Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorGen İfadesinin Düzenlenmesi

Genomik imprinting (genetik damgalama), belirli genlerin ifadesinin ebeveyn kökenine göre düzenlendiği bir epigenetik mekanizmadır. IGF2IGF2 (İnsülin benzeri büyüme faktörü 2) ve H19H19 genlerinin yer aldığı lokus, bu mekanizmanın en iyi tanımlanmış örneklerinden biridir. Bu lokusta, maternal (anneden gelen) alelde IGF2IGF2 geni susturulurken, paternal (babadan gelen) alelde aktif olarak ifade edilmektedir.

Buna göre, IGF2IGF2 geninin maternal alelde susturulmasını sağlayan temel moleküler düzenleme aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Maternal alelde Damgalama Kontrol Bölgesi'nin (ICRICR) metillenmemiş olması sayesinde CTCFCTCF proteininin buraya bağlanarak bir 'insülatör' (yalıtkan) bariyeri oluşturması ve distal güçlendiricinin (enhancer) IGF2IGF2 promotörüne erişimini engellemesiCevap
  2. B
    Paternal alelde IGF2IGF2 promotör bölgesinin histon H3K27H3K27 trimetillenmesi yoluyla kalıcı heterokromatine dönüşmesi ve genin transkripsiyonel olarak tamamen susturulması
  3. C
    Maternal alelde IGF2IGF2 mRNAmRNA'sının 3' UTRUTR bölgesindeki kararsızlaştırıcı dizilere (AREARE) bağlanan spesifik proteinler aracılığıyla translasyonun sitoplazmada engellenmesi
  4. D
    Paternal alelde H19H19 geninden sentezlenen bir 'long non-coding RNA' (lncRNAlncRNA) olan XistXist'in, cis-etkili bir mekanizmayla IGF2IGF2 lokusunu kaplayarak susturması
  5. E
    Maternal alelde IGF2IGF2 geninin promotör bölgesinin doğrudan 'de novo' metillenmesi sonucu genel transkripsiyon faktörlerinin DNA'ya bağlanmasının sterik olarak engellenmesi

Cevap

Maternal alelde Damgalama Kontrol Bölgesi'nin (ICRICR) metillenmemiş kalması, CTCFCTCF proteininin buraya bağlanmasına ve distal enhancer'ın IGF2IGF2 promotörüne erişimini engelleyen bir insülatör bariyeri oluşturmasına neden olur.
Maternal alelde IGF2IGF2 ve H19H19 genleri arasında bulunan Damgalama Kontrol Bölgesi (ICRICR) metillenmemiştir. Bu durum, çinko parmak proteini olan CTCFCTCF'nin buraya bağlanmasına izin verir. Bağlı olan CTCFCTCF, bir insülatör (yalıtkan) bariyeri oluşturarak genler arasındaki kromatin organizasyonunu değiştirir. Bu bariyer, lokusun sonunda bulunan güçlendiricinin (enhancer) IGF2IGF2 promotörü ile etkileşime girmesini engeller; sonuç olarak güçlendirici sadece H19H19 genini aktive eder ve IGF2IGF2 sessiz kalır.

Adım Adım Çözüm

1
IGF2/H19IGF2/H19 lokusundaki alele özgü ifade durumunu belirle.
Maternal alelde H19H19 aktif, IGF2IGF2 sessiz; Paternal alelde H19H19 sessiz, IGF2IGF2 aktiftir.
Lokusun imprinting (damgalama) desenini anlamak için gereklidir.
2
Damgalama Kontrol Bölgesi'nin (ICRICR) metilasyon durumunu maternal alel için analiz et.
Maternal alelde ICRICR bölgesi metillenmemiştir.
Metilasyon durumu, hangi proteinlerin DNA'ya bağlanacağını belirleyen temel epigenetik sinyaldir.
3
CTCFCTCF proteininin bağlanma özelliğini hatırla.
CTCFCTCF proteini sadece metillenmemiş ICRICR dizilerine bağlanabilir.
Bu proteinin bağlanması, fiziksel bir sınır (insülatör) oluşumunu sağlar.
4
İnsülatör bariyerinin enhancer (güçlendirici) üzerindeki etkisini değerlendir.
CTCFCTCF bariyeri, aşağı akışta (downstream) bulunan güçlendiricinin yukarı akıştaki (upstream) IGF2IGF2 promotörüne erişimini engeller.
Güçlendiriciler sadece insülatör tarafından engellenmedikleri promotörleri aktive edebilirler.
5
Sonucu özetle.
Maternal alelde IGF2IGF2 susturulur, güçlendirici sadece H19H19 genini aktive edebilir.
Sürecin moleküler mantığı tamamlanmış olur.

Anahtar Kavram

İnsülatörler ve Damgalama Kontrol Bölgeleri (CTCF Mekanizması)

Daha Fazla Pratik

Angelman ve Prader-Willi sendromlarına yol açan 15. kromozomdaki damgalama mekanizmalarını inceleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Gen İfadesinin Düzenlenmesi

Bu konudan daha fazla soru