YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Aynı cinsiyetteki iki insanın

DNA ları % 99,9 oranında birbirine

benzerdir.

• Yüzlerce hastalığın sebebi olan genler

günümüzde saptanmıştır.

​

Örnek:Parkinson hastalığı

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

GENEL ÖZELLİKLER

• Nükleik asitlerin DNA ve RNA olmak üzere iki işlevsel çeşidi vardır.

• DNA molekül modeli 1953 yılında Watson ve Crick tarafından ortaya

çıkarılmıştır.

​

• DNA ve RNA makromoleküller olup nükleotit adı verilen birimlerden

meydana gelmişlerdir.

​

• Bir nükleotitin yapısında baz , şeker ve fosfat molekülleri vardır.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• A,G,S ve T bazları DNA da bulunur.RNA da ise T yerine U vardır.Ayrıca

şekerlerden DNA da Deoksiriboz RNA ise Riboz bulunur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• DNA’nın baz sırası türler arası farklılıklar gösterir.

​

• Bir canlının farklı dokularından alınan hücrelerindeki DNA baz sırası

tamamen birbirinin aynısıdır.

​

• Canlının DNA baz sıraları yaşa , beslenme durumuna göre değişmez

tamamen genetik olarak anne ve babadan geçer.

​

• Vücüt hücrelerindeki DNA baz sırası değişmeleri hastalıklara neden olur.

Üreme hücrelerindeki DNA baz sırası radyoaktif ışınlar sonucu

bozulabilir.Böylece kalıtsal hastalıklar meydana gelir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

3

5

3

5

• Adenin ile Timin ve Guanin ile Sitozin eşleşir.DNA da pürinlerin sayısı

Pirimidinlerin sayısına eşittir.

A + G = T + C A+G / T+ C = 1

​

• A ile T arasında 2 hidrojen bağı G ile S arasında üç hidrojen bağı bulunur.

​

• Her zincir nükleotidleri birbirlerine fosfat-şeker bağları ile bağlanır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

REPLİKASYON (DNA’nın eşlenmesi)

• Canlılardaki bütün kalıtsal moleküller DNA da dolayısıyla kromozomlarda

bulunmaktadır.

​

• Hücre Mitoz bölünmeyle çoğaldıkça kalıtsal madde miktarında bir değişme

olmadan oğul hücreler geçer.

​

• DNA’nın yeni hücreler eşit oranda geçebilmesi için Mitoz bölünme öncesi

DNA’nın kendini eşlemesi gerekir.

​

• Hücre bölünmesi öncesi DNA ‘nın kendini eşlemesi olayına Replikasyon

denir.

​

• Replikasyon için gerekli baz,şeker ve fosfat hücre sitoplazmasından

sağlanır.Enerji ve çeşitli enzimler kullanılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

DNA’nın yarı korunumlu eşlenmesi

• Meselson ve Stahl DNA’nın yarı korunumlu

eşlendiğini ispatlamışlardır.

​

• Ağır azot(Azot 15) içeren DNA lar , normal

azot(Azot 14) içeren ortamda iki kere

eşlenmeye bırakılıp , DNA’ları santrifüjle

incelendiğinde ağırlık dizilimleri aşağıdaki

gibi gerçekleşir.

​

• Birinci nesil % 100 Melez olur.DNA ‘nın bir

zinciri ağır bir zinciri ise normal azota

sahiptir.

​

• İkinci nesilin ise % 50 si melez ,% 50 si ise

normal DNA lara sahiptir.

​

• Bu sonuçlar eşlenme sırasında her bir

zincirin kalıp görevi görerek karşısına

ortamdan alınan nükleotidlerin getirildiği

görüşünü ispatlamıştır.

Ağır azot

Melez

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Ökaryotik hücrelerde replikasyon, uzun DNA ‘nın birkaç noktasında

aynı anda başlar.Bu noktalardan eşlenen DNA parçaları daha sonra

birbirleriyle birleşerek replikasyonu tamamlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Replikasyon çatalında yeni zincirlerden biri 5’🡪3’ yönünde kesintisiz bir biçimde replike edilir.Diğer oluşan yeni zincir ise replikasyon çatılından uzaklaşacak biçimde kesintili olarak replike edilir.Bu kesintili küçük parçalara okazaki parçaları adı verilir.Ökaryotlarda 100-200 arası olan bu parçalar DNA ligaz enzimi yardımıyla şeker fosfat bağlarıyla birleştirilir

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Daha sonra RNA primerleri primaz enzimi yardımıyla sentezlenir ve DNA polimeraz enzimi yardımıyla kısa RNA primerlerine kesintisiz zincirde devamlı olarak nükleozid trifosfatlar eklerken kesintili zincirde birkaç tane sentezlenen primere nükleozid trifosfatları ekler.

