Yönetici Moleküller
DNA ve RNA olarak iki çeşidi bulunan nükleik asitler, hücrelerin en önemli ve en büyük molekülleridir.
A. NÜKLEİK ASİTLERİN YAPISI
Yönetici moleküllerin temel yapı birimine nükleotit denir. Bir nükleotid ise üç farklı molekülün bağlanmasıyla meydana gelmiştir. Bu moleküller; beş karbonlu şeker (pentoz), azotlu organik baz ve fosforik asit dir.
Nükleik Asitlerin Yapı Elemanları
Nükleotidler alt alta bağlanarak nükleotid zincirlerini meydana getirirler. Bu bağlanma şeker-fosfat bağlarıyla sağlanır.
B. DNA MOLEKÜLÜ VE ÖZELLİKLERİ
Hücrelerin yönetimini ve kalıtımını sağlayan dev moleküllerdir.
İki nükleotid zincirinin helozonik (sarmal) yapıda bağlanmasıyla oluşur.
Yapısında azotlu baz olarak Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (S) ve Timin (T) bulunur.
Çift zincirinde Adenin sayısı Timin sayısına, Guanin sayısıda Sitozin sayısına eşittir.
Çift zincirdeki Adenin ile Timin arasında iki, Guanin ile Sitozin arasında üç tane zayıf hidrojen bağı bulunur.
DNA nın Bir Bölümünün Yapısı
RNAdan farklı olarak deoksiriboz şekeri ve Timin bazı vardır.
Çekirdekte, kloroplastta, mitokondride ve prokaryot hücrelerde sitoplazmada bulunur.
DNA nın bu yapısını ilk defa 1950'li yıllarda, biyolog Watson ile fizikçi CRİCK keşfetmişlerdir.
DNA nın Eşlenmesi (Replikasyon)
DNAnın kendini eşlemesi, hücre bölüneceği zaman gerçekleşir. Bunun için, iki ipliği bir arada tutan zayıf hidrojen bağları bir fermuar gibi açılmaya başlar ve iki nükleotid dizisi birbirinden ayrılır. Sonra hücre sitoplazmasında bulunan nükleotidlerden uygun olanlar açılan noktalardan yerlerini alırlar. Replikasyon olayında nükleotidlerin bağlanması DNA polimeraz enzimiyle sağlanır.
DNA nın Kendini Doğru Olarak Eşlemesi
Böylece fermuarın sonuna gelindiğinde başlangıçtaki DNAnın aynısı olan iki yeni DNA meydana gelir.
Bu şekilde DNAnın kendini eşlemesi olayına yarı korunumlu eşlenme denir.
C. RNA ve ÇEŞİTLERİ
Bir nükleotid zincirinden oluşurlar. Yapılarında DNA dan farklı olarak Riboz şekeri ve Urasil bazı bulunur. Kendilerini eşleyemezler.
RNAların DNA üzerinden sentezine transkripsiyon denir. Transkripsiyon yapılırken DNA nükleotidlerinin karşılarına onların eşi olan nükleotidler gelerek bağlanır. Sadece Timin yerine Urasil bağlanır.
Görevlerinin farklı olmasına bağlı olarak, her hücrede üç eşit RNA bulunur.
DNA dan RNA Sentezi
1. mRNA (elçi RNA)
Sentezlenecek olan proteinin şifresini DNAdan alarak ribozoma getirir. Ribozom birimlerini aktifleştirir ve ribozomda protein sentezine kalıplık yapar.
mRNA üzerindeki nükleotidlerin üçerli olarak oluşturdukları gruplara kodon (şifre kelime) denir.
mRNA ve Kodonları
Başlangıç kodonu belli ve sabittir. Bu bütün canlılarda ve her protein sentezinde aynı olup AUG nükleotidlerinden oluşur. Durdurucu kodon üç çeşit olup, her mRNA da bunlardan birisi bulunur. Bunlar UAG, UGA ve UAA kodonlarıdır.
2. tRNA (Taşıyıcı RNA)
Protein sentezi sırasında, sitoplazmadaki amino asitleri, kendine uygun olarak bağlayıp ribozomlara taşır. Proteinlerin yapısında 20 çeşit amino asit bulunduğundan, canlılarda en az 20 çeşit de tRNA vardır.
3. rRNA (Ribozomal RNA)
Proteinlerle birlikte ribozomların yapısını oluşturur. Hücredeki RNAların en çoğu rRNAdır.
PROTEİN SENTEZİ
Ökaryot bir hücrenin hangi proteinleri sentezleyebileceğine ait bilgi çekirdekteki DNA larda saklıdır.
Proteinlerin çeşitli olması; bir proteinde bulunan amino asitlerin sayısına, çeşidine ve diziliş biçimine bağlıdır.
Protein sentez basamaklarını şöyle özetleyebiliriz:
Çekirdekteki DNA molekülünün anlamlı zinciri üzerinden mRNA sentezlenir. Bu sırada DNA daki genetik bilgiler mRNAya aktarılır. Bu olaya transkripsiyon (yazılma) denir.
Sentezlenen mRNA sitoplazmaya geçerek ribozomun küçük alt birimine bağlanır ve protein sentezi sırasında kalıp olarak görev yapar.
ATP ve enzimlerle aktifleştirilmiş olan tRNAlar kendilerine ait amino asitleri ribozoma taşırlar.
Protein sentezine başlama sinyalini mRNAdaki AUG kodonu verir. Bu kodon metionin amino asitini şifreler.
tRNAnın antikodonları ile mRNAnın kodonları geçici olarak birleşir ve bu esnada mRNAdaki bilgilerin tRNAdaki antikodonlara uygun olarak okunması başlar. Buna translasyon denir.
Protein sentezi mRNA üzerinde durdurucu kodonlar gelinceye kadar devam eder. UAG, UAA ve UGA kodonları protein sentezini durduran kodonlardır.
Durdurucu kodondan sonra sentezlenen polipeptid (protein) ribozomdan ayrılıp gerekli olan yerlerde kullanılır.
