Wykład 2

Przez specyficzne oddziaływania miedzy białkami i DNA rozumiemy takie oddziaływania, w których uczestniczą ściśle określone nukleotydy w określonym fragmencie DNA i ściśle określone aminokwasy w sekwencji aminokwasowej białka. Te fragmenty białka, które uczestniczą w oddziaływaniach z DNA to motywy strukturalne, podstawą tych oddziaływań są wiązania wodorowe. Są to słabe oddziaływania., jeden aminokwas może tworzyć z zasada nukleinowa jedno lub dwa wiązania wodorowe. Określony motyw strukturalny ma kilka -5,6 takich aminokwasów, które tworzą wiązania wodorowe z nukleotydami, czyli określone białko wiąże się, jeżeli mamy sekwencję DNA to mamy ściśle określoną sekwencje DNA, nazywamy to miejscem odpowiedzi, to takie miejsce odpowiedzi jest rozpoznawane przez białko za pomocą powiedzmy 16, 20 wiązań wodorowych, i te 16-20 wiązań wodorowych wystarcza żeby ten kompleks miedzy białkiem i sekwencją nukleotydową był w miarę stabilny, na tyle na ile jest to potrzebne, żeby zainicjować proces transkrypcji, czyli białko które się wiąże z DNA jest czynnikiem transkrypcyjnym.

Palec cynkowy występuje w wielu białkach eukariotycznych, w białkach bakteryjnych występuje bardzo często motyw helisa-zwrot -helisa, pośrodku mamy strukturę złożona z kilkunastu aminokwasów, ta struktura ma dwa fragmenty helikalne, to jest tzw. helisa 1 i helisa 2, pomiędzy nimi są 4 aminokwasy, wśród których jest zawsze glicyna, aminokwasy te tworzą tzw. zwrot, helisa 2 ona zawiera znowu 8-10 aminokwasów wśród których są te które tworzą bezpośrednio wiązania wodorowe z zasadami nukleinowymi.

Czasami jest tak ze tych helis jest w białku kilka, czyli jeżeli mamy helisę 1 2 3 to najważniejszą jest 2 i 3, czyli jeśli mamy 1 2 3 to przez motyw helisa zwrot helisa rozumiemy te dwie, jeżeli patrzeć od N-końca białka, to w strukturze białka mamy helisę 1,2,3 ale jeżeli bierzemy motyw strukturalny wiążący się z DNA to 2 jest 1, a 3 jest 2, dlatego ze w białkach rozpoznających DNA tych helis jest kilka ale blisko dużej bruzdy jest tylko ta jedna, właściwa, tzw. rozpoznająca, one ta 2 i 3 są ułożone pod kątem prostym w stosunku do siebie.

Dlaczego jest to możliwe, dlatego ze w łączniku są te 4 aminokwasy wśród których jest glicyna, a ona nie ma łańcucha bocznego, jest mała, jest bardzo często w tych fragmentach które musza być elastyczne, gdyby był łańcuch boczny to byłby on zawadą, nie pozwoliłby tym 4 aminokwasom ułożyć się tak żeby te 2 helisy były do siebie pod kątem prostym, czyli w tej części która nazywamy zwrotem są tylko 4 aminokwasy, a dzięki temu zwrot jest elastyczny, skręca pod katem prostym, wiec 2 helisy tez są pod katem prostym w stosunku do siebie, 1 helisa jest nakierowująca, a 2 rozpoznająca. Motyw hth występuje w wielu białkach bakteryjnych, w operonie laktozowym mamy sekwencje DNA tzw. operator i białko które rozpoznaje ten operator, czyli represor , operator to kilkanaście zasad nukleinowych 15- 20, to muszą być ściśle określone zasady nukleinowe i one są rozpoznawane przez represor dzięki temu ze represor ma motyw hth, czyli w takich białkach jak represor mamy motyw hth Motyw ten został opisany najwcześniej, dlatego ze najwcześniej poznano te białka represorowe to już była 2 poł. lat 70, lata 80, wtedy opisywany był motyw hth. Następnym motywem strukturalnym był palec cynkowy, ale w międzyczasie zaczęto się doszukiwać podobnego motywu wśród białek eukariotycznych motywu podobnego do hth tylko ze w białkach eukariotycznych. Nazywa się homeodomeną, w badaniach naukowych jest tak ze różne zespoły zajmują się różnymi tematami badawczymi, wiec były zespoły zajmujące się motywem hth, niezależnie od nich w innych zespołach badano białka eukariotyczne i te białka tez rozpoznają DNA, białko z muszki owocowej nazwano homeodomeną, a gdy białko zostało oczyszczone, wykrystalizowane, okazało się że w tej homeodomenie mamy bardzo podobny układ helisa zwrot helisa. Teraz równolegle istnie pojecie motywu hth i homeodomena, w homeodomenie tez można się doszukać dwóch fragmentów alfa-helikalnych połączonych zwrotem.

