Gen ekspressiyasının tənzimlənməsi transkripsiyanın
başlanğıcından zülalın transkripsiyadan sonrakı modifikasiyası
arasındakı müddətin hər anında və prosesin
hər addımında dəyişdirilə
bilər.
Hüceyrənin çox məqsədli olmasına və adaptasiya bacarığına sahib olmasına
kömək edən şey bu fərqli mərhələləri
tənzimləyə bilmək qabiliyyətidir,
buna görə hüceyrə enerjisini yalnız ehtiyac olduğu zaman
uyğun zülalları ekspressiya etmək üçün istifadə edir.
Və ya hüceyrəni mümkün qədər az enerji sərf
etmək istəyən tənbəl bir insan
olaraq da düşünə bilərsiniz.
Beləliklə, genin ekspressiyasının başlanğıcından başlayaraq,
DNT və xromatin tənzimlənməsi ilə əlaqədar
gen tənzimləməsindən danışaq.
Gəlin, DNT-nin quruluşundan danışaq.
DNT xromosomların içində xromatin şəklində paketlənir,
bu, super spirallaşmış DNT olaraq da bilinir.
Xromatin DNT, histon zülallar və
histon olmayan zülallardan təşkil olunub.
Xromatində nukleosom adlanan təkrarlanan
vahidlər var, bu ikiqat zəncirin
146 əsas cütündən təşkil olunub, 8 histondan ibarət özəyin
ətrafına sarılır.
Səkkiz histon quruluşunda bilməli olduğunuz
dörd müxtəlif histon növü var.
Onlar H2A, H2B, H3 və H4 adlandırılır,
bu, sadəcə onlara verilmiş nomenklaturadır.
İndi, asetilləşmə bu histon zülallarının amin terminalında histon asetiltransferaza
adlandırılan enzim vasitəsilə
baş verir,
bu enzimi HAT olaraq qısaldacam.
Bu geri dönəbilən modifikasiyadır,
histonların asetilləşməsi başqa bir enzim tərəfindən tənzimlənir,
bu enzim asetil qruplarını kənarlaşdırır və
histon deasetilaza və ya HDAS adlandırılır.
Histonların asetilləşməsi xromatin strukturundakı
qıvrımların açılmasına səbəb olur və
bu transkripsiya mexanizmlərinin genin ekspressiyası üçün
xromatinə girişini təmin edir.
Bunun əks tərəfində isə histon deasetilləşməsi
xromatinin sıx və ya qapalı bir quruluşa sahib olmasını təmin edir
və bu genlərin daha az transkripsiya olunması deməkdir.
Gen ekspressiyasını tənzimləyən bu modifikasiyalar
irsi olduqda,
onlara epigenetik tənzimləmə deyilir.
Gen ekspressiyası və DNT-yə gəldikdə,
siz təməl olaraq DNT-ni
iki kateqoriyaya ayıra bilərsiniz,
sıx yığılmış və transkripsiya cəhətdən qeyri-aktiv olan DNT
heteroxromatin və daha az sıx olan, transkripsiya cəhətdən aktiv DNT
isə euxromatin adlandırılır.
Mən heteroxromatini sıx bir şəkildə yığılmış və qış yuxusuna hazır heyvan
kimi düşünməyi sevirəm, heteroxromatin və heyvan ikisi də
H ilə başlayır, qış üçün
mağaralarına sığınmış bir dəstə
ayı kimi,
euxromatin isə qollarını açaraq transkripsiya
mexanizminin transkripsiya
olunması üçün gözləyirlər.
Histon deasetilləşməsini DNT tənzimlənmə mexanizminin başqa növü olan
DNT metilləşməsi ilə birləşdirildiyini
tez-tez görürsünüz
Bu, genin susdurulması adlanan
bir prosesdə baş verir.
Bu genlərin transkripsiyasının
qarşısını almağın daimi yoludur.
DNT-nin metilləşməsində DNT-nin sitozin
nukleotidlərinə metil transferaza adlandırılan
enzim tərəfindən üç hidrogenli karbon
olan bir metil qrupu əlavə edilir.
Və bu tipik olaraq SpQ adacıqları
adlandırılan sitozinlə zəngin ardıcıllıqlarda baş verir.
p hərfi sitozin və
quaninin birləşdiyini göstərir.
DNT metilləşməsi genin ekspressiyasını
davamlı şəkildə dəyişdirir və
bu, hüceyrələrin bölünüb, embrional kök hüceyrələrindən
spesifik toxumalara differensasiya etdikdə meydana gəlir.
Və bu, normal inkişaf üçün zəruridir
və genomik imprintinq və x-xromosom inaktivasiyası ilə əlaqəlidir,
amma bu başqa müzakirənin
mövzusudur.
Qeyri-normal DNT metilləşməsi
kanserogenezdə və ya şişin
inkişafında rol oynayır, beləcə, siz DNT metilləşməsinin
normal fəaliyyətinin hüceyrələrimiz üçün necə kritik tənzimlənmə mexanizmi
olduğunu görə bilərsiniz.
İndi DNT metilləşməsi genlərin transkripsiyasına
iki yolla təsir edə bilər.
Birincisi, DNT metilləşməsi özü genə transkripsiya
zülallarının birləşməsinə fiziki
olaraq mane ola bilir.
İkinci və nisbətən daha önəmlisi,
metilləşmiş DNT, metil spq bağlayan domen zülalları olaraq
bilinən, qısaca MBD adlanan zülalları bağlaya
bilir.
MBD zülalları daha sonra lokusda və ya xromosomdakı
müəyyən bir yerdə histon deasetilaza və başqa xromatini
yenidən quran zülalları işə salır
və bu, histonları dəyişdirərək, əsasən
transkripsiyada səssiz olan,
sıxlaşdırılmış və qeyri-aktiv
heteroxromatin əmələ gətirir.