ÖKARYOTLARDA TRANSKRİPSİYON UZAMA. Yrd. Doç. Dr. İSMAİL BEZİRGANOĞLU

Transkript

1 ÖKARYOTLARDA TRANSKRİPSİYON UZAMA Yrd. Doç. Dr. İSMAİL BEZİRGANOĞLU

2 Bazik lösin fermuarı ( bzip ) : Bu motif HTH ve çinko parmak motifleri kadar yaygın degildir. İlk olarak 1987 yılında tanımlanmış olup, ilk tanımlama CAAT / ENHANSIR bağlanma proteini üzerinde olmuştur. Bu protein bir çok viral ve memeli gen protomorları ve bir çok enhansırım Kor homolojisi dizinsinde bulunan CAAT kutusunu tanır. bzip motifi ; transkripisyon faktörürünün DNA- Bağlanma domaini değildir, DNA ile direk etkileşime geçmez.bunun yerini birbirrine benzer iki transkripisyon faktörünün dimerizisyonuna yardımcı olarak DNA ya bağlanmasında indirek bir yapısal rol oynamaktadır. bzip içeren iki transkripsiyon faktörünün birleşmesi dimerik kompleksteki iki komşu DNA bağlanma domainin doğru bir pozisyona gelmesine neden olur. bzip motifi ; her 7. pozizyondaki lösinleriyle α- heliks şeklinde katlanan bir amino asit zinciridir. Çalışmlaar sonuncunda her bir proteinin bzip domainlerinin bağlanma içinde gerekli olduğu gösterildi.

3 Bazik heliks -loop heliks motifi ( BHLH ) ; Bu motif iki tane amfipatik helis oluşturur. Bu heliksin bir kenarında tamamiyle yüklü amino asitler bulunur. İki heliks birbirinden helils yapıda olmayan bir loop ile ayrılır. BHLH motifide kendi başına bir transkripsiyon faktörünün DNA bağlanma domaini değildir. DNA ile direk etkileşime girmez. Bunun yerine iki benzer transkripsiyon faktörünün dimerisizyonuna yardımcı olur. İki komşu DNA bağlanma domainin doğru bir pozisyona gelmesine neden olur. Transaktivatör Domain : Transkripsiyon faktörünün, transaktivasyon domaini ; protein protein etkileşimi ile transkripsiyonun aktive edilmesinde rol oynar.transaktivasyon domainleri genel transkripsiyon faktörlerinin promotorda toplanmasını veya birleşmesini hızlandırır fakat bunların çalışma modları halen bilinmemektedir. Transaktivasyon domainleri yapısal olarak DNA bağlanma domainlerine göre çok daha karmaşıktır. Bunlar daha çok asidik aminoasitlerce zengin motiflerde karakterize edilir.

4 Dimerizasyon domaini : Transkripsiyon fakötlerinin büyük bir çoğunluğu, DNA ya bağlanmaksızın homodimer vya heterodimer oarak bağlanırlar.uygun olarak aynı yada benzer proteinlerin dimerizazyonuna aracılık eden bir domaine sahiptir. Lösün fermuar motifi BHLH MOTİFİ

5 Çinko parmak motifi

6 Transkripsyonal Koaktivatörler ve Korepressörler Koaktivatörler ve korepressörler ; direk olarak DNA ya bağlanmaksızın transkripsiyonel aktiviteyi arttıran yada azaltan proteinlerdir. Bunlar direk olarak transkripsiyon faktörlerine bağlanır veya enzimatik aktivetesi olan diğer proteinlerin aktivitesini arttırırlar ya da kromatin yapısını değiştirici enzimatik aktivite gösterirler. Koaktivatörler ve korepressörleri incelemek Transkripisyon faktörlerini ile karşılaştırıldığında daha zordur. Genel olarak protein - protein etkileşim deneyleri yapmak protein DNA etkileşim denylerini yapmaktan daha zordur. Genelde koaktivatöler iki ana sınıfa ayrılır : 1=) Kromatini modifiye edici kompleksler : Post translasyonel olarak histonları modifiye eden multiprotein kompleksleri sayesinde ; diğer proteinlerin DNA ya ulaşılabilriliğini büyük oranda attrılır. 2=) Kromatini yeniden şekillendiren kompleksler : SWI/SNF ailerinin multi protein kompleksleri ve ATP bağımlı DNA yı açma aktivitesi olan akraba ailelerdir.

