• Coactivators and corepressors are proteins that increase or decrease transcriptional activity, respectively, without binding DNA directly. • Koaktivatörler ve korepresörler, DNA'yı doğrudan bağlamadan sırasıyla transkripsiyonel aktiviteyi artıran veya azaltan proteinlerdir.
Coactivators can be divided into two main classes: Koaktivatörler iki ana sınıfa ayrılabilir:
1 Chromatin modification complexes: multiprotein complexes that modify histones post-translationally, in ways that allow greater access of other proteins to DNA. Kromatin modifikasyon kompleksleri: diğer proteinlerin DNA'ya daha fazla erişmesine izin verecek şekilde histonları translasyon sonrası değiştiren çoklu protein kompleksleri.
2 Chromatin remodeling complexes: contain ATP-dependent DNA unwinding activities. Kromatin yeniden modelleme kompleksleri: ATP'ye bağımlı DNA çözme aktivitelerini içerir.
Chromatin modification complexes Kromatin modifikasyon kompleksleri
•Chromatin modification complexes are known to play a central role in both gene activation and repression with following processes and interactions Histone acetyltransferases Histone methyltransferases Ubiquitin-conjugating enzymes Kinases ADP-ribosyltransferases SUMO (Small ubiquitin-like modifier)-conjugating enzymes • Kromatin modifikasyon komplekslerinin, aşağıdaki işlemler ve etkileşimlerle hem gen aktivasyonunda hem de baskılanmasında merkezi bir rol oynadığı bilinmektedir. Histon asetiltransferazlar Histon metiltransferazlar Ubikuitin konjuge edici enzimler Kinazlar ADP-ribosiltransferazlar SUMO (Küçük ubikuitin benzeri değiştirici)-konjuge edici enzimler
Post-Translational Modification Of Histone N-Terminal Tails.
Six types of modifications to histone tails (wavy lines) known to play a role in gene regulation are depicted:
acetylation,
methylation,
Ubiquitinylation (UQ),
phosphorylation,
ADP-ribosylation, and sumoylation.
(Small UQ like modifier)
Linker Histone Variants
• In some cases, the selection of a different histone linker protein is important for gene regulation. Mammals contain eight histone H1 subtypes Chromatin remodeling complexes: allow transcription factors to bind to DNA regulatory elements in four steps • Bazı durumlarda farklı bir histon bağlayıcı proteinin seçimi gen regülasyonu açısından önemlidir. Memeliler sekiz histon H1 alt tipi içerir Kromatin yeniden modelleme kompleksleri: transkripsiyon faktörlerinin DNA düzenleyici elementlere dört adımda bağlanmasına izin verir
1 Nucleosome sliding: the position of a nucleosome changes on the DNA. 1 Nükleozom kayması: Bir nükleozomun DNA üzerindeki konumu değişir.
2 Remodeled nucleosomes: the DNA becomes more accessible but the histones remain bound. 2 Yeniden modellenen nükleozomlar: DNA daha erişilebilir hale gelir ancak histonlar bağlı kalır.
3 Nucleosome displacement: the complete dissociation of DNA and histones. 3 Nükleozom yer değiştirmesi: DNA ve histonların tamamen ayrışması.
4 Nucleosome replacement: replacement of a core histone with a variant histone. 4 Nükleozom değişimi: Çekirdek histonun değişken bir histonla değiştirilmesi.
MECHANISM OF RNA POLYMERASE II TRANSCRIPTION
• The basic process of RNA synthesis is subdivided into multiple stages: • RNA sentezinin temel süreci birçok aşamaya bölünmüştür:
• selection of a nucleoside triphosphate (NTP) complementary to the DNA template, • DNA şablonuna tamamlayıcı bir nükleosid trifosfatın (NTP) seçimi,
• catalysis of phosphodiester bond formation, and • fosfodiester bağı oluşumunun katalizlenmesi ve
• translocation of the RNA and DNA. (DNA and RNA complex) • RNA ve DNA'nın translokasyonu. (DNA ve RNA kompleksi)
• In essence, the overall process is the same as that described for bacterial RNA transcription. • Esas itibariyle genel süreç, bakteriyel RNA transkripsiyonu için anlatılanla aynıdır.
• However, the details differ because of all the additional factors involved in RNA pol IImediated transcription. • Bununla birlikte, RNA pol II aracılı transkripsiyonda yer alan tüm ek faktörler nedeniyle ayrıntılar farklılık gösterir.
• The steps and substeps of RNA polymerase II transcription are; Promoter clearance Elongation: polymerization of RNA Proofreading and backtracking Transcription elongation through the nucleosomal barrier • RNA polimeraz II transkripsiyonunun adımları ve alt adımları şunlardır; Promoter temizliği Uzama: RNA'nın polimerizasyonu Düzeltme ve geri izleme Nükleozomal bariyer yoluyla transkripsiyon uzaması
• Promoter clearance • Promosyonu düzenleyenin izni
• As RNA pol II moves, it holds the DNA strands apart forming a transcription “bubble.” The upstream edge of the transcription bubble forms 20 bp from the TATA box. DNA–RNA hybrid is formed. • RNA pol II hareket ettikçe DNA iplikçiklerini ayrı tutarak bir transkripsiyon “balonu” oluşturur. Transkripsiyon balonunun yukarı akış kenarı, TATA kutusundan 20 bp oluşturur. DNA-RNA hibriti oluşur.
• The bubble expands downstream until 18 base pairs are unwound and the RNA is at least seven nucleotides long. • Kabarcık, 18 baz çifti çözülene ve RNA en az yedi nükleotid uzunluğunda olana kadar aşağı doğru genişler.
• Synthesis of RNA greater than about 10 residues in length leads to displacement of TFIIB from RNA pol II, because the TFIIBbinding site overlaps the RNA exit site. • Uzunluğu yaklaşık 10 kalıntıdan daha büyük olan RNA'nın sentezi, TFIIB'nin RNA pol II'den yer değiştirmesine yol açar çünkü TFIIB bağlanma bölgesi, RNA çıkış bölgesiyle örtüşür.
• Promoter clearance requires phosphorylation of the C-terminal domain of RNA pol II at multiple sites within the heptapeptide repeats. • Promoter temizliği, heptapeptid tekrarları içindeki birçok bölgede RNA pol II'nin C-terminal alanının fosforilasyonunu gerektirir.
•Hyperphosphorylation of the CTD (RNA polymerase II Cterminal domain) tail is essential for activating the polymerase and allowing it to begin the elongation phase. During elongation, the polymerase starts to move away from the promoter. Elongation: polymerization of RNA •CTD (RNA polimeraz II Cterminal alanı) kuyruğunun hiperfosforilasyonu, polimerazın aktive edilmesi ve uzama fazına başlamasına izin verilmesi için gereklidir. Uzama sırasında polimeraz promotörden uzaklaşmaya başlar. Uzama: RNA'nın polimerizasyonu
• Transcription elongation is the process by which RNA pol II moves through the coding region of the gene after it initiates mRNA synthesis at the promoter. • Transkripsiyon uzaması, RNA pol II'nin promotörde mRNA sentezini başlattıktan sonra genin kodlama bölgesi boyunca hareket ettiği süreçtir.
•Incoming (downstream) DNA is unwound before the polymerase active site and is rewound beyond it to form the exiting (upstream) duplex. In the unwound region, the DNA template strand forms a hybrid duplex with growing mRNA. Proofreading and backtracking •Gelen (aşağı yönde) DNA, polimeraz aktif bölgesinden önce çözülür ve çıkan (yukarı yönde) dubleksi oluşturmak için bunun ötesinde yeniden sarılır. Açılmamış bölgede, DNA şablon zinciri, büyüyen mRNA ile hibrit bir dubleks oluşturur. Düzeltme ve geri izleme
•Two types of proofreading reactions may occur: •İki tür düzeltme reaksiyonu meydana gelebilir:
•removal of a misincorporated nucleotide directly after its addition, •yanlış birleştirilmiş bir nükleotidin eklenmesinden hemen sonra çıkarılması,
•or cleavage of a dinucleotide after misincorporation and backtracking by one nucleotide. •veya bir nükleotid tarafından yanlış birleştirme ve geri izleme sonrasında bir dinükleotidin bölünmesi.
•During mRNA elongation, RNA pol II also can encounter DNA sequences that cause reverse movement or “backtracking” of the enzyme for RNA cleavage of mispairing. Transcription elongation through the nucleosomal barrier •mRNA uzaması sırasında, RNA pol II aynı zamanda yanlış eşleşmenin RNA bölünmesi için enzimin ters hareketine veya "geri izlenmesine" neden olan DNA dizileriyle de karşılaşabilir. Nükleozomal bariyer boyunca transkripsiyon uzaması
• Although chromatin is remodeled upon transcription initiation, the DNA remains packaged in nucleosomes in the coding region of transcribed genes. • Kromatin, transkripsiyon başlatıldığında yeniden modellenmesine rağmen, DNA, kopyalanan genlerin kodlama bölgesindeki nükleozomlarda paketlenmiş halde kalır.
• As RNA pol II moves through the gene-coding region, the enzyme encounters a nucleosome approximately every 200 bp. • RNA pol II, gen kodlama bölgesi boyunca ilerledikçe, enzim yaklaşık olarak her 200 bp'de bir nükleozomla karşılaşır.
•How does RNA pol II overcome this nucleosomal barrier? •RNA pol II bu nükleozomal bariyeri nasıl aşar?
• Recent studies suggest the existence of two distinct mechanisms for the progression of RNA polymerases through chromatin: • Son çalışmalar, RNA polimerazların kromatin yoluyla ilerlemesi için iki farklı mekanizmanın varlığını öne sürmektedir:
1. nucleosome mobilization or “octamer transfer” and 1. Nükleozom mobilizasyonu veya “oktamer transferi” ve
2. H2A-H2B dimer depletion. 2. H2A-H2B dimer tükenmesi.
Nuclear Import And Export Of Proteins Proteinlerin Nükleer İthalatı ve İhracatı
Karyopherins Karyoferinler
• Karyopherins are proteins composed of helical molecular motifs called HEAT repeats Armadillo repeats • Karyopherinler, HEAT tekrarları Armadillo tekrarları adı verilen sarmal moleküler motiflerden oluşan proteinlerdir.
• The largest class of soluble receptors is the karyopherin-β family, which is involved in the transport of proteins and RNAP cargoes. • Çözünebilir reseptörlerin en büyük sınıfı, proteinlerin ve RNAP yüklerinin taşınmasında rol oynayan karyopherin-β ailesidir.