Embed Size (px)
Citation preview
Nükleik Asitler
• Nükleik asitler bilgi makromoleküllerdir ve organizman n kal tsal materyalidirler. ı ı
• Nükleotid ad verilen alt birimlerden olu urlar.ı ş• Her bir nükleotidde üç bile en bulunur.ş• Bunlar;• -5 karbonlu ekerş (DNA’da deoksiriboz, RNA’da
riboz)• -bir azotlu baz• -bir fosfat• Baz ekerle birle erek ş ş nükleozid, onun da fosfatla
birle mesiyle ş nükleotid olu maktad r.ş ı
Nükleotidler
Nükleotidlerdeki bazlar
Nükleotidlerdeki ekerlerŞ Riboz Deoksiriboz
Nükleotidlerin fonksiyonları1) Nükleik asitlerin alt üniteleridirler
2) Hücrede kimyasal enerjiyi taşırlar (ATP)
3) Birçok enzim kofaktörlerinin komponentleridirler
4) Hücre sinyal iletiminde görev yaparlar
DNA (Deoksiribonükleik asit)
Canlı hücrelerde genetik bilginin depolandığı kromozomal komponenttir
DNA’da saklı olan genetik bilgi, replikasyon yoluyla kalıtılabilmektedir
DNA’daki bilgi transkripsiyon ile RNA’ya aktarıldıktan sonra, translasyon ile protein haline çevrilebilmektedir
• Yap s 1953 y l nda ı ı ı ıJames Watson ve Francis Crick taraf ndan ayr nt l ı ı ı ıolarak aç klanm t r. ı ış ıOnlar n öne sürdükleri ımodele göre, DNA molekülü birbirinin antiparaleli olan iki sarmal polinükleotid zincirinden olu maktad r. ş ı
• ki polinükleotid zinciri İkar l kl gelen bazlar şı ı ıaras ndaki hidrojen ıba lar yla bir arada ğ ıtutulurlar.
• Adenine (A) daima Tymine (T) ile iki hidrojen ba ğıyaparak, Cytosine daima Guanine (G) ile üç hidrojen ba yaparak e le ir.ğı ş ş
• Böyle düzenlenmelerin nedeni, bazlar n ıkimyasal içeri i ve biçimi ile ilgilidir.ğ
• Her bir DNA zincirinin yönü 5’ > 3’ eklindedir. ş
• Zincirin 3’ ucunda bir -OH grubu, 5’ ucunda ise fosfat grubu bulunmaktad r. ı
• DNA’da nükleotidler (A, T, C, G) polinükleotid zincirini olu turmak şüzere birbirlerine ba lan rken, bir ğ ınükleotidin ekerinin 3. karbonuna şba lğ ı
–OH grubu ile di er nükleotidin ğekerinin 5. karbonuna ba l fosfat ş ğ ı
grubu aras nda bir ı fosfodiester ba kurulur. ğı
• Çok say daki nükleotid molekülleri ıbu ekilde polimerize olarak şpolinükleotid zincirini olu tururlar. ş
DNA’n n Tarihçesiı
• Kromozomlar n hangi kimyasal maddesinin ıgenleri olu turdu u ve genetik bilgiyi ş ğta d 1944’lere kadar çok aç k de ildi.şı ığı ı ğ
• Kromozomlar hem nükleik asit hem de protein içerdiklerinden her iki madde de genetik materyal olmaya adayd .ı
• O dönemlerde proteinlerin genetik materyal olmas fikri a r basmaktayd .ı ğı ı
• Çünkü proteinler hücrede çok daha fazla say da bulunmaktayd ve hücrenin kuru ı ıa rl n %50’sini olu turmaktayd . ğı ığı ı ş ı
• DNA çalışmaları ilk defa, İsviçreli bir biyokimyacı olan FRIEDRICH MIESCHER 1868 yılında hücrelerin nükleusu ile sitoplazmasını ayırması ile başlamış.
• 1869 yılında, akyuvarlar ve balıkların sperm hücrelerinden nükleik asitleri ayırmıştır.
• Ayrılan bu maddelerin, o zamana kadar hücrelerde bulunduğu bilinen maddelerden çok farklı olduğunu görmüştür.
