Prokaryotik hücrelerde gen ifadesinin düzenlenmesinde önemli bir mekanizma olan atenuasyon (zayıflatma), transkripsiyon ve translasyonun eş zamanlı gerçekleşmesine dayanır. *Escherichia coli* operonunda, lider dizisinde meydana gelen bir mutasyon sonucunda 2. bölge ile 3. bölge arasında baz eşleşmesinin (antiterminatör yapı) gerçekleşemediği saptanmıştır. Buna göre, bu mutasyona sahip bakteri hücresinde ortamdaki triptofan konsantrasyonundan bağımsız olarak aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenir?
- 3. bölgenin her zaman 4. bölge ile eşleşerek terminatör halkasını oluşturması ve transkripsiyonun erken sonlanmasıCevap
- BTriptofan eksikliğinde ribozomun 1. bölgedeki kodonlarda duraklaması sonucu operonun yapısal genlerinin transkripsiyonunun tamamlanması
- CTriptofan-represör kompleksinin operatör bölgeye bağlanma yeteneğini kaybetmesiyle gen ifadesinin sürekli açık kalması
- DLider üzerindeki başlatıcı kodon mutasyona uğradığı için translasyonun hiçbir zaman başlayamaması
- E1. ve 2. bölgelerin eşleşememesi nedeniyle polimerazın operonun sonuna kadar duraklamadan ilerlemesi
Cevap
2-3 baz eşleşmesinin gerçekleşememesi durumunda 3. bölgenin her zaman 4. bölge ile eşleşerek terminatör halkasını oluşturması ve transkripsiyonun triptofandan bağımsız olarak erken sonlanması beklenir.
Triptofan operonunda 2. bölge ile 3. bölgenin eşleşmesi 'antiterminatör' görevi görerek 3. bölgenin 4. bölge ile eşleşmesini önler. Eğer bir mutasyon 2-3 eşleşmesini engelliyorsa, 3. bölge her zaman 4. bölge ile eşleşecek ve terminatör yapısı (3-4 halkası) oluşacaktır. Bu durum, ortamdaki triptofan miktarından bağımsız olarak transkripsiyonun yapısal genlere ulaşmadan erkenden sonlanmasına (atenuasyon) yol açar.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
Triptofan operonunda atenuasyon, bölgeleri arasındaki alternatif ikincil yapıların (saç tokası/hairpin) rekabetine dayalı bir transkripsiyonel kontrol mekanizmasıdır.