Anasayfa Kimler Online
Go Back   Masalca > Astroloji ve Bilim Bölümü > Bilim Dünyası > Biyoloji Fizik Kimya
Kayıt ol Forumları Okundu Kabul Et


Biyoloji Fizik Kimya Kimyanın Tarihsel Gelişimi, Biyoloji Dersleri, Fizik Nedir, hakkında bilgi ve daha fazlasi..



Protein Sentezi

Bilim Dünyası kategorisinde ve Biyoloji Fizik Kimya forumunda bulunan Protein Sentezi konusunu görüntülemektesiniz.
Protein Sentezi Protein Sentezi Vikipedi, özgür ansiklopedi Ribozom-tRNA bağlanması Protein sentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir. Bu ...



Seçenekler
  #1 (permalink)  
Okunmamış 07-12-2008, 17:30
Admin Admin isimli Üye şimdilik offline konumundadır
 
Standart Protein Sentezi

"Sponsorlu Bağlantılar"

 


Protein Sentezi

Protein Sentezi
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Ribozom-tRNA bağlanması

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

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 (l) 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.

Aminoaçil-tRNA Sentetaz

Aminoaçil-tRNA Sentetaz

Kodon-Antikodon eşleşmesinden önce tRNA’nın doğru amino asidi taşıması gerekmektedir. Her bir amino asidi tRNA’ya bağlayan 20 çeşit aminoaçil-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.


Aminoaçil-tRNA yapısı
Ribozomlar
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 aminoaçil-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


Protein sentezi

Gen, bir hücrede bir polipeptidin senntezinden sorumlu olan nükleotidlerden oluşmuş DNA parçasıdır. Bir gen, içinde kodlamayan intron bölgeleri bulundurur. Ayrıca bir gen içinde polipeptid sentezini idare ve kontrol eden promotor ile düzenleyici bölgeleri vardır. Bu bölgeler okunmaz, sadece gen sentezini denetler. Ayrıca genler, rRNA ve diğer RNA çeşitlerinin de sentezinden sorumludur. Yani gen, bir polipeptid ya da RNA sentezinden sorumlu bölge olarak tanımlanabilir









"Sponsorlu Bağlantılar"

 
"Sponsorlu Bağlantılar"



  #2 (permalink)  
Okunmamış 07-12-2008, 17:31
Admin Admin isimli Üye şimdilik offline konumundadır
 
Standart --->: Protein Sentezi

PROTEİN SENTEZİ


Genetik Şifrenin Çeşitliliği: Hücrenin yönetimi esnasında gerçekleşen bütün olaylarda,DNA üzerindeki şifreler kulanılır.Sitoplazmaya bilgi aktarılır.Olaylarda bu bilgilere göre düzenlenir.DNA zinciri üzerinde arka arkaya dizlmiş her üç nükleotit bir anlam ifade eder ve bir iş yatırır.İşte DNA ve RNA daki bu üçlü dizilmelere(AAG,TSA vb.)kodon ya da şifre denir.Bunu şu bezetmeyle açıklaya biliriz;Biz insanlar,aramızdaki anlaşmayı ve derdimizin ifadesini bir alfabe kulanarak yapıyoruz.Alfabemizde 29 harf vardır.harflerin birleşmesinden anlam ifade eden kelimeler,kelimerinde bir kural dahilinde dizilmesinden tam bir isde olan cümleler meydana getirilir.Ve anlatmak istediğimizi bu cümlelerle anlatırız.İşte DNA da aynene böyle bir alfabe kullanmaktadır.DNA ve RNA alfabesinde 4'er harf bulunmakta ve kural olara her kelime (kodon)3 harften oluşmaktadır.O halde DNA ve RNA daki 4'er harf üçer üçer kombinasyon yapacak olursa 4.4.4=64 tarklı kodon meydana gelir.DNA bütün mesaj ve emirleri bu 64 farklı şifreyi kullanarak verir.Kodon'lar genetik şifrenin en küçük birimidirler.RNA'daki kodonlara antikodon denilir. DNA üzerindeki kodonların kullanarak sitoplazmada protein sentezi yaptırır.Bir zincirden bir proteinin sentezi için verdiği kodonlar dizisi bir cümle gibidir.Bu bilgileri şifreli olarak alan mRNA dır.DNA,ilgili mRNA'ya adeta şu emri verir:"sana verdiğim bu şifrelere göre bana bir protein yaptır."DNA'lar bu şekilde çok farklı proteinlerin şifrelerini verebilirler.DNA'nın bir protein için kaç niklotitini kullanacağı ilgili proteinin kaç aminoasitten oluştuğuna bağlıdır.Proteinlerde ki amimoasit sayısı 9 ile 700 arasında değişebildiğinden,mRNA'ların nükleotid ve kodon sayıları da farklı olur.Mesela;9 aminoasitten meydana gelen "Vasopressin" hormonunun yapımında görevli mRNA en az 27 nükleotid ve antikodon taşır.Bunun şifresini veren DNA'nın anlamlı zincirinde ise yine en az 27 nükleotid ve 9 kodon bulunmalıdır.Özetle bir hücrede bulunan kromozomlar (DNA'lar),taşıdıkları bu kodonlar sayesinde canlı için gerekli bütün proteinlerin sentezini gerçekleştirirler.Bir bakteri olan Eşerişya coli'de yaklaşık 1000000 kodon (şifre)bulunuken bir insan hücresinde ortalama 1.850.000.000 şifre depo edilmektedir.Bu şifrelerin canlı türlerinde ki sayısı farklı olduğu gibi, çeşitleri de farklıdır.Bugün yeryüzünde bulunan 1,5 milyon canlı türü dikkate alındığında bütün canlılarda bulunan protein çeşidi sonsuzdur denebilir. DNA'daki 4 çeşit harf (A,G,C,D)'ten üçlü terkiplerle elde edilen şifre(kelime)sayısı 64'tür.Bu şifreler, protein yapısına katılan 20 aminoasiti fazlasıyla ifade edebilir. DNA'daki mRNA'ya aktarılmış veya yazılmış olan genetik şifrelere kodon denir.DNA'daki Adenin mRNA'ya aktarılırken Urasil olarak değişikliğe uğrar."Stop" yazılı üç kodon (UAG,UAA,UGA)ribozomlara protein sentezini durdurması için "sinyal veren kodonlar"'dır. AUG kodonu ise protein sentezine başlama işareti veren sinyal kodondur.

Her Canlı Hücre Protein Sentezi Yapar:bütün canlı hücrelerde gerçekleştirilen temel hayat olaylarından biri de protein sentezi'dir.Bu olay ise bütün canlı hücrelerin temel organeli olan ribozomşlarda gerçekleşir.Her canlı hücrenin yaşayabilmesi, büyüyüp gelişebilmesi için kendi enzim ve yapı maddelerini üretmesi gerekir.Bu yapı maddelerinin büyük çoğunluğu ve enzimler proteinden yapılmıştır.Hetetrof organizmalar besinlerle dış ortamdan yeterince proteini alsalar bile, bunun kendi enzim ve yapı maddeleri olarak kullanamazlar.Çünkü proteinler DNA şifrelerine göre yapılmış olup, her canlının protein yapısı farklıdır.Dolayısıyla besinlerle alınmış proteinler, başka canlıların proteinleri olup, besini alan canlının vücut yapısına uymaz.İnsanlar arasında bile protein yapılarının farklı olduğu, kan alış-verişindeki çökelmeler ve doku nakillerindeki uyuşmazlıklardan anlaşılabilir.:Hatta canlının dışardan aldığı proteinler kendi yapısına uygun olsa bile, hücrelerine bunu protein olarak dahil edemezler.Çünkü proteinler hücre zarındaki porlardan geçmeyecek kadar büyük moleküllerdir.Bu iki sebepten dolayı hetetroflar besinlerle aldıkları proteinleri, sindirimle amino asitlerine hidroliz ederler ve 20 çeşit amino asit olarak hücrelerine alabilirler. ototroflarda ise protein sentezinde gerekli 20 çeşit amino asitin tamamı hücre içinde diğer möleküllereden dönüştürülerek elde edilir.İşte;her canlı hücrenin kendi DNA şifresine göre,sitoplazmadaki amino asitleri birleştirerek kendi proteinlerini yapmalarına protein sentezi denir.Bu olayın mekanizması bütün hücrelerde aynıdır.

Protein Sentezinin Kademeleri:
Evrensel olarak gerçekleşen bu protein sentezini sıra ile izleyelim:



1.mRNA'nın Sentezlenmesi(Transkripsiyon):
Proteinlerin sentezi için gerçekleşen ilk iş, DNA'dan ilgili proteinin şifresinin mRNA'ya aktarılmasıdır.DNA'daki bilgiler mRNA'ya şifreli olarak aktarılır.Adenin karşısına Urasil, Timin karşısına Adenin, Guanin karşısına Sitozin ve sitozin karşısına Guanin gelir. Bunun için DNA nükleotid zincirlerden birisini, onun da belli bir kısmını kullanır.Diğer kısımlar başka proteinlerin şifresinde kullanılacaktır. Şifre veren DNA zincirine anlamlı zincir, diğerine ise tama mlayıcı (eş) zincir denir.

2.Bilginin Sitoplazmaya Aktarılması:
yapılacak proteinin şifreseini alan mRNA çekirdek zarındaki porlardan stoplazmaya geçer ve ribozomun küçük alt birimlerine yapışır.


3- Ribozomun Aktifleştirilmesi:
Sonra iki ribozombirimi birleşerek ribozom protein sentezine hazır hale getirilir.Protein sentezini birtek ribozom yapa bilecegi gibi bir çok ribozom bir araya gerek aynı mRNA şifresini beraber okuya bilirler.oluşan bu ribozom zincirine POLİRİBOZOM denir.


4-tRNA'ları aktifleşmesi:
mRNA bir ucuyla ribozoma yerleşince sitoplazmada bulunan tRNA'lar amino asitleri kendilerine uygun olarak baglarlar.


5-Amino Asitlerin Ribozoma Taşınması:
Kendi amino asitlerinmi baglayan tRNA lar mRNA şifre sırasına göre ribozoma gelirler.Amino asitlri tRNA ya baglayan baglar yüksek enerji baglarıdır.


