GENDEN PROTEİNE #4
GENETİK ŞİFRE ve PROTEİN SENTEZİ

Genetik Şifre ve Protein Sentezi;

Genetik Şifre

→ Protein sentezi için gerekli olan bilgi DNA’dadır.
→ DNA’da 3 nükleotitten oluşan şifreler üretilir.
→ Bu şifrelerin protein yapısındaki karşılığı aminoasittir.
→ Bu şifreler bulunduğu yere göre farklı isimlendirilirler.
– DNA → Genetik şifre (kod)
– mRNA → Kodon
– tRNA → Antikodon
→ AUG ⇒ Başlama kodonudur. Tüm protein çeşitlerinde ilk aminoasit budur.

! Bir canlıda en fazla 20 çeşit aminoasit vardır. Bu aminoasitleri şifreleyebilmek için DNA’da 4³ = 64 çeşit şifre bulunur.
→ Bu 64 çeşidin 61 tanesi aminoasit şifreler. 3 tanesi durdurucu kodonlar olduğu için aminoasit şifrelemez.

Durdurucu kodonlar; ! BİYOLOJİ ŞİFRE !
UAA
UAG
UGA
(ayrıntılar ve açıklamalar videoda, betulbiyoloji.com)

! ÇOK ÖNEMLİ !
→ Bir canlıda aminoasit şifreleyebilen kodon çeşidi 61’di. Buna karşın bir canlıdaki aminoasit çeşidi sayısı 20 idi.
⇒ İşte bu nedenle
→ Bir aminoasit çeşidi birden fazla kodon tarafından şifrelenebilir.
(ayrıntılar ve açıklamalar videoda, betulbiyoloji.com)

! PEKİŞTİRELİM !
Lösin aminoasiti
→ UUA
→ UUG
→ CUU
→ CUC
→ CUA
→ CUG
6 çeşit kodon tarafından şifrelenebilir.

Protein Farklılığını Sağlayan Etmenler:

→ Aminoasit çeşidi
→ Aminoasit sayısı
→ Aminoasit diziliş sırası
! Aminoasitlerin bağlanma biçimleri aynı olduğu için proteinin farklı olmasına katkısı yoktur.

PROTEİN SENTEZİ

Bir protein sentezinde;
→ DNA
→ mRNA
→ tRNA
→ aminoasit
→ enzim
→ ribozom
→ ATP
molekülleri görev alır.

2 Aşamada gerçekleşir.
→ Transkripsiyon (Şifrenin yazılması)
→ Translasyon (Şifrenin okunması)

Transkripsiyon:
→ DNA’dan RNA sentezlenmesine denir. Bir hücrede transkripsiyon DNA neredeyse orada gerçekleşir.

Bu olay
→ Prokaryotlarda ⇒ Sitoplazmada
→ Ökaryolarda ⇒ Çekirdek – Mitokondri – Kloroplastta

GENETİK KOD – KODON – ANTİKODON UYUMU

Bir tRNA bir çeşit aminoasit taşıdığı için tek zincir halinde yazamıyoruz.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

! KISA YOL – KAP GEÇ !
→ Soruda DNA’nın kalıp ipliğinin nükleotid dizilimi veriliyor, buna göre oluşacak RNA’ların dizilimi nasıldır derse?
⇒ Kalıp iplik → tRNA ile
⇒ Kalıp olmayan iplik → mRNA ile
aynıdır. Tek fark DNA’daki A karşısına, RNA’da U gelmesidir.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

Translasyon

→ RNA’dan protein sentezlenmesi olayına denir. İster canlı prokaryot olsun ister ökaryot, translasyon olayı RİBOZOMDA gerçekleşir.
→ Ancak ökaryot canlılarda ribozomun bulunduğu organellerde de gerçekleşir. Yani Çekirdekte, E.R’daki ribozomda, kloroplast ya da mitokondri içindeki ribozomda da gerçekleşir.
→ ! Canlı prokaryot ise transkripsiyon sitoplazmada, translasyon sitoplazmadaki ribozomda olduğu için farklılık gözlenmez. Ancak canlı ökaryot ise transkripsiyon çekirdekte, translasyon sitoplazmadaki ribozomda olur. Burada yer değişikliği vardır.

PROTEİN SENTEZİNİN AŞAMALARI (Ökaryotlarda)

1) DNA’nın kalıp ipliğindeki gen bölgesi RNA polimeraz enzimiyle açılır ve DNA’nın karşı ipliği olarak mrNA (5^ı → 3^ı) sentezlenir.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

2) Sentezlenen mRNA çekirdek zarındaki porlardan sitoplazmaya geçer.

3) mRNA ribozomun küçük alt birimine bağlanır ve okuma başlar. Başlama kodonunu okuduğu anda ribozomun küçük ve büyük alt birimi birbirine bağlanır.

4) Başlama kodonu ile uyum gösterecek tRNA ribozom tarafından çağırılır.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

5) tRNA’lar sitoplazmadan aldığı aminoasitleri kodon sırasına göre ribozoma taşır. Art arda gelen tRNA’lar aminoasitleri eklemeye devam eder.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

6) Aminoasitler arasında peptid bağı kurulur ve durdurucu kodonun bağlanması ile protein sentezi sonlanır.
(ayrıntılar ve çizimler videoda, betulbiyoloji.com)

DNA → RNA → Protein

Poliribozom (Polizom)

→ Bir mRNA üzerinde çok sayıda ribozomun tutunmasıyla oluşan yapıdır. SAYESİNDE; aynı çeşit proteinden hızlı ve çok miktarda üretim yapılabilir.

! Bilmezsen Olmaz !
→ Transkripsiyon ve translasyon protein sentezi sırasında meydana gelir ve hücrenin hayatı boyunca defalarca olur.
→ Replikasyon olayı hücrenin bölüneceğinin kanıtıdır ve hücrenin hayatında bir kez olur.
→ Replikasyonda meydana gelen hatalar kalıtsal olabilir ancak transkripsiyon ve translasyonda kalıtsal olmaz ama protein çeşitliliğine neden olur.

Genetik Şifre ve Protein Sentezi konusundan sonraki konu Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji – 1 dir.
Youtube deki Genetik Şifre ve Protein Sentezi videoma buradan gidebilirsiniz.