Trzeci motyw strukturalny taki dobrze znany to jest tzw. suwak leucynowy, ta nazwa jest trochę myląca, nazwa palec cynkowy tez jest myląca, jon cynku nie uczestniczy w oddziaływaniach z DNA, on tylko stabilizuje palec cynkowy, ani te 2 cysteiny i 2 histydyny ani cynk nie oddziałują z DNA.

Tu jest podobnie, mówimy suwak leucynowy, ale reszty leucyny nie uczestniczą w oddziaływaniach z DNA.

Suwak leucynowy może powstać z cząsteczek tego samego białka lub różnych białek o strukturze helikalnej. Może to być homodimer, czyli 2 identyczne cząsteczki białka albo heterodimer, czyli mamy cząsteczkę jednego i cząsteczkę drugiego białka. Na odcinku miedzy tymi dwoma helisami występują reszty leucyny. Ma ona w łańcuchu bocznym resztę hydrofobową, zatem te dwie przecinające się wstęgi są stabilizowane oddziaływaniami hydrofobowymi jak widać tutaj nie ma żadnego DNA, on jest gdzieś tam wyżej. możemy spojrzeć na drugi rys, gdzie te reszty leucyny zaznaczono, znowu mamy te dwa łańcuchy polipeptydowe i te czerwone gałązki to są reszty leucyny, w oddziaływaniach hydrofobowych miedzy resztami leucyny stabilizują ten dimer, ale reszty leucyny nie maja wiele wspólnego z DNA, stabilizują tylko dimer. Tu mamy dalszą część tych cząsteczek białka, i to dopiero te fragmenty kontaktują się z DNA i o tych fragmentach które są tak blisko DNA, są to domeny zasadowe. W jaki sposób ułożone są reszty leucyny? Ponieważ one nie są przypadkowo rozmieszczone, te reszty leucyny nie są przypadkowo rozmieszone, jeżeli byśmy dostali sekwencje aminokwasową białka i mamy sprawdzić czy może tworzyć strukturę suwaka leucynowego, to co my robimy, my szukamy w sekwencji aminokwasowej tego białka reszt leucyny, one musza być ułożone w ściśle określony sposób, w suwaku leucytowym, musi być tak ze co 7 jest leucyna, czyli jeśli 1 aminokwasem jest leucyna, to 8 znowu leucyna, 15, 22 tez, mamy tu mieć reszty leucyny oddalonych o siedem reszt. czyli to jest struktura charakterystyczna dla suwaka, czyli jeśli mamy dwa białka będące helisami to jeśli z tym czerwonym miejscu, oznaczmy go jako 1, jest reszta leucyny, 8,15 22 tez leucyna, w drugim białku musi być podobnie, wtedy naprzeciwko siebie są reszty leucyny i wtedy między leucyną jednego i drugiego łańcucha mamy oddziaływania.

Te 3 motywy strukturalne występują w rożnych białkach, hth w białkach bakteryjnych, ale jako homeodomena występuje w białkach regulujących transkrypcję u eukariotów, palec cynkowy to struktura która występuje w kilkuset białkach ludzkich, czyli na podstawie sekwencji nukleotydów w genach ustalono w przybliżeniu liczbę białek które maja motyw palca cynkowego miedzy 300 a 700, prawdopodobnie wszystkie te białka w jakiś sposób wiążą się z DNA, nie wszystkie te białka znamy, w większości znamy sekwencję nukleotydów ich genów, ale na podstawie sekwencji nukleotydów genów można przewidzieć sekwencję aminokwasów i powiedzieć aha tu występuje palec cynkowy, czyli to białko które nie zostało wyizolowane, pewnie jest czynnikiem transkrypcyjnym.