6-mRNA--tRNA eşleşmesi:
İlk tRNA anti kodonu ile mRNA nın başlangıç kodonu karşı karşıya gelerek zayıf H bagları ile baglanırlar.


7-Şifrenin okunmasıtranslasyon):
Birinci tRNA nın amino asiti tRNA dan koparak kendisine en yakında bulunan iknci tRNA amino asitiyle birleşir.İlk peptit bagı kurulmuş ve ilk su molekülü açıga çıkmıştır.Böylece birinci mRNA kodunu okunmuştur.


8.Kademe:
İşi biten tRNA lar ribozpmu terk eder.Yerine bir sonraki kayar.Bir ribozoma aynı anda iki tRNA yerleşe bilir.Bu şekilde mRNA üzerindeki bütün kodonlar sıra ile tRNA larla birleşerek kendilerini okuturlar,yani amino sitlerini zircire ilave ederler.
br>
9.Kademe:
Bütün kodonları okunan mRNA,başlangıç ucndan tekrar yeni bir protein molekülünün sentezi için ribozoma girer.mRNA üzerindeki ilk şifreye başlatma kodonu denir.bu kodon bütün protein sentezlerinde AUG olup metionin amino asitini ifade eder.nükleotit dizileri UAG UGA UAA olan kodonlardan birisinin mRNA da bulunması olayın durması için yeterlidir.Bundan sonra kodon varsada okunmaz.



PROTEİN SENTEZİ

RNAdan proteine tercume (Translasyon)
RNA’daki bilginin proteine çevrilmesi işlemine translasyon denir. mRNA’da sadece dört farklı nükleotit bulunurken, proteinlerde 20 değişik amino asit bulunur. Bu nedenle, m RNA ile proteinler arasında bire bir ilişki olamaz. Genlerdeki ve dolayısıyla mRNA’daki nükleotit dizisi ile proteinlerdeki amino asit dizisi arasındaki ilişki genetik şifre’dir.
4 değişik nükleotitin 43 olası dizilimi, 64 olası kombinasyon oluşturur ki bu sayı, 20 çeşit amino asit şifresi olmaya fazlasıyla yeterlidir.
Nükleotitlerin mRNA üzerindeki üçlü dizilimlerine kodon adı verilir. Her bir kodon bir amino asidi şifreler. Bazı amino asitlerin birden fazla şifresi bulunur (kodon gevşekliği).
Formilmethionin tRNA’nın tanıdığı AUG, protein sentezinde başalama kodonu iken, UAA, UAG ve UGA kodonları dur kodonu’dur.
Kodon ve antikodon eşleşmesinde Wobble hipotezi
Bazı tRNA antikodonlarının 5’pozisyonundaki baz, kodondaki baz ile gevşek baz eşleşmesi (Wobble baz etkileşimi) yapar. Bunun amacı, bir tRNA tarafından tanınan kodonların sayısının arttırılmasıdır.

Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:338 Fig. 6-53

Bu durumda örnek verilecek olursa 5’pozisyondaki nadir bir baz olan inosin, A, C ve U ile baz eşleşmesi yapabilir. Bu nedenle bakteride 20 amino asite karşılık, 61 kodon ve yaklaşık 31 çeşit tRNA bulunur. tRNA’ların sayısı bir türden diğerine değişir. Örneğin insanda 497 tane tRNA geni bulunurken, sadece 48 değişik antikodon bulunmaktadır.

Her bir amino asit için özgül amnioaçil-tRNA sentetaz enzimi vardır
Her bir tRNA’ya doğru aminoasitin tanınıp, bağlanması gerekir. Ayrıca, bu süreç enerji gereksinen bir sentez sürecidir. Bu nedenle, her hücrede her bir aminoasite özgü aminoaçil tRNA sentetaz enzimleri bulunur. Enzim katalizli tepkimede ATP hidrolizi ile aktive edilen amino asit, tRNA’nın 3’ ucundaki adenin bazına ait riboz şekerin 3’-OH grubuna bağlanır.


Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:339 Fig. 6-56


Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:340 Fig. 6-57

Ribozom üzerinde üç bağlanma bölgesi bulunur: A, P ve E bölgeleri. A bölgesi, amino açiltRNA’nın, P bölgesi peptidil tRNA’nın bağlandığı bölge olup; E ise çıkış bölgesidir.

Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:344 Fig. 6-64

Protein sentezinde mRNA 5’®3’ yönünde okunurken, polipeptit zinciri NH2 grubundan COOH grubuna doğru sentezlenir.
Peptidil transferaztarafından gerçekleştirilen peptit bağı oluşumu 50 S de yer alır.


Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:345 Fig. 6-65

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi, her biramino asit büyüyen polipeptit zincirine, kodon antikodon arasındaki tamamlayıcı baz etkileşimi ile taşınır. mRNA üzerindeki kodon, büyüyen polipeptit zincirinde hangi amino asitin geleceğini saptar. Protein sentezi sırasında üç aşamalı bir döngü tekrara eder. I. aşamada, aminoaçiltRNA boş olan A bölgesine bağlanır. II. aşamada en son gelen amino asitle bir önceki arasında peptit bağı kurulur. III. aşamada mRNA üç nükleotit ilerler. E bölgesinden yüksüz tRNA’nın ribozomu terk etmesi ile I. aşamaya yine geri dönülür ve boşalan A bölgesine yeni bir aminoaçiltRNA gelir.
Aşağıdaki şekilde olduğu gibi protein sentezine daha ayrıntılı bakacak olursak şunları görürüz:
Her bir aminoaçiltRNA ribozoma EF-TU ve GTPkompleksi ile taşınmaktadır. Doğru tRNA’nın taşındığı durumda bir tane GTP hidroliz olmaktadır.

Molecular biology of the cell. Bruce Alberts et al. 4th ed. P:346 Fig. 6-66

mRNA üzerinde özel başlama ve bitir sinyalleri vardır.
mRNA’nın translasyonu AUG kodonu ile başlar. Bakterilerde bu kodonu formethionin tRNA tanır. Böylece tüm yeni yapılan proteinlerin son ucunda methionin amino asiti bulunur. daha sonra bu methionin özel bir proteaz tarafından koparılır. Ökaryotlardaki methtRNA ise formilsizdir.
Protein sentezi stop (UAA, UAG veya UGA) kodonlarına geldiğinde sonlanır. Release faktörleradı verilen özel protein faktörleri bu kodonları tanıyarak bağlanırlar ve protein sentezi bu noktada durur. Ribozomun büyük ve küçük altbirimleri, mRNA , tRNA’ların hepsi serbest kalır.


  #3 (permalink)  
Okunmamış 07-12-2008, 17:32
Admin Admin isimli Üye şimdilik offline konumundadır
 
Standart --->: Protein Sentezi

PROTEİN MUCİZESİ


HÜCREDEKİ EŞSİZ ÜRETİM:
PROTEİN SENTEZİ
Canlıların yaşamlarını sürdürebilmelerinde hayati bir önemi olan proteinlerin, hücre içinde üretimleri için dünya üzerindeki hiçbir üretim sistemiyle kıyaslanamayacak komplekslikte ve düzende, kusursuz bir sistem bulunmaktadır.
Bu kompleks üretim sisteminde hiçbir hataya yer yoktur. Herhangi bir aşamada meydana gelen bir aksaklık, hemen güvenlikli kontrol sistemi sayesinde düzeltilir. Böylece canlının yaşamını sürdürmesini sağlayacak olan proteinler hiçbir aksama olmadan, tam gerektiği zamanda tam gereken yerde ve şekilde üretilir.
Protein üretiminin bir diğer mucizevi özelliği de çok yüksek bir hızda gerçekleşmesidir. Örneğin 100 amino asit taşıyan bir protein molekülü, E. coli bakterisinin hücresi tarafından 5 saniyede sentezlenir. Bu öylesine büyük bir hızdır ki, böyle bir hızda bütün üretim sürecini kusursuz biçimde tamamlayabilen bir fabrika, yeryüzünde mevcut değildir. Bu hız canlı için çok önemlidir, çünkü hücrelerde canlılığın sürdürülebilmesi için her an birçok proteine ihtiyaç duyulur. 17
Protein üretimi sırasında ise birçok protein aynı anda faaliyet gösterir. Hücrelerin içinde protein üretimi için gereken bütün parçalar eksiksiz biçimde birarada çalışırlar. 80'in üzerinde ribozom proteini, 20'nin üzerinde amino asit habercisi olan moleküller, bir düzinenin üzerinde yardımcı enzim, 100'ün üzerinde son işlemleri gerçekleştiren enzimler, 40'ın üzerinde RNA molekülü olmak üzere yaklaşık 300 makromolekül, bir koordinasyon halinde protein sentezinde rol alır. 18 Büyük bir mühendis kadrosunun bile zorlukla koordine edebileceği bu kusursuz üretim, milimetrenin binde biri kadar küçük bir alanda, bundan çok daha küçük yüzlerce molekülün yoğun faaliyetiyle yaşamın devam edebilmesini sağlar. Bu üretimde görev alan moleküllerden tek bir tanesinin olmaması durumunda tüm üretim zinciri aksar. Bu da protein üretiminin canlılardaki "indirgenemez kompleks" yapılardan biri olduğunun bir göstergesidir. Yani böyle bir sistemin içinden tek bir parça dahi çıkarılsa tüm yapı bozulmaya uğrar. Örneğin sadece üretimi sonlandırma ve üretilen yeni proteini serbest bırakma elemanının (proteininin) olmaması, protein üretiminin dengesini bozmaya yeterlidir. Böylesine planlı ve toplu bir şuur içinde kendisini gösteren varoluş ancak Allah'ın yaratması ile mümkündür.
Her bir aşaması büyük bir bilgi, tasarım ve akıl üzerine inşa edilen bu yaratılış mucizesinde yer alan bazı hayranlık uyandırıcı detayları ilerleyen satırlarda okuyabilirsiniz.
Ancak bu işlemleri okumaya başlamadan önce çok önemli bir gerçeği hatırlatmakta yarar vardır. İlerleyen sayfalarda okuyacağınız üretimin elemanları, hücre içindeki organeller ve moleküllerdir. Bu moleküllerin yapısını incelediğimizde ise karşımıza çıkan daha küçük moleküller olan amino asitler ve bunların da kökeninde şuursuz ve cansız atomlardır. Karbon, hidrojen, oksijen, azot gibi atomların biraraya gelmesiyle oluşan bu topluluklar, kendilerinden asla beklenmeyecek bir akıl ve şuur ile, insanların başaramayacağı işlemleri gerçekleştirirler.
Peki ama şuursuz atomlara şuurlu hareketler yaptıran, atomları atom profesörlerinden daha başarılı kılan nedir? İşte ilerleyen satırlarda açıklanacak olan bu başarının, cansız, şuursuz atomların ve moleküllerin kendilerine ait olamayacağı, tüm bu varlıkların "gökten yere her işi yöneten" Allah'ın kudretiyle hareket ettikleridir.

