Protein sentezi ile ilgili soru

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Protein sentezi ile ilgili soru ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    bayrak34
    Yeni Üye


    Protein sentezi ile ilgili soru





  2. 2
    Hasan
    Özel Üye





    Cevap:
    bu bilgiler işinizi görür umarım.


    Protein Sentezi - Protein Sentezi Nasıl Gerçekleşir

    Protein biyosentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir Bu terim bazen sadece protein translasyonu anlamında kullanılsa da transkripsiyon ile başlayıp translasyonla biten çok aşamalı bir süreçtir Prokaryotlarda ve ökaryotlarda ribozom yapısı ve yardımcı proteinler bakımından farklılık göstermesine karşın, temel mekanizma korunmuştur
    Protein biyosentezi için aminoasil-tRNA'ların hazırlanmasında, ya da sentez süresince ATP ve GTP hidrolizi ile yüksek miktarda enerji harcanır Ayrıca, hücreler ürettikleri enerjinin büyük kısmını protein sentezinde görev alan yapıları oluşturmakta kullanırlar

    Bu sürecin genel hata oranı 10-4 civarındadır (her 10000 amino asitten bir hatalı yerleştirilir) Bazı antibiyotikler protein sentezine müdahale ederek etki gösterirler

    Genetik bilgi akışında sıra protein sentezine geldiğinde mesajcı RNA (mRNA)’dan başka taşıyıcı RNA (tRNA) da devreye girerek ribozomlarda protein sentezi gerçekleşir mRNA da yer alan kodonların taşıdığı genetik mesaj ribozomlarda adım adım deşifre edilerek uygun amino asitlersitoplazmasında 20 çeşit aminoasil-tRNA ların ribozomda bağlanabilecekleri çeşitli bölgeler bulunur ve amino asitlerini bırakan tRNA’lar ribozomlardan ayrılırken polipeptid zinciri de sentezlenmiş olurlar tRNA’lar üzerinde yer alan nükleotitlere antikodon adı verilir Örneğin, UUU şeklinde olan bir mRNA zincirine uyan tRNA antikodonunun nükleotid sırası AAA şeklindedir UUU şeklinde bir kodon da fenilalanin adlı aminoasitin şifresidir


    tRNA Yapısı ve Fonksiyonu





    Taşıyıcı RNA (tRNA), translasyon sırasında büyüyen polipeptid zincirine özel amino asitlerin eklenmesini sağlayan küçük bir RNA zinciridir (74-93 nükleotid) Yapısında amino asit bağlanması için bir bölgesi ve mRNA üzerindeki kodon alanına başlanmasını sağlayan antikodon alanı vardır Her tRNA molekülü sadece bir amino aside bağlanabilir fakat genetik kodun dejenere olması (yani genetik kodun aynı amino asidi belirten birden çok kodon içermesi) yüzünden farklı antikodonları oluşturan birçok tRNA tipi aynı amino asidi taşıyabilir



    Transfer RNA, mRNA’daki kodon dizisini tanımaya aracılık eden, kodonun uygun amino aside translasyonuna izin veren ve Francis Crick tarafından hipotezi kurulan "adaptör" molekülüdür Yaklaşık 80 nükleotid uzunluğunda tek zincirli bir yapıdadırFarklı tRNA bölgeleri, hidrojen bağlarıyla birbirlerine bağlanmış haldedirler tRNA'nın 3' ucu CCA nükleotid dizisine sahiptir ve burası amino asitlerin bağlandığı bölgedirAntikodonlar 3'->5' yönünde, mRNA'da kodonlar 5'->3' yönünde okunur Örneğin, antikodon baz sırası 3'-AAG-5' ise, mRNA’daki kodon 5'-UUC-3' biçimindedir mRNA’daki her bir amino asit kodonuna özgü bir tRNA olsaydı, 61 çeşit tRNA olması gerekirdi Oysa tRNA çeşidi yaklaşık 45'tir Bunun sebebinin, aynı antikodon bölgesine sahip olarak hazırlan tRNA'ların, verilen amino asitlere uyumlu olarak birden çok kodonu tanıma yeteneğinde olduğu gösterilmiştir Kodonların 3 pozisyonundaki baz ile onun antikodonundaki eşi olan 1 baz arasında standart olmayan bir baz eşleşmesi veya "oynaklık" özelliği nedeniyle bir tRNA çok sayıda kodonu tanıyabilir Bu konuda en değişken tRNA, oynak pozisyonunda inosin (I) bulunduran tRNA'lardır İnosin, 2 karbon atomunda amino grubu taşımayan bir guanin analoğudur tRNA antikodonunun oynak pozisyonundaki inosin ile adenin, sitozin veya urasil ile eşleşebilir Örneğin, tRNA antikodonu CCI olan bir tRNA, GGU, GGC ve GGA şeklindeki mRNA kodonlarına uyup, glisin amino asidini büyümekte olan protein zincirine katabilir