• Asit özelliği gösteren bu maddelerde çok miktarda fosfor bulunmaktadır. Hücrenin çekirdeğinde bulundukları içinde bu maddelere nüklein adı verilmiştir.
• Analiz yöntemleri geli tikçe nükleik şasitlerin 4 benzer yap bloklar ndan ı ıolu tu u bulunmu tur.ş ğ ş
• 1910 y l nda PA Levene tetranükleotit ı ıhipotezini ortaya atm ,ış
• DNA’n n yap s ndaki 4 azotlu baz n 1:1:1:1 ı ı ı ıoran nda bulundu unu ileri sürmü tür.ı ğ ş
• Bu hipotez 1940 y l nda Chargaff’ n ı ı ıbulgular ile çürütülmü tür. ı ş
• Feulgen, 1914 y l nda DNA’y boyam , ı ı ı ışboyan n rengi ile DNA miktar aras nda bir ı ı ıili ki oldu unu ve ayn türe ait bireylerde ş ğ ıDNA miktar n n ayn oldu unu fakat e ey ı ı ı ğ şhücrelerinde bu miktar n yar ya indi ini ı ı ğbelirlemi tir.ş
• Kalıtımın DNA molekülleri tarafından taşındığını ilk akla getiren deneysel ipuçları 1928 yılında GRIFFIT’in Streptococcus pneumoniae ile yaptığı gözlemlerden elde edilmiştir.
• Aşı hazırlama çalışmaları
• Moleküler genetik alanında kapıların açılmasını ve DNA’nın genetik materyal olduğunun belirlenmesini sağlamıştır.
• S. pneumoniae’nin iki suşu (ırkı) bulunmaktadır.
• Bunlardan birisinin dış kısmında polisakkaritlerden ibaret bir kapsül bulunmaktadır.
• Kültür ortamında düz ve büyük koloniler meydana getirmekte ve insan ve diğer memelilerde zatürreye neden olmaktadır.
• Düz koloniler yaptıkları için düz anlamına gelen smooth kelimesinin baş harfi olan S tipi adı verilmiştir.
• Diğer ırk ise mutant ırk olup, küçük ve granüllü görünüme sahip koloniler meydana getirmektedir. Bu ırka ise granüllü anlamına gelen rough kelimesinin baş harfi olan R tipi adı verilmiştir.
• Grifft, patojen olmayan R tipi bakterilerin, patojen olan S tipi bakterilere transforme olduğunu keşfetmiştir.
Sıcaklıkla öldürülmüş S suşlarıCanlı R suşlarını canlı Ssuşuna dönüştürür
a) Farelere virulan S suşu enjekte edildiğinde ölür
b) R suşu enjekte edildiğinde yaşar
c) Isıyla öldürülmüş S suşu enjekte edildiğinde yaşar
d) Isıyla öldürülmüş S suşu ve canlı R suşu birlikte enjekte edildiğinde ölür
Frederick Griffith-1928: Streptococcus pneumonia S suşundaki bir faktör R suşunu transforme ederek S haline dönüştürdü.
• Araştırıcı burada şöyle bir yorum yaptı: Ölü S tipi patojen bakterilerden, canlı R tipi bakterilere bir madde geçmiştir ve bu madde patojen olmayan R tipi bakterilerde kapsül sentezine neden olarak bunları S tipi bakterilere dönüştürmüştür.
• Fakat bu maddenin ne olduğu anlaşılamamıştır.
• 1943 yılında Avery, McLeod ve McCarty isimli araştırıcılar, zatüreye neden olan bu bakteri üzerinde çalışırlarken, Grifft’in yaptığı deneyleri tekrarlamışlar ve doğru olduğunu görünce çalışmayı daha ileri bir aşamaya götürmüşlerdir.
• Bu araştırıcılar DNA’nın genetik materyal olduğunu ispatlamak amacıyla patojen S tipi bakterilerden izole ettikleri DNA’yı canlı R tipi bakterilerle karıştırıp farelere enjekte ettiklerinde farelerin öldüğünü gözlemlemişlerdir.
• Bu bulgu üzerine kalıtımdan sorumlu bilginin DNA molekülleri tarafından taşındığını 1944 yılında bilim dünyasına duyurmuşlardır.
• Bu fikir hemen kabul görmemiş ve bir takım itirazlar olmuştur.
