If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Ana içerik

AP®︎/Üniversite Biyoloji

Konu: AP®︎/Üniversite Biyoloji > Ünite 6

Ders 4: Öteleme
Fen Bilimleri
AP®︎/Üniversite Biyoloji
Gen İfadesi ve Regülasyonu
Öteleme
© 2023 Khan AcademyKullanım ŞartlarıGizlilik PolitikasıÇerez Politikası

Translasyon (Özet)

Google Classroom
mRNA'nın nükleotit dizisinin, polipeptit (protein) amino asit dizisine translasyonu nasıl gerçekleşir?

Giriş

Bir saniye ellerinize bakın. Gördüğünüz kemik, deri ve kas, hücrelerden oluşmuştur ve bu hücrelerin her biri milyonlarca protein içerir1. Hatta proteinler Dünya'daki tüm organizmalar için temel moleküler ''yapı taşıdır''.
Bu proteinler hücrede nasıl üretilir? Öncelikle, protein sentezi için gerekli talimatların, bir hücrenin DNA'sında gen şeklinde ''yazılı'' olduğunu bilmelisiniz. Bu fikir sizin için yeniyse, proteinlerin temeline inmeden önce DNA'dan RNA'ya ve proteine (merkezi dogma) başlıklı bölüme göz atmanızı öneririz.
Temel olarak bir gen iki aşamalı bir süreçte protein sentezi için kullanılır:
  • 1. Aşama: Transkripsiyon. Burada, bir genin DNA dizisi RNA biçiminde ''yeniden yazılır''. Sizin ve benim gibi ökaryotlarda RNA, mesajcı RNA veya mRNA denilen son ürünü elde etmek için işlenir (ve genellikle bazı parçaları kesilir).
  • 2. Aşama: Translasyon. Bu aşamada, özel bir amino asit serisi içeren proteini (veya bir protein öbeğini/alt birimini) yapmak için mRNA'nın "şifresi çözülür".
Moleküler biyolojide merkezi dogma, bilginin transkripsiyon işlemi ile DNA'dan (genler) mRNA'ya ve daha sonra translasyon işlemi ile proteinlere aktarıldığını ifade eder.
_Görselin uyarlandığı kaynak: "Enzimlerle moleküler biyokimyanın merkezi dogması," Daniel Horspool (CC BY-SA 3,0). Uyarlanmış görsel CC BY-SA 3,0 lisanslıdır._
Bu makalede translasyonu daha yakından ele alacak ve süreçte görev alan molekülleri inceleyeceğiz.

Genetik kod

Translasyon esnasında hücre, mesajcı RNA'daki (mRNA) bilgiyi "okur" ve protein sentezi için kullanır. Aslında daha teknik olmak gerekirse, mRNA her zaman bütün proteini kodlamaz ya da protein sentezi için gerekli talimatları içermez. Ancak bunun yerine, her zaman bir polipeptit veya amino asit zinciri kodlayacağını söyleyebiliriz.
Genetik kod tablosu. mRNA nükleotidlerinin her üç harfli dizisi, belirli bir amino aside veya bir durdurma kodonuna karşılık gelir. UGA, UAA ve UAG durdurma kodonlarıdır. AUG, metiyonin için bir kodondur ve aynı zamanda da bir başlangıç ​​kodonudur.
_Görsel hakları: "Genetik kod," OpenStax College, Biology (CC BY 3,0)._
Bir mRNA'da polipeptit yapımı için gerekli talimatlar üçerli gruplar halinde okunan RNA nükleotitleridir (A, U, C ve G). Bu üçerli gruplar kodon olarak adlandırılır.
Amino asitler için 61 tane kodon vardır ve her biri proteinlerde yaygın olarak bulunan 20 amino asit arasından bir tanesini belirlemek için ''okunur''. Bir kodon (AUG) metionin amino asidini belirler ve aynı zamanda protein sentezinin başlangıcına işaret eden başlangıç kodonu görevi görür.
Amino asitleri belirlemeyen üç tane daha kodon vardır. Bu stop kodonları (UAA, UAG ve UGA) hücreye, polipeptidin tamamlandığını bildirir. Söz konusu olan kodon-amino asit bağlantıları, genetik kod olarak adlandırılır çünkü bu süreçte, hücre, bir mRNA'nın kodunu çözerek bir amino asit zinciri elde eder.
Her bir mRNA, her biri amino asitleri belirleyen kodon serileri (nükleotit üçlüleri) içerir. mRNA ve amino asit arasındaki haberleşmeye genetik kod denir.
5' AUG - Metionin ACG * Teronin GAG - Glutamat CUU - Lösin CGG -Arginin AGC - Serin UAG - Stop 3'
Görselin uyarlandığı kaynak: "RNA-kodonlar-amino asitler," Thomas Splettstoesser (CC BY-SA 4,0). Uyarlanmış görsel CC BY-SA 4,0 lisanslıdır.

Translasyona genel bakış

Bir mRNA, polipeptit sentezlemek için nasıl "okunur"? Translasyonda önemli rolleri olan iki molekül türü tRNA'lar ve ribozomlardır.

