İçeriğe atla

RasiRNA

Tekrar ilişkili küçük müdahale RNA (rasiRNA) RNA interferaz(RNAi) mekanizmasında yer alan küçük RNA sınıfındandır. RasiRNA aslında Piwi proteinleri ile etkileşen küçük RNA molekülleri olan Piwi Etkileşimli RNA(piRNA)lardandır.[1] Piwi proteinleri Argonat ailesinden oluşur. RasiRNA’lar, heterokromatin yapısını kurmak ve sürdürmek, tekrar dizilerinden çıkan kopyaları kontrol etmek transpozonları ve retrotranspozonları susturmakla ilgilenmektedir.[2][3]

Sınıflandırma

Ökaryotlarda bulunan en az üç argonat alt ailesi vardır. Hayvanlarda, bitkilerde ve fisyon mayalarında bulunan argonat alt kümelerinden farklı olarak, Piwi alt kümeleri sadece hayvanlarda bulunur.[4] Drosophila ve bazı tek hücreli ökaryotlarda RasiRNA gözlemlenmesine karşın, memelilerde dahil omurgasızların ve omurgalı hayvanların birçok türünde gözlemlenen piRNA'nın aksine, memelilerdeki varlığı belirlenmemiştir.[5] Bununla birlikte, rasiRNA ile ilişkili proteinler omurgalı ve omurgasız hayvanlarda bulunur ve aktif rasiRNA bulunur. Diğer hayvanlarda ise aktif rasiRNA’nın görülmesi mümkün değildir. RasiRNA'lar maya türü olan Schizosaccharomyces pombeda ve bazı bitkilerde gözlemlendi ancak ikisinde de Piwi Argonat protein alt ailesi bulunmadığı gözlemlendi.[6] Hem rasiRNA hem de piRNA’nın maternal bağlantılı olduğu gözlemlenmiştir. Fakat daha spesifik olarak maternal bağlantılı olan Piwi proteinleri nedeniyle rasiRNA ve piRNA’nın maternal bağlantılı olduğu sonucuna varılmıştır.[7]

Biyogenez

RasiRNA'nın 5 'ucunun biyogenezi için ping-pong mekanizması.

RasiRNA kaynağının, duyu ve antisens ile ilgili transpoze edilebilir elementlerin tavlanmasıyla üretilen çift sarmallı RNA olduğu varsayılmaktadır.[6] RasiRNA'nın biyogenezi Dicer'dan bağımsızdır, ancak bir Argonat proteini Argonat 3 (Ago 3) ve Piwi proteini gereklidir..[2] RasiRNA mekanizması, bir ping-pong mekanizmasıdır. Piwi / Aub ilişkili RNA, rasiRNA'dır. RasiRNA'lar, retrotranspozonların antisens ipliğini ve tekrar eden dizi elementlerini eşleştirir.[2] Ago3 ile ilişkili RNA'lar duyu iplikçiklerinden türetilmiştir. RasiRNA’nın 5’ ucunun oluşturulması için kullanılan mekanizma ping-pong mekanizması iken, 3’ ucunun oluşumu halen bilinmemektedir.[6]

rasiRNA’nın Önemi

RasiRNA, translasyonel baskıda ve mRNA bölünmesinde miRNA ile birlikte rol alır. Kromatin yapısını ve transkripsiyonel susturmayı düzenler.[6] Drosophila'da Piwi proteinlerindeki rasiRNA ile ilişkili mutasyonlar hem erkekler hem de dişilerde kısırlığa ve germ hücrelerinin kaybına neden olur. Transpozon baskısı, germ hücrelerindeki Dicer'in kaybından etkilenmez ve bu da rasiRNA yolağının hedefidir.[6] MiRNA ve siRNA'ya benzer şekilde, rasiRNA sessizleştirme yolu evrimsel olarak korunmuştur ve homolojiye bağımlıdır.[8] RasiRNA yolağı mevcut olamaması durumunda; germ çizgisi hücreleri DNA hasarı olarak algılanan retrotranspozisyona uğrayabilirler ve hücre apoptozise sinyal verebilir.[9] RasiRNA, RNA girişim yolağının bir parçası olarak birçok organizmanın düzenleyici mekanizmasının anahtarıdır.

