Yönetici Moleküller Ve Protein Sentezi
YÖNETİCİ MOLEKÜLLER ve PROTEİN SENTEZİ
YÖNETİCİ MOLEKÜLLERDNA ve RNA olarak iki çeşidi bulunan nükleik asitler, hücrelerin en önemli ve en büyük molekülleridir.
A. NÃœKLEÄ°K ASÄ°TLERÄ°N YAPISI
Yönetici moleküllerin temel yapı birimine nükleotit denir. Bir nükleotid ise üç farklı molekülün bağlanmasıyla meydana gelmiştir. Bu moleküller; beş karbonlu şeker (pentoz), azotlu organik baz ve fosforik asit dir.
Şekil : Nükleik Asitlerin Yapı Elemanları
Nükleotidler alt alta baÄŸlanarak nükleotid zincirlerini meydana getirirler. Bu baÄŸlanma “ÅŸeker-fosfat” baÄŸlarıyla saÄŸlanır.
B. DNA MOLEKÜLÜ VE ÖZELLİKLERİHücrelerin yönetimini ve kalıtımını sağlayan dev moleküllerdir.İki nükleotid zincirinin helozonik (sarmal) yapıda bağlanmasıyla oluşur.Yapısında azotlu baz olarak Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (S) ve Timin (T) bulunur.Çift zincirinde Adenin sayısı Timin sayısına, Guanin sayısıda Sitozin sayısına eşittir.Çift zincirdeki Adenin ile Timin arasında iki, Guanin ile Sitozin arasında üç tane zayıf hidrojen bağı bulunur.
Åžekil : DNA nın Bir Bölümünün YapısıRNA’dan farklı olarak deoksiriboz ÅŸekeri ve Timin bazı vardır.Çekirdekte, kloroplastta, mitokondride ve prokaryot hücrelerde sitoplazmada bulunur.DNA nın bu yapısını ilk defa 1950′li yıllarda, biyolog Watson ile fizikçi CRÄ°CK keÅŸfetmiÅŸlerdir.
DNA nın Eşlenmesi (Replikasyon)
DNA’nın kendini eÅŸlemesi, hücre bölüneceÄŸi zaman gerçekleÅŸir. Bunun için, iki ipliÄŸi bir arada tutan zayıf hidrojen baÄŸları bir fermuar gibi açılmaya baÅŸlar ve iki nükleotid dizisi birbirinden ayrılır. Sonra hücre sitoplazmasında bulunan nükleotidlerden uygun olanlar açılan noktalardan yerlerini alırlar. Replikasyon olayında nükleotidlerin baÄŸlanması DNA polimeraz enzimiyle saÄŸlanır.
Şekil : DNA nın Kendini Doğru Olarak Eşlemesi
Böylece fermuarın sonuna gelindiÄŸinde baÅŸlangıçtaki DNA’nın aynısı olan iki yeni DNA meydana gelir.
Bu ÅŸekilde DNA’nın kendini eÅŸlemesi olayına yarı korunumlu eÅŸlenme denir.
C. RNA ve ÇEŞİTLERİ
Bir nükleotid zincirinden oluşurlar. Yapılarında DNA dan farklı olarak Riboz şekeri ve Urasil bazı bulunur. Kendilerini eşleyemezler.
RNA’ların DNA üzerinden sentezine transkripsiyon denir. Transkripsiyon yapılırken DNA nükleotidlerinin karşılarına onların eÅŸi olan nükleotidler gelerek baÄŸlanır. Sadece Timin yerine Urasil baÄŸlanır.
Görevlerinin farklı olmasına bağlı olarak, her hücrede üç eşit RNA bulunur.
Åžekil: DNA dan RNA Sentezi
1. mRNA (elçi RNA)
Sentezlenecek olan proteinin ÅŸifresini DNA’dan alarak ribozoma getirir. Ribozom birimlerini aktifleÅŸtirir ve ribozomda protein sentezine kalıplık yapar.
mRNA üzerindeki nükleotidlerin üçerli olarak oluşturdukları gruplara kodon (şifre kelime) denir.
Şekil : mRNA ve Kodonları
Başlangıç kodonu belli ve sabittir. Bu bütün canlılarda ve her protein sentezinde aynı olup AUG nükleotidlerinden oluşur. Durdurucu kodon üç çeşit olup, her mRNA da bunlardan birisi bulunur. Bunlar UAG, UGA ve UAA kodonlarıdır.
2. tRNA (Taşıyıcı RNA)
Protein sentezi sırasında, sitoplazmadaki amino asitleri, kendine uygun olarak bağlayıp ribozomlara taşır. Proteinlerin yapısında 20 çeşit amino asit bulunduğundan, canlılarda en az 20 çeşit de tRNA vardır.
Şekil: tRNA ların Genel Yapısı
3. rRNA (Ribozomal RNA)
Proteinlerle birlikte ribozomların yapısını oluÅŸturur. Hücredeki RNA’ların en çoÄŸu rRNA’dır.
Tablo : DNA ile RNA nın Karşılaştırılması
PROTEİN SENTEZİÖkaryot bir hücrenin hangi proteinleri sentezleyebileceğine ait bilgi çekirdekteki DNA larda saklıdır.
Proteinlerin çeşitli olması; bir proteinde bulunan amino asitlerin sayısına, çeşidine ve diziliş biçimine bağlıdır.
Protein sentez basamaklarını şöyle özetleyebiliriz:Çekirdekteki DNA molekülünün anlamlı zinciri üzerinden mRNA sentezlenir. Bu sırada DNA daki genetik bilgiler mRNA’ya aktarılır. Bu olaya transkripsiyon (yazılma) denir.Sentezlenen mRNA sitoplazmaya geçerek ribozomun küçük alt birimine baÄŸlanır ve protein sentezi sırasında kalıp olarak görev yapar.ATP ve enzimlerle aktifleÅŸtirilmiÅŸ olan tRNA’lar kendilerine ait amino asitleri ribozoma taşırlar.Protein sentezine baÅŸlama sinyalini mRNA’daki AUG kodonu verir. Bu kodon metionin amino asitini ÅŸifreler.tRNA’nın antikodonları ile mRNA’nın kodonları geçici olarak birleÅŸir ve bu esnada mRNA’daki bilgilerin tRNA’daki antikodonlara uygun olarak okunması baÅŸlar. Buna translasyon denir.Protein sentezi mRNA üzerinde durdurucu kodonlar gelinceye kadar devam eder. UAG, UAA ve UGA kodonları protein sentezini durduran kodonlardır.Durdurucu kodondan sonra sentezlenen polipeptid (protein) ribozomdan ayrılıp gerekli olan yerlerde kullanılır.