​

DNA polimeraz 1 enzimi daha sonra bu primer RNA ları DNA’ya çevirirken en sonra devreye giren Ligaz enzimi okazaki parçalarını birleştirerek kesintili DNA zincirini de tek bir parça haline getirir.

Replikasyonun başlayabilmesi için önce DNA çift zincir sarmalının açılması gerekir bu helikaz denen bir enzim tarafından gerçekleştirilir. Özgül (SSBP) proteinleri bu tek sarmal zincirlere bağlanır.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

GENETİK KOD VE PROTEİN SENTEZİ

• DNA’nın hücre hayatını yönetmesi protein

sentezini denetlemesi ile gerçekleşir.

​

• Sentezlenen proteinler enzimler olabileceği

gibi yapısal proteinlerde olabilir.

​

• Hücrelerde bili akış yönü

DNA 🡪 RNA 🡪 Protein biçimindedir.

​

• Prokaryotlarda mRNA sentezlendikten

sonra hiçbir işlemden geçmez.Ökaryotlarda

ise mRNA çekirdekte sentezlenir ve

sitoplazmaya geçmeden evvel RNA işlemi

gerçekleşir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• DNA üzerinde yer alan

belli nükleoititlik birimlere

gen denir.

​

• Genlerde bulunan her üç

nükleotit bir aminoasitin

şifresidir.

​

• Kalıp DNA üzerinde mRNA

sentezlenir mRNA üzerinde

bulunan üçlü nükleoititlere

kodon denir.

​

• Amino asit kodları mRNA

şifrelerine göre yazılmıştır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

GENETİK KOD

• Bir amino asitin birden çok

şifresi vardır.

​

• Aynı amino asiti tanımlayan

kodonların ilk iki harfi aynıdır

yalnız üçüncü harfi farklıdır.

​

• Genetik kod bütün canlılarda

aynıdır yani evrenseldir.

​

• Bakterilerde 30-40 kadar tRNA

bulunurken hayvan ve bitki

hücrelerinden ise 50 kadar tRNA

çeşidi bulunmaktadır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

mRNA SENTEZİ

• Transkripsiyon RNA Polimeraz

enzimi tarafından 5’ den 3’ doğru

gerçekleşir.

​

• DNA üzerinde promotor adı verilen

bir başlangıç noktası bulunur.Bu

bölge TATA kutusu olarak bilinir.

​

• Okunan kalıp DNA tekrar eski

durumuna geçer.Saniyede 60

nükleotit okunur.

​

• mRNA sentezi sonlanma sırasına

ulaştıktan sonra durur.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

TRANSKRİPSİYON

• Ökaryotik hücrelerde AAUAAA şeklinde 3’ uca nükleotitler eklendikten sonra

ilerideki bir noktadan enzimatik kırılma meydana gelir ve öncü mRNA sentezi

tamamlanır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

mRNA ‘nın düzenlenmesi

• Öncü mRNA sentezi yapıldıktan sonra baş kısmına 7-metil guanozinden

oluşmuş bir başlık takılır.Bu yapı onu sitoplazmada enzimlerden korur ve

ribozoma bağlanmasını sağlar.3’ucuna ise 50-120 arası adeninden oluşmuş bir

poly A kuyruk takılır.

• mRNA ya takılan ek yapılar protein sentezi sırasında okunmaz okunacak kısım

eksonlardır ,çekirdekten çıkmadan evvel intronların mRNA dan çıkarılması

gerekir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Protein sentezinde görev

almayacak bölgeler mRNA dan

çıkarılır.Bu küçük kısımlara

intron denir.

​

• Öncü mRNA bazı çekirdek

ribonükleoproteinleri(snRNPs)

ve diğer proteinlerle birleşerek

splaysozomları oluştururlar.

Bu protein kompleksi intronları

çıkararak ekzonlardan oluşan

mRNA sentezini tamamlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

PROTEİN SENTEZİ

• Protein sentezi sırasında mRNA dan

başka tRNA da devreye girer.

​

• mRNA daki nükleotitlere uygun tRNA lar

ribozoma getirilir.UUU şeklindeki mRNA ya

uyan tRNA antikodon ucu AAA şeklindedir.

​

• Antikodonlar 3’🡪 5’ yönündedir.

​

• Amino asitler tRNA ‘ların uygun

bölgelerine bağlanır.

​

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Protein sentezi için tRNA lar

uygun amino asitleri

enzimler yardımıyla alırlar.

​

• Protein sentezi ribozomun

kontrolüyle gerçekleştirilir.

​

• Protein sentezi ilerledikçe

ribozomun üstünde

polipeptid zinciri uzamaya

başlar.