    Aminoasil-tRNA Sentetaz



    Kodon-Antikodon eşleşmesinden önce tRNA’nın doğru amino asidi taşıması gerekmektedir Her bir amino asidi tRNA’ya bağlayan 20 çeşit aminoasil-tRNA sentetaz enzimi vardır Bu enzimin aktif yüzeylerinden birine önce amino asidin bağlanması gerekir ATP, AMP’ye dönüşerek amino aside bağlanır ve aktive edilmiş amino asit kendine özgün enzime bağlanır Daha sonra bu enzime ve amino aside özgü tRNA enzime bağlanır ve amino asitle tRNA arasında bir bağ oluşur Bu sırada AMP de açığa çıkar tRNA ile birleşen amino asit, enzimden serbest bırakılarak sitoplazmaya geçer










    Ribozomlar



    Ribozom protein sentezinin yapıldığı, mRNA ile tRNA’lar arasındaki bağlantının kurulduğu organeldir Büyük ve küçük alt birim olmak üzere iki kısımdan oluşur, bunlar protein sentezi sirasında birleşirler Ribozom, protein ve ribozomal RNA’lardan (rRNA) meydana gelmiştir Ökaryotlarda alt birimler çekirdekçikte sentezlenir Her bir ribozomda üç bağlanma bölgesi vardır Polipeptide eklenmek için bekleyen aminoasil-tRNA, A yüzeyinde beklerken, sentezlenen polipeptid P yüzeyinde durur Yükünü boşaltan tRNA ise ribozomdan çıkmak için E yüzeyine geçer Bu işlemlerin olabilmesi için mRNA kodonları ile tRNA antikodonları arasındaki eşleşmelerin uygun olarak gerçekleşmesi gerekir Prokaryot ve ökaryot ribozomları arasında benzerliklerle birlikte bazı farklılıklar da vardır Bakterilere karşı kullanılan antibiyotiklerin bazıları spesifik olarak prokaryot ribozomlarına etki ederek protein sentezini, ve dolayısıyla bakterinin büyümesini durdururlar










  3. 3
    Hasan
    Özel Üye
    Protein sentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir. Bu terim bazen sadece protein translasyonu anlamında kullanılsa da transkripsiyon ile başlayıp translasyonla biten çok aşamalı bir süreçtir. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda ribozom yapısı ve yardımcı proteinler bakımından farklılık göstermesine karşın, temel mekanizma korunmuştur.
    Protein sentezi için aminoasil-tRNA'ların hazırlanmasında, ya da sentez süresince ATP ve GTP hidrolizi ile yüksek miktarda enerji harcanır. Ayrıca, hücreler ürettikleri enerjinin büyük kısmını protein sentezinde görev alan yapıları oluşturmakta kullanırlar.
    Bu sürecin genel hata oranı 10-4 civarındadır (her 10000 amino asitten bir hatalı yerleştirilir). Bazı antibiyotikler protein sentezine müdahale ederek etki gösterirler.
    Genetik bilgi akışında sıra protein sentezine geldiğinde mRNA’dan başka tRNA’da devreye girerek ribozomlarda protein sentezi gerçekleşir. mRNA da yer alan kodonların taşıdığı genetik mesaj ribozomlarda adım adım deşifre edilerek uygun amino asitler tRNA vasıtasıyla ribozoma getirilir. Hücre sitoplazmasında 20 çeşit aminoasit tRNA ların bağlanabilecekleri çeşitli bölgeler bulunur ve amino asitlerini bırakan tRNA’lar ribozomlardan ayrılırken polipeptid zinciri de sentezlenmiş olurlar. tRNA’lar üzerinde yer alan nükleotitlere antikodon adı verilir. Örneğin, UUU şeklinde olan bir mRNA zincirine uyan tRNA antikodonunun nükleotid sırası AAA şeklindedir. UUU şeklinde bir kodona da Fenilalanin adlı aminoasitin şifresidir.



