Protein Sentezi Aşamaları (Sırasıyla)

Protein sentezi yaşamın ve canlılığın en önemli biyokimyasal reaksiyonları arasında yer almaktadır. Hal böyle olunca biyoloji dersi açısından da bu konu önem arz etmektedir. Karmaşık ve uzun birçok süreç içeren protein sentezini bu yazıda kısaca özet halde anlatacağız.

Protein sentezi aşamaları sırasıyla aşağıdaki gibidir:

1. DNA’nın protein sentezi ile ilgili bölümdeki kısmı açılır.
2. DNA’nın anlamlı zincirindeki bilgiye göre mRNA yani mesajcı RNA sentezlenir. (Transkripsiyon)
3. mRNA DNA’dan ayrılır ve ribozoma gider.
4. mRNA ribozoma bağlanır ve ilk kodon okunur. (İlk kodon başlatıcı kodondur.)
5. Kodonlara karşı gelen antikodonları içeren tRNA, sitoplazmadaki uygun amino asitleri getirir.
6. Amino asitler arasında peptit bağları oluşur.
7. Durdurma kodonu gelene kadar bu işlem devam eder ve protein oluşur.

Yukarıdaki adımlar protein sentezi sırasıyla hangi aşamaları içermektedir genel olarak açıklamaktadır. Daha fazla detayına girmeden bile bu aşamalarda protein sentezinin nasıl yapıldığını anlayabiliriz.

Protein Sentezi Mekanizması

Şematik olarak öğrenmenin yanında detayları merak eden öğrenciler için protein sentezi mekanizması üzerinde duralım. Protein sentezindeki iki temel olay transkripsiyon ve translasyon olaylarıdır.

Transkripsiyon Evresi

Bir hücre birbirinden farklı binlerce protein sentezleyebilir. Bütün bu proteinlerin kodları aynı DNA üzerinde farklı bölgelerde yer almaktadır. Bu bölgelere gen denir. Hangi protein sentezlenecekse onunla ilgili gen bölgesi DNA açılır.

DNA’nın ilgili bölümünde mRNA sentezi yapılır. Bu sentez RNA polimeraz enzimi sayesinde gerçekleşir. başlamadan önce DNA üzerinden mRNA sentezinin gerçekleşmesi gerekir.

DNA tarafından sentezi gerçekleştiren bütün mRNA zincirlerinin ilk üç nükleotidi, adenin, urasil ve guanindir (AUG). Bu üçü art arda gelince başlatma kodonunu oluşur. Her üçlü koda kodon denmektedir.

mRNA sentezini durduran ise 3 tane kodon bulunmaktadır. Bunlardan birine denk geldiğinde mRNA sentezi durur ve DNA ile RNA ayrılır. Ardından DNA zinciri tekrar kapanır.

Translasyon Evresi

DNA’da sentezlenen mRNA çekirdekten çıkıp sitoplazmaya geçer ve ribozomun küçük alt birimine bağlanır. Böylece translasyon başlar.

Ribozom organeli mRNA’nın başlatma kodonu olan (AUG)’u algılar. AUG kodonunun karşıtı ise UAC antikodonudur. UAC antikodonuna sahip tRNA (taşıyıcı RNA) metiyonin amino asidini kendine bağlar.

İlk amino asit geldikten sonra büyük alt birim de küçük alt birime bağlanır ve sentezlenme başlar. Bu şekilde art arda gelen amino asitler arasında proteinler has bağlar olan peptit bağı kurulur. Bu süreç durdurma kodonlarından birine denk gelene kadar devam eder.

İşi biten tRNA ribozomu terk eder ve ihtiyaç duyulursa tekrar kullanılır. Aynı şekilde mRNA da işi bittikten sonra tekrar kullanılabilir.

Aynı mRNA’ya birden fazla ribozom bağlanırsa aynı proteinden birden fazla üretilebilir. Birden fazla ribozomun aynı RNA’ya bağlanmasıyla polizom denilen yapı ortaya çıkar. Polizomun diğer adı poliribozom şeklindedir.

Protein Sentezi Neden Önemlidir?

Hücrelerin büyük bir kısmı sudur. Su dışında kalan kısmın ise yarısı protein ve yarısı yağdan oluşmuştur. Bu nedenle protein çok önemli bir yapı taşıdır. Vücudumuzdaki kaslar, iç organlarımızın büyük bir bölümü protein liflerinden meydana gelmiştir.

Ancak protein sentezini önemli yapan tek faktör proteinin yapı malzemesi olarak kullanılması değildir. Enzimler de protein yapılıdır. Hücrede biyokimya tarafından incelenen çok sayıda hücresel faaliyet gerçekleşir. Hücre metabolizması olarak anılan bu faaliyetler için birbirinden farklı birçok enzim kullanılmaktadır.

İşte her enzimin üretilmesi için mutlaka protein sentezi gerekir. Zaten protein sentezlemek hücrenin yönetim birimi olan DNA’nın hücreyi yönetmedeki temel aracıdır.

Hücrede yapılması gereken bir faaliyet olduğunda DNA onunla ilgili enzimi üreterek faaliyetin gerçekleşmesini sağlar. Yani protein sentezi sadece hücreye malzeme sağlamak için değil aynı zamanda hücrede hücre döngüsünün gerçekleşmesi için de gereklidir.