Genetik Şifre ve Protein Sentezi
DNA'da 4 çesit nükleotit bulunur. Bu nükleotitlerin 3'erli dizilimi ile 43 = 64 çeşit şifre oluşur. DNA ve mRNA'daki 3'lü nükleotit dizilerine kodon, tRNA'dakilere ise anti-kodon denir. 64 çeşit kodon, 61 çeşit anti-kodon bulunur. Kodonların 3'ü stop-kodonu (UAG,UAA,UGA) olup AA işlemez. Anti-kodon karşılıkları yoktur. Bir kodon sadece bir tür AA işleyebilir.
Protein Sentezi
Transkripsiyon (Yazılma)
DNA üzerindeki genetik bilginin RNA şeklinde yazlmasıdır. Ökaryot hücrelerde çekirdek, kloroplast ve mitokondride, prokaryot hücrelerde sitoplazmada gerçekleşir. mRNA sentezinin yapılacağı ipliğe anlamlı iplik, diğer ipliklere ise tamamlayıcı iplik denir. Anlamlı iplik 3' --> 5' şeklinde uzanır. Transkripsiyon yapılacak gen bölgesi RNA Polimeraz ile açılır, 5' --> 3' yönüde mRNA sentezi gerçekleşir. Anlamlı iplikteki başlangıç kodonu (promoter) TAC olup mRNA karşılığı AUG kodonudur. Protein sentezi AUG ile başlar, herhangi bir stop kodonuyla (stop sequence) sonlanır.
Translasyon (Okuma)
mRNA zincirindeki kodonlara uygun aminoasitler ile ribozomda protein sentezlenmesine denir. mRNA üzerinde 5' --> 3' yönünde gerçekleşir. mRNA ribozomun küçük alt birimine bağlanır. AUG kodonunun okunmasıyla ilk tRNA metiyonin aminoasidini ribozoma getirir. Diğer tRNA'lar da UAA,UGA,UAG kodonlarından herhangi biri okunana kadar ribozoma aa taşır. Ribozomda mRNA kodonları ile tRNA kodonları arasında geçici zayıf hidrojen bağları kurulur.
Not: Prokaryot hücrede replikasyon ve transkripsiyon olayları sitoplazmada, translasyon ise ribozomda gerçekleşir. Replikasyon hücrenin bölüneceğini kanıtlar. Replikasyon sırasında oluşabilecek bir hata kalıcı olabilir. Transkripsiyon ve translasyon anında oluşabilecek hatalar kalıcı olmaz, fakat yanlış tür bir protein üretimine sebep olabilir.
Santral Dogma
Hücredeki genetik bilgi akışı ve yönünü gösterir. Tek yönlüdür.
I
DNA ---> DNA (replikasyon)
II
DNA ---> RNA (transkripsiyon)
III
RNA ---> Protein (translasyon)
Polizom (Poliribozom)
Bir mRNA'nın eş zamanlı olarak çok sayıda ribozom tarafından okunmasıdır. Bu sayede aynı protein çeşidinden kısa sürede çok üretilebilir.
Not: Protein çeşitliğinde etkili faktörler:
-Şifreyi veren mRNA genlerinin nükleotit dizilerinin farklı olması.
-Proteinlerin apısındaki aminoasitlerin sayı, çeşit ve diziliş sayısı.