Palec cynkowy jest, tu tez mamy fragment alfa-helikalny i on rozpoznaje zasady nukleinowe, natomiast 2 fragment beta harmonijki naprowadza helisę i wpycha ją w dużą bruzdę DNA żeby ona rozpoznała konkretne zasady nukleinowe.

Ta helisa co rozpoznaje bardzo ładnie mieści się w bruździe, ona nie zmienia konformacji DNA, to jest bardzo ważne, fragmenty alfa-helikalne palca i hth nie zmieniają konformacji DNA. Są pewne białka które wiążąc się z DNA i powodują jego deformacje, kiedy mamy z tym do czynienia, jeśli jakieś białko usiłuje się dostać tu gdzie jest mała bruzda, fragment łańcucha polipeptydowego nie mieści się, wpycha się na sile, tworzą się wiązania wodorowe, ale następuje zmiana konformacji DNA, takie białko to białko tbp - białko rozpoznające kasetę tata, ono jest fragmentem czynnika tf2d - podstawowy czynnik transkrypcyjny. TATA to fragment sekwencji promotorowej, rozpoznawana przez białko tbp, białko to rozpoznaje ściśle określoną sekwencję zasad, ale nie m tu ani palca, ani suwaka, ani hth, jest tu motyw tbp, on jest tylko w tym białku albo w jego krewniakach, ta cząsteczka białka wygląda jak siodło, pomiędzy zasady wciskają się fragmenty łańcucha polipeptydowego tak jak klin wchodzi, mamy tu specyficzny motyw inny niż te 3 najbardziej znane. Czyli oprócz tych 3 najbardziej znanych jest dużo innych struktur. Takich białek które deformują DNA jest sporo.

Represor syntezy puryn i ets1 tez deformują dwuniciową konformacje DNA, bo usiłują się wepchnąć od strony małej bruzdy.

W każdym z tych przypadków mamy do czynienia z wiązaniami wodorowymi, ale oprócz wiązań wodorowych w kompleksach miedzy białkami a DNA występują tez oddziaływania jonowe, elektrostatyczne, jest bardzo duża grupa białek które rozpoznają DNA niezależnie od sekwencji DNA, np. polimeraza RNA, wiąże się z matryca DNA po to żeby przeprowadzić transkrypcję, ona tworzy kompleks z DNA ale sekwencja zasad nie jest istotna, jest tez duża grupa nukleaz, mamy enzymy restrykcyjne które rozpoznają ściśle określona sekwencję zasad nukleinowych, ale mamy tez grupę nukleaz w których sekwencja nie jest istotna, sekwencja w tym wypadku nie ma znaczenia, najważniejsze są te co wiążą się bez grymaszenia to histony. Białka histonowe to zasadowe białka które wiążą się z DNA niezależnie od sekwencji nukleotydowej. Mamy 5 różnych histonów, h1, h2a h2b, h3, h4.

Tzw. oktamer histonowy jest utworzony przez 8 cząsteczek histonów , 2 cząsteczek h2a, 2 cząsteczek h2b, 2 cząsteczek h3 i 2 cząsteczek h4. na ten oktamer nawinięte są prawie dwa zwoje DNA, to jest ok. 146 pz, pomiędzy dwoma takimi oktamerami istnieje łącznikowy DNA, łącznie ten fragment DNA który jest nawinięty na oktamer i który tworzy łącznikowy DNA to ok.180- 200 par zasad, pomiędzy jednym i 2 oktamerem histonowym mamy histon h1, on jakby stabilizuje DNA nawinięty na oktamer, spinający. Wśród histonów najbardziej konserwatywne ewolucyjnie są histony h3 i h4, to są małe białka zasadowe, o niezmiennej sekwencji aminokwasów, uważa się że zmiana jednego aminokwasu w sekwencji histonu h3 czy h4 wymagał w procesie ewolucji około 500 mln lat, w tym czasie nastąpiła zmiana w sekwencji aminokwasowej histonu h4, a wiec wtedy kiedy następował podział na świat roślin i zwierząt, ta sekwencja była prawdopodobnie taka sama, potem w świecie zwierząt w histonie h4 zmienił się jeden aminokwas

