Nor Bölgeleri Genel Özellikleri
Çekirdekçik oluşturan bölgeler(NOR’lar), insanda bulunan 5 çift akrosentrik kromozomların yani 13, 14, 15, 21 ve 22. kromozom çiftlerinin ikincil boğumu olarak nitelendirilen satellit saplarında bulunan ribozomal DNA’ları (rDNA) ifade ederler . NOR’lar, rDNA’nın çok sayıda kopyalarını içeren kromozomal bölgeler olup NOR başına rDNA kopyalarının sayısı farklıdır. rDNA yüksek miktarda guanin ve sitozin içeriğine sahiptir.
rDNA, transkripsiyonel olarak hepsinde aktif olmasa da kısa kollarını yitirmemiş tüm insan akrosentrik kromozomlarında bulunur. Marsupial PtK1 hücrelerinde eğer ki bir NOR, transkripsiyonel olarak aktif değilse, genellikle fakültatif heterokromatin durumda bulunduğu ileri sürülmektedir. Transkripsiyonel olarak aktif olan NOR’lar inaktif olan NOR’lardan belirli bir uzaklıkta bulunurlar. Çekirdekçik içinde bulunan rDNA, transkripsiyonel olarak aktiftir).
1961’den beri, insanda 10 akrosentrik kromozomun kısa kollarının saplar taşıdığı ve yumru şeklinde satellitleri olduğu kabul edilmektedir. Bu bölgeler çekirdekçiğin yapımında işe karıştıkları için, sitogenetik açıdan öneme sahiptirler.
İnsan hücrelerinin metafazlarında, NOR taşıyan akrosentik kromozomların kısa kolları sık sık bir arada bulunurlar buna satellit birleşmesi (Satellite Association) denir. Daha fazla miktarda RNA içeren NOR’ların daha sık olarak satellit birleşmelerine katıldıkları ve yine aynı şekilde aktif NOR’ların inaktif olanlardan çok daha fazla sıklıkta bu birleşmelere katıldıkları ileri sürülmüştür.
NOR PROTEİNLERİ
NOR proteinlerinin gümüşe, belirli ilgileri vardır. Asidik şartlar altında birçok hücresel protein boyanmadan kalırken, NOR proteinleri, bu koşullarda gümüşü indirgeme yetenekleri sayesinde boyanırlar ve diğer hücresel proteinlerden ayırt edilmeleri sağlanır.
NOR proteinleri, aktif ribozomal genlerin bir göstergesi sayılırlar. Gümüş boyama ile ortaya çıkarılan AgNOR proteinlerinin miktarının, transkripsiyonel aktivite ve hücre çoğalması ile doğrudan ilişkili olduğu ileri sürülmektedir
Aktif transkripsiyon ve çoğalma sırasında tanımlanan ana AgNOR proteinleri, protein B23 ve nükleolinlerdir.
Nükleonin; insan hücrelerinde 105kDal ağırlığında bir fosfoproteindir. rRNA moleküllerinin transkripsiyonunda önemli rol oynar. %5’den daha az miktarı mitoz sırasında ribozomal genlerle bağlı kalır. Nükleonin yapısal bir fonksiyona da sahiptir
Protein B23; 38–39 kDal ağırlığında bir fosfoproteindir. Daha çok sitoplazmada bulunur. Öncül ribozomal parçaların organizasyonunun son aşamasında görev alırlar
AgNOR proteinleri, elektron mikroskobu ile özellikle çekirdekçiğin ipliksi merkez ve yoğun ipliksi bölgelerinde bulunurlar. İnterfaz çekirdeğinde granüllü bölgeden dışarı atılırlar. Farklı miktarlardaki AgNOR proteinleri ince bir flament ile oluşan granüllere bağlanırlar.
AgNOR proteinlerinin, düzenli olarak hücre çoğalması ve nükleolar aktiviteyi değerlendirmek için kullanıldığı ve kanser hücresinin erken tanısı için bir ölçüt olduğu belirtilmektedir. Ökaryot hücreler rRNA sentezini hızlı bir şekilde düzenleyen mekanizmaya sahiptirler. Bu düzenleme, memeli hücreleri temel aminoasitlere ihtiyaç duyduğu zaman gözlenir ve mekanizmanın kontrolüne ribonükleoproteinler katılmaktadır
NOR‘LARIN GÜMÜŞ NİTRAT İLE BOYANMASI
İnterfaz ya da mitoz sırasında transkripsiyonel olarak aktif olan NOR’ların yerleşimi gümüş boyama ile gösterilebilmektedir. Ribozomal genlerin aktif transkripsiyonel bölgesi ile gümüş boyanırlılığı arasında doğrudan ilişki vardır. Ancak mitotik NOR’ların gümüşle boyanabilmesi için NOR, kromatinin hücre döngüsünün bir önceki interfazında transkripsiyonel aktif olması gerektiği ileri sürülmektedir
Gümüş nitrat, 1880’li yılların sonlarından beri sitolojik bir boya olarak kullanılmaktadır. Kromozom preparatlarında AgNOR boyama ilk olarak 1920 yılında Carleton tarafından gösterilmiştir (19). Sitogenetik preparatlara AgNOR boyama tekniği, 1975 yılında Goodpasture ve Bloom tarafından çekirdekçik oluşturan bölgeleri ortaya çıkarmak amacı ile geliştirilmiştir. Bu teknik, 1980’de Howell ve Black tarafından basitleştirilerek ışık ve elektron mikroskobu alanlarında uygulanmıştır.
Gümüş boyama tekniği, asidik bir ortamda gümüş nitratın NOR proteinleri tarafından metalik gümüşe indirgenmesine dayanır. NOR boyama DNAaz ya da RNAaz‘lardan etkilenmezken, pronaz, tripsin ya da papain gibi proteolitik enzimlerden etkilenmektedir. Buda bize gümüş nitratı metalik gümüşe indirgeyen asıl maddenin DNA ya da RNA olmayıp bu bölgelere NOR proteinleri olduğunu gösterir. Gümüş boyanmaya neden olan materyalin, interfaz boyunca üretildiği ve profazda NOR’ların etrafında biriktiği ileri sürülmektedir
Çekirdek ekstraktlarından elde edilen jel elektroforezinde gümüşe bağlanan proteinlerin bir kısmı gösterilmiştir. Gümüşe proteinlerin bağlanma reaksiyonu sülfidril grupları vasıtasıyla meydana geliyor gibi görülmektedir. rDNA’lar transkripsiyonunu katalizleyen RNAP- I bu şekilde tanımlanan ilk proteindir.
Fosfat grupları da gümüş boyamada işe karışabilmektedir. Gümüşe bağlanan nükleolin (C23) ve B23 iki majör AgNOR proteinleridir. C23 ve B23 çekirdekçiğin fosforile edilen ana asidik fosfoproteinleridir. Bu proteinlerin küçük birimleri olan fosfoserin ve fosfotrionin gümüş boyamada işe karışabilmektedir. Bunun yanı sıra nükleolinin amino terminal bölgesindeki asidik amino asitlerin konsantrasyonu, gümüş iyonlarının indirgenmesinden sorumludur.