RNA YAPISI ve RNA ÇEŞİTLERİ
Biyoloji genler ve proteinler konusu. Ribonükleik asitler . Ribonükleik asitlerin yapısı, görevleri ve sentezlenmesi. mRNA, tRNA ve rRNA.
Ribonükleik Asit (RNA)
Hücrede protein sentezi DNA yapısındaki bilgilere göre sentezlenmektedir. DNA canlının protein bilgilerini içerir ve üretilecek olan protein, DNA daki protein şifrelerine göre sentezlenmelidir.
DNA proteinlerin sentezi için RNA lar sentezler. Bu RNA'lar DNA daki komutlara göre protein sentezini gerçekleştirir.
Bir proteinin ne tür bir protein olduğu yapısındaki en küçük birim olan aminoasitlerin yerleşim biçimiyle ilgilidir. DNA hangi tür aminoasitin hangi sıraya göre yerleşerek kompleks protein molekülünün oluturulacağı bilgisini mRNA ya bildirmektedir. mRNA bu bilgiyi tRNA ya aktarır. tRNA mRNA daki bilgiye uygun aminoasitleri ribozomlara taşır. mRNA ribozomal RNA ile birlikte bu aminoasitleri uygun sıraya göre dizerek protein sentezini gerçekleştirir.
RNA’ların Yapısı
RNA’lar yapı olarak DNA yapısına benzer ancak tek zincir halindedir. DNA’dan farklı olarak RNA yapısında riboz şekeri bulunur. RNA yapısında da fosfat grubu ve azotlu organik baz yer alır. RNA da timin bazı yerine urasil bazı yer alır. Buna göre RNA yapısındaki azotlu organik bazlar Adenin, Urasil, Guanin, Sitozin bazlarıdır.
RNA’lar ribonükleotitlerin birbirlerine fosfodiester bağı ile bağlanması ile meydana gelen polinükleotid zincirinden oluşurlar.
Bazı virüslerde genetik bilgiyi taşıyan yapı DNA değil RNA dır. Bu canlılarda genetik bilgi RNA larda bulunur. Bu canlıların RNA’ları çift sarmal yapısındadır. Bu canlılar dışında RNA çift sarmal yapısında değildir. Dolayısıyla kendisini eşleyemez.
RNA lar prokaryot hücrelerde stoplazma ve ribozomda bulunur. Ökaryot hücrelerde ise çekirdek, stoplazma , mitokondri, kloroplast ve ribozomlarda bulunurlar.
RNA çeşitleri
mRNA – Mesajcı RNA
Bu RNA’lara haberci RNA adı da verilmektedir. DNA’daki genetik bilgiye göre sentezlenirler. Hangi aminoasitin hangi sıraya göre dizileceği bilgisi bu RNA çeşidinde bulunur.
mRNA sentezlenirken DNA nın ilgili kodları taşıyan kısmı açılarak bu zincirin karşısına mRNA getirilir. RNA polimeraz enzimi yardımıyla mRNA molekülü yazılır. Aminoasit bilgisi mRNA ya üçlü nükleotitlerin şifrelenmesiyle yazılır. mRNA daki aminoasit bilgisini taşıyan bu üçlü şifreye kodon adı verilmektedir. 1 kodon 1 adet aminoasiti şifrelemektedir. DNA’larda bu kodonları şifreleyen üçlü nükleotit dizisine ise genetik kod adı verilir.
DNA’dan mRNA sentezi yapılırken adenin bazı karşısına urasil bazı gelir. DNA bazları ve bu bazlara karşılık yazılan mRNA bazları aşağıdaki gibidir.
DNA RNA
Adenin (A) → Urasil
Timin (T) → Adenin
Sitozin (C) → Guanin
Guanin (G) → Sitozin
DNA daki genetik kod ACT ise buna karşılık gelen mRNA daki kodon UGA şeklinde olur.
Hücrelerde bulunan aminoasit çeşidi 20’dir. mRNA larda bulunan kodon çeşidi ise 64’tür. Bu kodonların 3 tanesi durdurma kodonlarıdır. Geri kalan 61 tanesi 20 çeşit aminosit çeşidine ait şifreleri içerir.
RNA’lar kromozomun aktif ökromatin bölgesinde sentezlenirler. DNA üzerindeki genetik bilginin mRNA’ya yazılmasına transkripsiyon denir. mRNA daki bu bilgilerin okunarak protein bilgisinin elde edilmesine ise translasyon adı verilir.
mRNA lar aynı protein sentezinde tekrar tekrar kullanılabilirler. İşleri bittikten sonra parçalanırlar. mRNA’lar hücrede bulunan toplam RNA ların %5 ini oluştururlar.
tRNA – Taşıyıcı RNA
mRNA’daki genetik şifreye uygun aminoasiti stoplazmadan ribozoma taşıma görevini tRNA’lar yerine getirir.
tRNA’ların 4 önemli bölgesi bulunur. Bunlardan birincisi aminoasitlerin bağlandığı ve aminoasit kolu adı verilen bölümdür. 2. Önemli bölgeleri mRNA’daki kodonu tanıyan ve antikodon adı verilen bölümleridir. Üçüncü önemli bölgeleri ribozomu tanıyan özel bölgeleridir. Dördüncü önemli bölgeleri ise aminoasitin kendilerine bağlanması için aminoasiti aktive eden enzimin bulunduğu bölümleridir.
Buna göre tRNA lar toplazmadan aminoasiti alır ve ilgili ribozoma getirir. Burada mRNA daki şifrelere uygun olarak protein yerleştirilir.
20 çeşit aminoasit olduğu gibi en az 20 çeşit de tRNA vardır. Bir tRNA çeşidi sadece bir aminoasit taşıyabilir. 20 çeşit aminoasit için 61 çeşit tRNA kullanılır. Bazı aminoaistler birden fazla tRNA tarafından taşınabilir.
Bir aminoasit birden fazla kod ile şifrelenebilmektedir. Bu durum protein sentezinde meydana gelebilecek olası hata riskini azaltmaktadır.
Protein Sentezi
Bir tRNA, mRNA daki UUC kodonunu AAG şeklinde şifreler. DNA’daki AAG genetik şifresi, mRNA’ya UUC şeklinde aktarılır. mRNA’daki UUC kodonu, tRNA’ya AAG şeklinde aktarılır.
Protein sentezinin başlangıç komutunu veren kod AUG kodudur. Bu kod metionin amino asitini şifreler.
Bazı örnek genetik şifre, kodon ve tRNA tarafından okunan şekilleri aşağıda verilmiştir.
DNA mRNA tRNA
AAA UUU AAA
TAG AUC UAG
CGA GCU CGA
CCT GGA CCU
Hücrede bulunan toplam RNA miktarının %15 kadarını tRNA lar oluşturur.
tRNA aminoasit taşıması sırasında ATP harcar.
Ribozomal RNA – rRNA
Ribozomun yapısını oluşturur. Ribozomun yaklaşık %65 i rRNA’dan meydana gelir. Ribozomun geri kalan kısmı proteinden oluşmuştur. Aminasitler, mRNA ile DNA’dan alınan bilgilere göre tRNA tarafından ribozoma taşınır ve burada aminoasitler arasında peptit bağları kurulur.
rRNA hücredeki toplam RNA’ların %80 ini oluşturur. rRNA’larda diğer RNA’lar gibi DNA kontrolünde sentezlenirler.
DNA Yapısı ve Görevleri
Genetik Şifre ve Protein Sentezi
SANATSAL BİLGİ
11/09/2017