    tRNA Yapısı ve Fonksiyonu

    Polipeptid_uzaması.jpgProtein sentezi.jpgProtein sentezi1.jpgProtein sentezi2.jpgProtein sentezi3.jpgProtein sentezi4.jpgProtein sentezi5.jpg

    tRNA yapısı


    Transfer RNA (kısaca tRNA), translasyon sırasında protein sentezindeki ribozomal bölgedeki büyüyen polipeptid zincirine özel amino asitleri ekleyen küçük bir RNA zinciridir (74-93 nükleotid). Amino asit bağlanması için bölgesi ve tamamlayıcı baz çiftleşmesi ile mRNA üzerindeki üç-baz kodon alanına karşılık gelip antikodon olarak adlandırılan üç-baz alanı vardır. Her tRNA molekül tipi sadece bir tip amino aside bağlanabilir fakat genetik kodun dejenere olması yüzünden - bu da, aynı amino asidi belirten çoklu kodonları içermesi anlamına gelir - farklı antikodonları oluşturan birçok tRNA tipi aynı amino asidi taşıyabilir.
    Transfer RNA, mRNA’daki kodon dizisini tanımaya aracılık eden, kodonun uygun amino aside translasyonuna izin veren ve Francis Crick tarafından hipotezi kurulan "adaptör" molekülüdür. mRNA'da olduğu gibi tRNA da çekirdekte sentezlenir ve sitoplazmaya taşınır. Yaklaşık 80 nükleotid uzunluğunda tek zincirli bir yapıdadır. Farklı tRNA bölgeleri, hidrojen bağlarıyla birbirlerine bağlanmış haldedirler. tRNA'nın 3' ucu ACC nükleotid dizisine sahiptir ve amino asitlerin bağlandığı bölgedir. Antikodonlar 3'--->5' yönündedir. mRNA'da kodonlar 5'--->3' yönündedir. Örneğin, antikodon baz sırası 3'-AAG-5' ise, mRNA’daki kodon 5'-UUC-3' biçimindedir. mRNA’daki her bir amino asit kodonuna özgü bir tRNA olsaydı, 61 çeşit tRNA olması gerekirdi. Oysa tRNA çeşidi yaklaşık 45'tir. Sebebi de, aynı antikodon bölgesine sahip olarak hazırlan tRNA'ların, verilen amino asitlere uyumlu olarak birden çok kodonu tanıma yeteneğinde oldukları gösterilmiştir. Kodonların 3. pozisyonundaki baz ile onun antikodonundaki eşi olan 1. baz arasında standart olmayan bir baz eşleşmesi veya Wobble özelliği nedeniyle bir tRNA çok sayıda kodonu tanıyabilir. Bu konuda en değişken tRNA, Wobble pozisyonunda inozin (I) bulunduran tRNA'lardır. İnosin, bir guanin analoğu olup 2. karbon atomunda amino grubu taşımaz. tRNA antikodonu Wobble pozisyonundaki inosin ile başarılı bir şekilde adenin, sitozin veya urasil ile eşleşebilir. Örneğin, tRNA antikodonu CCI olan bir tRNA, GGU, GGC ve GGA şeklindeki mRNA kodonlarına uyup, glisin amino asidini protein sentezine katabilir.