• O zamanlar, genetik bilginin proteinler tarafından taşındığına inanıldığı için, karşıt görüşlü araştırıcılar, izole edilen DNA molekülleri üzerinde protein kalıntılarının bulunduğunu ve kalıtsal bilginin proteinler tarafından aktarıldığını iddia etmişlerdir.
• Bunun üzerine bu üç araştırıcı iddialara cevap verebilmek için gayet zekice planlanmış bir deney daha yaparak DNA’nın kesinlikle kalıtımdan sorumlu materyal olduğunu ispatlamışlardır.
• Araştırıcılar çalışmalarında, 6 deney tüpü alarak bunlara ölü patojen S tipi bakterilerden izole ettikleri DNA moleküllerini koymuşlardır.
• İçinde S tipi bakterilerden izole edilen DNA bulunan tüplere;
• 1.tüp: sadece DNA• 2. tüp: Polisakkaridlerin yapısını bozan bir enzim• 3. tüp: lipidleri parçalayan lipaz enzimi• 4. tüp: RNA’ları parçalayan RNase enzimi• 5. tüp: Proteinleri parçalayan proteinaz enzimi• 6. tüp: DNA’yı parçalayan DNase enzimi
• İlave ettikten sonra bunları R tipi canlı bakterilerle birlikte farklı farelere enjekte ettiler.
Sonuç: R suşunu virulan yapan faktör DNA’dır.Isıyla öldürülmüş S suşundaki hücre ekstrelerinde bulunan DNA bozulursa ve bu ekstre R suşuyla karıştırılırsa hastalık yapmayan canlı R suşları fareyi öldürmez
• 1949-1953 Chargaff ve ark. • Kromatografik yöntemler ile• Farkl organizmalar n DNA’lar ndaki 4 ı ı ı
farkl baz ay rmaya çal m ve baz ı ı ı ış ışkompozisyonlar aras ndaki özelliklere ait ı ıa a daki bulgular aç klam lard r. ş ğı ı ı ış ı
• DNA’n n yap s nda 4 baz e it oranda ı ı ı şbulunmaz. A=T, C=G
• DNA’daki purinlerin toplam (A+G), ıprimidinlerin (T+C) toplam na e ittir. ı ş
• A+T/C+G
1’e e it de ildir.ş ğ
• DNA’n n yap s üzerinde daha fazla bilgi ı ı ısahibi olmak isteyen ara t r c lar, onun X-ş ı ı ıray difraksiyon yöntemi ile resmini çekmi lerdir.ş
• 1950-1953 Franklin DNA’n n heliks ıyap da oldu unu belirtmi tir.ı ğ ş
• 1953 Watson ve Crick çift heliks yap s ndaki DNA molekülünü ortaya ı ıatm lard r.ış ı
DNA yapısının çözülmesi: dört bilim insanı
DNA yapısının çözülmesi moleküler biyoloji ve genomik bilimlerinin gelişmesini sağladı.
Watson, Crick and Wilkins 1962 yılında Nobel ödülünü kazandılar.
Rosalind Franklin 1958’de kanserden öldüğü için ödül alamadı.
Bu modele göre DNA’n nı özellikleri
• Çift iplikli merkezi bir eksen etraf nda ısa a dönü ümlü heliks biçimindedir, ğ ş
• Heliksin çap 20 ı °A• ki ipli in bazlar merkezi eksene dik İ ğ ı
olarak ve birbirlerinden 3,4 °A uzakl kta ıyatay olarak heliksin iç taraf na ıyerle mi lerdir,ş ş
• ki iplik birbirine antiparaleldir,İ• ki iplikteki azotlu bazlar aras nda İ ı
hidrojen ba lar kurularak birbirleriyle e ğ şolu turmu lard r. A=T, Gş ş ı ≡C
• Heliksin tam dönü ü 34 ş °A uzunlu unda ğolup, 10 baz içermektedir.
• DNA’nın Çeşitli Formları
Farklı izolasyon koşullarında değişik yapılı DNA’ları görmek mümkündür.
Watson-Crick kendi analizlerinde A-DNA ve B-DNA olmak üzere iki tip DNA ayırtetmiştir.
