Genden Proteine
Bir gende depolanan bilgi iki adımda ifade edilir: transkripsiyon DNA'yı RNA'ya kopyalar ve translasyon bu RNA'yı üç bazlı kodonlar halinde okuyarak bir protein sentezler.
Tanım
Gen ekspresyonu, bir genin nükleotit dizisinin RNA'ya kopyalandığı ve protein kodlayan genler için, amino asit dizisi haberci RNA'daki kodonlar tarafından belirlenen bir polipeptide çevrildiği süreçtir.
Kapsam
Bu konu, transkripsiyonu ve haberci RNA sentezini, ökaryotlarda ekleme (splicing), başlık ekleme (capping) ve poliadenilasyon dahil olmak üzere RNA işlenmesini, genetik kodun üçlü kodonlarla yapısını ve neredeyse evrenselliğini, translasyonda taşıyıcı RNA ve ribozomun rolünü ve polipeptit sentezinin aşamalarını kapsamaktadır. Kanonik gen ekspresyonu yolunu izlemektedir; bir genin ne zaman ve ne kadar eksprese edildiğinin düzenlenmesi gen regülasyonu başlığı altında ele alınmaktadır.
Temel sorular
- RNA polimeraz bir geni nasıl kopyalar ve transkript ökaryotlarda nasıl işlenir?
- Genetik kodun hangi özellikleri, altmış dört kodonun yirmi amino asidi ve dur sinyallerini belirlemesine olanak tanır?
- Taşıyıcı RNA'lar ve ribozom, bir kodon dizisini bir proteine nasıl çevirir?
- Genetik kod neden dejenere ve neredeyse evrensel olarak tanımlanır?
Anahtar kavramlar
- Transkripsiyon ve haberci RNA
- RNA işlenmesi: ekleme (splicing), başlık ekleme (capping), poliadenilasyon
- Üçlü genetik kod ve kodon-antikodon eşleşmesi
- Taşıyıcı RNA, ribozomlar ve translasyon
- Kodun dejenerasyonu ve neredeyse evrenselliği
Mekanizmalar
RNA polimeraz, kalıp ipliğin tamamlayıcı bir RNA kopyasını sentezler; ökaryotlarda birincil transkript başlık eklenir (capped), intronları çıkarmak için eklenir (spliced) ve poliadenile edilir; olgun haberci RNA daha sonra ribozomda kodon kodon okunur, burada taşıyıcı RNA'lar antikodon eşleşmesi yoluyla her kodona uygun amino asitleri getirerek polipeptidi başlangıçtan durdurma kodonuna kadar inşa eder.
Klinik önem
Ekspresyonu anlamak, kodlama ve ekleme (splice) bölgelerindeki mutasyonların hastalığa nasıl neden olduğunu açıklar, haberci-RNA aşılarının ve antisens terapötiklerinin temelini oluşturur ve belirli bir dizi değişikliğinin bir protein ürününü nasıl değiştirdiğinin yorumlanmasına zemin hazırlar.
Tarihçe
Crick, 1950'lerin sonlarında adaptör hipotezini ve merkezi dogmayı ortaya koymuştur; Nirenberg ve Khorana, 1960'ların başlarında kodonları amino asitlere atayarak genetik kodu çözmüşlerdir ve 1977'de bölünmüş genlerin ve RNA eklemesinin (splicing) keşfi, ökaryotlara özgü bir işleme adımını eklemiştir.
Öne çıkan isimler
- Francis Crick
- Marshall Nirenberg
- Har Gobind Khorana
- Sydney Brenner
İlgili konular
Temel eserler
- crick1958
Sıkça sorulan sorular
- Genetik kodun dejenere olması ne anlama gelir?
- Bu, çoğu amino asidin birden fazla kodon tarafından belirlendiği anlamına gelir, böylece birkaç farklı üçlü, aynı amino asidi kodlayabilir; bu fazlalık, birçok tek baz değişikliğinin proteini değiştirmesini engeller.
- Transkripsiyon ve translasyon arasındaki fark nedir?
- Transkripsiyon, bir genin DNA'sını tamamlayıcı bir RNA molekülüne kopyalarken, translasyon bu RNA'yı bir şablon olarak kullanarak ribozomda diziyi üç nükleotitli kodonlar halinde okuyarak bir protein sentezler.