Transfer RNA'lar (tRNA'lar)

Transfer RNA'lar veya tRNA'lar, mRNA kodonlarını kodladıkları amino asitlere bağlayan moleküler ''köprülerdir''. Her tRNA'nın bir ucu belirli mRNA kodonlarına bağlanabilen ve antikodon adı verilen üç nükleotidden oluşan bir diziye sahiptir. tRNA'nın diğer ucu kodonlar tarafından belirlenen amino asitleri taşır.
tRNA'nın birçok farklı türü bulunur. Her bir tür, bir veya birkaç kodon okur ve o kodonlarla eşleşen doğru amino asidi getirir.
Ribozomlar küçük ve büyük alt birimden oluşur ve tRNA'ların bir rRNA'ya bağlanabileceği üç bölüme sahiptir (A, P ve E bölümleri). Her bir tRNA belirli bir amino asit taşır ve antikodonunun tamamlayıcısı olan bir mRNA kodonuna bağlanır.
Görselin uyarlandığı kaynak: "Translasyon: Şekil 3," OpenStax College, Biology (CC BY 4,0).

Ribozomlar

Ribozomlar polipeptitlerin (proteinlerin) sentezlendiği yapıdır. Protein ve RNA'dan oluşurlar (ribozomal RNA veya rRNA). Her bir ribozomun biri büyük, biri de küçük iki alt birimi vardır ve bunlar bir mRNA etrafında bir araya gelirler (tıpkı iki parça hamburger ekmeğinin hamburger köftesini kaplayıp bir araya gelmesi gibi).
Ribozom, tRNA'ların, mRNA şablonunda kendileriyle eşleşen kodonları bulabildiği ve amino asitlerini aktarabileceği bir dizi kullanışlı bölge sağlar. Bu bölgeler A, P ve E olarak adlandırılır. Yalnızca bu da değil; ribozomlar, aynı zamanda enzim gibi hareket ederek amino asitlerin zincir oluşturmasını sağlayan kimyasal tepkimeyi de katalizlerler.
tRNA'lar ve ribozomların yapı ve fonksiyonları hakkında daha fazla şey öğrenmek isterseniz tRNA ve ribozomlar makalesine göz atabilirsiniz.

Translasyonun aşamaları

Hücreleriniz günün her saniyesinde yeni proteinler üretir ve bu proteinlerin her biri doğru şekilde birleştirilmiş amino asit kümelerini içermelidir. Bu zor bir görev gibi görünebilir ancak ne mutlu ki hücreleriniz (hayvanlar, bitkiler ve bakterilerin hücreleri gibi) bu işi yapma konusunda yeteneklidir.
Hücrelerin proteinleri nasıl sentezlediğini görmek için translasyonu üç aşamaya bölelim: başlama, uzama (protein zincirine eklemeler yapma) ve sonlanma (bitiş).

Başlayalım: Başlama

Başlamada, ribozom okunmak için mRNA'nın ve ilk tRNA'nın etrafında (başlangıç kodonu AUG ile eşleşen metionini taşıyan) toplanır. Başlama kompleksi adı verilen bu düzenleme, translasyonun başlaması için gereklidir.

Zinciri uzatalım: Uzama

Uzama, adından da anlaşılacağı üzere, amino asit zincirlerinin uzadıkları aşamadır. Uzamada mRNA bir seferde bir kodon olacak şekilde okunur ve her bir kodonla eşleşen amino asit uzamakta olan protein zincirine eklenir.
Her seferinde yeni bir kodon açığa çıkar:
  • Eşleşen bir tRNA kodona bağlanır
  • Mevcut amino asit zinciri (polipeptit) kimyasal tepkime yoluyla tRNA'nın amino asidine bağlanır
  • Ribozom mRNA üzerinde bir kodon ileri kayar, böylece okunmak için yeni bir kodon açığa çıkar
    Uzamanın üç aşaması vardır:
    1) Yaklaşmakta olan bir tRNA'nın antikodonu, A bölgesinde görünen mRNA ile eşleşir.
    2) Yeni amino asit (A bölgesindeki) ile daha önceden eklenmiş, P bölgesindeki amino asit arasında bir peptit bağı oluşur ve polipeptit, P bölgesinden A bölgesine aktarılır.
    3) Ribozom bir kodonu mRNA'ya taşır. A bölgesindeki tRNA (polipeptiti taşıyan) P bölgesine kayar. P bölgesindeki tRNA, E bölgesine kayar ve ribozomdan çıkar.
    Reece et al.'da benzer bir şemadan uyarlanan görsel2
Uzama sırasında tRNA'lar ribozomun A, P ve E bölümleri boyunca hareket ederler. Bu işlem yeni kodonlar okunduğu ve zincire yeni amino asitler eklendiği sürece tekrar eder.
Uzama aşamaları hakkında daha fazla bilgi için translasyon aşamaları makalesine göz atabilirsiniz.

Bitirelim: Sonlanma

Sonlanma tamamlanmış polipeptit zincirinin açığa çıktığı aşamadır. Bir stop kodonu (UAG, UAA veya UGA), zinciri tRNA'sından ayıran biri dizi olayı tetikleyerek ribozoma girdiğinde başlar ve zincirin ribozomdan ayrılmasını mümkün kılar.
Sonlanmadan sonra polipeptit 3 boyutlu şekle girmeye, hücre içinde doğru yere sevk edilmeye veya fonksiyonel bir protein olarak işini yapmadan önce diğer polipeptitlerle birleşmeye ihtiyaç duyabilir.

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

Giriş Yap
Henüz gönderi yok.
İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.