Transkripsiyon ve Translasyon: Genel Bir Bakış

Ocak 5, 2021

Translasyon kısaca, DNA’dan geçen bilgiyi haberci RNA olarak alıp peptit bağları ile birbirine bağlanmış bir dizi amino aside dönüştüren süreç demektir. Kemerlerinizi bağlayın, transkripsiyon ve translasyon hakkında farklı ve ufak bir biyoloji turuna çıkıyoruz!

Esasen bir koddan (nükleotid dizisi) başka bir koda (amino asit dizisi) bir çeviridir. RNA polimerazın mRNA sentezinin yeri olması gibi ribozom da bu hareketin yeridir. Yani ribozomda gerçekleşir. Ribozom, antikodon bölgelerinde üç tamamlayıcı baza sahip tRNA moleküllerine üç bazlık setler halinde (kodonlar olarak adlandırılır) mRNA üzerindeki baz dizisini eşleştirir. Yine, baz eşleştirme kuralı bu tanımada önemlidir (A, U’ya bağlanır ve C, G’ye bağlanır). Ribozom, mRNA boyunca hareket eder, bir seferde 3 baz çiftini eşleştirir ve amino asitleri polipeptit zincirine ekler. Ribozom “durdurma” kodlarından birine ulaştığında, ribozom hem polipeptidi hem de mRNA’yı serbest bırakır. Bu polipeptid kendi doğal yapısına dönecek ve hücre metabolizmasında bir protein görevi görmeye başlayacaktır.

Aşamaları

  1. Ribozom, belirli bir alanda mRNA’ya bağlanır.
  2. Ribozom, tRNA antikodon dizilerini mRNA kodon dizisiyle eşleştirmeye başlar.
  3. Ribozoma her yeni bir tRNA geldiğinde, taşıdığı amino asit uzayan polipeptit zincirine eklenir.
  4. Ribozom, bir durdurma sekansına ulaşana kadar devam eder, ardından polipeptidi ve mRNA’yı serbest bırakır.
  5. Polipeptit, doğal şekline dönüşür ve hücrede fonksiyonel bir protein olarak işlev görmeye başlar.

Transkripsiyon Nedir

 Protein sentezinde veya translasyonda, mRNA, tRNA ve ribozomlarla birlikte bir protein üretmek için birlikte çalışır. 
Mariana Ruiz Villarreal / Wikimedia Commons

Gen ifadesinin ilk adımına kısaca transkripsiyon denir. Transkripsiyon, tek bir DNA zincirinin tamamlayıcısı olan haberci bir RNA molekülünün oluşturulması demektir. Serbest yüzen RNA nükleotitleri, baz eşleştirme kurallarına göre DNA ile eşleştirilir. Transkripsiyonda, adenin RNA’da urasil ile eşleştirilir ve guanin sitozin ile eşleştirilir. RNA polimeraz molekülü, haberci RNA nükleotid dizisini doğru sıraya koyar ve bunları birbirine bağlar.

Aynı zamanda, dizideki hataları veya mutasyonları kontrol etmekten sorumlu olan enzimdir.

Transkripsiyonun ardından haberci RNA molekülü, RNA ekleme adı verilen bir işlemle işlenir. Haberci RNA’nın ifade edilmesi gereken proteini kodlamayan kısımları kesilir ve parçalar tekrar birbirine eklenir.

Bu sırada haberci RNA’ya ek koruyucu başlıklar ve kuyruklar da eklenir. Tek bir mesajcı RNA iplikçiğinin birçok farklı gen üretebilmesi için RNA’ya alternatif birleştirme yapılabilir. Bilim insanları, moleküler düzeyde mutasyonlar olmadan adaptasyonların bu şekilde gerçekleşebileceğine inanıyor.

Haberci RNA artık tamamen işlendiğine göre, çekirdeği nükleer zarfın içindeki nükleer gözeneklerden bırakabilir ve bir ribozomla buluşup translasyona gireceği sitoplazmaya ilerleyebilir. Gen ekspresyonunun bu ikinci kısmı, sonunda eksprese edilen protein haline gelecek olan gerçek polipeptidin yapıldığı yerdir.

