PROTEİN SENTEZİ

Protein sentezi bütün canlı hücrelerde gerçekleşen metabolik bir olaydır. Proteinlerin şifresi DNA üzerinde bulunur. DNA bu şifreyi mRNA’ya aktarır ve mRNA çekirdekten çıkarak ribozoma gelir. tRNA ise mRNA üzerindeki şifrelere uygun amino asitleri sitoplazmadan ribozoma getirir böylece protein sentezlenir.

DNA üzerinde her bir amino asidin şifresi olan 3 nükleotide kodon denir. mRNA’da 3 nükleotide kodon, tRNA’da ise 3 nükleotide antikodon denir. DNA üzerindeki her biri bir proteinin şifresi olan genler bulunur. Yani 1 gen çeşidi 1 Protein çeşidinin şifresini taşır.

Bir genin üzerindeki nükleotid sayısı sabit değildir. Örneğin büyük bir proteinin şifresini taşıyan gen, küçük bir proteinin şifresini taşıyan gene göre daha çok nükleotid taşır. protein sentezi sırasında DNA şifreyi mRNA’ya aktarır, mRNA’daki şifreleri ise tRNA okur. Bu durum küçük bir gen bölgesi üzerinden yandaki şekilde özetlenmiştir (gerçekte bir gen yandaki şekilde olduğu kadar küçük değildir). Genin şifreyi taşıyan ipliğine anlamlı iplik karşı ipliğine ise tamamlayıcı iplik denir. Yani 1 gen 2 iplikten oluşur.

3 Nükleotid = 1 Kodon = 1 Antikodon = 1 Aminoasidin şifresi

n(Kodon) = 1 Çeşit gen = 1 Çeşit mRNA şifresi = 1 Çeşit proteinin şifresi

n( Gen) = DNA

DNA + Protein : Kromozom (Kromozom DNA’nın proteinle sarılmış halidir)

Kromozom > DNA > Gen > Kodon (Üçlü şifre) > Nükleotid

Bir hücrede kaç çeşit proteinin bulunabileceğini öğrenmede DNA’nın taşıdığı gen çeşidi sayısını bilmek yeterlidir. Çünkü her bir gen çeşidi 1 protein çeşidinin şifresini taşır. Yani DNA’da10.000 gen varsa bu hücrede 10.000 protein çeşidi üretilebilir demektir. En küçük gende yaklaşık olarak 1500 nükleotid bulunur. Her gendeki nükleotid sayısı aynı değildir.

DNA’da 4 çeşit nükleotid (A, T, G, S) bulunur. Bu nükleotidlerin üç tanesi bir araya gelerek bir kodunu oluşturur. Örneğin ATS, GSS, SSS v.s birer kodondur. 4 çeşit nükleotidin her 3 tanesi 1 kodonu oluşturduğuna göre bir hücrede 4³= 64 çeşit kodon bulunur. mRNA’ya ait 64 çeşit kodon bulunur. Bu kodonlardan 3 tanesi stop kodon olup amino asit şifrelemez, protein sentezini durdurur. Protein sentezinin durması için stop kodonlardan 1 tanesinin gelmesi yeterlidir. Stop kodonlara denk gelen aminoasit, tRNA ve antikodon yoktur. Yani bir hücrede 61 çeşit antikodon ve 61 çeşit tRNA bulunur. Bir hücredeki Amino asit çeşidi ise 20’dir. Protein sentezini başlatan mRNA’daki kodon AUG’dir. AUG bütün canlılarda metiyonin amino asidinin şifresidir. Stop kodonlar (Durdurucu kodon) ise UAA, UAG ve UGA’dır.

Bütün protein sentezlerinin başlaması için metiyonin aminoasidi şarttır. Ancak bazı proteinler, protein sentezi bittikten sonra metiyonini koparıp atar. Yani protein sentezinin başlaması için metiyonin şarttır ama aktif olan her proteinin yapısında metiyonin bulunmayabilir.

* İnsanlar 20 çeşit aminoasidin 12 tanesini üretir, 8 tanesini hazır alır. Hazır alınan bu aminoasitlere temel aminoasit (esansiyel) denir.

Protein Sentezinde Olayların Sırası:

1. Şifreyi taşıyan DNA bölümü açılır.
2. DNA’dan mRNA sentezlenir (Transkripsiyon).
3. mRNA çekirdekten çıkarak ribozoma bağlanır.
4. ATP harcanarak sitoplazmadaki aminoasitler önce aktifleştirilir daha sonra bu aminoasitler enzim yardımıyla tRNA’ya bağlanır.
5. tRNA aminoasitleri ribozoma taşır ve kodon antikodon kenetlenmesi olur (mRNA ile tRNA arasında geçici hidrojen bağı kurulur).
6. Aminoasitler arasında peptid bağı kurulur, bu esnada su açığa çıkar.
7. Stop kodon gelir, protein sentezi biter. Ribozomun büyük ve küçük alt birimi bir birinden ayrılır.