    Aminoasil-tRNA Sentetaz



    Aminoasil-tRNA Sentetaz




    Aminoasil-tRNA yapısı







    Kodon-Antikodon eşleşmesinden önce tRNA’nın doğru amino asidi taşıması gerekmektedir. Her bir amino asidi tRNA’ya bağlayan 20 çeşit aminoasil-tRNA sentetaz enzimi vardır. Bu enzimin aktif yüzeylerinden birine önce amino asidin bağlanması gerekir. ATP, AMP’ye dönüşerek amino aside bağlanır ve aktive edilmiş amino asit özgün enzime bağlanır. Daha sonra bu enzime ve amino aside özgü tRNA enzime bağlanır ve amino asitle tRNA arasında bir bağ oluşur. Bu sırada AMP de açığa çıkar. tRNA ile birleşen amino asit, enzimden serbest bırakılarak sitoplazmaya geçer.









    Ribozomlar



    Ribozom-tRNA bağlanması


    Ribozomlar protein sentezinin yapıldığı, mRNA ile tRNA’lar arasındaki bağlantının kurulduğu organellerdir. Büyük ve küçük alt birim olmak üzere sadece protein sentezinde birleşen iki kısımdan oluşur. Protein ve ribosomal RNA’lardan (rRNA) meydana gelmiştir. Ökaryotlarda alt birimler çekirdekçikte sentezlenir. Her bir ribozomda üç bağlanma bölgesi vardır. Polipeptide eklenmek için bekleyen aminoasil-tRNA, A yüzeyinde beklerken, sentezlenen polipeptid P yüzeyinde durur. Yükünü boşaltan tRNA ise ribozomdan çıkmak için E yüzeyine geçer. Bu işlemlerin olabilmesi için mRNA kodonları ile tRNA antikodonları arasındaki eşleşmelerin uygun olarak gerçekleşmesi gerekir. Prokaryot ve ökaryot ribozomları arasında benzerliklerle birlikte bazı farklılıklar da vardır. Prokaryot ribozomları, antibiyotiklerden büyük ölçüde etkilenirler ve protein sentezi bu sayede durmuş olur.

    Polipeptid Yapımı

    Protein yapımını (Translasyon) üç aşamaya ayırabiliriz. Başlama (Initiation), uzama (Elongation) ve sonlanma (Termination). Bazı protein faktörleriyle birlikte mRNA, tRNA ve ribozomlar translasyon için gereklidir. Enerji ise GTP (Guanosin trifosfat)’den sağlanır.


    Ribozom-mRNA birleşmesi ve tRNA oluşumu


    Protein Sentezinin Başlaması

    DNA'yı kaynak olarak kullanan RNA polimeraz enzimi tarafından üretilen mRNA molekülü, IF proteinlerinin yardımıyla önce ribozomun küçük altbirimine bağlanır. Daha sonra mRNA 5' ucundan okunmaya başlar. AUG kodonu protein sentezini başlatıcı kodondur. Bu kodona Met-tRNAi (bakterilerde fMet-tRNAf) molekülü bağlanır. Daha sonra büyük alt birim ile küçük alt birim birleşir ve protein sentezi ilerler. Gerekli olan enerji GTP’den sağlanır. Başlatıcı kodona uyan tRNA, ribozomun P bölgesine yerleşerek A bölgesine kodona uygun yeni bir aminoaçi-tRNA gelmesi beklenir.




    Polipeptid uzaması




    Uzama
    Ribozomun A yüzeyine uygun antikodona sahip tRNA gelir ve zayıf hidrojen bağlarıyla kodona bağlanır. Bu sırada 2 molekül GTP harcanır. İkinci basamakta P yüzeyde bulunan polipeptid, A yüzeyine gelen amino asit ile birleşecek biçimde ortama aktarılır. Ribozom, mRNA üzerinde 3' yönüne doğru hareket ederek A yüzeyinde bulunan tRNA ile birlikte polipeptidi P yüzeyine aktarır. P yüzeyinde bulunan tRNA ise E yüzeyine geçerek ribozomdan uzaklaştırılır. Enerji GTP’den sağlanır. Ribozom, mRNA üzerinde 5'--->3' yönünde hareket eder. Okuma ise kodon seviyesinde gerçekleşir.