ÜRETİM BAŞLIYOR: İLK SİNYAL
Vücutta herhangi bir proteine ihtiyaç duyulduğu zaman bu ihtiyacı ifade eden bir mesaj, üretimi gerçekleştirecek olan hücrelerin çekirdeklerinde bulunan DNA molekülüne ulaştırılır. Burada dikkat edilmesi gereken çok önemli bir nokta bulunmaktadır; vücutta herhangi bir protein ihtiyacı olduğunda yine protein olan bazı haberciler, nereye başvurmaları gerektiğini bilerek, tüm vücutta ilgili yeri bulabilmekte, ihtiyaç mesajını doğru yere doğru şekilde iletebilmektedirler. Bu iletişimi sağlayan protein kendisine göre karanlık bir dehliz olan vücudun içinde kaybolmadan yolunu bularak, taşıdığı mesajı kaybetmeden ya da herhangi bir parçasına zarar vermeden oraya ulaştırmaktadır. Yani her bir parçada çok büyük bir görev bilinci bulunmaktadır.
Hücre çekirdeğine gelen mesaj, bir dizi kompleks ve son derece organize işlemden sonra proteine dönüşür. Protein talebinin, vücuttaki 100 trilyon hücreden doğru hücrelere ulaşması, mesajı alan hücrenin kendisinden ne istendiğini anlayarak hemen işe koyulması ve kusursuz bir sonuç elde etmesi insanda hayranlık uyandıran olaylardır. Çünkü burada söz edilen bilinç, akıl, bilgi ve irade sahibi insanların oluşturduğu bir topluluk değil, fosfor, karbon, yağ gibi maddelerden oluşmuş şuursuz ve gözle dahi görülemeyecek kadar küçük varlıklardır. Bu moleküllerin tek başlarına haber verme, anlama ve tespit etme gibi güçleri ve iradeleri yoktur. Bütün moleküller gibi, Allah'ın onlara verdiği özel şekil ve ilham ile hareket ederek böyle şuurlu davranışlar gösterirler.
Talimatın alınmasından sonra ilk işlem, üretilmesi istenen proteinle ilgili bilgilerin DNA'dan alınmasıdır.

VE SİPARİŞ VERİLİYOR
Vücudumuzda görev yapan bütün proteinlere ait bilgiler hücre çekirdeğinde yer alan DNA molekülünde depolanır. Yani bir protein üretileceği zaman, bu proteinle ilgili bilgiler DNA'dan alınır. Ancak bunun için DNA'nın, ihtiyaç olan protein hakkındaki bilgiyi tam ve doğru olarak anlaması ve doğru bilgiyi vermesi gerekir. Tıpkı üretim yapacak olan bir kimyagerin, bu üretim sırasında kendisine gerekli olacak hammaddeleri ve üretimi yapmak için ihtiyaç duyduğu tüm teknik bilgileri yetkili bir yere başvurarak talep etmesi gibi� Bir kimyager bunu karşısındaki kişi veya kurumdan yazılı veya sözlü olarak talep eder; işte DNA'dan da bir proteinin formülünü talep etmek için özel bir lisan kullanılır. Bu lisan 4 harften oluşan bir alfabeye sahiptir.


Yandaki şekilde vücudumuzun bilgi bankası olan DNA'nın yapısı görülmektedir. DNA molekülü 4 farklı nükleotidin farklı sıralamalarla ardarda gelerek dizilmesinden oluşur. Bu moleküllerin sıralamaları canlıların kullanacağı tüm proteinlerin yapısıyla ilgili bilgileri oluşturur.
DNA molekülü 4 farklı nükleotidin farklı sıralamalarla ardarda gelerek dizilmesinden oluşur. Bu dört faklı nükleotid sahip oldukları baz moleküllerinin adlarıyla anılırlar; A (Adenin), G (Guanin), C (Citosin) ve T (Timin). Bu moleküllerin sıralamaları canlının kullanacağı bütün proteinlerin yapısının nasıl olması gerektiğine dair bilgiyi oluşturur. Yani her insanın hücrelerindeki DNA'da kendisine ait her özelliği meydana getiren proteinlerin bilgisi, 4 harfli özel bir alfabe ile yazılmıştır ve bu bilgiler bir kütüphane dolusu ansiklopediye sığacak kadar çoktur.
Milimetrenin binde birinden daha küçük bir alanda böyle ciltlerce ansiklopediye sığacak bilginin şifrelenmesi olağanüstü bir durumdur. Bu bilgi, yazılı hale getirildiğinde, 500'er sayfalık 1000 ansiklopedi uzunluğunda olacaktır, ki bu büyüklükte bir eser henüz yazılmamıştır. Bu kodlama dünyaca ünlü Britannica Ansiklopedisi'nin 20 katı kadar uzunluktadır. 19 Günümüzde bilgi saklanması için çok yüksek kapasiteli bilgisayar çipleri tasarlanmıştır. Halen farklı şifreleme sistemleriyle bu kapasiteyi artırmak için çok yüksek maliyetli çalışmalar yapılmaktadır. Ancak DNA molekülünde protein bilgilerinin şifrelenmesi yeryüzünde üretilmiş hiçbir teknoloji ile kıyaslanmayacak kadar üstün bir kapasite ile yapılmıştır. Öyle ki, kapladığı alanda maksimum bilgiyi şifreleme kapasitesine sahiptir. 20 Böyle kusursuz bir bilgi depolama sisteminin tesadüfen oluştuğunu söylemek ise büyük bir mantık hezimetidir.
Hücre içindeki işlerin aksamaması, ihtiyacın doğru karşılanması, kısacası hücre yaşamının devam edebilmesi için doğru proteinin üretilmesi çok önemlidir. Bu yüzden hangi proteinin üretilmesi gerektiği ile ilgili mesaj alındıktan sonra DNA'dan doğru bilginin seçilerek alınması gereklidir. Peki bu seçimi kim yapacaktır?
Bir protein üretileceği zaman, RNA polimeraz isimli enzim, DNA'dan, üretilecek protein için gerekli olan bilgileri seçer ve kopyalar. Enzim dediğimiz bir atom topluluğunun, böyle bir bilinç göstermesi kuşkusuz büyük bir mucizedir.
Hayati bir öneme sahip bu üretimi yapmak için gereken hammadde, yıllar süren eğitim hayatından sonra, yıllar süren bir bilimsel geçmişe sahip, deneyimli, akıllı, tecrübeli, görebilen, duyabilen bir bilim adamı değil, şuursuz atomların birleşiminden oluşmuş bir moleküldür. Bu hayati önem taşıyan seçme işlemini yapan, yine mükemmel bir yapıya sahip bir protein olan RNA polimeraz enzimidir. Bu enzimin yaptığı iş son derece zordur. Herşeyden önce, 3 milyar harften oluşan DNA molekülünün içinden, üretilecek proteinle ilgili gerekli harfleri seçip alması gerekmektedir. Polimeraz enziminin 3 milyar harften oluşan DNA molekülünün içinden, birkaç satırlık bir bilgiyi bulup çıkarması, 1000 ciltlik bir ansiklopedinin herhangi bir sayfasına saklanmış, birkaç satırlık özel bir yazıyı hiçbir tarif olmadan o anda bulmaya benzer.
DNA'nın sahip olduğu bilgi olağanüstü bir bilgidir. Bu, 1 nanometrelik yani metrenin milyarda birinden daha az bir alana, 20 ciltlik bir ansiklopedinin sığdırılması anlamına gelir. İnsanın ise, böyle bir bilgi depolama sistemini üretebilmesi bir yana, tam olarak kavrayabilmesi dahi mümkün olmamıştır. DNA'daki bu bilgi depolanması ile aynı prensibi kullanmaya çalışan bilgisayar teknolojisi sayesinde, bilgileri depolayan mikroçipler üretilmiştir. Ancak bu mikroçiplerin, DNA'daki kapasiteye yaklaşmaları söz konusu dahi değildir. Bu, üzerinde düşünülmesi gereken önemli bir konudur. Bilindiği gibi, insan DNA'sında yer alan bilgilerin okunması için dünya çapında yürütülen İnsan Genomu Projesi (Human Genom Project) dahilinde, dünyanın önde gelen yüzlerce bilim adamı, en gelişmiş ve en yüksek teknoloji ile donatılmış laboratuvarlarda, 10 yıldır geceli gündüzlü çalışarak DNA'daki bilginin bir kısmını okuyabilmiştir.
İnsanoğlu yıllardır en ileri teknolojiyi kullandığı halde DNA'yı okumayı 2000 yılında başarabilmiştir. Oysa gözle görülemeyecek kadar küçük, gözü, beyni, eli olmayan proteinler milyarlarca yıldır bu işlemi her an kusursuzca yapmaktadırlar. Üstelik büyük kısmını sadece okuyabilmişler, hangi harflerin hangi protein veya gen için kullanıldığını henüz belirleyememişlerdir. Buna karşın, vücudumuzda 100 trilyon hücrenin içinde, her an trilyonlarca RNA polimeraz enzimi, DNA'daki bilgiyi baştan sona okumakta ve üstelik kendisinden istenen bilgiyi eksiksiz, hatasız ve kusursuz bir şekilde çıkartıp verebilmektedir. Bu büyük bir hız, beceri, akıl, bilgi, araştırma, şuur isteyen görevi yerine getiren ise, şuursuz atomların biraraya gelmeleri ile oluşan bir moleküldür. Evrimcilerin böyle bir sistemin yıldırımların, sarsıntıların etkisiyle tesadüfler sonucunda meydana geldiğini iddia edebilmeleri ise son derece şaşırtıcı bir olaydır.
Polimeraz enziminin üretilecek olan proteinle ilgili bilgiyi DNA molekülü üzerinde bulduktan sonra çok önemli bir görevi daha vardır. Şimdi önemli bir şuur alameti ve beceri daha göstermeli, bu bilgiyi üretim yerine gidecek şekilde kopyalamalıdır.

