Protein Sentezi

Protein Sentezi nedir? Protein sentezi özeti? Protein sentez nasıl gerçekleşir? Protein sentezi formülü nedir? Protein sentezi aşamaları nelerdir? Santral doğma Nedir? Tüm bu soruların yanıtı ve protein sentezi (replikasyon, transkripsiyon ve translasyon) hakkında diğer tüm bilgiler yazımız içerisinde yer almaktadır. 

DNA yapısındaki genetik kodlara göre ribozom organelinde amino asitlerin katkısıyla protein molekülünün yapılmasına protein sentezi denilmektedir. Protein sentezinde sırasıyla replikasyon, transkripsiyon ve translasyon olayları gerçekleşmektedir. DNA‘dan protein sentezine doğru gerçekleşen bu olaylar zinciri tersinir değildir yani DNA‘dan protein sentezlenirken proteinden DNA sentezlenmemektedir. Bu neden protein sentezi esnasında gerçekleşen olaylar bütününe santral doğma adı verilmiştir. Protein sentezi olayını sizlere öncelik kısaca özeti ve daha sonra geniş özeti ile ifade edeceğiz.

Santral Doğma Nedir?

DNA’nın yapısı içerisindeki genetik bilgilerden RNA vasıtaysıyla ribozomlardan protein sentezlenmesine santral doğma denilmektedir. 1958 yıllında ünlü bilim adamı Francis Crick hücre yapısındaki genetik bilgi akışının DNA’nın kendini eşlemesiyle (replikasyon) DNA‘dan RNA‘ya (transkripsiyon) ve RNA’dan da proteine doğru (translasyon) olduğunu açıklayarak santral doğma kavramını kullanmıştır. Santral doğma protein sentezi olayının bir bütünüdür.

Santral Doğma

Protein sentezinde görev alan organeller ve moleküller nelerdir?

DNA (deoksiriboz nükleik asit), mesajcı RNA (mRNA), taşıyıcı RNA (tRNA), amino asitler, enzimler, ATP (adenozin tri fosfat) ve ribozom protein sentezinde görev alan organeller ve moleküllerdir.

Protein sentezi aşamaları? Protein sentezinde gerçekleşen olaylar nelerdir?

Ünlü bilim adamı Francis Crick 1958 yılında protein sentezi olayına santral doğma adını vermiştir. Protein sentezinde gerçekleşen olaylar santral doğma olayında gerçekleşen bir dizi olayın meydana gelmesiyle aynıdır.

Protein sentezi aşamaları;

  • Replikasyon
  • Transkripsiyon
  • Translasyon

Protein Sentezi Denklemi

n (Amino asit) ———–> Protein + n-1(H2O)

Protein sentezinin şartları

Protein Sentezinin Hücrenin hangi kısımlarında Gerçekleşir?

