Canlıların DNA'daki genetik bilgiyi kullanarak ribozom organelinde amino asitleri birleştirip protein uretmesine protein sentezi denir.
Protein Sentezi Aşamaları
Protein sentezi icin hucrenin yonetici molekulleri olan DNA ve RNA aktif rol oynar. Bu surecte gercekleşen uc ana olay şoyle sıralanabilir:
Replikasyon
Transkripsiyon
Translasyon
Bu uc olayın ana unsuru DNA'da var olan kodun kopyalanıp kullanmasıdır. DNA'daki genetik bilginin korunumlu olarak aktarılmasına santral dogma denir.
Şimdi protein sentezi icin onemli olan bu aşamaları kısaca ozetleyelim.
1. Replikasyon
Hucrenin temel yonetici molekulu olan DNA'nın kendini eşmelesi olayıdır. Aslında replikasyon hucre boluneceği zaman DNA miktarını iki katına cıkarmak icin yapılan bir işlemdir. Protein senteziyle alakası doğrudan değildir. Ancak yonetici molekullerin sentezlenmesini iyi anlarsak protein sentezini de daha iyi anlarız.
Replikasyonda cift zincirli DNA acılır ve DNA'daki her şifrenin karşısına yeni bir tane gelecek şekilde yeni bir DNA uretilir. Boylece hucrenin genetik bilgisi de kopyalanmış olur.
Okaryot hucrelerde DNA cekirdek icinde bulunduğu icin replikasyon burada gercekleşir. Prokaryot hucrelerde ise cekirdek yoktur ve DNA kendini sitoplazma icerisinde eşler.
2. Transkripsiyon
Transkripsiyon yazılım demektir. DNA'daki genetik bilginin protein sentezinde kullanılması icin bu kodun bir yere yazılması ve protein sentezinden sorumlu olan ribozom organeline ulaştırması gerekmektedir. Bu amacla DNA acılmakta ve iki zincirden bir tanesinin karşısına ona uyumlu olarak tek zincirli bir nukleik asit sentezlenmektedir. İşte bu molekulun adı RNA'dır.
DNA cift zincirli, RNA ise tek zincirlidir. RNA, DNA tarafından sentezlenmektedir.
Transkripsiyon ile DNA uzerinde yazılı olan kod protein sentezini gercekleştirmek icin RNA'ya aktarılmıştır. Canlıların DNA'sındaki kodlara gore protein uretebilme kapasiteleri ve protein ceşitlilikleri bulunmaktadır. Protein sentezi icin gereken kod DNA'nın ilgili bolumunden yazdırılır.
RNA'ya yazdırılan şifreler icin tıpkı DNA'daki gibi nukleotitler kullanılır. DNA nukleotitleri adenin, timin, guanin ve sitozin şeklindedir. RNA nukleotitleri ise adenin, urasil, guanin ve sitozin şeklindedir. Yani timin sadece DNA'da, urasil ise sadece RNA'da bulunmaktadır.
3. Translasyon
Translasyon okuma veya cevirme anlamındadır. Transkripsiyon ile DNA tarafından yazılan proteinin şifresinin okunması ve uygulamaya gecilmesi gerekmektedir. DNA tarafından uretilen RNA'da boylece ceşitli kodlar bulunmaktadır. Bu kodlardan her 3 nukleotit bir amino asite karşılık gelmektedir. Orneğin sırasıyla adenin urasil sitozin kodu AUS şeklindedir. Buna karşılık gelen amino asit ile RNA, anahtar kilit ilişkisi oluşturmaktadır.
Protein sentezi şifresini başlatan kod AUG kodudur. Yani art arda adenin urasil guanin koduyla başlar her protein sentezi. Bu AUG koduna karşılık gelen amino asit ise metiyonin amino asididir. Buna gore butun protein dizilimleri bu amino asitle başlar.
Her uclu kod bir amino asit anlamına geliyor dedik. Peki, kac tane uclu kod dizilimi olabilir? Olasılık ilgeleri gereği 3 harfli bir sıra ve toplamda 4 harf kullanıldığında 43 = 64 tane genetik kod uclusu bulunur. Bunlardan UAA, UAG ve UGA kodları protein sentezinin sonlacağını bildirir. Bu nedenle bunlara karşılık bir amoni asit yoktur. Geriye kalan 61 tanesi amino asit şifresidir.
RNA'daki 61 kod dizilimi amino asitlere karşılık gelir. Ancak birden fazla kod aynı amino asite karşılık gelmektedir. Cunku toplamda 20 ceşit amino asit bulunmaktadır.
Protein Sentezi Nasıl Gercekleşir?
Protein sentezi nedir ve hangi aşamaları icerir kısaca anlattık. Şimdi bu olay nasıl gercekleşir toparlayalım.
Protein sentezi formulu istersek şu şekilde ifade edebiliriz: DNA → RNA → Ribozom → Protein şeklinde ifade edilebilir.
Yukarıdaki gorsel protein sentezi şeması ortaya konmuştur.
Protein sentezi nasıl gercekleşir anlamak icin RNA turlerini iyi bilmemiz gerekir.
RNA ve Turleri
RNA protein sentezinin kod taşıyıcısıdır. RNA'nın varlığı protein sentezi yapmak icindir. Protein sentezi icin en temel uc tip RNA bulunmaktadır.
Haberci RNA (mRNA)
Taşıyıcı RNA (tRNA)
Ribozomal RNA (rRNA)
Bunlardan mRNA yukarıda anlattığımız DNA uzerindeki kodu alan RNA'dır. Bu kodu haberci olarak DNA'dan alarak sitoplazmaya getirir. mRNA uzerinde amino asitlere karşılık gelen uclu kodlara kodon denir.
tRNA ise bir tarafında amino asitleri tutan ve bir tarafında mRNA'ya karşılık gelen bir yapıdır. tRNA'da, mRNA'daki her kodona karşılık gelen antikodon bulunmaktadır. Bu kodon ve antikodonlar anahtar kilit ilişkisi icerisindedir.
Son olarak rRNA yani ribozomal RNA ise protein sentezlemekle gorevli ribozomun yapısına katılır.
lalaegitim.com
__________________