W2b

Rozpatrzmy pojedynczy oktamer histonowy na który nawinięty jest DNA, tu mamy N-końce histonów, tu powiedzmy w całym tym oktamerze są splecione fragmenty łańcuchów polipeptydowych histonów, tu mamy N-koniec każdego histonu i tutaj mamy C-końce, wiec ta część histonów stanowi rdzeń, ale z tego oktameru histonowego wystają N-końce, te ogony histonów są poddawane, to one w pierwszej kolejności, są odpowiedzialne za oddziaływania z DNA, natomiast tu występują aminokwasy zasadowe lizyna i arginina to pomiędzy histonami, tymi N-końcami a DNA mamy oddziaływania elektrostatyczne, bo mamy zasadowe aminokwasy dodatnio naładowane i grupy fosforanowe DNA ujemnie naładowane. Czyli istnienie możliwość dosyć silnych oddziaływań miedzy zasadowymi aminokwasami histonów i grupami fosforanowymi DNA. Jeżeli ta struktura jest zwarta, kiedy mamy regularnie ułożone nukleosomy, czyli te oktamery histonowe z nawiniętym DNA czyli i powiedzmy jeden taki koralik za drugim występuje, a to DNA nawinięte ma być rozpoznane przez polimerazę RNA, przez czynniki transkrypcyjne, bo te czynniki musza rozpoznać ściśle określona sekwencje nukleotydów, to gdzie tu ma się wepchnąć polimeraza rna albo czynnik transkrypcyjny, wiec okazuje się ze jeśli DNA jest tak regularnie nawinięte na oktamery histonowe to jest to praktycznie nie do ruszenia przez polimerazę rna i czynniki transkrypcyjne, wiec przy zwartej strukturze nie ma transkrypcji, czyli chromatyna o takiej zwartej strukturze jest nieaktywna transkrypcyjnie, jest to heterochromatyna, jeśli jakiś gen ma ulec transkrypcji, ma powstać na matrycy tego genu RNA, to musi mieć dostęp polimeraza RNA, czyli ta struktura chromatyny musi być rozluźniona - mówimy ze to euchromatyna, czyli chromatyna o rozluźnionej strukturze, gdzie DNA może być rozpoznane przez czynnik transkrypcyjny i polimerazę RNA, czyli chromatyna może zmieniać swoją strukturę, dlatego ze w różnych okresach życia pewne geny są potrzebne do transkrypcji albo nie są, czyli jeśli jest jakiś gen który przez znaczna część życia nie ulega transkrypcji to tam istnieje heterochromatyna, a jeśli jest używana to istnieje euchromatyna. Ale teraz co tu się dzieje, tu możemy sobie wyobrazić ze mamy zwarta strukturę, gdzie te ogony histonów są zaplecione wokół nici dna, jeśli te ogonki sobie tak falują, to znaczy ze ten kontakt tych ogonków z dna jest osłabiony, co się musi stać żeby ten kontakt uległ osłabieniu? Trzeba zrobić cos takiego żeby oddziaływania miedzy grupami fosforanowymi i zasadowymi aminokwasami były osłabione, zostawiamy w spokoju dna, grupy fosforanowe, zastanawiamy się co można zmienić w strukturze aminokwasów zasadowych, żeby osłabiony był ładunek dodatni, mamy tu modyfikację potranslacyjna, czyli możliwość przyłączenia pewnych grup chemicznych do aminokwasów zasadowych, to może być przyłączenie grupy metylowej do lizyny, czyli jak mamy w Lys grupę aminową z ładunkiem dodatnim to jeden z wodorów może być podstawiony grupa metylową lub acetylową, to neutralizuje ładunek aminokwasów zasadowych, może być również przyłączona grupa fosforanowa ale nie do lizyny, ale do seryny, a ta ma grupę OH i zamiast H wchodzi grupa fosforanowa i mamy fosforylowana zmodyfikowaną serynę, co się w ten sposób dzieje, grupa fosforanowa ma ładunek ujemy, wiec jeśli mieliśmy grupę fosforanową w DNA a teraz mamy serynę z grupą fosforanową, to one się odpychają, to następuję osłabienie, czyli wprowadzenie grupy metylowej i acetylowej neutralizuje ładunek dodatni aminokwasów zasadowych, a fosforanowej powoduje zwiększenie ładunku ujemnego na białku, co powoduje odpychanie dna i histonów i w ten sposób ten kompleks jest osłabiony, zamiast heterochromatyny mamy euchromatynę, czyli jeśli ma nastąpić proces transkrypcji to musi się zdarzyć zmiana struktury chromatyny,

