşlenir ve yavru hücrelere taşınır,...

TIBBİ BİYOLOJİ RNA Transkripsiyonu Prof. Dr. Fatma Filiz ARI  Hücrede Genetik Bilginin Kullanımı DNA’daki genetik bilgi, 1-Ana hücrede Replikasyon ile eşlenir ve yavru hücrelere taşınır, 2- Ana hücre ise bu bilgileri kullanarak canlılık faaliyetlerini sürdürürür (gen ifadesi/ ekspresyonu): Transkripsiyon (yazılım) ile mRNA’ya aktarılır Translasyon (çeviri) ile mRNA’dan protein molekülü (amino asit zincirleri) üretilir Santral Dogma Kuramı Santral Dogma şema Hücrede bir genin ifadesi için o genin kodladığı proteinin sentezlenmesi gereklidir: Transkripsiyon + Translasyon  RNA Transkripsiyonu DNA’da sadece protein kodlayan bölgelerin ve tRNA/rRNA dizilerinin transkriptleri yapılır. DNA’nın sadece tek ipliği kalıp olarak kullanılır. Bir RNA transkripti kalıp olmayan DNA ipliğiyle aynı diziyi taşır. Pro/ökaryotik Transkripsiyon ve Translasyon  Bir hücredeki tüm genler sürekli transkript edilmezler. Hücreler dikkatli bir şekilde transkripsiyonu regüle eder. -Sadece House Keeping genler sürekli olarak transkript edilir. Transkriptom: bir hücredeki/bir hücre popülasyonundaki/bir organizmadaki belirli bir gelişim aşaması veya fizyolojik durum için, genom tarafından herhangi bir zamanda üretilen tüm RNA moleküllerinin tam bir seti ve bunların miktarıdır.  Transkripsiyonun moleküler elemanları RNA polimeraz enzimi: RNA zincirini 5’ 3’ yönünde sentezler Trankripsiyon birimi: Transkripsiyon geçiren DNA bölümü Promotor dizi: RNA polimerazın bağlandığı ve transkripsiyon başlama sinyal dizisi Terminatör dizi: Transkripsiyon sonlanma sinyal dizisi Topoizomeraz enzimi: DNA’nın süper kıvrımlarını açar  Pro / Ökaryotik RNA polimeraz enzimlerinin ortak özellikleri Kalıp DNA ipliğine ve Gen dizisinin önünde bulunan transkripsiyonun başlama sinyal dizisine (promotor) ihtiyaç duyar dNTP yerine NTP kullanır (ATP, GTP, UTP ve CTP) 2+ Mg gereklidir Primere ihtiyaç duymaz Hata düzeltme (proofreading) aktivitesi yoktur  Prokaryotik RNA Polimeraz mRNA, rRNA ve tRNA transkriptleri tek bir RNA polimeraz enzim kompleksi tarafından üretilir. RNA polimeraz kompleksine HOLOENZİM adı verilir ve a2 b b’ s alt ünitelerinden oluşur. s (sigma) alt ünitesi promotor dizisini tanır ve RNA polimeraz kompleksi bu kısmı ile DNA ya bağlanır, transkripsiyon başladıktan sonra kompleksten ayrılır. Geriye kalan kısım (a2 b b’) ANA-ENZİM (core enzyme) olarak adlandırılır ve transkripsiyonu yürütür. Farklı ortam koşullarında bakterinin ihtiyaç duyduğu farklı genlerin transkripsiyonunu sağlayan (düzenleyen) farklı sigma faktörleri (Sigma70, Sigma32, Sigma60) mevcuttur.  Ökaryotik RNA Polimerazlarrrr Farklı RNA’ların sentezi farklı RNA polimerazlar tarafından yapılır: RNA Pol I Büyük rRNA’lar (28S, 18S ve 5.8S) RNA Pol II mRNA öncül transkripleri, bazı snRNA’lar (küçük nükleer) RNA Pol III tRNA’lar ve küçük rRNA (5S), bazı snRNA’lar RNA Pol IV Mitokondriyal RNA sentezinden sorumlu Ayrıca Transkripsiyon Faktörleri (TF) de transkripsiyona katılır. E. coli Transkripsiyonu (mRNA sentezi) 3 aşamada gerçekleşir (Başlangıç, Zincir uzaması, Sonlanma)  Başlama (Initiation) RNA polimeraz, genin önünde yer alan promotor sekansına sigma alt birimi ile bağlandıktan sonra DNA çift zincirini açar ve transkripsiyon için tek zincirli bir kalıp sağlar.  