7 Korepressörler ise kromatinin yapısında koaktivatörün tersi bir etkiye sahip olup trankripisyon faktörlerinin DNA ya bağlanmasınını engeller ve kromatini bu faktörlerin faliyetlerine karşı dirençli hale getirir. KROMATİN MODİFİKASYON KOMPLEKSLERİ Ökaryotik genomun kromatin hale getirilmesi ; DNA nın oldukça küçük olan nükleusa sığabilmesi için gereklidir.nukleozomlar : DNA dizilerine transkripisyon faktörlerinin ulaşmasını engelleyen genel trasnkripisyon repressörleridir. Kromatini modifiye eden komplekslerin gen aktivasyonunda ve baskılanmasında önemli bir rol oynadığı görüşü yapılan araştırmalar ışığında ağır basmaktadır. H2A, H2B,H3 ve H4 histonlarının N terminal kuyrukları kor oktomerinden dışarı doğru uzanmakta ve büyük oranda post translasyonal modifikasyonlara maruz kalmaktadırlar. Kovalent modifikasyonlar ; genel taranskripsiyon araçlarının kromatine ulaşılabilirliğini etkilediğinden bunların gen aktivitesini belirlemede etkili oldukları düşünülmektedir.

8 Histon kuyruklarının gen ekspresyonunun regülasyonunda rol oynayan 4 ana tip modifikasyon bulunmaktadır: 1-Lizinlerin asetilasyonu 2- Arjinin ve lizinlerin metilasyonu 3- Lizinlerin übikitinasyonu 4- Serin ve troinin fosforillenmesi Daha az görülen modifikasyonkar ise ; Glutamik asitin ADP ribosilasyonun ve lizinlerin sumolasyonudur. Spesifik histon modifikasyonlarının seviyesi ; modifiye veya demodifye edici dengeli enzim aktiviteleri ile muhafaza edilir. Bu iki tip enzim takımının aktiviteleri ; hücre içi dağılımın değiştirilmesi ile, kromatin hedeflenmeleri ve inhibitörlerin faliyetleri ile değiştirilebilir. Ayrıca histon modifikasyonları moleküler anahtar olarak iş görürler diğer modifikasyonların olup yada olmamasına neden olurlar. Bu modifikasyonlar kromatine bağlanan ve kromatinin yoğunlaştırılması veya transkripsiyonel düzenlenmesi için gerekli işlemleri başlatan diğer proteinler için tanıma işareti olarak kullanırlar.

9 Histon asetiltransferazlar : Histon asetiltransferaz enzimi ( HAT ) Histonları direk olarak asetiller. Hisatonlar; lizin amino asidinin amino grubuna bir veya birdek çok asetil grubu ilave edilerek asetillenirler.dolayısyla buradaki pozitif yük uzaklaştırılır.negatif yüklü asetil grupların ilavesi ile histonların toplam pozitif yükü azalır. Böylelikle histon kuyruklarının DNA ya olan ilgisi azalır. Histon deasetilaz enzimi ( HDAC) ise ; histonların lizinlerinden asetil gruplarının uzaklaştırılmasını katalizler.asetillenmiş histon kuyruklarının DNA ya olan ilgisi azaldığından hisaton asetilasyonu genel olarak gen aktivasyonuyla ilgili olduğu düşünülmektedir.tüm genom üzerinde yapılan analizler spesifik lizinlerin asetilasyonun ve deasetilasyonunun gen aktivitesi ile artıp azaldığını gösterdi. HDAC ile deastilasyonla ; spresifik genler aktive edilir. Son zamanlarda önerilen modele göre Lizinlerin asetilasyon durumu ; şartlara bağlı olarak gen aktivasyonunun veya baskılanmasını yönlendirecek spesifik bir bağlanma yüzeyi sağlar.