    Sonlanma


    Polipeptidin serbest kalması


    Uzama, mRNA üzerinde durma kodonlarına kadar devam eder. A yüzeyine serbest bırakıcı faktörler geldiğinde okuma sonlanır. Bu faktörlerin A yüzeyine gelebilmesi için mRNA’daki kodonun UAG, UAA veya UGA şeklinde olması gerekir. Hidroliz enzimleri yardımıyla P yüzeyinde bulunan polipeptit serbestbırakılır. Böylece protein sentezi sonlanmış olur.



    Transkripsiyon

    Transkripsiyon için DNA çift sarmalının sadece bir ipliği gereklidir. Bu ipliğe kalıp iplik denir. Transkripsiyon başlatma (initiation) ile başlar. Transkripsiyonun başlangıç noktasını tayin eden RNA polimeraz enzimi DNA üzerinde belirli bir bölgeye bağlanır. Bu bağlanma bölgesine promotor denir. RNA polimeraz promotora bağlandığında, DNA iplikleri açılmaya başlar.
    İkinci aşama uzamadır (elongation). RNA polimeraz, kodlamayan kalıp iplik üzerinde dolaşırken bir ribonükleotid polimeri sentezler. RNA polimeraz kodlayıcı ipliği kullanmaz çünkü herhangi bir ipliğin kopyası, kopyalanan ipliğin komplementer baz dizisini üretir.
    Polimeraz sonlanma (termination) aşamasına geldiğinde yeni sentezlenen mRNA'nın sitoplazma ve endoplazmik retikulum dahil birçok hücre bölgesine ulaşması için değişikliğe uğraması gerekmektedir. Yıkılmasını önlemek için mRNA'ya 5' cap eklenir. Kalıp olmak ve daha sonra işlenmesini sağlamak için 3' ucuna bir poly-A kuyruğu eklenir. Ökaryotlardaki hayati önem taşıyan splicing olayı bu aşamada gerçekleşmektedir.

    Poliribozomlar



    Poliribozom


    Aynı zaman diliminde birçok ribozomun tek bir mRNA’yı okuması, aynı proteinden birçok örneğin yapılmasını sağlar. Bir ribozom mRNA üzerinde ilerlerken, diğer ribozom da mRNA’nın 5' ucuna eklenip ilerlemeye devam eder. Böyle ribozom zincirleri poliribozomları oluştururlar. Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerde bulunabilirler. Böylece kısa zamanda aynı proteinden çok sayıda sentezlenmiş olur. Proteinler sentez edildikten sonra görevlerine göre değişik işlemlerden geçerek görevli oldukları yerlere giderler.




    Sinyal Tanıma Tanecikleri


    Hücrede ribozomların bir kısmı sitoplazmada serbest halde bulunup sentezledikleri proteini sitoplazmaya verirken, bazı ribozomlar zar sistemlerine (Endoplazmik Retikulum, Golgi, Lizozom) bağlı halde bulunurlar. Ribozomların hepsinde protein sentezi sitoplazmada serbest haldeyken başlar. Sentez ilerlerken ER’ye bağlanma gerçekleşir. Büyüyen polipeptid de sinyal peptid kısmıda (20 amino asit) sentezlenince sitoplazmada bulunan SRP [Signal Recognition Particules] (Sinyal Tanıma Tanecikleri) ile birleşir. Protein sentezi ilerler ve polipeptid ER’ye bağlı kanallardan organelin boşluğuna bırakılır. Böylece sinyal, peptidler yardımıyla hedef proteinler istenen organele iletilmiş olur.

