Ribozom ve Protein Sentezi Arasındaki İlişki

 DERS KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ! 

Ribozom ve Protein Sentezi Arasındaki İlişki

Ribozomların ve taşıyıcı RNAların yapısı nasıldır? Ribozomun protein sentezi ile ilişkisi nedir? DNA şifresinin M-RNAya aktarılması

Ribozom ve Protein Sentezi Arasındaki İlişki

RİBOZOMLARIN VE TAŞIYICI RNA’LARIN (t-RNA) YAPISI

Ribozomlar, protein ve ribozomal RNA (r— RNA) lardan oluşmuşlardır. Ribozomlar sitoplazmada serbest olarak ya da endoplazmik retikulumlardan bazılarının üzerine tutunmuş olarak bulunurlar.

Ribozom ve Protein Sentezi Arasındaki İlişki

Her ribozomun küçük ve büyük iki alt birimi vardır. Bunlardan küçük alt birime m—RNA, büyük alt birime ise taşıyıcı RNA (t—RNA)lar bağlanırlar.

Her hücrede enzim sentezlendiği için bütün hücrelerde ribozom bulunur. Ancak sürekli enzim salgılayan bezlerin (tükürük bezi, pankreas bezi gibi) hücrelerinde ribozomlara daha çok rastlanır.

t—RNA’lar, hücre sitoplazmalarındaki aminoasitleri ribozomlara taşıyan RNA çeşididir. Her t—RNA, bir çeşit aminoasit taşıyabilir. Bu yüzden, hücrelerde yirmi çeşit aminoasit bulunduğuna göre en az yirmi Çeşit t—RNA olmalıdır. Ancak yapılan araştırmalar, hücrelerdeki t—RNA sayısının yirmiden fazla olduğunu göstermiştir. Bu durumda, bazı aminoasitleri taşıyabilen birden fazla t—RNA çeşidi vardır, diyebiliriz.

t—RNA’lar; öteki RNA çeşitleri gibi, nükleotitlerin tek dizi oluşturacak biçimde birbirine eklenmesiyle oluşurlar. Ancak, uygun nükleotitlerin arasında zayıf hidrojen bağları kurulduğundan düz zincir görünümünde değildirler, t—RNA’ların üç nükleotitten oluşmuş şifrelerine antikodon denir. Farklı t—RNA’ların antikodonları da farklıdır.

Bir t—RNA’nın, taşıyabileceği aminoasidi kendine bağlayabilmesi ve taşıyabilmesi için ATP’den sağlanacak enerji ile etkinleşmesi gerekir. ATP’den enerji aktarılmasını enzimler sağlar. Bu durumu şöyle özetleyebiliriz.

\displaystyle Aminoasit+ATP+t-RNA\xrightarrow{Enzim}Aminoasit\sim t-RNA+AMP

t—RNA, aldığı aminoasitle birlikte ribozoma gider. Ribozomdaki m—RNA nın kodonu ile antikodununu dener. Eğer uymuyorsa uyan bir kodon buluncaya kadar m—RNA kodonları denenir. Antikodonuna uyan bir m—RNA parçası ile karşılaşırsa iki RNA çeşidi arasında zayıf hidrojen bağlan kurulur. Başka t—RNA’lar da aynı biçimde ribozomlara gelip bağlanırlar. Bundan sonra, yanyana gelen t- RNA’ların getirdiği amimoasitler birbirine bağlanınca dipeptit, tripeptit ve çok sayıda aminoasitin birleştirilmesinden protein oluşur, m— RNA’nın şifresine göre protein yapılmasına translasyon denir.

Özetlersek; protein sentezleneceği zaman DNA, önce m—RNA sentezler. Sentezlenen m—RNA, sitoplazmadaki ribozomlara gider. Ribozomlarda t—RNA’ların getirdiği aminoasitler birbirine bağlanınca protein oluşur.

\displaystyle DNA\xrightarrow{Transkripsiyon}m-RNA\xrightarrow{Translasyon}\Pr otein

DNA ŞİFRESİNİN m—RNA’YA AKTARILMASI VE BU ŞİFREYE UYAN BİÇİMDE PROTEİN SENTEZLENMESİ

m—RNA sentezlemek için açılan DNA ipliğinin anlamlı zincirinin ASS AGS ATT ATG AAG nükleotitlerinden oluştuğunu varsayalım. Bu nükleotitler sırasıyla Glisin, Arjinin, Lisin, Histidin ve Serin aminoasitlerini şifreler. DNA ve RNA’daki 3 nükleotidin hangi aminoasidi şifrelediğinin bilindiğini daha önce belirtmiştik.