10 Histon metiltranferazlar : HMT ( Histon metil transferaz ) histonları direk olarak metillerler.histon asetilasyonun sadece lizinlerde meydana gelmesine karşın metilasyon hem lizin ( K) hem de arjinin( R) amino asitlerinde meydana gelir.lizinlere ; 1, 2, 3 metil grubu ilave edilir. Metil grubu ilavesi hacmi arttırmasına karşın elektrik yükünü değiştirmez. Arjinin ise tek bir metil grubu ilavesiyle modifiye edilir. Histon metilasyonu hem aktivasyon hem de baskılma ile bağlantılıdır. Bazı lizin ve arjinilere bağlanan metil gruplarının sayısı kadar ; arjinin ve lizindeki metilasyonun da traskripsiyon üzerinde farklı etkileri vardır. Örneğin H3 nün 9. poziziyonundaki ( H3K9) dimetilasyon ve H3 nün 27. pozizyonundaki lizin trimetilasyonu çoğunlukla gen susturma ve heterokromatin oluşturma ile ilgilidir. Histon asetilasyonun HAT ve HDAC lar tarafından dinamik bir şekilde düzenlendiği bilinmektedir fakat histon metilasyonunun kalıcı bir modifikasyon olduğu düşünülmektedir. Bunun nedeni henüz histon demetilazın izole edilememiş olmasıdır.

11 Ubikitine bağlı enzimler: Poliubukitin zincirlerinin ilavesi genel olarak bir proteinin proteozom tarafından degradasyonun hedefi haline getirir. Bununla birlikte tek bir ubikitn ilavesi degradasyon sinyali oluşturmaz fakat proteinin foksiyonunu değiştirebilir. Konjuge ( bağlayıcı ) edici bir enzim ; ubikitin ile hedef proteinin lizin amino asidinin NH2 grubu arasında bir peptiti bağının oluşumunu katalizler.örneğin H2B histonunba bir ubikitin ilavesi traskripsiyonun uzaması, susturulması ve aktivasyonu ile alakalıdır. Linker olan histon H1 e ubukitin eklenmesi onun DNA dan ayrılmasına neden olur. Linker yokluğunda kromatin daha az yopğunlaşır buda genin aktivasyonuna neden olur. Kinazlar : Histon spesifik bir hızla kinazla fosforillendiğinde bir veya daha fazla serin veye treonin amino asidine fosfat grubu eklenir. Böylece negatif yük kazanmış olur.h1 fosforillenmesi H1 i DNA dan ayırır yada daha zayıf bir bağla bağlanmasına sebep olur. Bu durumda gen aktivasyonu ile ilgilidir. Fosforilasyon dinamik bir süreç olup fosfataz tarafından düzenlenmektedir.

12 ADP-riboziltransferaz : Mono- ADP- ribosilasyonu ; NAD dan alıcı bir proteinin spesifik bir amino asitine bir ADP riboz monomerinin, ADP ribozil transferaz tarafından enzimatik transferidir. Histonlar glutamil asit monomerlerinden modifiye edilir. Bununla birlikte başka proteinlerin sistein asparajin ve arjinin amino asitleride modifiye edilebilir. ADP riboz monomerlerinin uzaklaştırılması ADP ribozilhidrolaz tarafından katalizlenir. Son zamanlarda yapılan kristolografik çalışmalar, makro domainin histonlarının ADP ribosilasyonunda etkili olabileceği önerilmektedir ve Histon varyantlarının kendine has bir enzimatik potansiyeli bulunabileceğini önerdiğinden etkileyicidir. SUMO bağlı enzimler : Küçük ubikitin benzeri modifiye edicilerdir. Ubikitin ile % 20 oranında benzerliği vardır.sumo konjugasyonu ubikitin konjugasyonu ile benzer ezimatik basamakları içerir. SUMO ; 97 amino asitlik bi protein olup korboksil ucu aracılığı ile hedef proteinin lizinlerindeki foksiyonel bir gruba bağlanır.

13 Dekonjugasyon ise SUMO spesifik proteazlar tarafından yapılır. Öncelerde nadir görülen bir postranslasyonel modifikasyon olduğu düşünülen sumolasyonun; şimdilerde protein taşımının düzenlenmesinde, mitoz bölünme sırasında kromozomların ayrılmasında ve hasarlı DNA nın tamirinde rol oynadığı bilinmektedir. LİNKER HİSTON ÇEŞİTLERİ Bazı durumlarda farklı bir histon linker proteinin seçilmesi gen düzenlenmesi için önemlidir. Memelilerde 8 det H1 tipi vardır.h1a dan H1e Kadar olanlar somatik hücrelerde bulunur. H1t ve H1oo ise üreme hücrelerine özgüdür. KROMATİNİ YENİDEN MODELLEYEN FAKTÖRLER Son zamanlarda ATP bağımlı kromatin şekillendiren komplekslerin keşfi, kromatin alanındaki heyecan verici bir gelişmedir. Bu yeni sınıf moleküler motorlar ; ATP nin hidrolizinden üretilen enerjiyi histon ve DNA arasındaki etkileşimi değiştirmek için kullanılır. Ve bu sayede Transkripsiyon faktörlerinin DNA daki düzenleyici elementlere bağlanmasını sağlarlar.