Uzama (Elongation) RNA polimeraz DNA kalıp dizisine komplementer RNA molekülünü 5'- 3‘ yönünde sentezler. RNA transkripti, DNA’nın kalıp olmayan zinciri ile aynı bilgiye sahiptir, fakat T bazı yerine U içerir.  Sonlanma (Termination) -Zincir uzaması sonlandırma dizisine kadar devam eder. -Prokaryotlarda genlerin bitiş kısmında birbirine komplementer diziler vardır. -Transkripsiyonun sonuna yaklaşıldığında sentezlenen RNA transkriptinin son kısmında oluşan firkete (lop) yapısı fiziksel bir stress oluşturur ve RNA polimerazın ilerleyişini durdurur. -Enzim DNA’dan ayrılır ve RNA transkripti de serbest kalır, sentez sona erer.  Ökaryotik Genlerin Transkripsiyonu Transkripsiyonun aşamaları prokaryotlarla aynıdır ancak temel mekanizması daha komplekstir DNA-histon proteinlerinin ilişkisi, transkripsiyonu etkiler. DNA-histon etkileşimi, histonların asetillenmesi ile gevşerken, histonların deasetilasyonu ile tekrar yoğunlaşır.  Ökaryotik Genlerin Transkripsiyonu Transkripsiyonun başlaması için yardımcı faktörler gereklidir. Promotor dizinin öncesinde yer alan Enhancer (arttırıcı) diziler transkripsiyonda önemli rol oynar Ökaryotik RNA Polimeraz II ’ nin işleyişi Transkripsiyonun Keşfi Biyokimyager Roger Kornberg Ökaryotik transkripsiyonun moleküler mekanizması 2006 Kimya Nobel Ödülü  Antibiyotikler Bakteriyal enfeksiyonların tedavisinde ve kemoterapide kullanılan antibiyotiklerin bir kısmı RNA sentezini inhibe ederek etki gösterirler Rifampisin/Rifampin, prokaryotik RNA polimerazın β-alt ünitesi’ne bağlanarak, ilk fosfodiester bağının oluşumunu engeller ve transkripsiyonun başlamasını önler (Tüberküloz tedavisinde kullanılır). Aktinomisin D (Daktinomisin), ökaryotik DNA ipliğine bağlanır ve RNA polimerazın DNA üzerinde ilerlemesini önler... Tümör kemoterapisinde kullanılan ilk antibiyotiktir. Bir polipeptid zinciri üreten DNA/RNA parçasına sistron denir -Ökaryotlarda her bir gen için tek bir mRNA transkripti üretilir -Prokaryotlarda ise bir mRNA transkripti birden fazla genin genetik bilgisini taşıyabilir Prokaryot ve Ökaryot Transkripsiyonun karşılaştırılması Transkripsiyon video https://tr.khanacademy.org/science/12-sinif-biyoloji/ xd7ac020e288e93fe:1-unite/xd7ac020e288e93fe:nukleik-asitlerin-kesfi- ve-onemi/v/transcription-and-mrna-processing https://www.google.com/search? sca_esv=da052a448206c26a&rlz=1C1GCEU_trTR823TR823&sxsrf=ADLY WIKN5RVvS9BMIAIbS_YLQwXJRFdraA:1733824818259&q=transcription &udm=7&fbs=AEQNm0CgMcZ11KbHg1uunEmuo39LYaLxf_n_v5Qu9vkTI NnKPIuA1iIn347TUPHNcyNM1QkwMrXGMjpnqbXNpebG6oNgOaBcaera 3Q54zpXmyZbF6JOHZuKFeKsWXennXJWtXblZCqbHIujFiyiIAE5pDOC32 yg77NENHHFksVBUqlTPITBhl-Kjch4Hs7FdZ-Y30mC_zT- v_TLjDn46acKAOth5PJoNCw&sa=X&ved=2ahUKEwjRnZTj- JyKAxXnefEDHTnFJ70QtKgLegQIGRAB&biw=2133&bih=1021&dpr=0.9#f pstate=ive&vld=cid:6af27cc2,vid:5MfSYnItYvg,st:0