    Prokaryotik Ve Ökaryotik Hücrelerin Protein Sentezi Farkları



    Polipeptid








    Aralarında birçok benzerlik olmasına rağmen prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin protein sentezleri arasında bazı farklılıklar da vardır. Prokaryotik ve ökaryotik polimerazlar birbirlerinden farklı olduğu gibi, ribozomlar arasında da farklar vardır. Prokaryotlarda çekirdek zarının olmaması, transkripsiyon ve taranslasyonun aynı anda olmasını sağlar. Ökaryotlarda organellerin gelişmiş olması hedef proteinleri meydana getiren sinyallerin gelişmesine yol açmıştır. Bu sistemler prokaryotlarda bulunmaz.

    Nokta mutasyonu



    Nokta mutasyon






    DNA baz diziliminde nükleotidlerde oluşan değişiklikler nokta mutasyonlarını oluşturur. Üreme hücrelerinde oluşan nokta mutasyonları döllere aktarılır. Örneğin, orak hücre anemisinde hemoglobinin bir polipeptid zincirini sentezleyen geninde bir nokta mutasyonu oluşmuştur. Bu ise tek bir nükleotitte değişme (Kalıp DNA zincirinde), anormal bir proteinin üretilmesine neden olur. Timin yerine adenin girmesi, mRNA’da adenin yerine urasilin gelmesine ve bu da translasyonda valin adlı amino asitin yanlışlıkla proteinin yapısına giripmesi bu hastalığın temelini oluşturur.






    Çeşitli mutasyon tipleri vardır. DNA’ya baz ilavesi (insersiyon) ya da çıkarılması (delesyon)en zararlı iki mutasyon tipidir. Kodonların kayma sonucu yanlış okunmasına çerçeve kayması mutasyonu frameshift) denir. Baz çifti eklenmesinde, eğer üçüncü bazda bir değişme meydana gelirse çoğunlukla bir değişme olmaz. Örneğin, GGC yerine GGU olursa gene glisin amino asiti polipepti eklenmiş olur. Diğer yer değiştirmeler ise değişik biçimlerde sonuçlanabilir. Baz eklenmesi ya da çıkması ise değişik amino asitlerin eklenmesini sağladığı gibi, durma kodlarının okunmasına da sebep olabilir. Ultraviyole ışınları, X ışınları gibi iyonize radyasyon, kozmik ışınlar, radyoaktif materyallerin emisyonları gibi yüksek enerjili radyasyon, mutasyonlara neden olur. İyonize radyasyon, basit tek baz değişimlerşne sebep olabilir. Bazı mutajenik kimyasallar, etkilerini doğrudan bir bazı başka bir baza değiştirerek yaparlar. Örneğin, nitroz asidi sitozindeki amino grubunu deamine ederek Urasil oluşturur.


    Baz çifti yer değiştirmesi




    Baz çifti Eklenmesi ya da çıkarılması



    Bir Ökaryotik Hücrede Transkripsiyon Ve Translasyon









  4. 4
    bayrak34
    Yeni Üye
    Çok teşekkür ederim Hasan abi Allah razı olsun.Rabbimde sen böyle bir iyilik yaptığın için Rabbim mizanına koyup günahlarını affetsin.En güzele emanet ol...

  5. 5
    Hasan
    Özel Üye
    amin cümlemizden İNŞAALLAH.

  6. 6
    bayrak34
    Yeni Üye
    Bu arada 4 gün önce gönderdiğim konu üzerinde kelime olarak yanlış teffuz ettiğimi dile getirmiştim onu silmişsiniz sadece doğum günün kutlu olsun lafı kalmış yanliş kelime kullandım galiba bi daha olmaz

  7. 7
    Ziyaretçi
    Ben sizden birşey istiyorum.Protein sentezi ile ilgili sayısal problemler de var. Onları nasıl çözmemiz gerektiğini de anlatır mısınız?Ya da bunları hangi siteden öğrenebilirim söyler misiniz ?

+ Yorum Gönder
protein sentezi problemleri,  protein senteziyle ilgili sorular,  proteinlerle ilgili klasik sorular,  protein sentezi ile ilgili işlemli sorular
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 4 kişi