SİPARİŞ FİŞİ KOPYALANIYOR
Sipariş fişinin, yani DNA'dan alınan bilginin doğru olarak kopyalanması çok önemlidir. Çünkü üretim boyunca kullanılacak bütün bilgiler bu sipariş fişi üzerinden okunur. Bu fişin kopyalanması sırasında meydana gelebilecek tek bir hata dahi canlı için ölümcül olabilir. Örneğin kanda dokulara oksijen taşımakla görevli olan hemoglobin proteininin amino asit diziliminde bulunan 600 amino asit içinden tek bir tanesinin yerinin değişmesi, hemoglobinin apayrı bir yapıya sahip olmasına ve görevini yapamamasına neden olur. Bu şekildeki bozuk hemoglobinler oksijen taşıyamadıkları için Akdeniz anemisi olarak bildiğimiz ölümcül hastalık ortaya çıkar.
YANLIŞ KOPYALAMA KANSER SEBEBİ

Son zamanlarda kanser araştırmacıları kanser oluşumunda hücre içinde yanlış üretilen proteinlerin önemli rol oynadığını ortaya çıkardılar. DNA'nın kopyalanması sırasında yanlış kopyalanan genler yanlış proteinlerin üretilmesine neden olurlar. Bu buluş ilk defa mesane kanseri araştırmalarında ortaya çıktı. Bu bölgedeki hücrelerde DNA'da bulunan 5000 basamaklı özel bir genin tek bir basamağında yanlış kodlanmasının hücreyi bozduğu anlaşıldı. (Robert A. Weinberg, One Renegade Cell, How Cancer Begins, s. 42, 1998 Basic Books,1st Ed.New York) Bu hatalı genlerin üreteceği proteinler yanlış bilgilerle üretildikleri için, hücreye yarar sağlayacağına zarar vermektedirler. Kopyalama işleminin başlaması için çok önemli bir engel aşılmalıdır. DNA molekülünün merdiven gibi birbirine dolanmış kollarının kopyalama işlemi için ayrılmaları gerekir. Bu ayrılma işleminde yine RNA polimeraz enzimi iş başındadır. RNA polimeraz, kodlanacak genin başlangıcından 35 harf öncesine bağlanarak, sarılmış merdiven gibi olan DNA'nın basamaklarını bir fermuarı açar gibi açar. Bu açılma çok hızlı yapılır. Öyle ki, bu hızdan dolayı DNA'nın ısınıp yanma tehlikesi oluşur. Ama sistem öylesine mükemmel düzenlenmiştir ki, bu tehlike de düşünülmüştür. Önceden alınan bir dizi tedbir sayesinde yanma tehlikesi ortadan kaldırılır; özel bir enzim sanki oluşabilecek tehlikenin farkındaymış gibi, gidip DNA'nın açılmış olan sarmalının iki ucunu tutarak bu sürtünmeye izin vermez. Ve yine özel enzimler DNA'nın açılması sırasında birbirine dolaşmasını önlerler. Bu enzimler olmasa "mesajcı RNA" olarak adlandırılan sipariş fişinin kopyalanması mümkün olmaz. Çünkü fermuar gibi açılan DNA sarmalının kolları kopyalama işlemi başlamadan tekrar birbirine dolanır ve sürtünmeden dolayı DNA'nın yapısı bozulur. Görüldüğü gibi, her aşamada onlarca enzim ve protein yer almakta ve hepsi birbiri ile büyük bir uyum içinde görevlerini eksiksizce yerine getirmektedirler.
Burada bir kez daha hatırlatmakta yarar vardır: Bu bilgileri okurken, bunları yapanların belirli sayıda atomun birleşmesinden meydana gelmiş olan şuursuz moleküller olduğunu unutmamak gerekir. Enzim de protein de bu moleküllerdir. Bu moleküllerin her biri üstün bir ilimle ve görev bilinci ile donatılmış olarak görevlerini yerine getirmektedirler.
Alınan bu özel tedbirlerden sonra aşılması gereken birkaç engel daha vardır. Örneğin istenilen proteinin amino asit dizilimini içeren bilgi büyük DNA molekülünün herhangi bir bölgesinde bulunabilir. Bu durumda farklı yerlerde bulunan bilgileri, yani amino asit dizilimini işaret eden şifreleri kopyalamak için polimeraz enzimi ne yapacaktır? DNA'yı koparamaz, istemediği şifrelerin üzerinden atlayamaz. Doğrudan aynı hat üzerinde devam ettiğinde gereksiz bilgileri de kopyalayacak ve istenilen protein oluşmayacaktır.
Bu sorunun çözümü için olağanüstü şuurlu bir olay daha gerçekleşir ve DNA kopyalama işlemine yardım etmesi gerektiğini düşünmüş gibi, bükülerek, istenmeyen şifre dizisinin olduğu bölümü dışarı doğru kıvırır. Böylece ardı ardına okunması gereken, ama arada başka şifreler de olduğu için birbirlerinden uzak kalan şifre dizilerinin uçları birbirleri ile birleşir. Böylece kopyalanması gereken şifreler tek bir hat üzerine gelmiş olur. Bu şekilde polimeraz enzimi sipariş fişini üretilecek protein için kolayca kopyalayabilir.
Kimi zaman istenmeyen şifrelerin elenmesi için bir başka yöntem daha kullanılır. Bu yöntemde ise, RNA polimeraz enzimi, gereksiz şifreler de olmak üzere geni baştan sona kopyalar. Daha sonra, olay yerine gelen "spliceosome" enzimleri, gereksiz şifreleri bir halka şeklinde "büker ve atarlar". Bunun gerçekleşmesi için bu enzimlerin, ellerindeki reçete ile DNA'dan kopyalanan bilgileri kıyaslayıp, gerekmeyenleri tespit etmeleri gerekir. Sizin elinize harflerle dolu upuzun iki tane liste verilse ve bunların arasında gereksizleri tespit edip atmanız istense, bunun için ikisini dikkatlice inceleyip, satır satır kontrol etmeniz gerekir. Bunun için hem harfleri tanımanız, hem istenen bilginin ne olduğunu bilmeniz, hem de neyi ne için yaptığınızın bilincinde olmanız gerekir. O nedenle herhangi bir biyoloji kitabında ya da belgeselde "seçer, büker ve atar" şeklinde bir cümle görmek insanları aldatmamalıdır. Çünkü burada kıyas yapan, tespit eden, inceleyen, ayıran, seçen, büken ve atan karbon, asit ve fosfat gibi cansız ve şuursuz maddelerin biraraya gelmesiyle oluşan beyni olmayan, görmeyen, duymayan maddelerdir.

Orijinal DNA parçası

RNA transkripti

Ayrılacak parça belirleniyor

Ayrılma

Birleşme
Bazen bir proteine ait bilgi DNA'nın farklı yerlerinde olabilir. Böyle bir durumda RNA polimeraz enzimi geni baştan sona kopyalar. Ve daha sonra "spliceosome" isimli enzimler gelerek istenmeyen bölgenin iki ucunu birbirine değdirecek şekilde kopyalanan zinciri bükerler. Bu işlemin sonucunda istenmeyen ve bükülen bölge zincirden kopartılıp atılır. Bu işlemlerin yerine getirilmesi için enzimlerin büyük bir şuur ve akıl göstermeleri gerekir. Ellerindeki reçetedeki milyonlarca harf içinden gerekli olanları hatasızca tespit edip ayıklayabilecek kadar dikkatli olmalıdılar. Şuursuz atomlardan oluşan küçük bir molekülün böyle olağanüstü bir akıl göstermesi sonsuz kudret sahibi olan Allah'ın varlığını ve yaratışındaki mükemmelliği gösterir.
DNA'dan sipariş fişininin kopyalanması sırasında gerçekleşen şaşırtıcı ve olağanüstü olaylar bunlarla da bitmez. Kopyalamayı birilerinin durdurması gerekmektedir, aksi takdirde polimeraz enzimi, geni baştan sona kopyalar. Proteini kodlayan genin sonunda, o genin bittiğini gösteren bir kodon vardır. (DNA'daki şifreyi oluşturan nükleotitlerin her üçlü grubuna kodon denir.) RNA polimeraz durdurucu kodona geldiğinde, kopyalama işlemini durdurması gerektiğini anlar ve üzerinde protein için gerekli mesajı taşıyan mesajcı RNA ile DNA'dan ayrılır. Ancak bu noktada yine çok dikkatli davranılır. Çünkü mesajcı RNA hücre çekirdeğinden çıkıp, üretimin yapılacağı ribozoma gidene kadar bir hayli yol katedecektir. Bu esnada üzerindeki mesajın hiçbir zarar görmemesi gerekir. Bu nedenle, hücre çekirdeğinden bazı özel enzimlerin koruması altında çıkar.

