Protein
sentezi:
Hücre içinde meydana gelen en önemli olaylardan biri protein sentezi dir.Bir hücrenin
kendisi için hangi özel proteinleri sentezleyebileceğine ait bilgi çekirdekteki
DNA’da saklıdır.Amino asitlerin nasıl bir dizilişle ve ne kadar sayıda bir araya geleceğini tayin eden DNA’dır.
DNA kendisindeki bilgiyi yeni bir şifre halinde
mRNA’ya aktarır.Bu olaya genetik şifrenin yazılması ( transkripsiyon) denir.Şifreye göre amino asitlerin birbirine
bağlanarak uygun şifrenin okunmasına (translasyon)
denir.
Protein sentezinde görev alan başlıca moleküller ve
organeller şunlardır:
DNA,mRNA,tRNA,amino asitler,enzimler ve ribozmlardır.
Protein sentezini
aşağıdaki gibi özetleyebiliriz.
1.Hücrenin hangi tip proteine ihtiyacı varsa, o
protein için gerekli bilgi çekirdekte DNA moleküllerinde şifrelenir.
2.DNA molekülünün kalıp görevini yapan ipliğinden mRNA
sentezlenir (Transkripsiyon).
3.mRNA, bu bilgiyi kodonlar halinde sitoplazmada ki
ribozomlara götürür. mRNAküçük alt
birimine tutunur.Hemen sonra büyük
parçasında bu yapıya katılarak mRNA-Ribozom birleşmesi olur.Protein sentezinde
ilk adım ribozomun iki alt biriminin mRNA ile birleşmesidir.mRNA, protein
sentezinin yapılacağı, ribozomda kalıp görevi yapar.
4.Protein sentezini başlatan sinyal mRNA’da ki AUG kodonudur.AUG metiyonin amino
asidini temsil eden bir şifredir.Ribozom bu kodonu tanır ve protein sentezine
buradan başlar.mRNA’da AUG ‘den önce gelen kodonlar protein sentezini başlatma
sinyali değildir.
5.Daha sonra sitoplazmada ki amino asitleri mRNA-Ribozom yapısına taşımakla görevli tRNA’lar çalışmaya
başlar.ATP ve enzimler ile aktive edilmiş tRNA’lar kendilerine uygun amino
asitlerle birleşir.mRNA kodonu ve tRNA antikodonu arasında zayıf hidrojen
bağları oluşur.
6.Protein sentezi,tRNA’ların başka amino asitleri
peptid zincirine takmasıyla devam eder.Bu arada görevi biten tRNA’lar
‘mRNA-ribozom’ birliğinden ayrılır.
7.Protein sentezi mRNA üzerinde durdurucu kodonlar
gelinceye kadar devam eder.UAG,UAA,UGA kodonları protein sentezini durduran
kodonlardır.
8.Durdurucu kodonlar gelince yeni sentezlenen protein
en son tRNA’dan ayrılır ve mRNA serbest kalır.Aynı zaman içerisinde ribozomun
alt birimleri de birbirinden ayrılır.Ayrılan mRNA,tRNA ve ribozomun alt
birimleri yeniden protein sentezinde kullanılabilir.
NOT:Bir genden ortalama her dakika 1
mRNA yapılır.1 mRNA transkripsiyonu molekülü ise ,240 dakika yaşar ve
ribozomlarda görev yapar.Bu sürenin sonunda aşınır,bozulur ve artık çalışamaz.
Protein sentezi sırasında bilgi
akışının DNA’dan proteine doğru olmasına santral dogma denir.Santral dogma
olayı geri dönüşümsüzdür.Yani proteinden DNA sentezlenemez
Hücrenin protein sentezleme hızı,hücre tipine ve
proteinin büyüklüğüne bağlıdır.
Bir Gen Bir
Enzim Hipotezi
Bu hipoteze göre her enzimin sentezinden bir gen
sorumludur.O gen de bir amino asitin sentezini sağlar.Örneğin:Gen2,enzim2’nin
sentezinden sorumludur.Enzim2’de sitrülin oluşumunu sağlar.Eğer Gen2,X
ışınlarına tutularak mutasyona uğrarsa enzim2 üretilemez.Sitrülin oluşmaz.Canlı
sütrülinini veya arjinini dışardan almak
zorundadır.
Örnek:Kalıp DNA
ATT ACG CGG GTA
mRNA UAA UGC GCC CAU
tRNA AUU ACG CGG CUA
|
DNA’nın
|
mRNA’da
|
Sentezlenen
protein veya enzimde
|
|
X
zincirindeki nükleoitit sayısı
|
Y zincirindeki nükleotit
sayısı
|
Çift
sarmalda nükleotit sayısı
|
Nükleotit
sayısı
|
Kodon
sayısı
|
Amino
asit sayısı
|
Peptid
bağı sayısı
|
Oluşan
Su
sayısı
|
|
300
|
300
|
600
|
300
|
100
|
100
|
99
|
99
|
|
753
|
753
|
1506
|
753
|
251
|
251
|
250
|
250
|
|
