DNA’daki bilginin DNA’dan proteine aktarılmasına protein sentezi denir. Protein sentezi tüm hücrelerde gerçekleşir. Protein sentezi, ökaryot hücrelerde çekirdekte başlayıp sitoplazmada devam eder. Prokaryot hücrelerde ise protein sentezi çekirdek zarı olmadığından sitoplazmada başlar ve yine burada biter. Protein sentezi iki ana basamakta gerçekleşir.
- DNA’daki şifreye uygun olarak mRNA sentezinin gerçekleştiği transkripsiyon (yazılma) evresi,
- mRNA’daki şifreye uygun olarak polipeptidin sentezlendiği translasyon (okuma) evresidir.
Transkripsiyon
DNA’dan RNA polimeraz ile mRNA sentezine transkripsiyon (yazılma) denir. Transkripsiyon sırasında ilgili genin protein sentezi için gerekli şifreyi taşıyan kısmının ikili sarmal yapısı, RNA polimeraz tarafından kısmi olarak çözülür. DNA’nın iki ipliğinden RNA sentezi için kalıp görevi yapana anlamlı iplik, karşısındakine de tamamlayıcı iplik denir.
Anlamlı iplikteki nükleotitlerin her birinin karşısına mRNA sentezi için uygun nükleotit gelir. DNA’dan mRNA üretilirken replikasyondaki nükleotit eşleşmelerinden farklı olarak mRNA’da timin nükleotidi yerine urasil nükleotidi gelir. Protein sentezi daima AUG kodonu ile başlar. mRNA sentezlendikten sonra çekirdek zarındaki porlardan sitoplazmaya geçerek ribozomun küçük alt birimine bağlanır.
Translasyon
mRNA’nın çekirdekten sitoplazmaya geçerek ribozomun küçük alt birimine bağlanmasıyla translasyon başlar. mRNA’daki AUG’ye (başlatma kodonu) karşılık gelen UAS antikodonuna sahip tRNA, ATP ve enzimlerle aktifleşip Metiyonin amino asidini kendine bağlayarak ribozoma getirir. Metiyonin ribozoma getirildikten sonra ribozomun küçük alt birimi ribozomun büyük alt birimine bağlanır ve protein sentezi başlar.
| BİLİYOR MUSUNUZ ? Ribozomda tRNA ’lar üç bölgede bulunur. Bu bölgelerden birincisi tRNA ’nın ribozoma girdiği, İkincisi amino asitlerin birbirine bağlandığı, üçüncüsü ise amino asidini bırakan tRNA ’nın ribozomu terk ettiği bölgedir. |
Daha sonraki aşamada sıradaki kodonlar okunur ve bu kodonlara karşılık gelen antikodonlara sahip tRNA’lar kendi amino asitlerini getirir. Bu amino asitler arasında peptit bağları kurulur. Translasyon ve amino asitlerin birbirine bağlanması, ribozomun mRNA’nın üzerinde kayarak durdurma kodonuna gelmesiyle son bulur. Durdurma kodonuna karşılık gelen antikodona sahip tRNA bulunmadığından buraya amino asit getirilmez.
Durdurma kodonu, sonlanma faktörü adı verilen proteini bağlar. Bu proteinin etkisiyle sentezlenmiş olan polipeptit zinciri, tRNA’dan koparak serbest kalır. mRNA da ribozomdan ayrılır ve serbest kalır. Ribozom alt birimleri de birbirinden ayrılır. Ayrılan bu yapılar, protein sentezinde daha sonra tekrar kullanılabilir.
Bir protein çeşidinden çok sayıda üretilmesi gerektiğinde aynı mRNA üzerine çok sayıda ribozomun bağlanması ile oluşan yapıya polizom denir. Polizom, bir protein çeşidinden aynı anda çok sayıda üretilmesini sağlar. Üretilen protein, hücre yapısında ve hücre faaliyetlerinde kullanılır.