KOPYALANAN BİLGİNİN ÜRETİM MERKEZİNE ULAŞTIRILMASI
Hücrede protein üretimi için gerekli olan bilginin DNA'da bulunmasından ve kopyalanmasından sonra şimdi de bu bilginin proteinin üretileceği fabrika olan ribozomlara ulaştırılması gereklidir. Her hücrede bulunan bu organeller çekirdekteki DNA'dan oldukça uzakta ve hücrenin bütün sitoplazmasına (hücre içi sıvısına) dağılmış haldedirler. Bu fabrikalara üretim siparişleri eksiksiz bir biçimde süratle ulaştırılmalıdır. Mesajcı RNA (mRNA), yolunu şaşırmadan ve hücrenin içinde bulunan birçok organel ve molekül arasında hiç tereddüt etmeden ribozomu bulur. mRNA ribozomu bulduğunda onun dış kısmına bir hat şeklinde yerleşir. Bu şekilde artık üretilmek istenilen proteinin amino asit dizilimine ait bilgi üretim merkezine doğru biçimde ulaşmıştır. Bir proteinin üretilmesi için kopyalanan mRNA ne yapmaları gerektiği, ne zaman başlayıp ne zaman bitmesi gerektiği bilgilerini de taşır. Dolayısıyla bu talimat ribozoma ulaştığında, üretilecek protein için gerekli olan amino asitlerin ribozoma getirilmesi için hücrenin diğer bölgelerine mesajlar gönderilmeye başlanır. 21

HAMMADDELER ÜRETİM MERKEZİNE DOĞRU YOLA ÇIKIYOR
İşte protein üretimindeki mükemmel organizasyon mucizelerinden biri de bu noktada gerçekleşir.
Proteinin bilgilerini taşıyan mesajcı RNA ribozoma yerleştikten sonra başka bir RNA türü olan "taşıyıcı RNA" (tRNA) devreye girer. Bu RNA molekülü de DNA'daki bilgilere göre özel olarak üretilir. Bu RNA'lar sadece protein üretiminde hammadde olarak kullanılacak amino asitleri ribozoma taşımak üzere görevlendirildikleri için taşıyıcı olarak adlandırılırlar. Bu RNA'lar, bir fabrikadaki üretime hammadde taşıyan özel nakliye araçları gibidir. Ama bu özel taşıyıcı RNA'ların nakliye sisteminde çok farklı bir özellik vardır.



Protein sentezi sırasında DNA'yı oluşturan alfabenin, proteini oluşturan alfabeye tercüme edilmesi gerekir. Örneğin oldaki yazı sağdaki protein diline çevrilmelidir.
Daha önce de bahsedildiği gibi, her canlı hücresinde 20 çeşit amino asit vardır. İşte bu 20 çeşit amino asitin, yani hammaddenin her biri kendisine özel bir nakliye aracı tarafından taşınır. 22 Amino asitlerin kendilerini taşıyacak olan tRNA'ya bağlanmaları da bir seri karmaşık işlem sonucunda gerçekleşir. Her amino asit çeşidini aktive eden özel bir enzim vardır. Aynı enzim hem amino asiti aktifleştirir hem de amino asitin tRNA'ya bağlanmasını sağlar. Buna göre enzimin (amino asit sentetaz) hem amino asite, hem de tRNA'ya bağlanabilecek yapılarının olması gerekir. Görüldüğü gibi, her aşamada içiçe geçmiş birçok işlem ve görevi olan birçok parça bulunmaktadır. Bunlardan tek bir tanesi dahi olmadığında, canlının yaşamı devam edemeyecek kadar hasar görebilmektedir. Örneğin amino asitleri aktive eden ve tRNA'ya bağlayan bu özel enzimler olmadığı takdirde protein sentezi için gerekli olan amino asitler ribozomlara ulaştırılamayacaktır. Dolayısıyla, tüm bu sistemin önceden tasarlanması ve ihtiyaç duyulan malzemenin de belirlenerek, bu sistemle birlikte yaratılması gerekir.
Ribozoma tRNA tarafından getirilen her amino asit, mRNA'nın belirlediği üretim hattında belirli yerlerde işlenmelidir. Üretim boyunca tek bir amino asitin bile yanlış bir birimde işlenmesi proteini işe yaramaz bir molekül haline getirmeye yeterlidir. Oysa bu işlem bütün canlı hücrelerde kusursuz bir biçimde işler. Nakliye görevini yapan her tRNA, getirdiği her amino asiti üretim talimatında belirtilen yere götürür ve üretimdeki işleyişin bozulmamasını sağlar. Üretim talimatı ise bilindiği gibi mRNA'da kayıtlıdır. Bu şuursuz moleküllerde görülen kusursuz disiplin anlayışı, bilinçli ve sorumluluk sahibi olduklarını gösteren tavırlar, her birinin üstün bir akıl ve güç sahibi olan Allah'a boyun eğdiklerinin ve O'nun kontrolü ile hareket ettiklerinin çarpıcı bir göstergesidir.

ÜRETİMDEN ÖNCE YAPILMASI GEREKEN TERCÜME
Artık sipariş, yani üretilecek proteine ait bilgi ve gerekli hammaddeler hazırdır. Sipariş fişi üretimde bir hat boyunca yer alacak bütün makinelere iletilmiştir. Ortada aşılması gereken bir problem daha vardır. Üretim bilgisi, yani sipariş, daha önce bahsettiğimiz şekilde DNA'da özel bir dilde yazılmıştır. Ve üretim özel bir dilde yazılan bu bilgiye göre yapılmalıdır. Fakat hammadde olarak kullanılan amino asitlerin dizilimleri başka bir dildedir. Karşılaşılan bu problemi şöyle ifade edebilriz. Sipariş fişindeki yazılı emir, DNA'yı oluşturan şifrenin dilidir, yani 4 harfli bir alfabeden oluşan özel bir dilde yazılmıştır. Üretilecek olan proteinlerin dili de 20 harfli bir alfabeden oluşan bir başka dildir. (proteinleri oluşturan amino asitler 20 çeşit olduğu için) İşte bu lisanın farklılığı gibi, DNA'dan gelen üretim bilgisi amino asitlerin anlayacağı dilden değildir. Sonuç olarak, DNA'dan gelen bilgiye hangi amino asitin denk geldiğini anlayabilmek için, DNA'daki dilin diğerine tercüme edilmesi gerekir.
Ribozom fabrikası yaşamın sağlıklı biçimde devam etmesi için bu problemi en mükemmel şekilde çözen bir mekanizmayla donatılmıştır. Çözüm olarak üretim sırasında fabrikada yani ribozomda farklı iki dil arasındaki tercümeyi yapan bir tercüme sistemi yaratılmıştır. Kodon-antikodon metodu olarak adlandırılan bu tercüme sistemi şu andaki en gelişmiş bilgisayar merkezlerinden çok daha üstün bir şekilde, adeta bu iki dilde uzmanlaşmış bir tercüman gibi çalışır. DNA'nın özel lisanı ile yazılmış olan dört harfli protein bilgilerini 20 harften oluşan protein diline çevirir. Böylece hangi amino asitlerin yan yana dizileceğini ifade etmiş olur. Sonuçta da istenilen proteinin doğru bir şekilde üretilmesini sağlar. İlerleyen satırlarda detaylarına yer vereceğimiz bu çeviri işlemindeki hatasızlık kuşkusuz çok dikkate değerdir. Bir hücrenin, dolayısıyla canlıların yaşaması için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir veya iki yanlışlığa yer olabilir. İnsanların yaptığı hiçbir teknolojik ürün veya konusunda en uzman ve en dikkatli bir insan, protein gibi yaklaşık 200 romana eşdeğer bir yazıyı bu kadar hatasız ve kusursuz çevirip yazamaz. 23

"KODON-ANTİKODON" YANİ "ANAHTAR-KİLİT" METODU
Bu metod sayesinde tercüme sistemi amino asitleri birleştiren üretim merkezinin hiç hata yapmamasını sağlar. Ribozomdaki birleştirme merkezine önceden yerleşip sipariş bilgisini taşıyan mRNA ile bir ucunda amino asit taşıyan tRNA anahtar-kilit gibi karşı karşıya gelirler. mRNA'daki her üç harf bir "kodon" yani bir kilit sayılır. tRNA'nın üç boyutlu şekli artı işaretine benzer. Bu artı şeklindeki yapının üst ucuna taşıdığı amino asit bağlıdır. Taşıyıcı RNA'nın bu kilidini açabilecek özellikte olan alt ucu da bir antikodon yani bir anahtar olarak tam karşısına geçer. Ribozomun üretim için kullandığı bu özel tercüme sistemi sayesinde proteinler kusursuz biçimde bir zincir gibi üretilir. Tercüme sisteminin bu metodla beraber en iyi şekilde çalışabilmesi için ribozom, her biri beraberce uyum içinde çalışan yüzün üzerinde yardımcı molekül kullanır. Bu moleküller üretim yerine gönderilen özel RNA'lardır ve bunların çoğu özelleşmiş proteinlerdir. 24 Bu RNA'lardan en önemlileri mesajcı RNA'nın ribozoma getirdiği üretim bilgisinin taşıyıcı RNA tarafından anlaşılmasını ve diğer bir dilde okunmasını sağlayan "ribozomal RNA"dır. Hazırlanan bu mekanizmaların her biri tercüme işleminin hatasız yapılması ve sonucunda doğru proteinin üretilmesi için kusursuz bir biçimde çalışırlar.
DNA dilinin protein bilgilerine dönüşmesi için, mRNA ile tRNA, anahtar ve kilit gibi karşı karşıya gelirler. mRNA'daki her üç harf bir kilit sayılır. tRNA'nın bu kilidi açabilecek özellikte olan alt ucu da bir anahtar olarak tam karşısına geçer.

FABRİKADA ADIM ADIM
Üretimin en önemli işlemi şüphesiz amino asitlerin hatasız bir şekilde birleşmelerinin sağlanmasıdır. Bu birleştirme işlemini meydana getiren olayları şöyle özetleyebiliriz:
Protein sentezi sırasında gerçekleşen bu olayların belirli zaman aralıklarıyla olması gerekmez. Aynı zamanda bütün işlemler eksiksizce büyük bir süratle yerine getirilebilir. Örneğin genellikle mRNA iplikçiğinin diğer ucu hala DNA'ya bağlı olarak siparişi kopyalamaya devam ederken, bir yandan da tercüme işlemi devam eder. 27 Hatta tek bir mRNA iplikçiği, farklı noktalarda üretimin başlaması için birçok farklı ribozoma, yani fabrikaya bağlanabilir ve sipariş vermeye devam edebilir. Ve her bir ribozom aynı mRNA iplikçiğinde siparişi farklı bir amino asit zinciri üretebilir. Aynı şekilde proteinlere ait siparişler mRNA tarafından, aynı anda DNA molekülünün birden fazla bölgesinde kopyalanabilir. 28 Son derece kompleks ve çok aşamalı bir işlemi aynı anda birkaç yerde sürdürebilmek büyük bir dikkat ve beceri gerektirir. Üstelik tek bir hata dahi yapılmaması şarttır. Akıl ve bilinç sahibi bir insanın aynı anda kaç işe dikkatini verebileceği, aynı anda kaç ürünün üretilmesi ile ilgilenebileceği düşünüldüğünde, bir molekülün sahip olduğu üstün nitelikler daha da iyi anlaşılmaktadır.