​

• Amino asitleri ribozoma

bırakan tRNA lar sitoplazmadan

uygun amino asitleri

tekrar alırlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Kodon-Antikodon eşleşmesinden önce

tRNA’nın doğru amino asiti taşıması

gerekmektedir.

​

• Her bir amino asiti tRNA’ya bağlayan

20 çeşit aminoaçil tRNA sentetaz

enzimi vardır.

​

• Enzim önce amino asiti daha sonra da

uygun tRNA’yı bağlar.Amino asitle

tRNA’nın birbirine bağlanması

ATP harcanarak gerçekleşir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

RİBOZOMLAR

• Ribozomlar protein sentezinin yapıldığı

mRNA ile tRNA lar arasındaki bağlantının

kurulduğu organellerdir.

​

• Ökaryotik hücrelerde ribozomlar çekirdekçikte

sentezlenir ayrıca protein ve ribozomal RNA

dan oluşmuşlardır.

​

• Aminoasitleri taşıyan tRNA lar ribozomun

büyük alt biriminde olan A yüzeyine bağlanır

sentezlenen polipeptid P yüzeyinde dururken

amino asitini bırakan tRNA E yüzeyine geçer

ve ribozomdan ayrılır.

​

• Protein sentezinin olabilmesi için tRNA ile

mRNA arsında eşleşme kurallarının olması

gerekir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

PROTEİN SENTEZİ

• Protein sentezinin başlayabilmesi için mRNA önce küçük alt birime bağlanır.

AUG kodonu başlatıcı kodondur.Bu kodona uygun tRNA Methionin amino

asitini taşır.Daha sonra büyük alt birimde bağlanır ve protein sentezi başlar.

​

• Protein sentezinin ilerleyebilmesi için gerekli enerji GTP den sağlanır.Başlatıcı

kodona uygun tRNA P bölgesine bağlanır ve A bölgesine kodona uygun yeni

bir aminoaçil-tRNA gelmesi beklenir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Ribozom mRNA

üzerinde 5’🡪3’

yönünde hareket

eder.Yeni tRNA lar

A yüzeyine bağlanır.

2 GTP harcanarak

aa ile protein

arasında peptid

bağı kurulur.

​

• Aa ‘ti bırakan tRNA

E yüzeyine geçer

gerekli enerji GTP

dan sağlanır.

• Döngü bu şekilde tekrarlanır.P bölgesinde son getirilen tRNA ya bağlı

polipeptid bulunurken A bölgesine uygun tRNA getirilir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Protein sentezi mRNA üzerinde durma kodonlarına kadar devam eder.

A yüzeyine serbest bıraktırıcı faktörler geldiğinde (Bunun için mRNA kodonları

UAG,UAA,UGA den herhangi biri olmalıdır) hidroliz enzimleri yardımıyla P

yüzeyinde bulunan polipeptid serbest bırakılır.Böylece protein sentezi sonlanmış

olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Aynı zaman diliminde birçok ribozomun tek bir mRNA’yı okuması aynı

proteinden çok miktarda yapılmasını sağlar.Böyle ribozom zincirleri

poliribozomları oluşturur.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Ribozomların hepsinde protein sentezi sitoplazmada serbest haldeyken

başlar.Sentez ilerlerken ER’ye bağlanma gerçekleşir.Ribozomda sentezlenen

proteine sinyal peptid kısmı eklenir , sitoplazmada bulunan SRP(Sinyal tanıma

tanecikleri) ile birleşir.Bu yapı sayesinde ribozom ER’ye bağlanır.ER yardımıyla

protein uygun organele gider.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Prokaryotik hücrelerde

transkripsiyon (mRNA

sentezi) ile translasyon

aynı anda gerçekleşir.

Çünkü çekirdek zarı

bulunmaz.

​

​

• Ökaryotlarda organellerin

gelişmiş olması hedef

proteinleri meydana

getiren sinyallerin

gelişmesine yol açmıştır.

Bu sistemler prokaryot

hücrelerde bulunmaz.

Prokaryotlarda protein sentezi

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Nokta Mutasyonları

• Kodonların yanlış okunmasına çerçeve kayması denir.Üçüncü bazda değilde

diğer bazlarda eklenme ,çıkma ya da yerdeğiştirme yanlış aa lerin protein

sentezine katılmasına yol açar.UV ve X ışınları , kimyasal maddeler bu tür

nokta mutasyonlara neden olabilir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Gen bir hücrede bir protein

sentezinden sorumlu bölgedir.

Bir gen içinde kodlanmayan

intron bölgeleride bulunur.

• Ayrıca bir gen içinde protein

sentezini idare eden promotor

ve regülatör bölgeler vardır.

Bu bölgeler okunmaz

sadece gen sentezini

denetler.

​

• Dolayısıyla Gen bir polipeptid

ya da RNA çeşidi sentezinden

sorumlu bölge olarak

tanımlanabilir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI