Protein Sentezi

PROTEİN SENTEZİ

Santral Doğma

DNA molekülü protein sentezinde amino asitlerle doğrudan temas etmez
Sentezde ana kalıp DNA modellik ederek oluşumunu sağladığı ikincil kalıplar
( RNA ) vasıtasıyla protein sentezine katılır

DNA bu görevi şu sırayla gerçekleşir

DNA dan protein sentezine doğru gerçekleşen olaylar tersinir değildir , yani
DNA dan protein sentezlenir ancak proteinden DNA sentezlenmez bu
nedenle bu olaya santral doğma denir

Santral doğma

A- Replikasyon Hücre bölünmesi öncesi DNA molekülünün kendini eşlemesine denir
Bölünmede meydana gelen hücrelere eşit miktarda DNA verilmiş olur Böylece
kalıtsal özelliklerin nesiller boyu değişikliğe uğramadan aktarılması sağlanır
Replikasyon hücre döngüsünün sentez ( s ) evresinde gerçekleşir Yarı
korunumlu olarak gerçekleşir Bir DNA molekülünün bir zinciri kalıp diğer zincir
ise yeni sentez DNA’ dır
Replikasyon da DNA zincirlerinin görevi yeni moleküllere kalıp görevi
görmektedir
Replikasyon eucaryotik hücrelerde nucleus ta, mitokondri ve kloroplastta
gerçekleşirProkaryotlarda sitoplazmada gerçekleşir
Replikasyonun gerçekleşmesinde görülecek hata yeni hücrelerde ortaya
çıkarYeni nesillerde görülmesi için hatanın üreme hücrelerinde
(Sperm, ovum, spor,makrospor,mikrospor) veya üreme ana hücrelerinde
gerçekleşmesi gereklidir

DNA sentezi

Replikasyonun özellikleri
1-Nucleotidler deoksiriboz içerir
2-Kalıp DNA bütün nucleotidleriyle senteze katılır
3-DNA polimeraz ve DNA az iş görür
4-Sadece hücre bölüneceği zaman İnterfazda (Sentez evresinde) gerçekleşir
5-kalıtsal bilgilerin yeni nesillere taşınımını amaçlar
6-DNA molekülünün iki zinciride kalıp ödevi görür
7-Sentezlenen yeni zincirler kalıp zincirle zayıf hidrojen bağları kurarak birlikte
DNA molekülünü oluşturur
8-Kalıp DNA 3’ ucundan 5’ ucuna doğru okunur
9-Yeni DNA sentezi 5’ ucundan 3’ ucuna doğru gerçekleşir

DNA
(ATP,GTP,CTP,TTP)n+n-2(H2O) -------------------- DNA +2 n-4 Pi
DNA Polimeraz

DNA sentezi

B- Transkripsiyon Nucleusta, mitokondri ve kloroplastlarda gerçekleşir Prokaryotlarda
sitoplazmada gerçekleşir DNA gen birimlerinden m-RNA nın belirli nucleotid
dizilimiyle sentezlenmesidir İnterfaz aşamasında gerçekleşen bu olay
bölünme evresinde gerçekleşmez temel amaç hücredeki yaşamsal olayların
kontrol edilmesidir Amaç DNA daki nucleotid diziliminin şifre olarak m-RNA ya
aktarılmasıdır
Transkripsiyon gerçekleşirken görülen hata sadece o m-RNA ile
sentezlenecek proteinle ilgilidir Normal transkripsiyonlar çoğunlukla bu hatayı
örter

DNA
n(ATP,GTP,UTP,CTP)+n-1(H2O) ----------------------RNA +2n -2Pi
RNA Polimeraz

m-RNA sentezi

Transkripsiyonun temel özellikleri
1- DNA nın anlamlı zincirinde gerçekleşir(Kalıp ödevi görür)
2- Belirli bir protein sentezi için gerçekleşir
3- DNA daki Timinin yerini sentezlenen m-RNA da Urasil alır
4- Sentezlenen m-RNA daki nucleotid sayısı anlamlı zincirdeki nucleotidle
oranı 1/1 dir
5- Sentezlenen m-RNA daki nucleotid sayısı gen bölgesindeki nucleotidlere
oranı 1/2 dir
6- Sadece interfazda gerçekleşen bir olaydır
7- DNA dan m-RNA ya aktarılan her anlamlı üçlü nucleotid dizisine kodon denir
8- Nucleotidlerde riboz bulunur
9- RNA polimeraz enzimi iş yapar
10-Aynı sentez hücrede defalarca gerçekleşebilir
11-DNA molekülünün tek zinciri ve gen bölgesi kalıp ödevi görevi görür
12-Sentezlenen RNA sentez bittikten sonra kalıp DNA dan ayrılarak
sitoplazmaya geçer
13-m-RNA sentezinde DNA 3’ uçtan 5’ uca doğru okunur
14-m-RNA 5’ uçtan 3’ uca doğru sentezlenir

m-RNA sentezi

RNA’ nın DNA ya Benzer Özellikleri
1-DNA üzerinde sentezlenmesi
2-Organik baz olarak Adenin , Guanin , Sitozin in bulunması
3-Fosfodiester bağlarına sahip oluşu
4-m-RNA hariç zayıf hidrojen bağları bulunuşu
5-İnterfazda sentezlenmesi
6-Kalıtsal özelliklerinin oluşması ve yaşamsal olayların gerçekleştirilmesi
7-Nucleus kloroplast ve mitokondri de bulunuşu

t-RNA aktifleşmesi

RNA’ nın DNA dan farklı Yönleri
1-Tek zincir oluşu
2-Timin yerine urasil bulundurması
3-Sitoplazma ve ribozomlarda bulunması
4-İşlevi bitirdikten sonra yıkılması (Hidrolizle)
5-Daha küçük molekül yapıda olması
6-Kendini eşleyememesi
7-Yapı ve görev olarak 3 çeşit olması
8-Bölünme hariç her zaman sentezlenirler