DNA'dan kopyalanan protein bilgisi mesajcı RNA (mRNA)
1. Amino asitlerin birleştirileceği bölgeye, yani ribozoma önce üretim bilgisini taşıyan mesajcı RNA gelir. Ardından amino asit hammaddelerini taşıyan taşıyıcı RNA'lar da bu bölgeye gelir.

2. "Kodon-antikodon" metodu sayesinde, tercüme sistemi birleştirme işlemi sırasında hata yapılmamasını sağlar. Bu metoda göre mesajcı RNA ile bir ucunda amino asit taşıyan taşıyıcı RNA anahtar-kilit gibi karşı karşıya gelirler. Mesajcı RNA'daki her üç harf bir "kodon" yani kilit sayılır. Taşıyıcı RNA'nın bu kilidini açabilecek özellikte olan ucu da anti-kodon yani anahtar olarak tam karşısına geçer.

3. Mesajcı RNA ile taşıyıcı RNA'nın karşı karşıya geldiği yerde ribozomal RNA devreye girer. Ribozomal RNA'nın iki özel bölümü vardır. Ribozomal RNA'nın küçük bölümüne mesajcı RNA, büyük olana da taşıyıcı RNA yerleşir. tRNA ve mRNA'nın bağlanacakları bölümde uyuşmalarını sağlayacak özel mekanizmalar vardır, bu nedenle yerlerine kolaylıkla yerleşirler. Bu, çok önemli bir konudur. Herşeyden önce ribozom daha ilk yaratılırken, tRNA ve mRNA'nın varlığından haberdar olan, onların özelliklerini ve ribozomu bir amaç için kullanacaklarını bilen bir güç, ribozomda uygun yerleri de yaratmıştır. Bunların aşama aşama meydana gelen tesadüfi değişikliklerle bu kadar kusursuz bir uyum göstermeleri kesinlikle mümkün değildir. Ayrıca bu detaylı tasarım ve ince hesaplar bu kadarla da kalmaz. Taşıyıcı RNA'ların bağlandığı bölüm için de iki özel kısım bulunur. 25 Bu iki kısmın birincisini ribozoma yeni gelen tRNA kullanırken diğerini işi bittiği için ribozomdan ayrılacak olan tRNA kullanır.

4. Tercüme işleminin başlaması için siparişin üzerinde bulunan "başlatma kodonu" adı verilen özel bir kodonun karşısına, taşıyıcı RNA tarafından üretilmek istenilen proteinin ilk amino asiti getirilir. Ribozom, üretilecek proteine ait bu ilk kodonun bilgisini almadan üretime başlamaz. Bütün proteinlerin başlatma kodonu aynıdır; metiyonin. 26
5. Birleştirme merkezinin bu başlatma kodonunu tanımasından sonra her protein için özel belirlenmiş olan "kodonlar" yani "sipariş bilgileri" birbiri ardınca okunmaya, yani tercüme edilmeye başlar.
6. İlk olarak başlatma kodonu tercüme birimi olan ribozomal RNA'daki küçük bölüme bağlanır. Sonra ribozomal RNA sipariş bilgisini taşıyan mRNA üzerinde bu kodonu geçerek hareket eder.
7. Aynı anda tRNA, üzerinde yazılı antikodon şifresi ve taşıdığı amino asitle beraber ribozomdaki yerini alır. İşi biten amino asit ile ribozoma yeni gelen amino asit birbirlerine peptid bağı ile bağlanırlar.

8.Sonra ilk gelen tRNA ribozomu terk eder ve ikinci tRNA kendisine bağlı olan iki amino asitle beraber birinci kısımdan ikinci kısma geçer.

9. Ribozoma gelen bir sonraki tRNA, yine tRNA'ların bağlandığı büyük bölümün birinci kısmına bağlanır. Birinci ve ikinci tRNA'nın amino asitleri, bu yeni gelen üçüncü tRNA'nın amino asidine bağlanır.
10-Bu bağlanma işlemi olduktan sonra ikinci tRNA da ribozomdan ayrılır.


11- Aynı anda birinci kısımda bulunan üçüncü tRNA da kendisine bağlı olan üç amino asitle beraber ikinci kısma hareket eder. Ribozomal RNA bu işlemlere mRNA iplikçiğindeki sipariş boyunca devam eder.


12. Bu işlem ribozomal RNA'nın mRNA'daki durdurma kodonunu tanıyınca sonra erer.
Şimdi biraz durup düşünelim; yukarıda kısaca özetlenen bu sistem, tesadüfen oluşmuş olabilir mi? Yani şuursuz milyonlarca atom biraraya gelerek, böylesine üstün şuur gerektiren bir sistemi tasarlayıp, bunun için de doğa olaylarının tesadüfen kendilerine isabet edip, bu sistemin oluşmasını beklemiş olabilirler mi? Tüm evrendeki bütün atomlar biraraya getirilse ve bu atom yığınına fiziksel ve kimyasal ne türlü işlem yapılırsa yapılsın, şuursuz, bilgisiz, iradeden yoksun atomların bu kadar kusursuz bir organizasyon oluşturmaları kesinlikle imkansızdır.
Dahası, bu organizasyon bu kadarla da bitmez. Çünkü henüz son kontroller yapılmamıştır. Üretim bittikten sonra yapılacak son işlem, oluşan amino asit zincirinin sıralamasının ve diğer özelliklerinin üretilmek istenilen proteinin dizilimi olup olmadığının kontrol edilmesidir.

KALİTE KONTROL
Daha önce de belirttiğimiz gibi, hücrelerin ihtiyaç duyduğu proteinlerde en ufak bir hata olduğunda hücre içindeki birçok mekanizma çalışamaz hale gelir. Bu şekilde de hücre yaşamını devam ettiremez ve hatta birçok durumda canlının kendisinde ciddi hastalıklar meydana gelir. Bugün birçok hastalığın kalıtımsal nedenlerden kaynaklandığı bilinmektedir ve bunun nedeni bu aşamalardan birinde meydana gelen hatalardır. Hücre ve proteinler ise, sanki bu işlemlerin canlı için önemini biliyorlarmış gibi, son derece titiz davranırlar ve sentez sırasında belirli aşamalarda onları tekrar tekrar kontrol ederler. 29
Tek bir proteinin üretimi sırasında yapılması gereken kontrol işlemi için birçok enzim çalışır. Bu enzimler bir fabrikanın kalite kontrol departmanı gibidir. Çünkü her enzim, ürün hakkında çok detaylı bilgiye sahip olmalı ve üretimin her aşamasından haberdar olmalıdır. Aksi takdirde ortaya çıkan ürünü gereği gibi kontrol edemez. İlginç olan ise, üretilen proteinin kalitesini kontrol edenlerin yine proteinler olmasıdır. Kendi başına bir iradesi olmayan atomlardan oluşan bu moleküllerin kendilerinin özelliklerini dahi bilme ve tanıma imkanları yoktur. Zaten onlar da ancak bu sistem düzenli bir şekilde işlediği takdirde devamlı olarak ortamda bulunabilirler. Öyleyse şuursuz atomlardan oluşan proteinler bu kontrolü nasıl yapabilirler? Sahip oldukları akıl, bilinç, bilgi ve organizasyonun gerçek sahibi kimdir? Elbette ki bu soruların cevabı çok açıktır. Her bir atom, Allah'ın kendisini yarattığı yapıya ve şekle uygun olarak hareket etmektedir.

  #4 (permalink)  
Okunmamış 07-12-2008, 17:32
Admin Admin isimli Üye şimdilik offline konumundadır
 