14 Kromatin yeniden modelleyici kompleksler, kromatin yapısında en azından 4 farklı değişikliğin olmasına neden olurlar. Bunlar : 1- Nukleozom kayması: nukleozomun DNA üzerindeki pozisyonu değişmesidir. 2- Yeniden modelllenmiş nükleozom : DNA daha ulaşılabilir olur fakat histonlar bağlı kalmaya devam eder. 3- Nukleozom ayrılması : DNA ve histonların tamamen ayrılmasıdır. 4-Nukleozomun değiştirilmesi kor histonun diğer bir çeşit histonla değişmesidir. Karakterizazyonu yapılmış çok sayıda ve Faklı ATP bağımlı yeniden şekillendirici kompleks ailesi mevcuttur. SWI/ SNF, ISWI ve SWR1 kompleks aileleri de bunlardandır. Her bir ailenin kendine has bir alt ünite kompozisyonu ve ayrı bir ATPazı vardır. Yeniden modellenmenin mekanızması, aile üyelerinden birinden diğerine farklıdır.

15 SWI / SNF nin Çalışma mekanızması : Nükleozom Kayması ve parçalarına Ayrılması : Kromatini yeniden modelleyen bir kompleks olan SWI / SNF ; ilk olarak tomurcuklanan bir mayadan elde edilmiştir. SWI / SNF nin insanlardaki homoloğu BAF kromatini yeniden modelleyici faktör olarak tanımlanmıştır. SWI/ SNF ve ilişkili kromatin remodelling kompleksleri; nükleozom kaymasına ve nükleozom yapısında önemli düzensizliklere neden olurlar. Yeniden modelleyici kompleksin; histon oktomerinin etrafındaki, DNA nın şeklini değiştirmesinin ardından transkripsiyon faktörleri ve genel transkripsiyon araçları DNA ya kolay ulaşabilirler. SWI/ SNF ve Histon asetil transferaz kromatinin yapısının yeniden şekillenmesinde ortaklaşa çalışırlar.

16 Kromatini yeniden modelleyen ISWI kompleksleri Histon oktomerini DNA üzerinde kaydırır.swi/ SNF aksine ISWI ailesinin üyeleri histon oktomerinin yapılarında herhangi bir düzensizlik yapmaksızınn DNA üzerinde kaydırırak nukleozomları başka bir yere yerleştirir. Bu işlemde nukleozomların yapısında bir bozulma meydana gelmez. SWRI kromatini yeniden modelleyen kompleksi ; Histonu bir bir histon varyantı ile yer değiştirir. SWRI kompleksi ATPaz alt ünitesi olan Swr1 den bu adı almıştr. SWR1 Kompleksi : H2A.Z-H2B dimerlerini nükleozomdaki H2A-H2B nin yerine yerleştirebildiği ; ancak Kompleksin bu varyat dimerini çıplak DNAnın yapısına sokamadığı görüldü. Histon varyantı olan H2A.Z ; telomerin yakınlarında bulunan, transkripsiyonal olarak aktif olan bazı genlerin gücünü arttırırlar.

17 Transkripsiyon komplekslerin oluşması ( assemblesi ) : Vur ve Kaç modeli Enhansozom modeline karşı Transkripsiyonu düzenleyen çeşitli proteinlerin bağlanma sırası : Bağlanmanın sırası gen promotorunun kromatin yapısına, hücre döngüsünün evresine ve bir çok diğer faktöre bağlıdır. Örneğin ; SWI nın bağlanması mayanın endonükleaz HO geninin upstream düzenleyici bölgesine bağlı bir aktivatör protein yardımı ile olur. SWI / SNF ; HO geninin promotorunu yeniden modelledikten sonra HAT ( Histon asetil transferaz ) kompleksi çağrılır. SWI / SNF ve HAT ın birlikte çalışması ; gen spesifik transkripsiyon faktörlerinin promotora bağlanmasını kolaylaştırır ve ardından genel Transkripisyon faktörleri ve RNA pol II bağlanır. ( şekil 1)