Tarih Ve Keşfi

RNA sessizleştirme yolaklarını yönlendiren küçük RNA'lar ilk kez 1993 yılında Caenorhabditis elegans da keşfedildi ve o zamandan beri birçok organizmada gözlemlendi.[10] RasiRNA 2001 yılında Drosophila melanogaster'da keşfedildi.[11] Rasi-RNA'lara 2007'den beri piRNA adı verilir.[12]

Kaynakça

  1. ^ Gunawardane, L. S., K. Saito, K. M. Nishida, K. Miyoshi, Y. Kawamura, T. Nagami, H. Siomi, M. C. Siomi. 2007. A Slicer-Mediated Mechanism for Repeat-Associated siRNA 5’ End Formation in Drosophila. Science 315(5818): 1587-1590.
  2. ^ a b c Dorner, S., A. Eulalio, E. Huntzinger, E. Izaurralde. 2007. Symposium on MicroRNAs and siRNAs: Biological Functions and Mechanisms. EMBO 8: 723-729.
  3. ^ Klattenhoff, C., D. P. Bratu, N. McGinnis-Schultz, B. S. Koppetsch, H. A. Cook, W. E. Theurkauf. 2006. Drosophila rasiRNA Pathway Mutations Disrupt Embryonic Axis Specification through Activation of an ATR/Chk2 DNA Damage Response. Developmental Cell 12: 45-55.
  4. ^ Houwing, S., L. M. Kamminga, E. Berezikov, D. Cronembold, A. Girard, H. v. d. Elst, D. V. Filippov, H. Blaser, E. Raz, C. B. Moens, R. H. A. Plasterk, G. J. Hannon, B. W. Draper, R. F. Ketting. 2007. A Role for Piwi and piRNAs in Germ Cell Maintenance and Transposon Silencing in Zebrafish. Cell 129(1): 69-82.
  5. ^ Girard, A. R. Sachidanandam, G. Hannon, M. A. Carmell. 2006. A germline-specific class of small RNAs binds mammalian Piwi proteins. Nature 442: 199-202.
  6. ^ a b c d e Aravin, Alexei, Thomas Tuschl. 2005. Identification and characterization of small RNAs involved in RNA silencing. FEBS 579: 5830-5840.
  7. ^ Tomari, Y., T. Du, B. Haley, D. S. Schwarz, R. Bennett, H. A. Cook, B. S. Koppetsch, W. E. Theurkauf, P. D. Zamore. 2004. RISC Assembly Defects in the Drosophila RNAi Mutant armitage. Cell 116: 831-841.
  8. ^ Sharp. Phillip A. 2001. RNA interference. Genes and Dev. 15: 485-490.
  9. ^ Belgnaoui, S. M., R. G. Gosden, O J. Semmes, A. Haoudi. 2006. Human LINE-I retrotransposon induces DNA damage and apoptosis in cancer cells. Cancer Cell International 6: 13.
  10. ^ Lee, R. C., R. L. Feinbaum, V. Ambros. 1993. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encondes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell 75(5): 843-854.
  11. ^ Aravin, A.A., Naumova, N.M., Tulin, A.V., Vagin, V.V., Rozovsky, Y.M., and Gvozdev, V.A. (2001). Double-stranded RNA-mediated silencing of genomic tandem repeats and transposable elements in the D. melanogaster germline. Curr. Biol. 11, 1017–1027.
  12. ^ Brennecke, J. et al. (2007) Discrete small RNA-generating loci as master regulators of transposon activity in Drosophila. Cell 128, 1089–1103

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">DNA</span> Canlıların genetik bilgilerini barındıran molekül

Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

<span class="mw-page-title-main">Ribozom</span> Tüm canlı hücrelerde bulunan zarsız organel.

Ribozom, tüm canlı hücrelerde bulunan karmaşık moleküler yapıya sahip ve protein oluşturma sürecinde hayati bir rol oynayan bir organeldir. Bu süreç, mRNA çevirisi olarak bilinen bir biyolojik mekanizma aracılığıyla gerçekleşir. Kısaca ribozomlar, haberci RNA (mRNA) molekülleri tarafından sağlanan talimatları takip ederek amino asitleri birbirine bağlar ve polipeptit adı verilen amino asit zincirlerini oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Mesajcı RNA</span> Bir protein üretmek için ribozom tarafından okunan RNA

Mesajcı RNA (mRNA), sentezlenecek bir proteinin amino asit dizisine karşılık gelen kimyasal şifreyi taşıyan bir moleküldür. mRNA, bir DNA kalıptan transkripsiyon yoluyla sentezlenir ve protein sentez yeri olan ribozomlara, protein kodlayıcı bilgiyi taşır. Burada, çevirim (translasyon) süreci sonucu, RNA polimerindeki bilgi ile bir amino asit polimeri üretilir. Nükleik asitlerin amino asit dizilerine karşılık gelen bölgelerindeki her üç baz, proteindeki bir amino asite karşılık gelir. Bu üçlülere kodon denir, her biri bir amino asit kodlar, bitiş kodonu ise protein sentezini durdurur. Bu işlem iki diğer RNA türünü daha gerektirir: taşıyıcı RNA (tRNA) kodonun tanınmasına aracılık eder ve ona karşılık gelen amino asiti getirir; ribozomal RNA (rRNA) ise ribozomdaki protein imalat mekanizmasının kataliz merkezidir.