Kendi çalışmaları daha çok B-DNA’nın X-ray fotoğraflarına dayalı olup, bu DNA sulu ve düşük tuz yoğunluğundaki ortamda bulunan ve biyolojik olarak bilinen DNA’dır. Sağa dönüşümlüdür.
A-DNA
• B-DNA’ya göre daha kompakt r.ı• Her turda 11 nükleotid içerir.• 23 °A çap ndad r.ı ı• Sa a dönü ümlü,ğ ş• Yüksek tuzlu ortamlarda dehidratasyon
ko ullar nda bulunurlar.ş ı• Bazlar n yerle imi biraz farkl d r, ı ş ı ı• Biyolojik olarak bulunup bulunmad üphelidir.ığı ş
Sa a Dönü ümlü 3 DNA Daha ğ şBulunmu tur;ş
• C-DNA• D-DNA• E-DNA
C-DNA
• A- ve B-DNA’n n izolasyonunda ıgözlendi inden daha fazla dehidrate ğko ullarda bulunur.ş
• Her turda 9,3 nükleotid içerir• Çap 19 ı °A.
D-DNA ve E-DNA
• Baz kompozisyonlar nda Guanin yoktur.ı• Her turda 8 ve 7,5 baz çifti bulunur.
Z-DNA
• 1979’da ke fedilmi tir.ş ş• Sadece C≡G baz çiftleri içerir• Sola dönü ümlüş• Sentetik DNA fragman d rı ı• Her turda 12 baz çifti bulunur• Çap 18 ı °A• n vivo olarak bulunup bulunmad belli de ildirİ ığı ğ• Zigzag bir yap olu turur.ı ş
P-DNA
• DNA yapay olarak çekilip uzat l rsa P-DNA ı ıdenilen yeni bir formu olu turur.ş
• B-DNA’ya göre daha dar ve daha uzundur.• Her turda 2,62 baz bulunur.
DNA’n n Ultraviyole I ı şığıAbsorbsiyonu
• Nükleik asitler, UV n purin ve primidin ışığı ıbazlar ile UV aras ndaki etkile ime ba l olarak ı ı ş ğ ıen iyi 254-260 nm de absorbe ederler.
• O halde azotlu baz içeren bu molekül UV kta ışıanaliz edilebilir.
• Bu teknik Nükleik asitlerin karakterizasyonu, izolasyonunda ve lokalizasyonunda önemlidir.
Nükleik Asitlerin Denatürasyonu ve Renatürasyonu
• Denatürasyon, DNA’n n iki ipli i ı ğaras ndaki hidrojen ba lar n n k r lmas ile ı ğ ı ı ı ı ıiplerin birbirinden ayr lmas d r. ı ı ı
• S cakl k veya kimyasal uygulamaı ı• Burada önce DNA’n n viskozitesi azal r ve ı ı
UV absorbsiyonu artar.• Hiperkromik etki
• Denatürasyon s ile olu ursa buna erime ı ı şdenir.
• DNA çift ipli inin %50’sinin ayr lmas n ğ ı ı ısa layan s cakl a erime s cakl denir.ğ ı ığ ı ığı
• Tm ile gösterilir.• G≡C oran yüksek olan DNA’lar için daha ı
faz s ya ihtiyaç vard r.ı ı ı
• Denatürasyon s ile olu mu sa yava yava ı ı ş ş ş şso uma oldu unda komplementer iplikler ğ ğaras nda yeniden hidrojen ba lar kurulur, ı ğ ıbuna renatürasyon denir.
• Moleküler hibridizasyon tekniklerinde bu durumdan faydalan l r. ı ı
DNA REPLİKASYONU
• DNA iplikleri arasındaki tamamlayıcı baz eşleşmesinin anlaşılması, her hücre bölünmesinde gerekli olan genetik maddenin kendi replikasyonunu nasıl yönlendirdiği sorusuna moleküler bir çözüm getirmiştir.
• Bir DNA molekülünün iki ipliğinin birbirinden ayrılabileceği ve yeni tamamlayıcı ipliğin sentezi için kalıp olabileceği fikri ileri sürülmüştür.
• Bu işlem, her yeni DNA molekülünde atasal DNA ipliklerinden birisi korunduğu için, semikonservatif olarak adlandırılmaktadır.
