Paketlenme:

1. Paketlenme: • Klasik nükleozom- solenoid- süpersolenoid paketlenme modeli ile ancak 30 kez katlanan DNA molekülü, metafaz kromozomu halinde iken 8-10 bin kez sıkışmıştır. • Bu yapı DNA’nın belli bir iskelet yapısı üzerinde kıvrılıp loop formasyonu oluşturması ve yoğunlaşmasıyla meydana gelir. • Kromatin fbrilleri 30 nm’den daha yukarı seviyelerde, scaffold proteinlerince 50-150 kb uzunluğundaki loop domain’leri oluşturmaya zorlanırlar • “ Loop formation” adı ile anılan bu model kromozom paketlenmesinde günümüzde kabul görmektedir

3. İskelet proteini üzerinde DNA’nın halkasal şekillenmesi (“loop formation”)

4. Histon dışı proteinlerin varlığını ortaya koyan ilk çalışmalar: • 1967’de Maio ve Schildkraut :Kromozomdan DNA ve RNA’nın %80’inin uzaklaştırılması durumunda bile ışık mikroskobu düzeyinde metafaz kromozomu yapısının izlenebildiğini bildirdiler. • 1973’te Stubbefield ve Wray: Histon proteinlerinin uzaklaştırılmasının da metafaz yapısını bozmadığını gösterdi. • 1978’de Jeppesen, Bankier ve Sanders: Histonu uzaklaştırılmış olan kromozomların floresan bant özelliğini koruduğunu gözlemledi.

5. Nonhiston proteinler kromozomun kütlece 1/3’ünü oluştururlar. Nonhiston Proteinler A-) Scaffold B-) High Mobility C-) Regülatör Proteinleri Group(HMG) Proteinleri (helix- (Kromozomal) Proteinler turn-helix, zinc finger,lösinzipper protein)

6. Nonhiston proteinler kromozomlarda merkezi bir iskelet oluştururlar. Bu özellikleri ile yapısal bir görev yüklenen nonhiston proteinlere “kromozomalya da metafaz iskelet(scaffold) proteinler de denilebilir.

7. Metafaz kromozomunun elektron mikrografisi(Scaffold-central core-kromozom yapısı boyunca ana iskelet olarak yapısını korumaktadır)

8. “Scaffold yapısına bağlanan loop (halka) oluşumunun kontrolü nasıl olmaktadır?” *DNA üzerinde değişen aralıklarla tekrarlayan bazı baz dizilerinin, nonhiston proteinlerince tanınmasıyla olmaktadır. “Bu bölgelere SAR (Scaffold AttachmentRegion) denir.”

9. SAR(Scaffold Attachment Region) : • 300-1000 bp’lik dizinler olup , üzerlerinde birden fazla bağlanma bölgesi bulundururlar. • Protein kodlamayan bölgelerdir. • 3-112 kb aralıklarla yerleşmişlerdir. • Bazı SAR’lar “enhancer” benzeri düzenleyici elemanlara çok yakın bulunurlar. • Genellikle gen aktivasyonunda rolü olduğu anlaşılan, nükleaza duyarlı bölgelere yakındırlar.

10. SAR’lar hücre yaşam evreleri boyunca sabit olarak kromozom iskeletinde bulunan nonhiston proteinler tarafından bağlı tutulurlar. • Çekirdek iskeletini oluşturan proteinler (Lamin A, B ve C …) de aynı SAR bölgesini tanırlar. Ama diğerinden farkı hücre evrelerinde değişiklik gösteren geri dönüşümlü bir bağlanma gösterirler. Drosophila’da haritalanan bazı loop domain’leri. Gen lokusları ve SAR (scafford Attachment Region) bölgeleri görülmektedir

11. Scaffold kromozom yapısında 30 farklı protein izole edilmiştir (Moleküler ağırlıkları 50.000-150.000 Dalton arasında) • Bu sayı yapısal görev için fazladır. Bu yüzden bazılarının işlevsel görevleri olan “DNA binding” proteinler olduğu düşünülmektedir. • Bu iskelet proteinleri , kromozom yapısına katılan proteinlerin ancak %10’unu oluşturmaktadır. • İzole edilen 30 proteinden 2 tanesinde belirgin bir yoğunluk görülmektedir. • Bunlar: • Topoizomeraz II (Topo II) • SCII ( Bir çeşit ATPaz) : Mitotik kromozom yoğunlaşmasında ve kardeş kromatidlerin dağılımında gereklidir

12. MCP1(Metafaz kromozom protein 1) : Mitoz sırasında yoğunlaşan kromozoma özgül olarak bağlanır. Ayrıca interfaz sırasında nüklear matrikse sıkıca bağlanır CEN-C ve CEN-E (Sentromerik Proteinler) : Kinetokor fonksiyonunda gereklidirler. INCENPs ( İç Sentromerik Proteinler) : Anafazın başlangıcından sitokineze kadar kromatid adezyonunun devam etmesinden sorumludur.

13. High Mobility Group (HMG) Proteinler : • Elektroforetik alanda hızlı hareket ederler. • Ilk kez memeli hücrelerinden izole edilmişlerdir. • Tüm memeli ve omurgalı hücrelerinde ortak fiziksel özellikleri gosterirler. • Kromatinle bağlantı gösterirler. • DNA ve kromatine bağlanırlar ve yapısal elementler gibi davranarak bağlanma bölgelerinde kısa ve uzun alan değişikliklerine neden olurlar. • Ceşitli regulatör proteinlerinin bağlanma dizilerinde bulunurlar.

16. Bazı HMG proteinlerinin genetik kodlanmasındaki değişikliklerin,iyi huylu bazı tümör hastalıklarıyla bağlantı gösterdiği bulunmuştur. • HMG-1 ve HMG-2 proteinleri anti-kanser ilaç olan cisplatinyumun etki mekanizmasında önemli bir rolü olduğu saptanmıştır. • Otoimmun hastalıklıbireylerde HMG proteinlerine karşıantibadiler saptanmıştır.

17. GFP- Tagged High Mobility Protein I: • Kromatinle bağlantılı nonhiston proteinidir. *HMG proteinlerinin, hücresel fenotipi etkileyen birtakım processlerin regülasyonunda, DNA ve kromatinin yapısal modifikasyonuna yol açacak onemli fonksiyonlar üstlendiği düşünülmektedir.