18 Şekil 1

19 Transkripisyon faktörlerinin bağlanması ve transkripisyon komplekslerin oluşumu ile ilgili iki model önerilmektedir. Bunlar enhansozom modeli ve vur ve kaç modelidir. Enhansozom Modeli : Bu model transkripsiyon faktöleri arasındaki etkileşimlerin, onların DNA ya kooperatif ve aşamalı bir şekilde bağlanmasını sağladığı ve bunun komplekse aşırı bir kararlılık verdiğini önermektedir. Bu model IFN-β Geninin enhansırında transkripisyonel komplekisn oluşumu ile uyumludur. IFN-β gen enhasırın enhasozomu oluşturmak için doğru bir şekilde bükülmesi gerekir. İndüklenebilir enhansırın, Transkripisyon faktörleri, IRF1 ( İNTERFERON DÜZENLEYİCİ FAKTÖR ) ve C-jun bağlanma bölgeleri mevcuttur. HMG ailesinin üyeleri mimari proteinlerdir. Bu proteinler memeli kromatinin histon olmayan ana bileşenleridir. Bunlar DNA nın küçük oluğundaki AT zengin bölgeye bağlanırlar ve çift zincirli DNA heliksinde multi protein komplekisinin oluşumunu sağlayan yapısal değişimleri indüklerler.

20 Vur ve Kaç modeli : İlk bakışta klasik enhansozom modeli bütün kromatin proteinlerinin ortak bir özelliği olan ; kısa süreli dinamik bağlanma özelliği ile uyumlu değildir. Bu özellik kor histon proteinlerinin haricindeki bütün kromatin proteinlerinde mevcuttur. FRAP deneylerinden elde edilen veriler incelendiğinde ; nükleer proteinlerinin çoğunluğuun oldukça haraketli olduğu bunların kromatin ve nükleusun kompartmanları ile etkileşimimin oldukça dinamik olduğu görülmektedir Vur ve Kaç modelinde transkripisyonel aktivite, transkripisyonel aktivasyon iöin gereken tüm bileşenlerin belli bir kromatin bölgesinde karşılama ihtimalini ( vur ) ve geçici olarak bağlanmalarını ( kaç ) ifade eder. Modellerin birleştirilmesi : Bu İki model birbirinden ayrı olarak düşünülemez Komnplekteki her bir protein partnerinin bağlanma kinetiğini etkiler.

21 Nükleozomlarda Transkrisyonun Uzaması Ökaryotik RNA pol II tarafından mrna öncülerinin sentezi 4 ana basamağı olan çok basamaklı bir işlemdir. Bunlar; başlama, promotordan ayrılma, uzama ve sonlanmadır. RNA pol II nin erken safhalarında durması gen düzenlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. RNA pol II, ısı şoku öncesi nükleotitid sentezler ve durur. Isı şokunun oluşmasıyla, polimerizayonu başlatır ve hemen uzama safhasına geçer Isı şokuna hızlı cevabın başlatılmasına ilaveten polimerazın durması promotor bölgesinde nükleozomun yeniden oluşmasına engel olur. RNA pol II başlangıç safhasından uzama safhasına geçiş; RNA pol II ile irtibatlı faktörlerdeki bir değişme ile belirtilir. Transkripsiyonun Uzaması : Transkripsiyonun uzaması, promotor bölgesinde mrna sentezin başlaması ardından RNA Pol II nin genin kodlama bölgesi boyunca ileriye doğru taşındığı bir işlemdir. RNA pol II nin önündeki DNA ; polimerazın aktif bölgesine girmeden önce açılır polimerazın geçtiği bölgelerde ise kapanır.

