Bir genin kodlama bölgesi dışındaki DNA dizileri, transkripsiyon işlemi ile ilgili çeşitli işlevlerin yerine getirilmesinde hayati öneme sahiptir. Transkripsiyon, DNA zincirini benzer mRNA ipliğine transkripte eden veya dönüştüren enzim katalizli işlemdir. Yaşamın merkezi dogmasında DNA'nın mRNA'ya transkripsiyonu protein sentezinin ilk aşamasıdır. Bunu, mRNA dizisini beklenen proteini yapan bir amino asit dizisine dönüştüren çeviri izler. Organizmalarda bulunan farklı sekanslar arasında, promotör sekansları ve operatör sekansları transkripsiyonda önemli bir rol oynar. Destekleyiciler hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda bulunur. Bunlar, transkripsiyon başlangıç bölgesinin yukarısına yerleştirilir ve RNA polimeraz enziminin bağlandığı bölgelerdir. Operatörler yalnızca prokaryotlarda bulunur. Düzenleyici molekülün bir operona bağlandığı bölgelerdir. temel fark promotör ve operatör arasındaki, ilgili DNA sekansına bağlanan molekül tipine dayanır. RNA polimeraz promotere bağlanırken, operon sisteminin düzenleyici molekülleri operatöre bağlanır.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Destekçi nedir
3. Operatör nedir
4. Destekçi ve Operatör Arasındaki Benzerlikler
5. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Promoter vs Operatör
6. Özet
Bir promotör, transkripsiyon başlangıç bölgesinin yukarısına yerleştirilen bir DNA dizisidir. Bu önemli DNA dizisi hem ökaryotlarda hem de prokaryotlarda bulunur; ökaryotik destekleyiciler prokaryotik destekleyicilerden farklı olabilir. Promoterler, RNA polimerazın transkripsiyon işlemi sırasında bağlandığı DNA bölgeleridir. Bir DNA şablonundan tek sarmallı RNA'nın (mRNA, tRNA, rRNA) üretilmesinde rol oynayan ana enzimdir. RNA tipine bağlı olarak, RNA polimeraz farklı olacaktır. Promotör dizileri, genom boyunca yüksek oranda korunmuş bölgelerdir. Bu nedenle, konsensüs bölgeleri olarak bilinirler. Destekleyicinin etki mekanizması ökaryotlarda ve prokaryotlarda farklılık gösterir.
Ökaryotlarda, promotörlerde bulunan korunmuş sekans, genin -10 konumunda bulunan TATA kutusu olarak adlandırılır. RNA polimerazın TATA kutusuna bağlanması, bağlanma transkripsiyon faktörleri ile kolaylaştırılır. Bu transkripsiyon faktörleri, promotör sekansında doğrulama değişiklikleri yapar ve RNA polimerazın bağlanmasına olan afinitesini arttırır. Dolayısıyla, transkripsiyon başlatma sırasında oluşan başlangıç öncesi kompleks, 7 transkripsiyon faktörü ve promotör bölgesi ile oluşturulan kompleksten oluşur. Bu kompleks oluştuğunda, ökaryotik RNA polimeraz promotere kolayca bağlanır ve transkripsiyonu başlatır.
Şekil 01: Destekleyici
Prokaryotlarda, herhangi bir transkripsiyon faktörü içermediğinden mekanizma çok daha basittir. Bunun yerine, RNA polimerazın sigma faktörü, promotörün tanınmasında ve enzimin promotör üzerine birleştirilmesinde rol oynar. Prokaryotlarda iki ana korunmuş promotör bölgesi vardır, TATA kutusuna karşılık gelen promotör sekansı “Pribnow Box” olarak bilinir. Pribnow Kutusu (-10 konumu) TATAAT dizisinden oluşur. İkinci promotör sekansı, -35 pozisyonunda bulunduğu için -35 elementi olarak bilinir.
Prokaryotik gen yapısında bir operatör bulunur. Bir operon sisteminin düzenleyici moleküllerinin bağlandığı DNA'nın ana bölgesidir. Lak operatörü, birçok prokaryotik bakterinin lak operonunda bulunan operatör dizisidir. Lak operon durumunda, baskılayıcı molekül operatör bölgesine bağlanır. Bu bağlanma, RNA polimerazın operatörün akış aşağısında mevcut olan genleri kopyalamasını önleyecektir.
Resim 02: Bir Operon Operatörü
Ökaryotlarda operatör bölgeleri yoktur. Bunun yerine, transkripsiyonun düzenlenmesinde yer alan transkripsiyon faktörleri, promotör bölgelerine bağlanır. Böylece, prokaryotlarda operatörün ana işlevi gen ekspresyonunu düzenlemektir..
Promoter ve Operatör | |
Promoterler, RNA polimerazın bağlandığı ve bir genin transkripsiyon başlangıç bölgesinin yukarısında bulundukları bölgelerdir.. | Operatörler, düzenleyici molekülün bir operon modeline bağlandığı bölgelerdir. |
Organizma Türü | |
Destekleyiciler hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda bulunur. | Operatörler yalnızca prokaryotlarda bulunur. |
fonksiyon | |
Promoter, RNA polimeraz ve transkripsiyon faktörlerinin (sadece ökaryotlarda) gen transkripsiyonu için gene bağlanmasını kolaylaştırır. Prokaryotlarda, promotör bölge RNA Polimerazın sigma faktörünün bağlanmasını kolaylaştırır (prokaryotlarda). | Operatörler, düzenleyici molekülün operona bağlanmasını kolaylaştırarak gen ifadesini düzenler. |
Promoter ve Operatör, transkripsiyon işlemine ve transkripsiyon düzenlemesine katılan önemli DNA dizileridir. Promotör dizileri hem prokaryotlarda hem de ökaryotta bulunur. Promoter, RNA polimerazının bağlanma bölgesidir. Bunlar konsensüs dizileri olarak bilinen yüksek oranda korunmuş bölgelerdir. Ökaryotların TATA kutusu ve Pribnow kutusu ve -35 prokaryot promoteri yaygın promoterlerdir. Operatörler sadece prokaryotlarda bulunur, burada baskılayıcıyı bağlayarak ve akış aşağı genlerin transkripsiyonunu (lak operon kavramı) engelleyerek gen aktivitesini kontrol eder veya aktivatöre bağlanır ve transkripsiyonu indükler (trp operon kavramı). Bu, promotör ve operatör arasındaki farktır.
1. “BioCoach Etkinliği.” Pearson - Biyoloji Yeri, Buradan ulaşılabilir
2. “destekleyiciler.” Addgene, Burada mevcut
1. 'Şekil 16 02 02' CNX OpenStax tarafından, (CC BY 4.0) Commons Wikimedia üzerinden
2.'Lac-operon'Barbarossa ile Dutch Wikipedia'da (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia üzerinden