Genetik Şifre ve Protein Sentezi Konu Anlatımı
Biyoloji ayt konu anlatımı, Biyoloji tyt konu anlatımı , Biyoloji yks konu anlatımı… Merhaba arkadaşlar sizlere bu yazımızda Genetik Şifre ve Protein Sentezi Konu Anlatımı hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi edinebilirsiniz.
Genetik Şifre ve Protein Sentezi
Genetik Şifre
Haberleşmeye yarayan işaretler bütününe şifre denir. Örneğin yazı dili çeşitli toplumlar tarafından farklı zamanlarda bulunmuş bir şifre sistemidir. Hücre içerisinde yaşamsal faaliyetlerin devamlılığını ve düzenini sağlayan şifreler, genlerde bulunur.
Bilgilerin yazılımında 4 harfli bir alfabe kullanılır. Her bir harf bir nükleotit çeşidini ifade eder. Harflerle ifade edilen genetik şifre (genetik kod); DNA veya mRNA’daki baz dizileri ve bu dizilere uygun şekilde sentezlenen proteindeki amino asitlerin dizilişindeki uyumu ifade eder.
Genetik şifre, yeryüzündeki tüm canlılar için evrensel olan üçlü şifreler şeklindedir. DNA, üç nükleotitten oluşan şifreler üretir. Şifreler; adenin, guanin, sitozin ve timin nükleotitlerinden oluşturulur. DNA üzerindeki bu üç nükleotitli şifreler, bir araya gelerek genleri oluşturur.
Canlı yapısında bulunan proteinlerin tümünün sentezlenebilmesi için 20 farklı amino asit gereklidir. 20 farklı amino asidi şifrelemek için en az 20 farklı şifre bulunmalıdır. Eğer her bir nükleotit, bir şifreyi ifade etseydi en fazla (41 ) 4 farklı şifre oluşurdu. Bu durum protein sentezi için gerekli olan 20 çeşit amino asidi şifrelemeye yetmezdi. Eğer şifreler, iki nükleotitten oluşsaydı en fazla (42 ) 16 çeşit amino asit için şifre üretilebilirdi. 20 çeşit amino asidin tamamı şifrelenemezdi. Sonuç olarak, 20 çeşit amino asidin tamamı ikiden fazla nükleotit taşıyan bir şifre sistemi ile kodlanabilir. Bu nedenle bir genetik şifre, 3 nükleotitten oluşmak zorundadır. Bu durum, toplamda (43 ) 64 çeşit şifrenin ortaya çıkması demektir. Bu sistem 20 farklı amino asidin rahatlıkla şifrelenebilmesini sağlar.
Genetik kod, DNA ya da mRNA’da kodon adı verilen ve üçlü nükleotit dizilerinden oluşan şifrelerle ifade edilir. Üç nükleotit içeren 64 özgül kodon ortaya çıkmıştır. mRNA’daki 64 çeşit kodondan üç çeşidi amino asit kodlamaz, bu kodonlara durdurucu ya da sonlandırıcı kodon adı verilir. Bu kodonlar, protein sentezini sonlandıran sinyallerdir. Geriye kalan 61 çeşit kodon, 20 farklı amino asidi şifrelemek için kullanılır. 20 çeşit amino aside karşılık şifrelemede 61 çeşit kodonun var olmasının nedeni ne olabilir? Bu durumun canlı için bir avantajı var mıdır? Bazı amino asit çeşitlerinin birden fazla kodonu vardır. Örneğin serin amino asidi altı farklı kodon tarafından şifrelenebilir. Metiyonin ve triptofan amino asitleri ise tek bir kodonla şifrelenir.
Amino asitlerin birden fazla kodon tarafından şifrelenebilmesi canlıyı olası mutasyonlara karşı koruyan önemli bir mekanizmadır. Örneğin serin amino asidini şifreleyen kodonlar mRNA’da UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC’dir. DNA’da AGA kodonuna sahip bir genden sentezlenen mRNA, UCU kodonunu taşır. Bu kodon serin amino asidini kodlar. Örneğin gende meydana gelen bir mutasyon sonucu AGA kodonu AGG kodonuna dönüşmüşse bu durumda genden sentezlenen mRNA’daki kodonda UCC olmuştur. Mutasyon sonucu değişen mRNA kodonu da yine serin amino asidini şifrelediği için protein sentezi sırasında herhangi bir aksaklık ortaya çıkmamıştır.Yani canlıda bu mutasyon etkisini gösterememiştir.
Protein Sentezi
DNA’daki genetik şifreye göre ribozomda amino asitlerden protein molekülü yapımına protein sentezi denir.
Genlerdeki genetik bilginin ribozomlardaki proteinlere dönüşme süreci iki ana basamakta gerçekleşmektedir.Bunlar; Transkripsiyon ve translasyondur.
Protein sentezi başlamadan önce DNA üzerinden mRNA sentezinin gerçekleşmesi gerekir. Bu sentez, RNA polimeraz enzimi tarafından gerçekleştirilir. Protein sentezi için bilgi taşıyan genin iki sarmalı RNA polimeraz tarafından kısmî olarak çözülür.
Genin iki ipliğinden RNA sentezi için kalıp görevi yapana anlamlı iplik, karşısındakine ise tamamlayıcı iplik denir. Anlamlı iplikteki nükleotitlerin her birinin karşısına mRNA sentezi için uygun nükleotit gelir. Adeninin karşısına urasil, timinin karşısına adenin, guaninin karşısına sitozin, sitozinin karşısı- na ise guanin nükleotidinin gelmesiyle anlamlı ipliğin karşısında bir mRNA zinciri sentezlenmiş olur. Bu olaya transkripsiyon denir.
mRNA, ribozomun küçük alt birimine; bağlanması ile translasyon olayı başlar.
mRNA’nın başlatma kodonu (AUG), ribozom tarafından okunur. AUG kodonunun karşılığı olan UAC antikodonuna sahip tRNA, sitoplazmada metionin amino asidini kendine bağlar. Bu sırada ATP harcanır. tRNA, taşıdığı metionin amino asidini mRNA’nın başlatma kodonuna karşılık gelecek şekilde ribozoma getirir.
İlk amino asit ribozoma getirildikten sonra ribozomun büyük alt birimi küçük alt birimine bağlanır ve böylece protein sentezi başlar.
tRNA’nın antikodonu mRNA kodonuna bağlanınca protein sentezi başlar. DNA’nın genetik şifresini ribozomlara getiren mRNA’daki şifrenin okunmasına translasyon denir.
Taşınan amino asitler arasında peptit bağı kurulur. Bu sırada her bir bağ için bir molekül su açığa çıkar. Protein sentezi mRNA üzerindeki bütün kodonlar okununcaya kadar devam eder. İşlem devam ederken durdurma kodonlarından biri geldiğinde protein sentezi biter.