22 Açık bölgelerde kalıp Kalıp DNA zinciri yeni sentezlenen mrna ile dubleks oluşturur. RNA Pol II kalıbın yönelendirilmesine göre NTP leri seçer. Kalıp DNA ya baz çiftleşmesi ile bağlı RNA pol II- Transkripsiyon kompleksine bir NTP nin bağlanması X ışını kromatotografisi ile gözlemlenmiştir. Sonuçlar dört basamaklı nükleotit seçimi ve eklenmesi ile uyumludur. Öncelikle gelen nükleotit ters bir oryantasyonda aktif merkezin altındaki giriş bölgesinde bağlanır. Ardından NTP Kalıp DNA ile doğru bir şekilde eşleşebilmek için ve 2-OH taşımayan ribozları dntp leri ayırabilmek için nükleotit ekleme bölgesine döner. Sadece doğru bir şekilde eşleşmiş olan NTP ler geçici olarak insersiyon bölgesine bağlanabilir. Üçüncü olarak fosfodiester bağlarının oluştuğu ön translokasyon basamağı meydana gelir. Post translokasyon komplesinde RNA ya henüz eklenmiş bir nükleotit bir sonraki pozisyona geçerek A bölgesini açık bırakır.

23

24 Proofreading ve geri dönme : DNA polimeraz tarafından gerçekleştiren polimerizasyon sırasında büyüyen DNA birbirinden tamamen ayrılmış olan DNA sentezleyici aktif bölge proofreading yapan kesici bölge arasında mekik dokur. RNA Pol II ile yapılan polimerizasyonunda büyüyen RNA, RNA sentezini ve kesilmesini gerçekleştiren tek bir aktif bölgede kalır. Uzama faktörü TFIIS li RNA pol II nin X ışını kromotografisi analizi, polimerazın mrna sentezi ve kesilme arasında değiş tokuş yapan ayarlanabilir bir aktif bölgeye sahip olduğu fikrini destekler. Hem RNA polimerizasyonu hemde kesimi metal iyonu A ( Mg+2) ihtiyaç duyar. Fakat B gibi farklı metal iyonu RNA polimerazın aktivitesini polimerizasyonundan kesme yönüne çevirir. Bu modelde RNA polimerizasyonun olabilmesi için B metali NTP substratın fosfatlarına bağlanır. Proofreading sırasında ise kesmenin olabilmesi için B metali aktif merkezdeki diğer eşleşme yapmamış bir nükleotite bağlanır. Polimerazın ayarlanabilir aktif bölgesi yeterli miktarda mrna nın düzeltilmesine müsaade eder çünkü RNA kesilmesi, A metalinde yeni bir 3 uçlu RNA oluşturur.

25 İki tip düzeltme reaksiyonu meydana gelebilir. Zincire yanlış ilave edilen nükleotitidin hemen uzaklaştırılması ve yanlış ilaveden sonra 2 nükleotidin kesilmesi ve bir nükleotitle geri döndürme. mrna nın uzama sırasında RNA pol II nin karşılaştığı bazı DNA dizileri, onun geriye doğru hareket etmesine neden olur veya enzimi geri döndürür. Geri dönme sırasında RNA DNA baz çiftleşmesine devam eder fakat transkripsiyonun 3 ucu eşleşme yapmamıştır. Ve aktif merkezden bu bölge çıkartılır. Bu durum transkripsiyonun durmasına neden olur. Tutukluktan kurtulabilmek için TFIIS nin yardımıyla çıkartılan RNA nın kesilmesi gereklidir. Transkripsiyonun Nukleozomal Bariyer Boyunca Uzaması

26 Transkripsiyonun başlaması ; kromatinin yeniden şekillenmesine rağmen DNA transkribe edilen genleri kodlayan bölgelerindeki nükleozomlar içinde paketli halde kalır RNA pol II kodlanan gen bölgelerinde ilerlerken her iki yüz baz çiftinde bir nükleozomla karşılaşır.son zamanlarda yapılan çalışmalar RNA Polimerazın kromatin üzerine ilerliyişi ile ilgili 2 farklı mekanızmayı ortaya sürmüştür.bu mekanızmalar: 1- Nükleozom taşınması veya oktomer transferi 2- H2A ve H2B dimerlerinin uzaklaştırılması Nükleozom Taşınması : Bu hareket modunda; DNA nükleozomdan çıkartılır ve nükleozomlar RNA polimeraz II tarfından daha önce Transkribe edilen DNA bölgesine transfer edilir. Bu işlem uzama faktörü olan FACT tarafından gerçekleştiriliyormuş gibidir.