C- Translasyon Hücre sitoplazmasında (Mitokondri matriksinde ve Kloroplast stomasında)
ribozomlarda gerçekleştirilir m-RNA ile taşınan şifre kodonlarlara uygun amino
asit dizilimine sahip proteinlerin sentezlenmesidir Hücre döngüsünün bütün
evrelerinde gerçekleşen bu olaylarda amaç hücrenin ihtiyacı olan yapısal ve
enzimatik proteinlerin kontrolü şeklinde sentezlenmesidir
Translasyon için gerekli koşullar : m-RNA , aktifleşmiş t-RNA , Ribozom ,
yeterli sayı ve çeşitte amino asit , ATP , Enzim

Translasyon un temel özellikleri
1- 4 çeşit nucleotid 64 çeşit triple (üçlü nucleotid dizisi) oluşturur
2- DNA’nın anlamlı triplelerine kod, m-RNA daki tripleye kodon, t-RNA daki
tripleye antikodon denir
3- 64 şifreden 61 tanesi amino asitlere karşılık gelir 3 tanesi ise boş şifre
olarak adlandırılır
4- Boş olan 3 şifre UAA-UAG-UGA dır Protein sentezinin bitişini belirler
5- Canlılarda protein sentezi AUG şifresi ile başlar
6- Başlatıcı kodondan önceki ve sonlandırıcı kodonlar ve sonraki kodonlar
okunmaz
7- Protein sentezinde rol alan 20 çeşit amino asit 61çeşit şifre ile şifrelenmiştir
8- Bazı amino asitleri şifreleyen triple (kodon) sayısı farklıdır
Örnek:
MetioninveTriptofan:1 Triozin,Sistein,Histidin,Lizin,Glutamin:İzolösin :3
Valin,Prolin,Alanin,Glisin:4 Lösin,Serin,Arjinin:6
9-m-RNA nın okunması 5’ uçtan 3’ uca doğru gerçekleşir
10-Amino asitlerin polipeptid dizisi oluşturmaları amino (–NH2) uçtan,
karboksil (-COOH) uca doğru gerçekleşir

Kısaca: Genetik şifrenin (kalıtsal bilginin)aktarım yönü

DNA> m-RNA>Protein şeklinde gerçekleşir

Not: Bir proteinde aynı veya farklı birden çok polipeptid bulunur Translasyon
sonucu oluşan bu polipeptidler birleşerek proteinleri oluşturur

Protein sentezinde etkileşim

A- Nucleolus ta sentezlenen r-RNA nucleoplazma da özel proteinlerle birleşerek
ribozom alt birimlerini oluşturur Bu alt birimler porlardan sitoplazmaya geçerler
ve ayrı birimler olarak bulunurlar(!)

B- DNA nın ilgili bölgelerinde (!) sentezlenen tRNA lar düz zincirler halinde
sitoplazmaya geçerler Sitoplazmada özel nucleotidler arasında kurulan zayıf
hidrojen bağları ile boyut
kazanır ve yonca yaprağına benzerler Kendi anti kodonlarına uygun amino
asitlerle
Enzimler ve ATP nin varlığında birleşerek aktifleşirler

C-m-RNA lar DNA nın gen bölgelerinde anlamlı zincirlerinde sentezlenerek
sitoplazmaya geçerler

t-RNA aktifleşmesi

Protein sentezinde anlamlı etkileşim sırası

1-DNA daki ilgili gen bölgesinde m-RNA sentezlenir
2-m-RNA sitoplazmaya geçer
3-Ribozom küçük alt birimi ile birleşir
4-Büyük alt birim küçük alt birim ile birleşir
5-Amino asit bağlayarak aktifleşen t-RNA ribozom büyük alt birimdeki
1 bölgeye bağlanırt-RNA nın anti kodonu ile m-RNA nın kodonları arasında
zayıf hidrojen bağları kurulur
6-m-RNA 5’ ucuna doğru t-RNA ile beraber 2 bölgeye doğru bir kademe kayar
7-Boş kalan 1 bölgeye uygun anti kodona sahip aktifleşmiş 2 t-RNA
yerleşir
8- m-RNA 5’ ucuna doğru bir kademe daha kayar boşta kalan 1 t-RNA nın
amino asidinin COOH ucu ile 2 t-RNA nın taşıdığı amino asidin NH2 grubu
arasında peptid bağı kurulurBağ kurulurken 1 t-RNA serbest kalır
X1- Nucleolus ta r-RNA sentezlendikten sonra özel proteinlerle birleşerek
ribozom alt birimlerini meydana getirirlerAlt birimler porlardan sitoplazmaya
geçerler Küçük alt birimde m-RNA nın bağlanmasını sağlayan bir aktif bölge
bulunurBüyük alt birimde ise iki tane t-RNA bağlanacağı aktif bölge bulunur
X2- DNA nın ilgili bölgelerinde (!) t-RNA lar sentezlendikten sonra düz zincir
olarak sitoplazmaya geçer Burada aktif t-RNA haline gelir t-RNA larda m-RNA
lardaki kodonları tanıyan anti kodonlar bulunur Sitoplazmadaki amino asitlerin
protein sentezinde uygun yerlerine yerleşmesine yardımcı olur
Protein sentezi

Protein sentezi

Kod-Kodon-Antikodon-Amino asit ilişkisi
Başlatıcı ve durdurucu kodonlar

Protein sentezi genel

Replikasyon