Komplementer Zincirler
• DNA zincirlerinin her biri diğerinin tam komplementer eşi olduğundan her bir zincir yeni DNA zincirinin sentezi için kalıp olarak görev yapar.
• Semikonservatif DNA replikasyonu 1958 yılında Maselson ve Stahl tarafından yapılan ve DNA’nın, yoğunluğunu değiştiren izotoplarla işaretlenmesine dayanan bir deneyle desteklenmiştir.
Replikasyon Orijini ve Yönü
• Çift iplikli DNA’n n replikasyon esnas nda ı ıaç lmas ı ı Orijin denilen özel bölgelerden ba lar. ş
• Bu bölge replikasyon olay n ba lat c ı ı ş ı ıproteinlerin ba lanma bölgesidir.ğ
• Virus veya bakteri DNA’s genellikle bir ıorijine, ökaryot DNA’s çok say da orijine ı ısahiptir.
• Bir orijinde sentezin ba lad yerden ş ığıitibaren replike olan DNA parças na ıreplikon denir.
• Virus ve bakterilerde tek bir orijin bulundu undan tüm kromozom bir ğreplikondan olu ur.ş
• Ökaryotlarda ise çok say da replikon ıbulunur.
• Replikasyon için önce DNA’n n iki ipli inin orijin ı ğbölgesinden aç lmas gerekir. ı ı
• pliklerin aç lmas n kolayla t rmak için hücreler İ ı ı ı ş ıHelikaz denilen özel proteinlere sahiptirler.
• Helikazlar replikasyon kompleksinin bir parças d r.ı ı
• Bunlar DNA’ya ve ATP’ye ba l d rlar.ğ ı ı• ATP’den ald klar enerjiyi DNA’n n iki ipli i ı ı ı ğ
aras ndaki hidrojen ba lar n n k r lmas nda ve ı ğ ı ı ı ı ıipli in aç lmas nda kullan rlar.ğ ı ı ı
• plik aç l rken İ ı ı SSBP “Single Stranded Binding Proteins” denilen proteinler aç lm ı ışolan DNA ipliklerine ba lanaraktan ipli in ğ ğstabil durumda kalmas n sa larlar.ı ı ğ
• Aç lma ilerledikçe replikasyon çatal ı ıboyunca bir bask olu ur ve ipli in henüz ı ş ğaç lmayan k sm nda olu an k vr lmalar ı ı ı ş ı ıartar. (Supercoiling)
• Bu k vr lmalar ı ı Topoizomeraz enzimleri taraf ndan rahatlat l r. ı ı ı
• Bir topoizomeraz olan giraz enzimi DNA’n n tek veya çift ipliklerini keser, ık vr lma rahatlad ktan sonra aç lan yerler ı ı ı ıyeniden yap t r l r. ış ı ı ı
• Topoizomerazlar ayr ca ökaryotlarda ımitotik kromozom kondensasyonunda da görev yaparlar.
• RNA polimeraz 5-15 nükleotid uzunlu unda bir kal pğ ı
• O zaman 3’-OH grubu aç a ç kar.ığ ı• DNA polimeraz III
DNA polimerazlar• 1959’da Arthur Kornberg, bakterilerden DNA polimerazı
izole etti.• Bu enzim, nükleotidleri büyüyen tek zincirli DNA’nın 3’
ucuna atasal zinciri kalıp olarak kullanarak eklemektedir.• E.coli’de 3 tip polimeraz vardır (DNA pol I, II, ve III).
Bunlardan pol I ve pol III replikasyonda görev almaktadır.
• Hepsinin ortak özelliği;• Hiçbirisi kalıp üzerinde DNA sentezini başlatamaz• Hepsi var olan DNA ipliğinin uzamasını sağlar• Her üç enzim büyük protein yapısında olup moleküler
ağırlıkları 100.000 daltonun üzerindedir.• Her üç enzim 3’5’ ekzonükleaz aktivitesine sahiptir.
• Pol I, ayn zamanda 5’ı 3’ ekzonükleaz aktivitesi ile nükleotidlerin ayn yönde ve ıdo ru eklenmesini sa lar. ğ ğ
• Pol I, ayr ca nükleotidleri kesebilir, RNA ıprimerlerinin ay klanmas nda önemli bir ı ıözelliktir.