27 H2A-H2B dimerlerinin uzaklaştırılması : RNA polimeraz II tarafından transkribe edilen aktif genlerin üzerinden H2A VE H2B dimerlerinin uzaklaştırılması ile nükleozomlar bozulabilir. Nükleozom bariyerleri kaldırılırken çok sayıda yardımcı uzama faktörüne ihtiyaç vardır. Bu faktörlerden iki FACT tir RNA polimerazın uzatma yapabilmesi için gereklidir. Diğer kompleksler ise Elongator ve TFIIS dir. RNA polimeraz II nin nükleozomlar tarafından engellendiği belirlendiğinden nükelozomal bariyerlerin aşılmasında tanımlanamayan bazı faktörlerin gerekli olduğu düşünülmektedir. FACT ; İki alt üniteli bir proteindir. Nükleozomal değişimleri uyararak nükleozomlar üzerinde transkriptlerin uzamasında rol alır. Yani nükleozomların yer değiştirmesine yardım eder. FACT Domainlerinden biri DNA bağlanma domaini iken diğer bir domaini H2A ve H2B İle etkileşim yapmaktadır.

28 Elongator ; Transkriptin uzamasına yardım eder. İlk olarak mayada keşfedilmiştir. Fakat Elongatorun Transkriptin uzamasındaki tam foksiyonu bilinmemektedir. TFIIS ; transkripsiyonun durma problemini ortadan kaldırır. Bu faktör RNA Pol II nin durmasına neden olan DNA bölgelerinden geçişine yardım eder. Transkripsiyonun durmasına neden olan bölgelerden bazıları AT zengin bölgelerdir. Proteinlerin Nükleusa Giriş ve Çıkışları Nükleus ve sitoplazma arasındaki giriş çıkışı trafiği ; nükleer por kompleksleri ( NPC) aracılığıyla olur. NPC ler nükleusu çevreleyen çift katlı nükleer mebrana gömülü ; büyük multi protein komplekslerdir. Proteinlerin nükleusa yönlendirilmeleri nükleer lokalizasyon dizisi (NLS ) olarak adlandırılan spesifik bir amino ait dizisi ile olur. Bazı durumlarda ise NLS taşımayan proteinler ;NLS dizisine sahip proteinlerine bağlanırlar ve bu şekilde dimer oluşturarak nükleusa taşınırlar.

29 Bazı Nükleer proteinler tekrarlı olarak nükleus ve sitoplazma arasında giriş çıkış yaparlar.bu tip proteinlerin nükleusdan çıkabilmeleri için nükleer çıkış dizilerine ( NES) ihtiyacı vardır. Nükleus proteinlerinin giriş çıkışına karyoferinler olarak adlandırılan importin ve eksportinler aracılık ederler. Nükleusa giriş yolakları : Nükleusa girmesi hedeflenen proteinler nüklesua girdiklerinde bile NLS dizilerini taşırlar. En iyi çalışılmış genellikle lizin ve arjinin gibi bazik aminoasitlerden oluşmaktadır. Kargonun tanınması ve yüklenmesi ; Lizin ve arjinince zengin NLS dizileri nükleusa giriş resptörleri importin α adaptörünü ve importin β1 içeren bir komplekstir. importin α nın C terminal uçları ; NLS si proteinlere bağlanırlar. importin β1 ise hem importin α ya hemde NPC ye bağlanır. Kargonun tanınması ve yüklenmesi; ATP ve GTP hidrolizine gerek duymaz.

30 NPC ler yardımıyla gerçekleştirilen ; kargonun nükleus içerisine taşınmasının moleküler mekanızması hala bilinmemektedir.bununla iligili iki model önerilmektedir. 1- Afinite gate Modeli 2- Seçici Faz modeli Afitine Gate Modelinde ; FG ( Fenilalanin ve Glisin ) tekrarlarına sahip nükleoporinler NPC lerin her iki ucunda da dalgalanan bir çok flament oluşturur ve difüzyona sebeb olur. Seçici Faz modelinde difüzyonla taşıma görülmüştür. Kargonun salınması ;Kargo Getirici reseptör kompleksleri NPC lerin nükleus tarafına ulaştığında RanGTP İmportine bağlanır ve kargodan ayırır. Kargonun ayrılması allosterik bir mekanızmadır. Nükleustan çıkış yolu : Ökaryotlarda en iyi tanımlanan nükleus çıkış sinyalleri ; küçük hidrofobik ve lösince zengin dizilere sahip olan NES dizilerdirnes dizileri tahliye faktörü CRM1 ile etkileşime girerek foksiyon gösterir

31