Protein Sentezi Özeti

  • Protein sentezi olayı başlamasna önce DNA kendini replike eder yani replikasyon sonucu DNA kendini eşler.
  • DNA’nın replikasyonu sonrası mesajcı RNA sentezlenir. DNA’nın çift sarmal yapısında protein sentezi için kalıp görevi yapacak olan bölgesinde iki iplik açılır. DNA’nın genetik şifreleri üzerinden RNA polimeraz enzimi yardımıyla mesajcı RNA (MRNA) sentezlenir. Bu gerçekleşen olaylar bütününe Transkripsiyon (yazılma) denilmektedir. Mesajcı RNA (mRNA)’nın sentezinde kalıp görevi gören DNA ipliğine anlamlı iplik, geriye kalan diğer ipliğe ise tamamlayıcı iplik denilmektedir.
  • Mesajcı RNA (m RNA)’nın sentezlenmesinden sonra genetik bilgiyi alan mRNA çekirdek (nukleus) zarı üzerinde bulunan por adı verilen açıklıklardan geçerek sitoplazmaya geçer.
  • Sitoplazmaya ulaşan mRNA aldığı genteik kodlarla ribozom organeline bağlanır. Ribozomun yapısında bulunan küçük alt birim ve büyük alt birimler mRNA’daki genetik kodları bir nevi okumaya başlar. mRNA’nın taşıdığı genetik kodların arasında AUG kodunun bulunmasıyla protein sentezi başlamış olur.
  • Mesajcı RNA’nın genetik kodlarına uygun olan taşıyıcı RNA (tRNA)’lar ATP ve enzimlerle iletişime geçerek protein sentezi için uygun aminoasitleri ribozomun büyük alt birimine taşır.
  • Taşıyıcı RNA’nın antikodunu mesajcı RNA’nın kodonuna bağlanmasıyla protein sentezi başlar. DNA’nın yapısı içerisinde bulunan genetik kodları ribozom organeline getiren mesajcı RNA’daki kodların okunmasına translasyon denilmektedir.
  • Taşıyıcı RNA’nın ATP ve enzimleri aktif hale getirerek ribozomun alt birimene taşıdıkları amino asitlerin arasında peptit bağı oluşur. Oluşan her peptit bağı için bir molekül su açığa çıkar.
  • Protein sentezi mesajcı RNA (mRNA) getirdiği tün genetik kodları ribozomda okutuncaya kadar devam eder. Mesajcı RNA’nın taşıdığı genetik kodların arasında bulunan UAA, UAG, UGA kodlarının okunması durmunda ise protein sentezi son bulur.
  • Protein sentezinin sona ermesi ile en son sentezlenen protein taşıyıcı RNA’dan ayrılır. Bu ayrılma ile mesajcı RNA serbest kalır. Bu olayların gerçekleştiği sırada ribozomun küçük alt birimi ve büyük alt birimi bir birinden ayrılır. Serbest kalan ve ayrılan mRNA, tRNA ve ribozomun küçük ve büyük alt birimleri daha sonra gerçekleşecek olan protein sentezi olayında görev alabilmektedirler.

Sizlere Protein sentezi olayını kısaca maddeler halinde özetledik. Şimdi ise okumak isteyen ve okuyucularımız için protein sentezini detaylı ve başlıklar halinde geniş bir şekilde anlatacağız.

PROTEİN SENTEZİ

REPLİKASYON

Hücre yapısında bulunan DNA’nın içerisinde bulunan genetik materyallerin tamamen aynısı olacak şekilde 2 katına çıkarılması olayına replikasyon denilmektedir. Yani kısaca tanımlamak gerekirse replikasyon, DNA molekülünün kendini eşlenemesidir.

Hücre bölünmelerinde meydana gelen iki yeni hücreye eşit miktarda DNA verilmektedir. Replikasyon olayı sonucu kalıtsal özellikler hiçbir değişikliğe uğramadan nesilden nesile aktarılmış olunur.

Replikasyon olayı hücre döngüsünün evreleri arasında yer alan sentez evresi yani S evresinde meydana gelmektedir. Replikasyon olayında DNA’nın eşlenmesi yarı korunumlu olarak gerçekleşir.

Replikasyon olayında bulunan DNA genetik kodların bulunduğu çift zincirli sarmal bir yapıdan oluşmaktadır. Replikasyon olayında DNA’nın bu zincirleri yeni moleküllere kalıp görevi görmektedir.

Replikasyon olayı ökaryot hücrelerin nükleusunda, mitokondrisinde ve kloroplastında gerçekleşirken, prokaryot canlıların sitoplazmasında meydana gelmektedir.

Replikasyon Özellikleri

  • Kalıp DNA’nın yapısında bulunan tüm nükleotitler sentezlenme olayına katılır.
  • Replikasyonda DNA-polimeraz ve DNA-az görev alır.
  • Replikasyon olayı yalnızca hücre bölünmesinin interfaz evresinde meydana gelmektedir.
  • Replikasyonda amaç, genetik bilgilerin nesilden nesile aktarılmasını sağlamak.
  • Replikasyon olayında DNA’nın yapısında iki zincir kalıp görevi görmektedir.
  • Replikasyon sonucu sentezlenen yeni zincirler kalıp zincirlerle hidrojen bağı kurarak DNA molekülünü oluştururlar.
  • Kalıp DNA 3′ ucundan 5′ ucuna doğru okunmaktadır.