W organizmach eukariotycznych dna i białka histonowe mają ściśle określoną strukturę, nie ma chromatyny u prokariontów, są w eukariontach, czyli pierwszy krok przed transkrypcją to rozluźnienie struktury chromatyny, przejście heterochromatyny w euchromatynę, żeby tak się stało to te ogony histonów musza być zmodyfikowane przez metylację, acetylację lub fosforylację, nie wszystkie aminokwasy są w ten sposób modyfikowane, istnieją ściśle określone aminokwasy które są modyfikowane, mamy na rys N-koniec h3 i h 4, na kolorowo zaznaczone są reszty lizyny, gdzie te aminokwasy są modyfikowane, czyli widać ze na tym N-końcu jest 8 aminokwasów które są modyfikowane, w h4 jest podobnie - 5 reszt lizyny może ulec modyfikacji, my nie wiemy tak naprawdę które reszty lizyny są modyfikowane w konkretnej sytuacji, badania nad modyfikacją histonów są bardzo intensywne od 2 połowy lat 90. w 2000 roku zaproponowano hipotezę kodu histonowego. Przypuszczamy ze modyfikacja ściśle określonych reszt lizyny czy seryny prowadzi do aktywacji określonych procesów transkrypcji - aktywowania lub jej hamowania.

Do tej pory tłumaczono nam ze białko ma jeden koniec N i 1 C, otóż w pewnych sytuacjach i to odkryto wiele lat temu, stwierdzono ze białko może mieć kształt litery y, wiec ma dwa końce n i 1 c, jak to jest możliwe? wyobraźmy sobie ze mamy normalne białko do jakich przywykliśmy, istnieje białko ubikwityna zarówno u bakterii jak i eukariontów, to słowo pochodzi od ang. ubiquitous, cos co występuje wszędzie, to jest małe białko - 76 aminokwasów, a końcowym aminokwasem jest glicyna, na C-końcu. C koniec oznacza wolną grupę karboksylową, czyli na c końcu jest grupa karboksylowa glicyny, jeśli mamy ten nasz histon h2a -jego lizynę 119, to my wiemy ze w tej lizynie w łańcuchu bocznym jest grupa aminowa, ubikwityna tą swoją c końcową glicyną może zaatakować atom azotu lizyny w pozycji 119 w histonie h2a, co się tworzy gdy grupa aminowa reaguje z karboksylową? tworzy się wiązanie peptydowe, ale z definicji wiązania peptydowego jest tak ze to wiązanie między grupą aminowa przy węglu alfa a grupą karboksylową, a to nie jest w pozycji alfa, tylko w pozycji epsilon, bo to jest w łańcuchu bocznym, czyli to wiązanie jest izopeptydowe, chemicznie jest jak peptydowe, ale ze względu na nazewnictwo przedrostkiem izo- podkreślamy ze to jest wiązanie z pewną małą różnicą. Więc zamiast wolnej grupy aminowej w pozycji 119 mamy tutaj ubikwitynę, ponieważ ta ubikwityna przyłączyła do lizyny 119 się swoim c końcem, to białko ma dwa n końce i 1 c koniec, do końca nie wiadomo jaka jest funkcja tego przyłączenia ubikwityny do lizyny w pozycji 119.