Translasyonda haberci RNA, ribozomun büyük ve küçük alt birimleri arasında sıkıştırılır. Taşıyıcı RNA, doğru amino asidi ribozoma ve haberci RNA kompleksine getirecektir. Taşıyıcı RNA, mesajcı RNA kodonunu veya üç nükleotit sekansını kendi anit-kodon tamamlayıcısını eşleştirerek ve mesajcı RNA zincirine bağlanarak tanır. Ribozom, başka bir taşıyıcı RNA’sının bağlanmasına izin verecek şekilde hareket eder ve bu taşıyıcı RNA’sından gelen amino asitler, aralarında bir peptid bağı oluşturur ve amino asit ile taşıyıcı RNA arasındaki bağı koparır. Ribozom tekrar hareket eder ve artık serbest olan taşıyıcı RNA başka bir amino asit bulabilir ve yeniden kullanılabilir.

Bu süreç ribozom bir “durdurma” kodonuna ulaşana kadar devam eder ve bu noktada polipeptit zinciri ve haberci RNA ribozomdan salınır. Ribozom ve haberci RNA, daha fazla translasyon için tekrar kullanılabilir ve polipeptit zinciri, bir proteine ​​daha fazla işlem yapılması için gidebilir.

Transkripsiyon ve translasyonun meydana gelme hızı, haberci RNA’nın seçilen alternatif eklenmesi ile birlikte evrimi yönlendirir. Transkripsiyon ve translasyonda yeni genler ifade edildikçe, yeni protein sentezi gerçekleşir ve türlerde yeni adaptasyonlar ve özellikler görülebilir. Doğal seçilim daha sonra bu farklı varyantlar üzerinde çalışabilir ve türler daha güçlü hale gelir ve daha uzun süre hayatta kalır.

Translasyon Nedir

Gen ifadesinin ikinci büyük basamağı translasyon mekanizması demektir. Haberci RNA, transkripsiyonda tek bir DNA ipliğine tamamlayıcı bir iplik oluşturduktan sonra, RNA eklenmesi sırasında işlenir ve ardından translasyon için hazır hale gelir. Translasyon süreci hücrenin sitoplazmasında meydana geldiğinden, önce çekirdek gözeneklerinden geçerek çekirdekten çıkmalı ve translasyon için gerekli ribozomlarla karşılaşacağı sitoplazmaya çıkmalıdır.

Ribozomlar, proteinlerin bir araya gelmesine yardımcı olan bir hücre içindeki organeldir. Ribozomlar, ribozomal RNA’dan oluşur ve sitoplazmada serbestçe yüzebilir veya endoplazmik retikuluma bağlanabilir ve bu da onu kabaca endoplazmik retikulum yapar. Bir ribozomun iki alt birimi vardır, daha büyük bir üst alt birim ve daha küçük alt alt birim.

Translasyon sürecinden geçerken iki alt birim arasında bir haberci RNA zinciri tutulur.

Ribozomun üst alt birimi “A”, “P” ve “E” olarak adlandırılan üç bağlanma yerine sahiptir. Bu siteler, haberci RNA kodonunun veya bir amino asidi kodlayan üç nükleotitli bir dizinin üstüne oturur. Amino asitler, bir taşıyıcı RNA molekülüne ek olarak ribozoma getirilir. Taşıyıcı RNA’sının bir ucunda bir anti-kodon veya haberci RNA kodonunun tamamlayıcısı ve diğer ucunda kodonun belirlediği bir amino asit bulunur. Taşıyıcı RNA’sı, polipeptit zinciri oluşturulurken “A”, “P” ve “E” bölgelerine sığar.

Taşıyıcı RNA’sının ilk durağı bir “A” bölgesidir. “A”, aminoasil-tRNA’yı veya kendisine bağlı bir amino asidi olan bir taşıyıcı RNA molekülünü ifade eder.