• Pol III’e göre daha stabildir ve daha çok bulunmaktad r.ı
• Pol II, UV gibi d etmenler taraf ndan ış ıDNA’da olu turulan hatalar n ş ıdüzeltilmesinde görev yapt ığıdü ünülmektedir.ş
• Öyleyse görevi ya am için çok önemlidir.ş
• Pol III, polimerizasyondan sorumlu ve replikasyon için gereklidir.
• Ökaryotlarda ise 6 çeşit DNA polimeraz bulunmaktadır (DNA polimeraz alfa, beta, gama, delta, zeta ve epsilon).
• Alfa,delta ve epsilon bölünen hücrelerde bulunur ve nüklear DNA replikasyonundan sorumludur.
• Beta ve zeta DNA tamirinde,• Gama, mitokondri içinde bulunur ve mitokondriyal
DNA’nın replikasyonundan sorumludur.
• Ribonükleik asit (RNA)• Hücrelerde bulunan di er bir nükleik asid çe idi de ğ ş
RNA’d r. ı• RNA’n n görevi, DNA molekülünde sakl olan ı ı
genetik bilgiyi, amino asit dizileri halinde proteine çevirmektir.
• RNA, yap s nda eker olarak riboz ta maktad r. ı ı ş şı ı• DNA’daki eker ise deoksiribozdur. ş• RNA’da da DNA’daki gibi dört çe it baz ş
bulunmaktad r. ı• Yaln z, RNA’da, DNA daki Timin baz yerine Urasil ı ı
bulunur.
• Genel olarak hücrede üç tip RNA molekülü bulunmaktad r.ı
• 1- Messenger (haberci, ulak, elçi) RNA (mRNA) : DNA’dan sentezlenmektedir (transkripsiyon-yaz lma) ve DNA’daki ıbilgileri nükleustan, sitoplazmaya ta yarak şıhücrede sentezlenecek proteinin amino asit dizisini belirler.
•
• DNA’daki bilgi, mRNA’ya üçlü bazlar halinde aktar l r. ı ı
• mRNA üzerindeki bu üçlü baz gruplar na ıkodon denir.
• Her bir üçlü kodon bir amino asidi belirlemektedir.
• Baz kodonlar, protein sentezini ba latan sinyaller olarak ı şgörev yaparken (ba latma kodonlar ), baz kodonlar ise sentezi ş ı ıdurdur (stop kodonlar ) sinyalini verir. ı
• Bir polipeptid zincirine kar l k gelen şı ıDNA parças ı sistron ad n al r. ı ı ı
• Basit ve bir tek polipeptid zinciri için ifre (kodonlar) ta yan mRNA ş şı
molekülüne monosistronik, birkaç polipeptid zinciri için sifre ta yan mRNA şımolekülüne ise polisistronik mRNA denir.
• mRNA lar n Baz Özellikleri:ı ı• a) 5’ ve 3’ uçlar farkl la m t r. ı ı ş ış ı• 5’ ucunda bir KEP (7-metilguanozin) yap s ve ı ı
3’ ucunda poli (A) kuyru u bulunmaktad r. ğ ı• 5’ KEP bölgesi protein sentezi esnas nda ı
mRNA’y ribozomlara ba lar, 3’ poli (A) ı ğkuyru u ise moleküle dayan kl l k ğ ı ı ıkazand rmaktad r.ı ı
• b) mRNA molekülleri uzun bloklar eklinde şsentezlenir.
• Genler, mRNA’ya ekzon (amino asitler eklinde şkodlanabilen bölgeler) ve intronlar yla ı(kodlanmayan) birlikte transkribe edilir ve daha sonra mRNA’n n i lenmesi a amas nda (mRNA ı ş ş ıprocessing) intronlar kesilerek aradan ç kar l r.ı ı ı
• c) Ökaryot hücrelerdeki mRNA’lar monosistronik (bir mRNA’dan bir polipeptid zinciri sentezlenir), prokaryotik hücrelerdeki mRNA’lar ise polisistroniktir.
• d) Ökaryotik mRNA’lar, prokaryotik olanlara göre daha uzun ömürlüdürler.
• 2- Transfer (ta y c ) RNA (tRNA)şı ı ı• tRNA molekülleri 70-80 nükleotitden ibaret, k sa, tek zincirli ı
moleküllerdir. • Molekül içindeki baz komplementer bazlar e le erek, ı ş ş
moleküle karakteristik yonca yaprağı eklini verir. ş• tRNA’lar n 3’ ucunda CCA baz dizisinden ibaret bir amino ı
asit ba lama bölgesi, ayr ca, mRNA’daki kodonu tan yan ğ ı ıantikodon k sm bulunmaktad r. ı ı ı
• tRNA’lar n protein sentezi esnas ndaki görevleri; ı ısitoplazmadaki amino asitleri, protein sentezinin yap ld ı ığıribozomlara ta yarak, orada bulunan mRNA’daki ifreye göre şı şbu amino asitlerin dizilimini sa lamakt r. ğ ı
• Bir antikodondaki bazlar, mRNA’n n üzerinde bulunan, ıkodondaki bazlar n tamamlay c s d rlar ı ı ı ı ı
• nsanlarda proteinlerin yap s na giren 20 çe it İ ı ı şamino asit bulunmakta ve her bir amino asidi tan yan en az bir adet tRNA molekülü ıbulunmaktad r. ı
• Baz amino asitler birden fazla tRNA ımolekülü taraf ndan tan nmaktad r.ı ı ı
• 3-Ribozomal RNA (rRNA)• Ribozomlar n yap s n olu turan majör ı ı ı ı ş
moleküllerdir. • Ribozomlar %60 rRNA ve %40 proteinden
ibarettir. • rRNA yüksek oranda guanin ve sitozin
içermesiyle, baz bile imi bak m ndan DNA ve ş ı ımRNA dan farkl l k gösterir.ı ı
• Ribozomlar hem ökaryot hem de prokaryot hücrelerde protein sentezinin yap ld ı ığıbölgelerdir.
• Bakteri ribozomlar 70 S, ökaryotik hücre ıribozomlar ise 80 S büyüklü ündedir. ı ğ
• Bu büyüklükler genelikle çökme h zlar na göre ı ı(Swedberg sabitesi) adland r lmaktad r.ı ı ı
• Hücrelerin çok say da ribozom ta mas , ı şı ıasl nda protein sentezinin hücre ımetabolizmas ndaki temel öneminin bir ıgöstergesidir. Ör. E. coli bakterisi kuru a rl n n yakla k %25’ine kar l k gelen ğı ığı ı şı şı ı20.000 civar nda ribozom ta maktad r.ı şı ı
• H zl büyüyen ökaryotik hücreler ise ortalama ı ı10 milyon ribozom içerir.
• Arada baz farklar olmakla birlikte, ökaryot ve ıprokaryot ribozomlar n n yap s benzerdir.ı ı ı ı
• Bakteri ribozomlar ı70S’ dir.
• Bunlardan büyük alt ünite 50S olup, 23S ve 5S’lik rRNA ile 31 çe it proteinden şibarettir.
• Küçük alt ünite ise 16S rRNA ve 21 protein içermektedir.
• nsanlarda;İ 80S’ lik ribozomlar,
60’lik büyük ve 40S’lik küçük subünitelerden ibarettir.
60 S’lik büyük subünite 28S, 5.8S ve 5S’lik rRNA ile 50 proteinden olu maktad r. ş ı40S’lik küçük subünitede ise 18S rRNA ve 33 protein bulunmaktad r.ı
DNA’nın nükleotid dizisi, organizmanın sahip olduğu protein moleküllerinin sentezinde bilgi kaynağıdır
DNA molekülü, sakladığı genetik bilgilerin sonraki nesillere aktarılması için kendi kopyasını oluşturur (replikasyon).
Bir protein molekülüne ait olarak DNA’da saklanan genetik bilgiler, önce bir RNA molekülünün sentezi suretiyle kopyalanır (transkripsiyon).
Transkripsiyonla RNA’ya kopyalanmış olan genetik bilgiler daha sonra okunarak bir protein molekülü haline çevrilir (translasyon).
Transkripsiyon ve translasyon olaylarının toplamı gen ifadesi (gen ekspresyonu) olarak adlandırılır.
Protein sentezine genel bakış
PROTE N SENTEZ NE GENEL BAKIİ İ Ş