A to co tu widzimy, dwie literki u, to znaczy ze do tej 1 ubikwityny przyłączyła się następna ubikwityna, w tej chwili nie wiemy jaka jest funkcja tej ubikwitynacji. W przypadku innych białek niż histony przyłączenie ubikwityny oznacza wyznakowanie białek żeby zostały zdegradowane, ubikwitynacja jest to zjawisko powszechne w komórce, w wielu przypadkach przyłączenie ubikwityny do danego białka oznacza śmierć białka, jego likwidacje, ale nie jest to w przypadku histonów, ma to inne do końca nie poznane znaczenie, zmienia budowę oktameru histonowego, zmienia strukturę chromatyny. W innych histonach h2b tez mamy zaznaczone 5 lizyn które mogą być acetylowane lub mogą ulegać ubikwitynacji. Histon h3, znowu zaznaczono aminokwasy które tez są modyfikowane, ale lizyna 9 może być acetylowana a może też być metylowana, inna jest funkcja metylacji tej lizyny, a inna acetylacji, np. acetylacja oznacza aktywacje transkrypcji, a metylacja wyciszenie. Także od 10 lat zaczynamy poznawać tzw. kod histonowy, czyli sekwencja dna się nie zmienia, zmienia się struktura chromatyny, zmienia się struktura nukleosomu i od tego zależy czy dany gen ulega transkrypcji czy nie. Dlaczego o tym mówiłam, dlatego że, o tym jaka jest struktura chromatyny decydują enzymy które przenoszą te grupy acetylowe, czyli acetylotransferazy, oraz enzymy które przenoszą grupy metylowe, metylotransferazy, oczywiście żeby zmodyfikować aminokwasy przez przyłączenie grupy metylowej musi być donor grupy metylowej, jeżeli np. z jakiegoś powodu aktywność metylotransferaz jest niska albo nie ma dostatecznego poziomu grup metylowych to to oznacza ze nie może nastąpić modyfikacja histonów, czyli nie może nastąpić taka zmiana struktury chromatyny, jaka jest potrzebna, jeżeli ta zmiana struktury chromatyny ma służyć aktywacji transkrypcji, to jak jest niska aktywność metylotransferazy albo nie ma dostatecznego poziomu grup metylowych to nie ma aktywacji transkrypcji, natomiast o tym jaki jest poziom grup metylowych decyduje tez nasza dieta, o tym jaki jaka jest aktywność metylotransferaz czy acetylotransferaz decyduje nasza dieta, czyli w tym momencie o transkrypcji, aktywacji transkrypcji albo o wyciszeniu genów nie decyduje DNA tylko środowisko, a przez środowisko rozumiem dietę, żywność, zanieczyszczenie żywności, wody, powietrza, czyli w tym momencie mówimy ze te zmiany w strukturze chromatyny, histonów to jest tzw. epigenetyka, bo przez genetykę rozumiemy to co jest zapisane w genach, a o strukturze chromatyny, Histonów w pewnym stopniu decyduje cos co jest poza genem to środowisko szeroko pojęte, czyli epigenetyka. Jeżeli do tej pory mówiłam regulacja transkrypcji to wiadomo było ze chodziło o czynniki transkrypcyjne, czyli ze jest represor i transkrypcja jest zatrzymana, albo aktywator i wtedy jest stymulacja transkrypcji, jeżeli teraz mowie epigenetyczna regulacja transkrypcji to znaczy ze chodzi o te zmiany które się dzieją w histonach, przez epigenetyczną regulację transkrypcji rozumiemy zmiany w strukturze chromatyny, zmiany które są spowodowane przyłączeniem grupy acetylowej, metylowej, fosforanowej albo odłączeniem tych grup, bo te zmiany są odwracalne, czyli może być acetylacja lub deacetylacja.

