Transkripsiyon – Genetik | Genetikte Transkripsiyon – Yazılma – Gen İfadesinin Düzenlenmesi – Tarihçe

Transkripsiyon – Genetik

Genetikte Transkripsiyon – Yazılma

Transkripsiyon (veya yazılma veya yazılım), DNA’yı oluşturan nükleotit dizisinin RNA polimeraz enzimi tarafından bir RNA dizisi olarak kopyalanması sürecidir.

Başka bir deyişle, DNA’dan RNA’ya genetik bilginin aktarımıdır. Protein kodlayan DNA durumunda, transkripsiyon, DNA’da bulunan genetik bilginin (bir mesajcı RNA aracılığıyla) bir protein veya peptit dizisine çevirisinin ilk aşamasıdır. RNA’ya yazılan bir DNA parçasına “transkripsiyon birimi” denir. Transkripsiyonda hata kontrol mekanizmaları vardır, ama bunlar DNA çoğalmasındakinden daha az sayıda ve etkindirler; dolayısıyla transkripsiyon DNA çoğalması kadar aslına sadık değildir.

Ribosomal RNA geninin transkripsiyonunu gösteren elektron mikroskop resmi

DNA sentezinde olduğu gibi transkripsiyonda da RNA sentezi 5′ → 3’doğrultusunda ilerler. Yani, eski polimer 3′ → 5’doğrultusunda okunur; yeni, tümleyici polimer 5′ → 3′ doğrultusunda oluşur.

DNA’da bulunan bilgi işlevsel protein veya RNA ürünlerinin sentezini sağlar. Bu işlevsel ürünleri kodlayan DNA dizilerine gen, bunların oluşumuna da “gen ifadesi” denir. DNA’daki bilginin RNA olarak yazılmış haline “transkript” denir. Ribozomların protein sentezi yapmak için okuduğu RNA molekülü “mesajcı RNA”dır. Prokaryotlarda RNA polimerazın ürettiği RNA ile ribozomların okuduğu mRNA aynı moleküldür. Ökaryotlarda ise transkript bir takım işlemlerden geçtikten sonra olgun mRNA olur. Bu bakımdan, işlem görmemiş mRNA’ya “öncül mRNA”, “prekürsör mRNA” veya “pre-mRNA” da denir.

Aşağıda ökaryotik ve prokaryotik organizmalardaki transkripsiyonun benzer ve farklı yönleri ele alınarak konuya genel bir bakış verilmektedir. Arkelerin transkripsiyon mekanizması ökaryotlarınkine benzer.

Gen İfadesinin Düzenlenmesi

Bir genin okunmaya başlandığı noktanın hemen yukarısındaki bölgenin adı “promotör”dür (“Yukarı” ve “aşağı” terimleri transkripsiyon yönüne bağlı olarak kullanılır: Transkripsiyon yönü aşağıdır, transkripsiyon yönünün tersi yukarıdır.). Promotör bölgesinde genlerin ifadesini kontrol eden DNA dizileri yer alır. Ökaryotlarda promotör bölgelerden başka, “hızlandırıcı” (İngilizce enhancer) adı verilen DNA bölgeleri de gen ifadesine etki eder. Bu hızlandırıcılar transkripsiyon başlama noktasından çok uzakta olsalar da üç boyutlu uzayda ona yakındırlar. Promotörlere ve hızlandırıcılara bağlanan bazı transkripsiyon faktörleri RNA polimerazla etkileşerek onun çalışmasını engeller veya onu uyarırlar.

RNA Polimeraz

Ökaryotik RNA polimeraz II, bir düzine proteinden (mavi ve yeşil) oluşur. Bu enzim DNA’yı (turuncu) çevrelerler, onun iki zincirini ayırır, DNA’daki bilgiyi kullanarak bir RNA iplikçiği (pembe) sentezlerler.

Ökaryotik transkripsiyonda üç farklı RNA polimeraz vardır, bunlar farklı sınıf genleri okumaktan sorumludur.

RNA Polimeraz I 45S ribosomal RNA (rRNA) genleri RNA polimeraz II Mesajcı RNA (mRNA) genleri RNA Polimeraz III Taşıyıcı RNA (tRNA), 5S rRNA ve bazı başka küçük RNA genleri Prokaryotik transkripsiyonda bütün genler tek bir RNA polimeraz tarafından okunur. Arkelerin de bir RNA polimerazı vardır ama çalışma mekanizması ökaryotik RNA polimerazlarınki gibidir. Çok alt birimli olan bu RNA polimerazların yanı sıra SP67 ve T7 gibi fajların ve mitokondrilerin kendilerine has, tek alt birimli RNA polimerazları vardır.

Prokaryot polimerazı dört alt birimden (α2, β, β’ ve ω) oluşur. “Sigma (σ)” olarak adlandırılan bir diğer protein ise RNA polimerazın belli promotörlere bağlanmasını sağlar ama RNA’nın sentezi için gerekli değildir. Sigmanın birkaç çeşidi vardır ve hangi genin okunacağı RNA polimeraza bağlı olan sigma alt biriminin türüne bağlıdır. Ökaryotik polimerazların daha fazla sayıda alt birimi vardır.

Bir prokaryot olan E. coli’nin RNA polimerazı en çok ökaryot RNA polimeraz II’ye benzer ve bunların evrimsel olarak ortak bir geçmişe sahip oldukları muhtemel görülür.

RNA polimeraza yardımcı olan çeşitli kofaktör proteinler vardır. Tüm promotörlerden yapılan yazılmada rol oynayan bu proteinlere genel transkripsiyon faktörleri denir. Bunların hata kontrolü veya DNA tamiri gibi yardımcı işlevleri vardır. Diğer kofaktörler RNA polimerazın belli bazı genleri ifade edip etmeyeceğini belirler; bunlara sadece transkripsiyon faktörü denir. Gen ifadesini engelleyici transkripsiyon faktörlerine “represör”, kolaylaştırıcı olanlara “aktivatör” denir. Bu sayede bir genin farklı metabolik şartlarda veya farklı dokularda uygun düzeyde ifadelenmesi mümkün olur.

Kaynak: Kadim Dostlar ™ Forum

Bu içerik 10.04.2009 tarihinde Hale tarafından, Fizik - Kimya - Biyoloji Konu Anlatımları bölümünde paylaşılmıştır ve 1424 kez okunmuştur. Bu içeriğin devamında incelemek isteyebileceğiniz 1 adet mesaj daha bulunmaktadır.

Transkripsiyon - Genetik | Genetikte Transkripsiyon - Yazılma - Gen İfadesinin Düzenlenmesi - Tarihçe orjinal içeriğine ulaşmak için tıklayın ...