Standart --->: Protein Sentezi

SİPARİŞ YERİNE TESLİM EDİLİYOR
Bütün bu kontroller tamamlandıktan sonra artık protein kullanıma hazırdır. Proteinler kullanılacağı yere doğru yola çıkacaktır.
Üretimin bu aşamasına kadar olan tasarım mühendisliği protein kullanım yerine ulaşana kadar devam eder. Üretilen çok kıymetli protein molekülleri hiç zarar görmeden kullanım yerine kadar götürülmelidir. Ama nasıl?
Bu sorunun cevabı hala tam olarak anlaşılmamıştır. Fakat bilindiği kadarıyla bu süreç insanı hayrete düşürecek derecede komplekstir. 30
Protein üretildikten sonra da hücre içindeki yoğun faaliyet devam eder. Protein ya özel taşıyıcılarla hücre dışına çıkarılır ve vücutta kullanılacağı yere götürülür ya da ihtiyaç duyulana kadar depolanmak ve paketlenmek üzere golgi cisimciğine bırakılır.
Hücre içinde üretilen proteinler, üretilip oldukları yerde bırakılmazlar. Aksi takdirde sürekli üretim yapan, ancak ürettikleri atıl kalan bir sistem oluşurdu. Ancak canlılıktaki tüm diğer sistemlerde olduğu gibi protein üretiminde de eksiksizlik ve kusursuzluk vardır. Sonuç olarak üretilen her protein, kullanılacağı veya kullanılacağı zamana kadar depolanacağı ilgili yere yine çok özel yöntemlerle taşınır. Örneğin hücre dışına gönderilecek proteinler, enerji üretmekten sorumlu organel olan mitokondride kullanılacak proteinler, çekirdekte kullanılacak proteinler hep farklı mekanizmalar kullanılarak yerlerine gönderilirler. Proteinlerin kullanım yerlerine taşınmalarında devreye giren bu özel mekanizmalar ve yollar proteinlerin "hedeflenme sistemleri" olarak anılır. 31 Hangi proteinin nereye gideceğini bilmesi başlı başına bir mucize iken, gideceği yere göre ulaşım aracı belirlenmesi, paketlenmesi, ulaşım sırasında zarar görmemesi için enzimlerle desteklenmesi daha da şaşkınlık yaratan bir mucizedir.
Bu konu üzerinde uzun yıllar çalışan ve bu çalışmaları ile 1999 Nobel ödülünü alan David Sabatini ve Günter Blobel yeni üretilen proteinlerin hedeflerine ulaşabilmeleri için özel bir amino asit diziliminden oluşan bir "sinyal dizilimi" taşıdıklarını ve yerlerine ulaştıklarında ise bu sinyalden ayrıldıklarını büyük bir hayretle keşfettiler. 32 Bu sinyal sayesinde hedefe doğru yola çıkan proteinin yolculuk sırasında daha fazla yardıma ihtiyacı vardır. Yeni üretilmiş birçok protein hücre içinde birçok moleküler makina ile karşılaşır. Bu makinelerden bazıları proteini tutar ve ulaşması gereken yere kadar götürür. Örneğin endoplazmik retikulum ve golgi cisimciği proteinleri gideceği yere kadar yönlendiren önemli organellerdir. Örneğin garbagease proteini üretildikten sonra 0.00025 santimetrelik bir yolculuk yapar. Sitoplazmadan lizozoma doğru olan bu yolculukta, güvenliğinin sağlanması için düzinelerce farklı proteinin çalışması gereklidir. 33
Yerinizde otururken bütün hücrelerinizin aynı anda bütün bu işleri yaparak ne kadar meşgul olduğunu bir düşünün. Tek bir hücrenin yüzlerce makine kullanarak yaptığı bu üretimi trilyonlarca hücreniz aynı anda yaptığı halde vücudunuzda hiçbir hareket hissetmez ve hiçbir ses duymazsınız. Dahası, genel hatlarıyla anlatıldığında dahi sayfalarca süren, sözlü olarak anlatıldığında saatlerinizi alacak olan bu üretim, sadece 10 saniye veya en fazla bir iki dakika sürer. Dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta ise bu sistemin, gözle görülemeyecek kadar küçük bir yerde sürdürülüyor olmasıdır. Canlılığın tesadüfen oluşan proteinlerden meydana geldiği iddiasını bütün yaratılış gerçeklerine rağmen sürdürmeye çalışan evrimci bilim adamları gerçekte bu kadar kompleks bir yaratılış karşısında tesadüfün hiçbir anlamı olmadığını bilirler. Evrimci biyolog Prof. Muammer Bilge, tek bir tesadüfe dahi izin veremeyecek kadar mükemmel çalışan bu sistem karşısındaki evrimci çaresizliği şöyle ifade etmiştir:
Bütün bu sonuçları lazım geldiği gibi sağlayabilen, kendisi için tehlike ve kayıp yaratmayan, çıkmaz sokaklara girmeyen hücrede, protein sentezi endüstrisi, diyebiliriz ki, çok mükemmel bir organizasyonla ve kusursuz bir önceden görüşle yürütülmektedir... Hücrede bütün bunlar böyle olur. Fakat nasıl becerilir, nasıl başa çıkılır? Henüz bunu tam olarak anlayamıyoruz. Sadece sonuçları görüyoruz ve sonuçları sağlayan mükemmel organizasyonun ancak bazı noktalarını fark edebilmiş bulunuyoruz. 34
Evrimci bilim adamları, yaptıkları gözlem ve araştırmalar sırasında karşılaştıkları olağanüstü tasarım karşısında hep yukarıdakine benzer şekilde "çok mükemmel bir organizasyon", "kusursuz bir önceden görüş" gibi ifadeler kullanırlar. Ancak bu mükemmelliğin, kusursuzluğun nasıl meydana geldiğini kendi teorileri ile açıklayamazlar. Nitekim bunun kendileri de farkındadırlar ve bu yüzden bu olağanüstü olayların nasıl meydana geldiğini "henüz bunu anlayamıyoruz" diyerek çaresizliklerini dile getirirler. Oysa şuursuz atomların bu kadar mükemmel bir üretim organizasyonunu oluşturup yürütemeyecekleri açıkça ortadadır. Her atomun Allah'ın aklı, ilhamı ve gücü ile hareket ettiği kesin bir gerçektir.

PROTEİN SENTEZİNİN GÖSTERDİĞİ ÖNEMLİ BİR GERÇEK

Protein sentezinin aşamalarına baktığımızda dikkatimizi çeken konulardan biri, tek bir protein molekülünün üretilmesi için yüzlerce farklı protein ve enzime ihtiyaç olduğudur. Bunların yanısıra yine birçok molekül ve iyon da hazır bulunmalıdır. Peki öyle ise, ilk protein nasıl oluşmuştur?

Bir proteinin üç boyutlu görünümü
İşte bu, evrimcilerin en önemli çıkmazlarından biridir. Evrimci biyolog Carly P. Haskings American Scientist dergisinde yayınlanan bir makalesinde evrimin bu çıkmazını şöyle ifade etmiştir:
... Fakat biyokimyevi genetik sayesinde evrimle ilgili birçok önemli soru hala cevaplanamamıştır... Bütün canlılarda, hem DNA eşleşmesi, hem de üzerlerindeki şifrelerin proteinlere çevrilmesi oldukça spesifik ve uygun enzimler sayesinde olmaktadır. Aynı zamanda bu enzim moleküllerinin yapıları da tam olarak bizzat DNA tarafından belirlenmektedir. İşte bu gerçek, evrimde çok esrarlı bir problemi ortaya çıkarmaktadır. Acaba evrim olayında, şifrenin kendisi ve bu şifrenin içinden de proteinlerin sentezinde gerekli olan diğer enzimler beraberce mi ortaya çıkmıştır? Bu bileşiklerin olağanüstü karmaşıklığı ve sentezlenmeleri için aralarında hiç aksamayan bir koordinasyonun olma zorunluluğu göz önüne alındığında, söz konusu zaman çakışmasından bahsetmek çok saçma olmaktadır. Bu soruya Darwin'in görüşleri dışında cevap aramalıyız. Çünkü söz konusu durum özel yaratılışı öngören çok güçlü bir delil oluşturmaktadır. 35
Bu bilim adamının da belirttiği gibi, protein sentezinin oluşabilmesi için, hücre içindeki tüm sistemin birlikte var olması gerekir. Bu sistemin parçalarından biri dahi eksik olduğunda protein üretilemez ve dolayısıyla yaşam sürdürülemez. Evrimciler ise, önce proteinlerin sonra da proteinlerin tesadüfi birleşimleri ile hücrelerin oluştuğunu iddia ederler. Ancak çok açıktır ki, bu parçalardan biri olmadan diğeri kesinlikle oluşamamaktadır. Bu ise, Haskings'in de itiraf ettiği gibi, Allah'ın tüm canlıları, tüm sistemleri ile birlikte yarattığının açık bir delilidir. Allah'ın kusursuz yaratışı Kuran'da şöyle bildirilir:
O Allah ki, yaratandır, (en güzel biçimde) kusursuzca var edendir, şekil ve suret verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakimdir. (Haşr Suresi, 24)

Protein


Protein hakkinda ne düsünüyorsunuz? Protein kas yapisini olusturdugundan bir cogumuz icin protein canliligi ve dayanikliligi animsatir. Bu düsünceden dolayi bol miktarda protein yemenin bireyi daha güclü yapacagina inanilir. Yüksek proteinli, düsük CHO'li dietler her grup insan icin vazgecilmez olmustur. Ancak bu kadar fazla protein tüketmek bireyi daha güclü veya zeki mi yapar, peki bu kadar fazla protein tüketiminin saglik acisindan herhangi bir riski var midir?
Protein'in rolü
Proteinler vücutta bircok fonksiyonu yerine getirirler. Vücut fonksiyonlarini regule etmede önemli rol oynarlar ve yapisini olustururlar. Diger yönden zor durumda kalindiginda vücuda enerji de saglarlar. Proteinler hücrelerden tutunda bireyin sacina, derisine ve kaslarina kadar vücudun tüm yapisini olusturur. Kas yapisini olusturmasi yaninda, kasin konstraksiyon mekanizmasinda da rol alir. Hormonlar, enzimler, antikorlar, kan molekülleri protein yapilidir.
Protein Gereksinimi
Amerika' da yasayan insanlar günde 100 gramdan daha fazla protein alirlar, bu deger alinmasi gereken miktarin tam 2 katidir. Alinmasi gereken günlük protein miktari kilo basina 0.8 gramdir. Saglikli 70 kilo agirligindaki bir erkegin günlük ihtiyaci 56 gramken, saglikli 57 kilo gelen bir kadinin ihtiyaci 45 gramdir. Protein gereksinimini hesaplamak icin kullanilan diger yol ise toplam kalori alinimindaki yüzdesidir. Toplam kalorinin %60-65'i CHO'dan, %10'u proteinden ve %30'dan daha az kismi ise yagdan karsilanir. Diger bir deyisle, günde 2000 kalori alan bireyin 50 gram kadar protein almasi gerekir. ( 2000 kalori . %10 = 200 kalori, proteinde gram basina 4 kalori vardir, 200 / 4 = 50 gram protein)
Proteinin her tipi birbiriyle özel kombinasyon ve sirayla bagli 20 degisik amino asitten olusur. Bunlardan 9 tanesi esansiyel amino asittir. Esansiyel amino asitler insan vücudunda yapilamazlar ancak dietten karsilanirlar. Hayvansal kaynakli besinlerde neredeyse tüm esansiyel a.a 'ler bulunur ancak bu bitkisel kaynakli besinler icin söz konusu degildir.
Protein fazlasi ne yapilir?
Protein tüketildiginde, amino asitlerine ayristirilir, absorbe edilir ve vücudun ihtiyacina göre yeni protein sentez edilir. Eger ihtiyactan daha fazla tüketilirse hem enerji olarak kullanilir hem de CHO veya yag sentez edilir. Amino asitlerden CHO veya yag sentez edildiginde, vücut her a.a grubundan bir nitrojen aciga cikarmalidir. Sonra bu nitrojen üreye katilacagi karacigere gönderilir. Fazla protein tüketen insanlarda daha fazla böbrek yetmezligi riski olusur.Bunun nedeni bir hipoteze göre söyle aciklamistir: yüksek proteinli dietlerin böbreklere zarar vermesi ve/veya daha fazla calismasina neden olmasi. Yüksek proteinli dietler idrar yoluyla kalsiyum kaybina sebep oldugundan osteoporoz riskini da artirir. Ayrica fazla protein alinimi sivi ihtiyacini da artirir söyle ki protein yaga veya CHO'a oranla ****bolize edilmesi icin 7 kat daha fazla su gerektirir. Fazla su alinimi fazla idrara cikmayla sonuclanir bu durum ise su kaybini dramatik sekilde artirir. Sivi kaybi yüksek proteinli diete baslayan bireylerde belirgin sekilde kilo kaybinin bir numarali sebebidir.
Fazla miktarda protein iceren dietler ayni zamanda fazla kalori ve yagda icerir bu yagin cogunlugu sature yagdir. Fazla miktardaki sature yag kalp hastaligina ve krizine davetiye cikarir. CHO, protein, yag kökenli olursa olsun enerji fazlasi yag olarak depolanir. Anlasiliyor ki daha fazla kas yapmak icin protein tüketimini artiran birey kasdan daha fazla yag kazanir.
Sonuc
Protein tüketiminin toplam kalori tüketiminin sadece %10'unu olusturmasi en iyi izlenecek yoldur. Mercimek, soya fasülyesi gibi baklagiller ayrica bugday, yulaf ezmesi gibi tahillarda protein acisindan zengindirler. Eger hayvansal kaynakli ürünler tüketiliyorsa az yagli et, ve deniz ürünleri tercih edilmelidir.