Bu, taşıyıcı RNA’sındaki anti-kodonun haberci RNA üzerindeki kodon ile buluştuğu ve ona bağlandığı yerdir. Ribozom daha sonra aşağı doğru hareket eder ve taşıyıcı RNA’sı artık ribozomun “P” bölgesinde bulunur. Bu durumda “P”, peptidil-tRNA’yı temsil eder. “P” bölgesinde, taşıyıcı RNA’sından gelen amino asit, bir polipeptit oluşturan büyüyen amino asit zincirine bir peptit bağı yoluyla bağlanır.

Bu noktada, amino asit artık taşıyıcı RNA’sına bağlı değildir. Bağlanma tamamlandığında, ribozom bir kez daha aşağı hareket eder ve taşıyıcı RNA’sı artık “E” bölgesinde veya “çıkış” bölgesindedir. Daha sonra taşıyıcı RNA, ribozomdan ayrılır, serbest yüzen bir amino asit bulup tekrar kullanılabilir.

Ribozom durdurma kodonuna ulaştığında ve nihai amino asit uzun polipeptit zincirine eklendiğinde, ribozom alt birimleri parçalanır ve haberci RNA zinciri polipeptit ile birlikte salınır. Birden fazla polipeptit zincirine ihtiyaç duyulursa haberci RNA daha sonra tekrar translasyondan geçebilir ve ribozom yeniden kullanılabilir. Polipeptit zinciri daha sonra tamamen işleyen bir protein oluşturmak için diğer polipeptitlerle bir araya getirilebilir.

Translasyon hızı ve yaratılan polipeptit miktarı evrimi yönlendirebilir. Bir haberci RNA zinciri hemen translasyon edilmezse, kodladığı proteini ifade edilmez ve bir bireyin yapısını veya işlevini değiştirebilir. Bu nedenle, birçok farklı protein translasyonu olur ve bir tür, daha önce gen havuzunda bulunmayan yeni genleri ifade ederek evrimleşebilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir


Daha Fazla Bilim

Hücre Kültürü ve Teknolojileri Nedir?

Hücre kültürü, ökaryotik veya prokaryotik hücrelerin fizyolojik koşullarda büyümesini sağlayan l…

Güneş Sistemindeki Diğer Gezegenlerde Gün Batımı Ne Renktir?

Yanan bir gül ve şeftali benzeri bir gün batımı, şüphesiz ki Dünya’mızın eşsiz güzelliklerinden …

Einstein: Genel Görelilik Kuramı (İzafiyet) Nedir?

1916 yılında Albert Einstein tarafından yayınlanan genel görelilik kuramı, belli kütleye sahip c…

2020 Yılında Gerçekleşen En Önemli Bilimsel Gelişmeler

Kabul, birçoğumuz için 2020 yılı Mart ayında bitti. İçinde bulunduğumuz koronavirüs vakaları, aş…

Nitrojen Nedir: Formları ve Döngüsü

Nitrojen, hem bitkilerde hem de hayvanlarda büyüme ve üreme için gerekli olan, doğal olarak oluş…

Fiziğin Büyüsü: Yüzey Gerilimi ve Kılcallık Nedir?

Kısaca yüzey gerilimi, sıvı molekülleri arasında birbirlerine tutunmalarını sağlayan güçtür.&nbs…

2020 Nobel Fizik Ödülü: Süper Kütleli Kara Deliklerin Yerçekimi

6 Ekim 2020’de Nobel Fizik Ödülü, kara deliklerle ilgili yaptıkları yeni keşifler için iki gruba…

Aphantasia: Zihnin Gözü Kör Olduğunda

Bazı insanlar, tanıdık yerlerin, arkadaşların veya aile üyelerinin bile neye benzediklerini…

Tarantula Bulutsusu: Kalabalık Bir Mahalle

Tarantula Bulutsusu, 30 Doradus veya Tarantula Nebulası olarak da adlandırılan bu kozmik ha…

Dünyaya Yön Veren Bilim Adamları ve Buluşları

Bu yazımızda sizler için, Türk ve Dünya tarihinde yer alan önemli keşiflerde bulunmuş bazı bilim…

Copy link
Powered by Social Snap