Soru

Zorluk: Çok zorGen İfadesinin Düzenlenmesi

Ökaryotik hücrelerde mutasyonlar veya hatalı kırpılma (splicing) süreçleri sonucunda oluşan "erken durdurucu kodonlar" (premature termination codon - PTC), proteotoksik stresi önlemek amacıyla "Nonsense-Mediated mRNA Decay" (NMD) adı verilen bir kalite kontrol mekanizmasıyla tespit edilerek mRNA yıkıma uğratılır. Bu mekanizmanın, bir durdurucu kodonun gerçekten "erken" olduğunu ve normal terminasyon kodonu olmadığını ayırt edebilmesi için kullandığı temel yapısal kriter aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Durdurucu kodonun, son ekzon-ekzon birleşim bölgesindeki 'EJC' (Ekzon Eklem Kompleksi) birikiminden memba (upstream) yönünde ve belirli bir kritik mesafeden (>5055>50-55 nükleotit) önce bulunmasıCevap
  2. B
    Durdurucu kodonun nükleotit dizisinin UAAUAA yerine translasyonel hızı yavaşlatan UGAUGA veya UAGUAG şeklinde olması
  3. C
    PTC içeren mRNA'ların 55' şapka (capcap) yapısının, translasyon başlamadan önce nükleazlar tarafından uzaklaştırılmış olması
  4. D
    Durdurucu kodonun, ribozomun mRNA üzerindeki Kozak dizisine olan uzaklığının 10001000 nükleotidi aşması
  5. E
    Hatalı mRNA'ların Poli-A kuyruğu uzunluğunun, normal mRNA'lara göre anlamlı düzeyde daha kısa sentezlenmiş olması

Cevap

Durdurucu kodonun, son ekzon-ekzon birleşim bölgesindeki 'EJC' kompleksinden memba yönünde ve belirli bir kritik mesafeden önce bulunması
Ökaryotik hücrelerde gen ifadesinin post-transkripsiyonel kontrolünde, NMD mekanizması stop kodonunun konumunu EJC (Ekzon Eklem Kompleksi) adı verilen işaretleyici proteinlere göre belirler. Eğer translasyonu durduran kodon, son ekzon birleşim yerinden yaklaşık 505550-55 nükleotitten daha uzakta (memba yönünde) ise, ribozom durduğunda mRNA üzerinde hala bir EJC kompleksi kalmış olur. Bu durum UPF1 proteinini aktive ederek mRNA'nın yıkımını sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
mRNA kırpılması (splicing) sırasında ekzonların birleştiği bölgelerin yaklaşık 202420-24 nükleotit membasına Ekzon Eklem Kompleksi (EJC) proteinlerinin yerleştirilmesi.
mRNA üzerinde 'moleküler yer işaretlerinin' (molecular landmarks) oluşması.
Hücrenin, stop kodonunun konumunu bir referans noktasına göre değerlendirebilmesi gerekir.
2
Translasyonel denetim (pioneer round of translation) sırasında ribozomun mRNA boyunca ilerlemesi ve karşılaştığı EJC'leri yerinden sökmesi.
Normal mRNA'larda tüm EJC'lerin temizlenmesi.
Normal durdurucu kodonlar genellikle son ekzonda yer aldığı için tüm EJC'ler ribozom tarafından geçilir.
3
Ribozomun bir stop kodonuna (PTC) rastladığı anda, mRNA üzerinde hala yerinden sökülmemiş bir EJC bulunup bulunmadığının tespiti.
Stop kodonunun yaklaşık 505550-55 nükleotit membasında bir EJC kalmışsa NMD tetiklenmesi.
Bu mesafe, terminasyon faktörleri ile EJC bileşenleri (UPF proteinleri) arasındaki fiziksel etkileşim için gereken kritik sınırdır.
4
UPF1 proteininin fosforillenmesi ve mRNA'nın endonükleolitik kesimi ile hızlı yıkımı.
Hatalı mRNA'nın ortadan kaldırılması.
Hatalı protein üretiminin ve buna bağlı oluşabilecek dominant-negatif etkilerin önlenmesi.

Anahtar Kavram

Nonsense-Mediated mRNA Decay (NMD) ve EJC Mekanizması
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla