DNA, protein sentezinde rol oynayan RNA moleküllerini ve dolayısıyla protein sentezini şifreleyerek canlıya özgü özelliklerin ortaya çıkışını sağlar.
Transkripsiyon, DNA’nın bir ipliğinin üzerindeki kodonlara uygun olarak mRNA sentezlenmesidir. DNA üzerindeki genden transkripsiyonla sentezlenen mRNA, sentezlenecek proteinin amino asit dizilişini belirler.
DNA üzerindeki gende sadece bir zincir, RNA nükleotit dizisinin sentezlenmesinde iş görür. Kalıp olarak kullanılan DNA zinciri, anlamlı zincir olarak ifade edilir. Anlamlı zincirin karşısında anti paralel uzanan DNA zinciri ise tamamlayıcı zincir olarak adlandırılır.
Transkripsiyon olayında RNA polimeraz enzimi DNA’nın ilgili gen bölgesini açarak anlamlı zincirin karşıtı olarak mRNA’nın sentezini gerçekleştirir. Sentez tamalandıktan sonra RNA polimeraz ilgili gen bölgesini tekrar sarmal hâle getirir. Transkripsiyon sırasında mRNA’da adeninin karşısına timin yerine urasil gelir (Görsel 1.24).
Üretilen mRNA, genin ifade ettiği proteinin güvenilir bir yazılımıdır. Bu yüzden transkripsiyon şifrenin yazılımı şeklinde ifade edilir. Sentezlenen mRNA, genetik bilgiyi DNA’dan ribozomlara taşır. mRNA daha sonra rRNA içeren ribozomlarla birleşir. Böylece genetik şifre ribozomlara taşınır. tRNA molekülleri de uygun amino asitleri protein sentezinde kullanmak üzere ribozoma taşır. Her bir tRNA molekülü, mRNA üzerinde bulunan kodonun tamamlayıcısı olarak görev yapan antikodon bölgesi taşır.
mRNA’daki kodonların tanınması tRNA’daki antikodon bölgeleri tarafından gerçekleştrilir. Amino asit molekülleri, özel bir enzim ve ATP yardımıyla aktifleştirilir. Aktifleşen amino asitler kendisine uygun olan tRNA’lara bağlanır. Amino asit bağlayıcı enzim her bir amino asit için farklıdır. Sadece o amino asit ve o amino asidin bağlanacağı tRNA’yı tanır.
Bir tRNA’nın antikodonu, mRNA’daki uygun kodonla birleşir. Her bir tRNA molekülüne sadece tek bir amino asit molekülü bağlanabildiği için bir kodon bir amino asidi şifreler.
Translasyon, mRNA yönetiminde gerçekleşen protein sentezidir. Translasyon olayında mRNA molekülündeki genetik bilgi, proteinin amino asit dizisinin belirlenmesiyle okunmuş olur. Okumanın yapıldığı yer ribozom organelidir.
| EK BİLGİ |
| Ribozomlar, protein sentezi sırasında tRNA antikodonlarının mRNA kodonları ile özgül çift oluşturmasını kolaylaştırır. |
Ribozomlar, amino asitlerin mRNA’daki genetik bilgiye göre birbirlerine bağlanarak protein hâline gelmesini sağlayan organellerdir. Protein sentezlenirken kodonların okunması başladığında kodonlar arasında atlama olmaz. Translasyon işlemi, durdurucu kodon gelene kadar devam eder. Genetik bilginin proteine dönüştürülme süreci, ökaryot ve prokaryot hücrelerde farklılıklar gösterir.
Prokaryot hücrelerde transkripsiyon ve translasyon olayları, sitoplazmada gerçekleşir. Ökaryot hücrelerde ise transkripsiyon işlemi çekirdeğin içinde, mitokondrinin matriksinde ve kloroplastın stromasında gerçekleşir. Daha sonra çekirdeğin içinde üretilen mRNA, translasyon olayını gerçekleştirmek için sitoplazmaya geçer (Görsel 1.25).
Bir protein zincirinin sentezlenmesi AUG kodonu tarafından şifrelenen metiyonin amino asidiyle başlatılır. Daha sonra diğer amino asitler, protein zincirine mRNA’daki kodon sırasına göre eklenir. tRNA molekülleri sayesinde zincire yeni amino asitlerin eklenmesi sağlanır. mRNA’daki kodonlar okunurken tRNA’lar tarafından taşınan amino asitler birbirine peptit bağıyla bağlanarak polipeptit zincirine eklenir. UGA, UAG veya UAA gibi durdurma kodonlarından herhangi biri protein sentezini tamamlatır.
Poliribozom (Polizom)
Poliribozom ya da polizomlar, bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun tutunmasıyla oluşan yapılardır. Polizomlar sayesinde aynı çeşit proteinden kısa sürede ve çok miktarda üretilebilir (Görsel 1.26).
