Protein Sentezi

BİYOLOJİK ŞİFRE: Biyolojik şifre DNA’ da depolanmıştır. Genetik dil dört harflidir, yani DNA üzerinde dört çeşit nükleotid bulunur. Bunlar A,T,G,C ‘dir. Yeryüzünde 20 çeşit aminoasit vardır.

DNA’ daki
1 nükleotid 1 aminoasit şifresi olsa 41 = 4 çeşit aminoasit şifresi
2 nükleotid 1 aminoasit şifresi olsa 42 = 16 çeşit aminoasit şifresi
sentezlenirdi. 4 aminoasit açıkta kalır.
Bunun için
3 nükleotid 1 aminoasit şifresi verse 43 = 64 çeşit şifre oluşur.
Bu harfler üçer, üçer şifre kelimeleri (genetik kod) oluşturur.
4x4x4= 64 çeşit şifre bulunmaktadır. Bunlardan 61 çeşidi 20 çeşit aminoasit’i temsil ederken üç çeşiti protein sentezinde bitiş sinyalini veren şifrelerdir.
KOD : DNA üzerinde üç nükleotidden oluşan birim( Şifre) 43 = 64 çeşit şifre oluşur.

KODON : DNA’ daki şifreye göre m – RNA üzerinde 3 nükleotidden oluşan birimdir. Bu kodonlardan biri başlangıç;
( Start) kodonu ( AUG),
üçü ise;
Stop kodonudur. UAG,UGA,UAA, dir.
43 = 64 çeşit kodon bulunur.
Buna göre bir aminoasitin birden fazla şifresi vardır.

Örneğin: Valin: 4, Metionin:1, Triptofan:1 gibi.

START KODONU : AUG protein sentezini başlatan kodondur.
Metionin aminoasidini şifreler.

STOP KODONU : Herhangi bir aminoasit sentezlemediği için karşılığı olmayan protein sentezini durduran kodonlardır. UAG,UGA,UAA’ dir.

ANTİKODON : T – RNA üzerinde sentezlenen üç nükleotidlik birimdir.
3 stop kodonuna karşılık antikodon sentezlenmediğinden;
64-3 = 61 antikodon bulunur.
NOT : Her t – RNA bir çeşit aminoasit taşır. 20 çeşit aminoasit bulunduğuna göre 20 t – RNA yeterlidir.
Bir aminoasit birden fazla t – RNA ile taşınabilir. Bir t- RNA bir aminoasit taşır. (Apoenzim- Koenzim) Örneğin: Serin aminoasitini 6 çeşit t – RNA taşır. T- RNA çeşidi antikodonlar daki nükleotid çeşidinden kaynaklanır.
Ökaryot hücrelerde DNA çekirdekte bulunur. Protein sentezi ise sitoplazmada ilgili organellerde gerçekleşir. Bu yüzden kendisi çekirdekten çıkamayan DNA, ilgili şifrelerdeki bilgiyi m RNA ‘ya (Mesajcı RNA ‘ya ) aktarıp m - RNA ‘yı sitoplazmaya gönderir.
m RNA ribozomla birleşip protein sentezine hazır hale gelince, m - RNA üzerindeki kodonlara uygun antikodonlara sahip t - RNA’ lar (taşıyıcı RNA) sırayla aminoasit getirmeye başlar. Gelen aminoasitler, enzimler katalizörlüğünde birbirine bağlanarak protein sentezlenmiş olur.
Genetik şifre kelimelerinin dili ortaktır.
örneğin; mRNA üzerindeki AUG kodonuna karşılık bütün canlılarda metionin adlı aminoasit gelmektedir.bu durum suni mRNA yapılarak protein sentezinde kullanılması sonucu ispatlanmıştır.
Bunun için önce suni mRNA olan UUUUU......... şeklinde Urasil nükleotid zinciri üretildi.
Bu mRNA , içerisinde ribozomlar enzimler, tRNA ve çözünebilir proteinler bakteri özütü içerisine bırakıldı. Sonuçta Fenil Alanin adı verilen aminoasitlerden oluşan bir Polipeptit zincirinin sentezlendiği görüldü.




Protein Sentezinin Şematik Açıklanması:

Aktifleşmiş nükleotidlerden DNA’ daki bir gen bölgesi açılır. DNA’ nın iki ipliği birbirinden ayrılır.

İki iplikten biri m – RNA sentezini gerçekleştirir. Buna anlamlı iplik denir. Diğerine ise tamamlayıcı iplik denir.

DNA’dan m- RNA sentezlenmesine Transkripsiyon adı verilir.

mRNA çekirdekten çıkarak sitoplazmaya geçer.

mRNA ribozomun küçük alt birimine tutunur.

Büyük alt birim ribozomun küçük alt birimiyle birleşir. Ribozom aktifleşir.

mRNA üzerindeki AUG kodonundan önceki kodonlar ihmal edilir.olay AUG kodonundan başlayacak şekilde ribozom mRNA üzerinde kayarak yerini alır.UAC antikodonuna sahip tRNA metionin aminoasitiyle birlikte gelir.AUG kodonuna bağlanır.

Ribozom mRNA üzerinde biraz kayarak AUG kodonundan sonraki kodon üzerine gelir. Bu ikinci kodon üzerine gelen tRNA taşımaktan sorumlu olduğu aminoasiti getirir. Enzimler katalizörlüğünde 1. Aminoasitin karboksil grubu ile 2. Aminoasitin amin grubu arasında peptit bağı oluşur.

Ribozom mRNA üzerinde kaymaya devam ederken kodonlara uygun antikodonları bulunan tRNA ‘lar taşımaktan sorumlu oldukları aminoasit çeşitlerini zincire bağlamaya devam ederler.görevini tamamlayan tRNA’lar ribozom ve mRNA üzerinden uzaklaşırlar.

Protein sentezi mRNA üzerindeki durdurucu kodona gelinceye kadar devam eder. Durdurucu kodon UAG, UAA, UGA kodonlarından herhangi biri dir.

Protein sentezi tamamlanınca, sentezlenen protein molekülü, Ribozomun küçük ve büyük alt birimleri mRNA ve tRNA birbirinden ayrılır.