Dnk transkripsiyaSI

36-rasm. Transkripsiya mahsulotlari- pre-i-RNK, pre-r-RNK va pre-t-RNK. “Ortiqcha” nukleotidlar qatori nuqtalar orqali qolgan qismlari esa yaxlit chiziqlar orqali ko’rsatilgan
(Mushkambarov, Kuznetsov bo’yicha, 2003)
Genetik mahsulotning o’zi va har xil RNKlarning shakllanishida metillanishi, atsetillanishi, fosforlanishi va differensial splaysingi bo’lishi aniqlangan. Metilaza fermenti orqali DNK molekulasidagi sitozin 5-metilsitozinga aylanadi. Genomdagi DNKning metillanishi uning konformatsiyasini o’zgarishiga sababchi bo’lib, o’z navbatida transkripsiya jarayoniga ta’sir qiladi.
Transkripsiya jarayonini boshqaruvchi omillardan yana biri genomdagi giston oqsillarining atsetilirlanishidir. Mazkur reaksiya gistonatsetiltransferaza (NATS) orqali amalga oshadi. Atsetil-koenzim A dan atsetil qoldig’ini ferment gistondagi lizin aminokislotaga uzatadi, natijada ulardagi musbat zaryadlar keskin kamayib, transkripsiya jarayonini boshlanishi yengillashadi. Agar giston atsetililirlanmasa transkripsiya kuzatilmaydi. Atsetililirlanish jarayoni DNK bilan giston orasidagi bog’larni bo’shashtrib, genlarga ta’sir qiluvchi transkripsiyani boshqaruvchi oqsillar ishini yengillashtiradi. Aksincha, deatsetilirlanish xromatin strukturasini mustahkamlab, transkripsiya faoliyatini to’xtatadi. Atsetilirlanish jarayoni qaytalama bo’lib, giston oqsillaridagi lizin qoldiqlariga bog’liq, ular esa oqsillar domenidagi amino guruhlarini tutgan molekulalarda joylashgan.
Transkripsiya jarayonini faollantirish omillaridan yana biri genomning fosforlanishidir. ATFga bog’liq fosforlanish gistonlardagi serin aminokislotaning radikali orqali amalga oshadi. Hosil bo’lgan fosfoserin muhitda manfiy zaryadlarni ko’paytirish hisobiga DNK bilan giston o’rtasidagi bog’lar mustahkam bog’lar bo’lmaydi. Natijada nukleosomalar tarkibidagi zich joylashgan DNK molekulalari orasidagi masofalar kengayib, transkripsiya jarayonining initsiatsiyasi va elongatsiyasi uchun sharoit paydo bo’ladi.
5.1 RNK molekulasining prosessingi va splaysingi
Transkripsiya jarayonida uch turdagi “birlamchi transkriptlar” yoki ularni shakllanmagan (pre-RNK) deb ataluvchi RNKlar hosil bo’ladi. Ularga shakllanmagan i-RNK-geterogenli yadroviy RNK (pre-i-RNK yoki gyRNK), eukariotlarda yetilmagan r-RNK (pre-r-RNK) bo’lib, uning tarkibida 5,8S- RNK, 18S- RNK va 28S- RNK, prokariotlarda esa 5S-, 16S- hamda 23S- RNK tutuvchi ribonuklein kislotalar kiradi. Shakllanmagan RNKlardan yana biri pre-t-RNK sintezlanadi. Ko’rsatilgan pre-RNKlar operonning nusxalari bo’lib, tarkibida ma’noli (informativ) va ma’nosiz (noinformativ) qismlardan iborat. Transkripsiyaning yakunlovchi jarayonida funksional faol shakllangan RNKlarni hosil bo’lish tizimini protsessing deb ataladi.
RNKlarning protsessing faoliyatida ma’nosiz yoki noinformativ qismlarni kesilishi, informativ bo’lgan nukleotidlarni bir-birlariga ulanish jarayonini splaysing deb ataladi. Ribonuklein kislotalarning splaysingi ulardagi 5'- va 3'- tomonlari orqali amalga oshadi.
Pre-i-RNKdagi noinformativ qismlarini ajratishda ribonukleaza yoki ribozimlar ishtirok etadi. RNKdagi intron yoki ma’nosiz qismlarni kesilishida kichik yadroviy (kyRNK)larning ahamiyati katta ekanligi aniqlangan. Splaysing jarayonida kichik yadroviy RNK birlamchi transkriptlarga DNKdagi zanjrlarga o’xshash komplementar bog’lanadi. Mazkur reaksiyalarda birlamchi transkriptlar o’ziga xos burilib tugunchalar hosil qiladi. Tugunchalarning o’zaro ferment yordamida yaqinlashuvi natijasida intron qismlar kesilib ekzonli nukleotidlar bir-birlari bilan ligaza fermentlari orqali bog’lanadilar. Ta’kidlash lozimki, kichik yadroviy RNKlar ekzonlarni bir-birlariga yaqinlashtirishda vaqtinchalik matritsalik vazifasini bajarib splaysingni muayyan joyda bexato bajarilishini ta’minlaydilar. Ma’lumki, birlamchi RNK-transkriptlar (jumladan, kyaRNK) oqsillarga o’xshash katalitik xususiyatga ega bo’lib, ularni ribozimlar deb atalgan. Ularning katalitik xususiyatlari oqsillar bilan birikib, ribonukleoproteinli kompleks hosil qiladilar. Ularni splaysosomalar deb ataladi.
Hujayra yadrosida i-RNKning 5'- va 3'- tomonlari muayyan modifikatsiyaga uchraydi. Informatsiya RNKning oxiridagi 5'- tomoniga oligonukleotid bog’lanadi. Xabar beruvchi RNKning mazkur bo’lagini yuqorida ko’rsatilganidek “kep” (cap) yoki qalpoqcha deb ataladi. Ushbu qism ikki-uch metillangan nukleotidlardan, qalpoqchaning so’nggi azot asoslari esa 7-metilguanozindan iborat bo’ladi. Informatsiya RNKning “qalpoqchasi” makromolekulani mustahkamlashda, fosfataza, nukleaza fermentlaridan himoya qilishda va yana i-RNKni ribosoma bilan bog’lanishda, bevosita ishtirok etadi.
Informatsiya RNK 3'-tomoni esa har doim poli-A-polimeraza fermenti ta’sirida poliadenilli nukleotidlar qatori shakllanadi. Mazkur qator 50-200 nukleotidlardan iborat bo’ladi. Poliadenilli “dum” ning i-RNKdagi funksiyasi aniq emas. Taxmin qilinishicha, bu qism ham i-RNKni fermentlar ta’siridan himoya qiladi. Shakllangan i-RNK oqsil bilan birik informofer shaklida sitoplazmadagi ribosomaga transport qilinadi. Yuqoridagi fikrlarni quyidagi chizmada yanada aniqroq ifoda qilish mumkin (37-rasm).