<span class="mw-page-title-main">Ribozomal RNA</span> Ribozomun RNA bileşeni

Ribozomal RNA (rRNA), ribozomlarda bulunan bir RNA tipidir, ribozomun protein senteziyle ilişkili katalitik fonksiyonundan sorumludur. Ribozomal RNA'nın görevi, mRNA'daki bilginin translasyon süreci sırasında amino asit dizisine çevrilmesi için taşıyıcı RNA (tRNA) ile etkileşmek ve uzayan peptit zincirine amino asit takmaktır. Hücre sitoplazmasında serbest halde bulunan RNA'nın %80'i rRNA'dan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Çekirdekçik</span>

Çekirdekçik ya da nükleolus, ökaryot hücrelerin çekirdeklerinin içinde bulunan zarsız bir yapıdır.

<span class="mw-page-title-main">Toll benzeri reseptör</span> doğuştan gelen bağışıklık sisteminde kilit rol oynayan protein sınıfı

Toll benzeri reseptör ya da almaç, mikroplardan kaynaklanan, yapısal olarak korunmuş moleküller deri veya bağırsak mukozası gibi fiziki bariyerleri aştığında, bu molekülleri tanıyan tek membran boyunca uzanmış, katalitik-olmayan reseptörlerin bir sınıfıdır. Bu yapıların doğuştan gelen bağışıklık sisteminde anahtar rol oynadıkları düşünülmektedir.

Kalıp tanıma reseptörleri veya PRRler, mikrobiyal patojenler veya hücresel stresle ilgili molekülleri tanımak için bağışıklık sistemi hücrelerince üretilen proteinlerdir. Örnek, desen veya patern tanıma reseptörleri olarak da adlandırılabilmektedirler.

Epigenetik, biyolojide, DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan ama aynı zamanda ırsi olan gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır. Diğer bir deyişle, ırsi (kalıtımsal) olup genetik olmayan fenotipik varyasyonları incelemektedir. Bu değişiklikler hücreyi ya da organizmayı doğrudan etkilemektedir ancak, DNA dizisinde hiçbir değişiklik gerçekleşmemektedir.

<span class="mw-page-title-main">MikroRNA</span> yaklaşık 21-23 nükleotit uzunluğunda tek iplikli RNA molekülü türü

Genetikte, mikroRNA (miRNA) yaklaşık 21-23 nükleotit uzunluğunda tek iplikli RNA molekülü türüdür, gen ifadesinin düzenlenmesinde rol oynar. miRNA'lar kodlamayan RNA'lardandır, yani DNA'dan transkripsiyonu yapılan ama proteine çevirisi yapılmayan genler tarafından kodlanırlar. Pri-miRNA olarak adlandırılan primer transkriptler işlenerek, önce pre-miRNA adlı kısa sap-ilmik yapılarına, sonra da fonksiyonel miRNA'ya dönüşürler. Olgun miRNA moleküller bir veya daha çok mesajcı RNA (mRNA) ile kısmî tamamlayıcıdır ve başlıca işlevleri gen ifadesini aşağı ayarlamaktır. 1993'te Lee ve çalışma arkadaşları tarafından Victor Ambros laboratuvarında keşfedilmişlerdir, ancak mikroRNA terimi ilk 2001'de kullanıma girimiştir.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal DNA</span>

Mitokondriyal DNA (mtDNA), mitokondri organelinin sitoplazmaya benzer bir sıvı ile dolu olan matriks adı verilen bir kompartımanında bulunan, çift zincirden oluşmuş halkasal yapılı bir nükleik asittir. Her hücrede bir çift Kromozomal DNA bulunurken, mtDNA hücre başına 100-10.000 kopyaya sahip olabilir. Mitokondriyal DNA maternal kalıtım gösterir, bir başka deyişle anneden çocuklara aktarılır.

Kodlamayan RNA, proteine çevirisi yapılmayan işlevsel bir RNA molekülüdür. İngilizce literatürde non-coding RNA''nın kısaltması olan ncRNA olarak anılırlar, daha az sıklıkla kullanılan diğer adları non-protein-coding RNA, non-messenger RNA, small non-messenger RNA, functional RNA. Küçük RNA terimi bakterilerde kullanılır. Kodlamayan RNA'nın yazıldığı DNA dizileri RNA geni veya kodlamayan RNA geni olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">RNA interferaz</span>