To jest obrazek pokazujący co jest potrzebne do aktywacji transkrypcji, czyli ten niebieski fragment to jest jakiś tam gen, czyli do tej pory myśleliśmy w taki sposób żeby nastąpiła transkrypcja tego genu to do sekwencji promotora musi się przyłączyć polimeraza rna, przy czym wam powiedziałam ze to nie jest taki proste, bo oprócz tej polimerazy istnieją ogólne czynniki transkrypcyjne, tf2d z białkiem tbp to jest to siodło siadające na nici dna, to jest też tf2a tf2b tf2f tf2e tf2h to były te czynniki transkrypcji, tu jest jeszcze cos co się nazywa mediator, czyli do tej pory mówiliśmy ze to są białka niezbędne do regulacji transkrypcji, teraz sytuacja się zmienia bo dochodzą nam dodatkowe białka które jako pierwsze zaczynają aktywować proces transkrypcji, one musza rozpoznać sekwencje która się nazywa enhancer, wzmacniacz, i one są określane jako aktywatory, na razie się tym zajmiemy, co to są za białka, a no to może być np. białko, zobaczcie teraz w jaki spsoć to się zaczyna układać w logiczna całość, ponieważ wyobraźcie sobie sekwencje tego wzmacniacza, tam jest cos takiego jak miejsce odpowiedzi, załóżmy ze na kolacje zjedliśmy spora ilość soi, ona zawiera fitoestrogeny, taka genisteina znajdująca się w soi wiąże się w naszych komórkach z receptorem estrogenu, a ten receptor estrogenu wchodzi do jadra kom. i staje się czyn transkrypcji, i teraz ten czynnik transkrypcji wiąże się z sekwencją enhancer, z miejscem odpowiedzi z tymi nukleotydami które tworzą to miejsce odpowiedzi, wiąże się dzięki specyficznym oddziaływaniom, dzięki wiązaniom wodorowym, czyli siedzi tu sobie to jedno białko które rozpoznało ten krótki fragment sekwencji nukleotydów, teraz to białko które rozpoznało te krótka sekwencję nukleotydów, to jest nasz aktywator, a on teraz przyciąga do siebie koaktywator, a on albo sam albo przyciąga następnego kolegę odpowiada za acetylację histonów w tym regionie czyli za przejście heterochromatyny w euchromatynę, czyli to jest 2 etap prowadzący do aktywacji transkrypcji, teraz przez te koaktywatory rozumiemy białka, enzymy które przekształcają heterochromatynę w euchromatynę, czyli te koaktywatory odpowiadają ze te epigenetyczna regulację transkrypcji, w skutek tej epigenetycznej regulacji heterochromatyna przechodzi w euchromatynę, czyli następuje rozproszenie tej struktury, uwolnienie sekwencji dna z tych oddziaływań z histonami i dopiero teraz mogą się przyłączyć te główne czynniki transkrypcji do sekwencji promotorowych i dopiero może się przyłączyć polimeraza RNA i dopiero teraz może się zacząć transkrypcja. Po co nam były te palce cynkowe, hth itp., dlatego ze od tego jak działają te białka zależy uruchomienie procesu transkrypcji, wiec już wiemy ze jak zjemy soje to cos się dzieje na poziomie naszego dna, jeżeli zjedliśmy cos co np., aktywuje te enzymy acetylujące histony to tez spowodowaliśmy jakieś zmiany w naszej chromatynie i efektem tych zmian może być aktywacja transkrypcji albo inaktywacja. I np. takimi czynnikami o których wiadomo ze maja wpływ na aktywność enzymów modyfikujących histony jest resperation? w czerwonym winie sulforanat? w brokułach, to są związki które zmieniają aktywność enzymów acetylujących albo deacetylujących histony.

Tu mamy rysunek pokazujący jak wszystko to się tworzy, cały ten kompleks, czyli mamy tutaj te aktywatory, tutaj mamy ten koaktywator, czyli enzymy które modyfikują chromatynę i mamy podstawowe czynniki transkrypcji i polimerazę, ciągle wam nie mowie co to jest mediator, otóż to jest cos co wiąże się do polimerazy, to kompleks białek które w jakiś subtelny sposób regulują aktywność polimerazy RNA, ale mediator nie jest pojedynczym białkiem, to jest to tutaj, te wszystkie elementy to są cząsteczki białek które tworzą kompleks mediatora, a on siada na polimerazie dzięki temu te białka jakie się tu kotłują maja wpływ na aktywność polimerazy, tutaj siedzi sobie na dole polimeraza, tu jest mediator, i widzimy ze te białka nazywane aktywatory maja domenę dzięki której rozpoznają dna i maja domenę tzw. aktywującą, wiec jak niezwykle złożony jest ten proces, w tym holoenzymie polimerazy RNA znajduje się ok.100 różnych białek, mało tego te wszystkie obrazki to są jedynie modele które maja ułatwić zrozumienie procesu transkrypcji u eukariota, tak naprawdę nie ma ani jednego genu gdzie byśmy poznali krok po kroku jak odbywa sie ta regulacja transkrypcji to są jedynie rys które maja uruchomić naszą wyobraźnie, wiele tych czynników, każdy z osobna został opisany, zbadany, ale jak to wszystko razem funkcjonuje w tym kompleksie tego do końca nie zbadano.

Nie dość tego ze histony są modyfikowane to modyfikowany jest tez dna, czyli oprócz podstawowych 4 zasad jest tez metylowana cytozyna, od tego ile jest w tym rejonie metylowanych reszt cytozyny zależy aktywność transkrypcji, czyli mamy te czynniki transkrypcji, mamy modyfikację histonów ale mamy tez metylowanie dna, o tym metylowaniu powiemy sobie za tydzień.

---