Çeviri ve Genetik Kod
Ribozomun bir haberci RNA'yı her seferinde üç baz okuyarak ilgili proteini nasıl sentezlediği ve genetik kodun kodonları amino asitlere nasıl eşlediği açıklanmaktadır.
Tanım
Çeviri, bir haberci RNA'nın kodon dizisinden ribozom tarafından katalizlenen bir polipeptidin sentezidir; genetik kod ise nükleotit üçlülerinin (kodonların) bir proteini tanımlayan amino asitleri ve dur sinyallerini belirlediği kurallar bütünüdür.
Kapsam
Bu alan, mRNA'nın proteine çözümlenmesini ve bu sürecin temelini oluşturan kodu kapsamaktadır. Genetik kod ve özellikleri, ribozomun yapısı ve katalitik rolü, taşıyıcı RNA'lar (tRNA'lar) ve onları yükleyen aminoaçil-tRNA sentetazlar ile çevirinin başlangıç, uzama ve sonlanma evrelerini içermektedir. Translasyon sonrası modifikasyon ve katlanma, burada ayrıntılı olarak ele alınmaktan ziyade komşu konular olarak belirtilmektedir.
Alt konular
Temel sorular
- Nükleotit üçlüleri belirli amino asitlerle nasıl eşleştirilmektedir?
- Ribozomun yapısı nedir ve peptit bağı oluşumunu nasıl katalizlemektedir?
- Taşıyıcı RNA'lar doğru amino asidi doğru kodona nasıl taşımaktadır?
- Çeviri doğru bir şekilde nasıl başlamakta, uzamakta ve durmaktadır?
Temel kuramlar
- Üçlü, neredeyse evrensel genetik kod
- Her amino asit, bir veya daha fazla üç nükleotitli kodon tarafından belirlenir; bu kod dejenere olup yaşam boyunca büyük ölçüde paylaşılmaktadır ve ilk kodonları çözen hücre dışı sentez deneyleriyle ortaya konmuştur.
- Merkezi dogma — RNA'dan proteine
- Çeviri, merkezi dogmanın protein yönlendirme adımını gerçekleştirerek, mRNA tarafından taşınan dizi bilgisini bir proteinin amino asit dizisine dönüştürmektedir.
Mekanizmalar
Aminoaçil-tRNA sentetazlar, her bir amino asidi, antikodonu ilgili mRNA kodonuna uyan kendi özgül tRNA'sına bağlar. Küçük ribozomal alt birim, başlangıç faktörleri ile birlikte, başlangıç kodonunu bulur; daha sonra büyük alt birim katılır ve ribozom, katalitik merkezinde büyüyen zincir ile her gelen aminoaçil-tRNA arasında peptit bağı oluşumunu katalizleyerek kodon kodon ilerler. Uzama faktörleri tRNA'ları taşır ve translokasyonu yönlendirir; salım faktörleri ise tamamlanmış proteini serbest bırakmak için dur kodonlarını tanır.
Klinik önem
Çeviri aparatı, bakteri ve insan ribozomları arasındaki farklılıkları kullanan birçok antibiyotiğin hedefidir; ayrıca kod okuma hataları ve tRNA kusurları hastalıklara katkıda bulunabilmektedir. Bu bilgiler klinik bir rehberlik niteliğinde olmayıp, konunun önemini belirtmek amacıyla sunulmuştur.
Tarihçe
Genetik kod, 1960'ların başından ortalarına doğru Nirenberg ve Matthaei tarafından sentetik RNA'larla yapılan hücre dışı sentez ve Khorana ile diğerlerinin kodon atama çalışmaları aracılığıyla çözülmüştür. Ribozomun sonraki yapısal çalışmaları, onun bir ribozim olduğunu ortaya koyarak çevirinin modern açıklamasını tamamlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Marshall Nirenberg
- Francis Crick
- Har Gobind Khorana
- Ada Yonath
İlgili konular
Temel eserler
- nirenberg1961
- crick1970
- watson2013
Sıkça sorulan sorular
- Genetik kod neden dejenere olarak adlandırılır?
- Çünkü çoğu amino asit birden fazla kodon tarafından belirlenir; bu nedenle birkaç farklı üçlü aynı amino asidi kodlayabilmektedir.
- Genetik kod tüm organizmalarda aynı mıdır?
- Neredeyse evrenseldir ve çoğu yaşam formunda aynı kodon atamaları bulunmaktadır; ancak birkaç organel ve organizma küçük varyasyonlar kullanabilmektedir.