Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorNükleik Asit Yapısı ve Organizasyonu

Ökaryotik kromatin organizasyonunun temel birimi olan nükleozomlarda, DNA sarmalının histon oktameri üzerine sarılma geometrisi ve bu etkileşimin termodinamik stabilitesi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi biyokimyasal açıdan doğrudur?

  1. A
    Histon oktameri ile DNA arasındaki ana etkileşimler, histonların bazik yan zincirleri ile DNA bazları arasında kurulan sekansa özgü hidrojen bağlarıdır.
  2. DNA sarmalındaki minör oluğun daralması, AT zengin dizilerin histon oktamer yüzeyine bakan iç kısımlarda konumlanmasını kolaylaştırarak bükülme enerjisini düşürür.Cevap
  3. C
    Histon H1, nükleozom çekirdek partikülünün simetrisini korumak amacıyla oktamerin tam merkezine, H3-H4 tetrameri arasına yerleşerek yapıyı stabilize eder.
  4. D
    Nükleozom çekirdek partikülünde DNA, histon oktameri etrafında yaklaşık 147147 baz çifti uzunluğunda ve 22 tam tur atan sağ elli (right-handed) bir süper-heliks oluşturur.
  5. E
    Nükleozom oluşumu sırasında DNA'nın bükülmesinden kaynaklanan yüksek gerilim, histon kuyruklarındaki serin kalıntılarının kovalent olarak DNA şeker-fosfat omurgasına bağlanmasıyla giderilir.

Cevap

DNA sarmalındaki minör oluğun daralması, AT zengin dizilerin histon oktamer yüzeyine bakan iç kısımlarda konumlanmasını kolaylaştırarak bükülme enerjisini düşürür.
Nükleozom oluşumu sırasında DNA'nın bükülmesi, minör ve majör olukların periyodik olarak daralıp genişlemesini gerektirir. AT zengin diziler, minör oluğun daralmasına daha elverişli bir fiziksel yapıya sahiptir. Bu nedenle, nükleozom etrafındaki DNA'nın en keskin büküldüğü ve minör oluğun histon oktamerine baktığı bölgelerde AT zengin dizilerin bulunması, toplam bükülme enerjisini (bending energy) düşürerek yapıyı stabilize eder.

Adım Adım Çözüm

1
Nükleozom yapısındaki DNA bükülmesinin enerjetik maliyetini değerlendiriniz.
DNA'nın nükleozom etrafındaki keskin bükülmesi (yaklaşık 11 nm11\text{ nm} çap), fosfat omurgasındaki negatif yüklerin itilmesi nedeniyle enerjetik olarak zordur.
Bükülme, sarmalın iç kısmında kalan olukların sıkışmasını gerektirir.
2
Baz diziliminin (AT vs GC) bükülme kapasitesine etkisini analiz ediniz.
AT zengin dizilerde minör oluk daha dar ve esnektir, bu da sarmalın iç bükey kısmında sıkışmaya daha toleranslı olmasını sağlar.
AT çiftleri arasındaki hidrojen bağlarının GC'ye göre azlığı ve baz istiflenme özellikleri bu esnekliği sağlar.
3
Olukların histon oktamerine göre oryantasyonunu belirleyiniz.
Termodinamik stabilite için, AT zengin bölgelerin minör olukları oktamer yüzeyine bakarken (içe), GC zengin bölgelerin minör olukları dışa doğru bakar.
Bu oryantasyon, DNA-protein etkileşiminin toplam serbest enerjisini minimize eder.

Anahtar Kavram

DNA Bükülme Enerjetiği ve Sekans Spesifik Olmayan Nükleozom Organizasyonu

Daha Fazla Pratik

Histon modifikasyonlarının (asetilasyon, metilasyon) bu elektrostatik etkileşimler üzerindeki etkisini ve kromatini nasıl gevşettiğini inceleyiniz.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Nükleik Asit Yapısı ve Organizasyonu

Bu konudan daha fazla soru