Bu durumda; DNA’nın sentezlenmeşini istediği protein, belirtilen aminoasitlerin belirtilen sırayla birbirlerine bağlanmasıyla oluşacaktır.

Protein sentezini şekilden inceleyelim: Açılan DNA ipliğinin anlamlı zinciri ASS AGS ATT ATG AAG nükleotitlerinden oluşmuştur.

DNA’nın anlamlı zinciri karşısında yapılan m-RNA, UGG USG UAA UAS UUS nükleotitlerinden kurulur, m—RNA, ribonükleotitlerin DNA zincirine zayıf hidrojen bağı ile bağlanmalarıyla yapılır. DNA zinciri karşısında m—RNA yapılması, DNA’nın kendini eşlemesine benzer. Tek fark, m—RNA’da timin nükleotidinin bulunmayışının yarattığı sonuçtur. Timin olmadığından DNA’daki adenin nükleotitlerinin karşısına m—RNA’da urasil niikleotitleri gelir. Öteki nükleotitlerin dizilişi aynıdır. DNA’daki timin karşısına m—RNA’da adenin, guaninin karşısına sitozin veya sitozinin karşısına guanin gelir. Bu durum, m—RNA’nın kodonlarının t—RNA’ların antikodonlarına uygunluğunun anlaşılması için de geçerlidir. Örneğin m—RNA’nın kodonları AUS ve USG ise, t—RNA’ların buna uyan antikodonları UAG ve AGS olur.

m—RNA, sitoplazmada bir ya da birkaç ribozomun küçük alt birimine tutunur. Ribozomlar m—RNA’nın üzerinde kayarken m—RNA’nın getirdiği mesaj okunur, m— RNA’nın kodonlarına antikodonları uyan t—RNA’ların getirdiği aminoasitler, enzimlerin katalizlemesiyle birbirine eklenirler. Bu durumu şekilde inceleyelim: Şekildeki m—RNA’ nın UGG olan kodonuna uyan t—RNA’nın antikodonu ASS dir. Antikodonu ASS olan t—RNA, Glisin aminoasidini ribozoma getirir. Bunun bitişiğindeki m—RNA’nın kodonu ise USG dir. Buna şifresi uyan t—RNA’nın antikodonu AGS dir. Bu t—RNA da, Arjinin aminoasidini ribozoma getirir. Bu iki aminoasit arasında peptit bağı yapıldıktan sonra, ribozomlar m—RNA üzerinde son kodona kadar kaymayı sürdürürler. Bu sırada, otelci t—RNA’ların şekildeki gibi getirdiği amimoasitlerin birbirine eklenmesiyle aminoasit zinciri (protein) oluşur. Aminoasitler, m—RNA’nın kodonuna göre dizilip eklendiğinden, DNA’nın şifresine uygun protein yapılmış olur. Enzimlerin protein olan bölümleri bu şekilde sentezlenirler.

Proteinler, DNA ların verdiği şifreye göre yapıldığından canlıya özgüdür. Bu nedenle, DNA ları aynı olan tek yumurta ikizleri dışında her canlının proteinleri farklılık göstermektedir.

YENİ ŞİFRELİ MESAJLAR

İlk heterotroflarda nükleikasitler, genel olarak kendi eşlerini doğrulukla yaptılar,-fakat arada bir oluşan mutasyonlar, şifreli mesajları değiştirdiler ve hücresel olayların değişmesine neden oldular.

DNA’lar eşlenirken, her defasında kendilerinin tam bir kopyasını oluştururlar. Çeşitli nedenlerden ötürü DNA mesajında oluşan değişmelere mutasyon denir. Mutasyonlar, DNA’daki nükleotitlerin kazara yeni bir dizilişe uğramaları sonucunda, bazen de DNA zinciri için gerekli bir nükleotit çeşidinin eksikliğinden ileri gelebilir. Bazen de X ışınları ve kimyasal maddeler, DNA zincirini değiştirip mutasyona neden olabilir. Mutasyonlar çok seyrek, belki de milyonda bir hücrede olurlar. Mutasyona uğramış hücreye “mutant hücre” denir.

Mutasyon geri olursa hücre yaşayamaz. Bazı canlılar çeşitli maddeleri yapma yeteneğini yitirirler. Bu canlılara, yapamadıkları madde dışarıdan verilirse yaşamalarını ve üremelerini sürdürürler. Bazı tür mikroorganizmalara yapamadıkları besin maddeleri verilerek canlılıkları sürdürülürse, böyle soylara “beslenme mutantları” denir.

 DERS VE ÇALIŞMA KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