  #5 (permalink)  
Okunmamış 07-12-2008, 17:32
Admin Admin isimli Üye şimdilik offline konumundadır
 
Standart --->: Protein Sentezi

Bütün canlı hücrelerde meydana gelen en önemli özümleme olayıdır.
· Aminoasitlerin ribozomlarda birleştirilerek protein yapılmasıdır.
· Bir a.a da aminoasit ve radikal grup bulunur.
· 20 çeşit a.a vardır.Aminoasitlerde çeşitliliği radikal grub belirler.
· Aminoasitler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanırlar.
· İki a.asitin birleşmesine dipeptit denir.
· aa + aa + aa + aa + aa + ........... + aa =PROTEİN + (n-1)H2O
PROTEİN SENTEZİ MEKANİZMASI
1) Çekirdekte,DNA'nın anlamlı zincirinden mRNA sentezlenir.Buna transkripsiyon denir.Bu işte RNA polimeraz enzimi görevlidir.
2) mRNA ribozomun küçük alt birimine bağlanır.Büyük alt birim ile küçük alt birim birleşir ve ribozomlar aktif hale geçerler.
3) mRNA' daki kodonlar ribozom tarafından okunur.Buna translasyon denir.
4) mRNA' daki kodonlara göre, ATP ve enzimlerle aktifleştirilmiş olan tRNA' lar kendilerine ait a.a'leri ribozoma taşırlar.
5) Protein sentezine başlama sinyalini AUG kodonu verir.
6) Ribozoma gelen a.a'ler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanırlar.
7) Protein sentezini UAG,UGA ve UAA kodonları durdurur.Çünkü bu kodonlara karşılık gelen a.a yoktur.
· Bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun bağlanması ve mRNA' nın okunması olayına polizom denir.Eğer sentez hızlı yapılacaksa polizom yoluyla sentez yapılır.
· Polizomlar protein büyüklüğünü ve çeşitliliğini etkilemez.
· Proteinlerde çeşitliliği :
1) a.a sıra,sayı ve çeşidi 2) tRNA sıra,sayı ve çeşidi 3) mRNA sıra,sayı ve çeşidi
4) Gen sıra,sayı ve çeşidi 5) Nükleotit sıra,sayı ve çeşidi sağlar
· DNA(nükleotit) mRNA(kodon) tRNA(antikodon) a.a su peptit bağı
3N N N N (N-1) (N-1)
· Su ve peptit bağı çeşitlilik göstermez.Ancak sayısı çeşitlilik gösterir.


ENZİMLER
· Biyolojik katalizörlerdir.
· Katalizörler ----------Reaksiyonları başlatmazlar.
-----------Reaksiyonları hızlandırırlar.
-----------Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkarlar.
-----------Aktivasyon enerjisini düşürürler.
· Aktivasyon enerjisi de reaksiyonların başlaması için gerekli olan enerjidir.
· Yapı olarak iki kısımdan oluşur.
1)PROTEİN KISIM
· Proteindir.Büyük olan kısımdır.Apoenzim de denir
· Reaksiyon tipini belirler.
· Enzim sadece protein kısımdan oluşuyorsa buna basit enzim denir.
· Sıcaklıktan etkilenen kısımdır.
2)PROTEİN OLMAYAN KISIM
· Vitamin,mineral veya nükleik asit olabilir.
· Reaksiyonu gerçekleştirir.
· Vitamin ise koenzim,mineral ise kofaktör denir.
· Apoenzim + Koenzim(yada kofaktör) = Bileşik enzim(Holo enzim)
· Enzimler anahtar-kilit modeli ile çalışır.Yani her reaksiyonu gerçekleştiren bir enzim çeşidi,her enziminde gerçekleştirdiği bir reaksiyon vardır.
ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ
· Aktivasyon enerjisini düşürürler.
· Reaksiyonları hızlandırır.
· Protein yapıda olduklarından genlerin kontrolünde sentezlenir.
· Hem hücre içinde,hem de hücre dışında etkilidirler.
· Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkar ve tekrar tekrar kullanılabilirler.
· Etkilerini maddelerin dış yüzeyinden başlatırlar.Substrat yüzeyi arttıkça enzimin etkinliği artar.
· Bir enzim yalnız bir çeşit reaksiyona katılabilir.
· Mutlaka hücrede yapılırlar.
· Ya bağ oluştururlar,yada bağ koparırlar.
· Çoğu enzim çift yönlü çalışır.
· Enzimler sıcaklık ve pH değişiminden etkilenirler.
ENZİM REAKSİYONLARINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

1) SICAKLIK:
· Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanır.
· En iyi optimum sıcaklıkta çalışırlar.
· Sıcaklık daha da arttırılırsa reaksiyon yavaşlar ve durur.Çünkü proteinler bozulmuştur.
NOT: sıcaklık değiştikçe bir şeyler değişiyorsa cevap ya enzimdir yada proteindir.

2) pH
· Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH değeri vardır.Bu değerden saptıkça reaksiyon
yavaşlar.
· Enzimler genelde nötr ortamda çalışırlar.
3) YÜZEY MİKTARI
· Yüzey miktarı arttıkça enzimin etkisi artacağından reaksiyon hızlanır.
4) İNHİBİTÖRLER
· Enzimin aktif bölgesini kapatarak reaksiyonları yavaşlatır ve durdurur.
· Zehirler,Pb,Cu,Sn,CO,CN,..........
5) AKTİVİTÖRLER
· Enzimlerin çalışmasını hızlandırırlar.Etkisi substratı reaksiyon ortamına getirmek yada ürünleri reaksiyon ortamından uzaklaştırarak görev yapar.
· Mg,Cl,Na,Fe..............

Cevapla



Bu Konuyu Beğendiyseniz Facebook'ta Paylaşın

Submit Thread to Bu Konuyu Beğendiyseniz Facebook'ta Paylaşın

Seçenekler


Benzer Konular
Sentezi’ye Cevaben Sentezi’ye Cevaben Kanmışız ya nefis denen şeytana Anlamayız başka izan Sentezi... Amelimiz çıksa şöyle meydana Sol yanına ağar mizan...
Ozan Sentezi Sivas'tan çıkmış yola varmış Alamanya'ya Aşkın ocak başında yanmış Ozan Sentezi Mana ufuklarında beklentideyse yaya Testiden sızan suya kanmış...
protein kimyası protein kimyası http://mihd.net/pq7bjt
Genetik ve Evrimin Modern Sentezi http://www.evrimteorisi.org/img/banner.jpg Birçok insan evrimle ilgili günümüzde geçerli olan düşünceleri anlamıyor. Burada anlatacaklarım...
Protein üretimi PROTEİN ÜRETİMİ http://www.populerbilgi.com/genel/res_40_konuda_hucre/94.jpg Şekil 105: Yeni bir protein üretilmesi gerektiğinde, kendileri de...

  Son Konular
Tasarım elementleri ve klasik kağıt kalem resimleri...
RESİMLERİN TAMAMI EKLENMEMİŞTİR PNG l min 148*49 max 4000*1716 110,63 mb BURADAN İNDİR ( TAMAMI EKL...   Photoshop Dersleri 
Değişik lamba resimleri...
RESİMLERİN TAMAMI EKLENMEMİŞTİR PNG l min 375*400 max 3143*3421 l 140,30 mb BURADAN İNDİR ( ...   Photoshop Dersleri 
3D Rengarenk Arkaplan Vektörleri...
EPS l JPG Önizleme l 79,28 mb BURADAN İNDİR ( ...   Photoshop Dersleri 
Klasik Çerçeve Resimleri...
JPG l min 4000*4000 l 306,45 mb BURADAN İNDİR ( ...   Duvar Kağıtları 
Arkaplanlar ve texture resimleri...
JPG l min 5200*3900 l 306,72 mb BURADAN İNDİR ( ...   Duvar Kağıtları 
Bilişim ve Teknoloji resimleri...
JPG l min 5000*2889 l 91,42 mb BURADAN İNDİR ( ...   Duvar Kağıtları 
Manzara ve süsleme sanatı resimleri...
RUS SÜSLEME SANATI RESİMLERİ NOT: RESİMLERİN TAMAMI EKLENMEMİŞTİR. PNG + 3 JPG l min 636*700 max 5332*5290 l 7...   Duvar Kağıtları 
Profesyonel Vektörler Paketi...
FİRMA EL İLANLARI VEKTÖRLERİ EPS l JPG Önizleme l 99,52 mb BURADAN İNDİR ( TASARIMLARI EPS ...   Photoshop Dersleri 
Vektörel bilgi çizgileri kolleksiyonu...
EPS l JPG Önizleme l 50,3 mb BURADAN İNDİR ( ...   Photoshop Dersleri 
Düğün broşürü ve çok amaçlı banner resimleri...
PSD l min 3375*2625 max 4800*10800 l 11,59 mb BURADAN İNDİR ( ...   Photoshop Dersleri 

Tüm Zamanlar GMT +2 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 14:11.


Powered by vBulletin® Version 3.8.5
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.


Sitemizde illegal paylaşım yasaktır.Sayfalarımızda bulunan içeriklerin telif haklarıyla ilgili bir şikayetiniz/sorunuz varsa bize ulaşmak için TIKLAYINIZ .
In this web site,illegal sharing is forbidden.If you have any problem/complaint about content’s copyrights in our page,please click here to contact us.
DMCA.com