Replikasyon Modelleri

  • Conservative—(Korunumlu)
  • Semiconservative—(Yarı Korunumlu)
  • Despersive—(Parçalı)

Replikasyonun gerçekleşebilmesi için:

  • Kalıp DNA
  • Deoksinükleosit trifosfat (dNTF)
  • Replikasyon enzimlerine ihtiyaç vardır.

Replikasyonda İş Gören Temel Yapılar:

  • DNA Helikaz enzimi
  • Tek Zincir (SSB) Proteinleri
  • Primaz
  • DNA Polimerazlar
  • DNA ligaz
  • DNA Topo izomerazlar

TRANSKRİPSİYON

Transkripsiyon, DNA’yı oluşturan nükleotit dizisinin RNA polimeraz enzimi aracılığıyla bir RNA dizisi olaracak şekilde kopyalanması sürecidir. Başka bir ifadeyle, DNA’dan RNA’ya genetik bilginin aktarımıdır.

  • Transkripsiyon ökaryotlarda nükleus, mitokonri ve kloroplastlarda gerçekleşirken, prokaryotlarda ise sitoplazmada gerçekleşmektedir.
  • Transkripsiyonda amaç, DNA’daki genteik şifteyi mesajcı RNA’ya aktarmaktır.
  • Transkripsiyon DNA’nın anlamlı zincir olarak adlandırılan kısımlarında gerçekleşir.
  • Belirli protein sentezi için transkripsiyon gerçekleşir.
  • Transkripsiyon yalnızca interfaz evresinde gerçekleşir.
  • Transkripsiyonda görev alan enzim RNA polimeraz enzimidir.
  • Transkripsiyon aynı hücrede defalarca gerçekleşebilir.
  • DNA molekülünün tek zinciri ve gen bölgesi kalıp ödevi görevi görür.
  • Sentezlenen RNA sentez bittikten sonra kalıp DNA dan ayrılarak sitoplazmaya geçer.
  • Mesajcı RNA sentezinde DNA 3’ uçtan 5’ uca doğru okunmaktadır.
  • Mesajcı RNA 5’ uçtan 3’ uca doğru sentezlenmektedir.

TRANSLASYON

Translasyon, transkripsiyon sonucu oluşan mRNA’lardaki koda uygun olarak ribozomlarda gerçekleştirilen amino asit zinciri veya polipeptit sentezi sürecidir,

Translasyonun gerçekleşmesi için gerekli olan yapılar;

  • Mesajcı RNA
  • Aktif hale gelmiş taşıyıcı RNA
  • Ribozom
  • Yeterli miktarda ve çeşitlilikte amino
  • ATP
  • Enzim

Translasyon Özellikleri

  • Translasyon olayında 4 çeşit nükleotitten 64 çeşit triple (üçlü nükleotit dizisi) oluşur.
  • DNA’nın anlamlı triplelerine kod, m-RNA daki tripleye kodon, t-RNA daki tripleye antikodon denilmektedir.
  • Translayon sonucu oluşan 64 şifreden 62 tanesi amino asitlere karşılık gerlirken geriye kalan 3 tanesi ise boş şifredir.
  • Boş şifre olarak adlandırlan UAA, UAG ve UGA şifreleri protein sentezinin bitişini belirler.
  • Protein sentezini başlatan şifre ise AUG’dir.
  • Başlatan ve bitiren şifrelerin öncesi ve sonrasındaki şifreler okunmaz.
  • Amino asitlerin polipeptid dizisi oluşturmaları amino (–NH2) uçtan, karboksil (-COOH) uca doğru gerçekleşir.
  • Bazı amino asitleri şifreleyen triple (kodon) sayısı farklıdır.

Protein Sentezi – PDF

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
buraya adınızı giriniz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.