RNA interferaz veya RNA girişimi (RNAi), canlı hücreler içinde yer alan ve hangi genlerin aktif olacağını ve nasıl aktif olacaklarını belirleyen ve kontrol eden bir sistemin ismi. Küçük RNA moleküllerinin iki tipi, -mikroRNA (miRNA) ve küçük interferans RNA'sı (siRNA)- RNA interferaz için büyük önem taşır. RNA'lar genlerin doğrudan ürünü olup bu küçük RNA'lar, ya faaliyetlerini artırmak veya azaltmak suretiyle, örneğin bir mesajcı RNA'nın protein üretmesini engelleyerek diğer özel RNA'lar (mRNA) ile bağlanabilirler. RNA interferaz, hücreyi parazitik genlere - virüs ve transpozonlar - karşı savunmada, bunun yanında genel olarak gelişmeyi yönlendirmede olduğu gibi gen ifadesinden de önemli bir role sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Phillip Allen Sharp</span> Amerikalı biyolog

Phillip Allen Sharp, Amerikan genetikçi ve moleküler biyolog. RNA bağlanmasının kaşiflerinden biridir. Richard J. Roberts ile birlikte ökaryot hücrelerinin DNA dizelerindeki genlerin bitişik sırada olmadığını, aralarda intron denilen okunmayan ve protein sentezine katılmayan bölümlerin olduğunu keşfettiler. Bu sayede mRNA'lar aynı DNA dizesinden bu bölümleri farklı şekilde silmeleri ile farklı proteinleri kodlayabilmektedir. İkili bu keşifleri ile 1993 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazanmışlardır.

Shelterin telomeraz aktivitesini düzenlediği kadar memeli telomerlerini DNA tamir mekanizmasından koruduğu bilinen bir protein kompleksidir. Memelilerde ve diğer ökaryotlarda, telomerik DNA çift- ve tek-sarmal TTAGGG tekrarlarından ve tek-sarmal bir G çıkıntısından oluşmaktadır. Shelterin’in altbirimleri bu bölgelere bağlanır ve DNA-hasar algılama düzeneğini telomerlerin hatalı onarımından engelleyen bir şapka olan t-loop (düğüm) oluşumuna neden olur. Shelterinin kaybı ya da yokluğu telomer kapağının oluşmamasına neden olur ve bu da homolog-olmayan uç birleşimine, senesense veya apoptoza yol açabilecek hasar sinyal yolağını aktive eder.

Piwi etkileşimli RNA (piRNA), hayvan hücrelerinde eksprese edilen küçük kodlamayan RNA moleküllerinin en büyük sınıfıdır. piRNA, piwi proteinleri ile etkileşerek RNA-protein komplekleri oluştururlar. Bu kompleksler, germ çizgi hücrelerinde, özellikle de spermatogenezdeki retrotranspozonların ve diğer genetik elementlerin epigenetik ve transkripsiyon sonrası gen sessizleştirilmesiyle bağlantılıdır. microRNA'lardan büyüklük, dizi koruma eksikliği ve artan karmaşık yapı bakımından farklıdırlar. piRNA'ların nasıl üretildiği belirsizliğini korumaktadır, ancak biyogenez yolağı miRNA ve siRNA'dan farklıdır. rasiRNA'lar piRNA'ların alt türleridir.

Moleküler biyolojide 7SK, metazoan'da bol bulunan küçük bir nükleer RNA`dır. Pozitif transkripsiyon uzatma faktörünün P-TEFb kontrol transkripsiyonunu düzenlemede önemli bir rol oynar. 7SK kompleksinin stabilitesi ve fonksiyonunu düzenleyen diğer proteinler küçük bir nükleer ribonükleoprotein kompleksinde (snRNP) bulunur.

Operon, genetikte tek bir promotörün kontrolü altında bir gen kümesi içeren DNA'nın işlevsel bir birimidir. Genler birlikte bir mRNA ipliğine yazılır ve daha sonra ya sitoplazmada birlikte translasyona uğrar veya ayrı ayrı translasyona uğrayan monosistronik mRNA'ları oluşturmak için her biri tek bir gen ürününü kodlayan birkaç mRNA ipliği gibi uçbirleştirmeye tabi tutulur. Bunun sonucu, operonda bulunan genler ya birlikte ifade edilirler ya da hiç ifade edilmezler. Bir operonu tanımlamak için birkaç genin birlikte transkripsiyonunu gerekir.

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

<span class="mw-page-title-main">Santral dogma (moleküler biyoloji)</span> Biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının açıklanması

Moleküler biyolojinin santral (merkezi) dogması, biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının bir açıklamasıdır. Orijinal anlamı bu olmasa da, genellikle "DNA RNA'yı, RNA proteini yapar" şeklinde ifade edilir İlk olarak 1957'de Francis Crick tarafından ifade edilmiş, 1958'de ise yayınlanmıştır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.