MBG 615 Bakteri Genetiği Ders

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ
TRANSLASYON
Translasyonda nükleik asit kullanılır fakat son
ürün bir nükleik asit değil proteindir.
 Translasyon mekanizması 4 ana bileşenden
oluşmaktadır:
1. mRNAlar
2. tRNAlar
3. Aminoaçil-tRNA sentetaz
4. ribozomlar

GENETİK KOD
Her bir kodon özel bir aminoasiti kodlar.
 Translasyonu başlatıcı ve sonlandırıcı kodonlar
mevcuttur.

BAŞLATICI KODONLAR



AUG
GUG
UUG
SONLANDIRICI KODONLAR



UAG
UGA
UAA
Genetik kodun muhtemelen en ilginç
özelliği,pek çok amino asitin çok sayıda farklı
fakat birbiri ile alakalı kodonlar tarafından
kodlanmasıdır.
 Her bir kodon için en azından bir özel tRNA’nın
olduğu beklenir.
 Bazı tRNA’lar birden fazla kodonu tanırlar.
 Wobble hipotezi

AÇIK OKUMA ÇERÇEVESİ
ORF,bir başlangıç kodonu ile başlar,muhtelif
sayıda kodonlar ve daha sonra bir stop kodonu
tarafından takip edilir.
 Her bir DNA dizisinin açık okuma dizileri için
analiz edilmesi,protein kodlayan genlerin
belirlenmesi için yaygın bir metottur.


Genetik kod nispeten canlı grubun tüm
üyelerinde ortak koddur.Bununla birlikte bazı
organellerin ve birkaç hücrenin evrensel
genetik koddan nispeten farklı olduğunun
keşfedilmesi bu bakışı değiştirmiştir.
tRNA
tRNA’LARIN YAPISI


tRNAmolekülleri ,kısa tek zincirli ,73-93nükleotit
uzunluğunda moleküller olup ,aşırı sekonder yapı içerir.
Nispeten farklı pürin ve pirimidinler de içerirler.
tRNA molekülünün anahtar değişken
bölgelerinden biri antikodon olup,mRNA
üzerindeki kodonu tanır.
 Bütün tRNA’ların 3’ ucu veya alıcı ucunda üç
eşleşmeyen nükleotit bulunur.Bu üç nükleotitlik
diziler, daima CCA nükleotitlerinden oluşur
 Aminoasit ,bu adenin riboz şekerine bir ester
bağıyla kovalent olarak bağlanır.

tRNA’LARIN TANINMASI,AKTİVASYONU VE
YÜKLENMESİ
Bir aminoaçil-tRNA sentetaz tarafından,doğru
tRNA’nın tanınması,nükleik asitin anahtar
bölgeleriyle ilgili sentetazın özel aminoasiti
arasındaki özel temasla olur.
 Aminoasit ve tRNA arasındaki özel
reaksiyon,aminoasiti ATP ile reaksiyona
sokarak,aminoasitin aktifleşmesini
sağlayan,aminoaçil tRNA tarafından katalizlenir.

AMİNOASİT +ATP
AMİNOAÇİL-AMP+ P-P
AMİNOAÇİL-AMP+tRNA
AMİNOAÇİL-tRNA+AMP
RİBOZOMLAR
Ribozomlar protein sentez yerleridir.
 Ribozomların sayısı, hücrenin büyüme hızıyla
doğru orantılıdır.
 Her bir ribozom iki alt üniteden oluşur.Her
ribozomal alt birim,özel RNA’lar ve ribozomal
proteinlerden oluşan bir ribonükleoprotein
birleşimidir.

Protein sentezinin basamakları :
1. Zincirin başlaması
2. Zincirin uzaması
3. Zincirin sonlanması-ayrılması

ZİNCİRİN BAŞLAMASI
mRNA’da başlangıç kodonundan hemen
önce,3-9 nükleotitlik dizi bulunur.Bu dizi,Shinedalgarno dizisi adını alır ve mRNA’nın ribozoma
bağlanmasında iş görür.mRNA’nın 5’ ucunda
bulunan ribozom bağlanma bölgesi,ribozomun
16S RNA’sının 3’ ucundaki bölgenin
tamamlayıcısıdır.
 Shine-dalgarno dizisi,prokaryotik ribozomun
polisistronik mRNA’yı izole etmesine izin verir.

30S ribozom alt ünitesi ,mRNA,formil metionin
tRNA ve IF1,IF2,IF3 adında çok sayıdaki
başlama proteinleri,bir başlama kompleksi
oluştururlar.
 Zincirin başlaması daima ,başlama kodonuna
özel bir başlangıç aminoaçil-tRNA’nın
bağlanmasıyla olur.

UZAMA VE TAŞINMA
Ribozom üzerinde 3 bölge bulunur.
 Alıcı bölge diye ifade edilen A bölgesi,yeni yüklü
tRNA’nın ilk tutunduğu yerdir.


Bir tRNA’nın A-bölgesine
taşınması ve
tutunması,EF-Tu
tarafından sağlanır.
Peptit bölgesi diye isimlendirilen P bölgesi,tRNA
tarafından büyüyen peptidin yerleştirildiği
yerdir.
 Zincir uzamasını müteakip,peptidi tutan tRNA A
bölgesinden P bölgesine taşınmak zorundadır.


Taşınma,EF-G adında
özel bir EF proteinine ve
her bir taşınma için bir
GTP molekülüne ihtiyaç
duyar.

Her taşınma basamağında ribozom üç
nükleotit ilerleyerek,ribozomun A bölgesi
üzerindeki yeni bir kodonla eşleşir.

Taşınma olayı ,bu aşamada boş tRNA’yı E
bölgesi adında üçüncü bir bölgeye iter.Bu
bölge tRNA’nın ribozomdan ayrıldığı çıkış
bölgesidir.

Tek bir mRNA molekülü,birbirine müteakip çok
sayıda ribozom tarafından polizom olarak
isimlendirilen bir kompleks oluşturarak,
translasyona uğrayabilir.
SONLANMA
Sonlanma,ribozom bir anlamsız kodona ulaştığı
zaman gerçekleşir.
 Hiçbir tRNA,stop kodonuna bağlanmaz.Bunun
yerine bu zincir sonlanma işaretini salınma(RF)
faktörü adında özel bir protein tanır ve
polipeptiti uçtaki tRNA’dan keserek oluşan
ürünü salar.
 Bunu takiben,ribozom alt ünitelere ayrılır.

RİBOZOMAL RNA’NIN PROTEİN SENTEZİNDEKİ
ROLÜ
Gerçek peptit bağlarını oluşumu,rRNA
tarafından katalizlenir.
 Ribozomun 50S alt ünitesi üzerinde
gerçekleşen peptidil transferaz reaksiyonu
adındaki bu işlem, 23S rRNA’nın kendisi
tarafından katalizlenir.

TRANSLASYONUN DÜZENLENMESİ
ATTENÜASYON

Attenüasyonda,kontrol transkripsiyonun
başlamasından sonra fakat
tamamlanmasından önce olur.
ATTENÜASYON VE TRİPTOFAN OPERONU
Triptofan operonu triptofan biyosentetik
yolunun beş proteini için yapısal genleri ve
operonun başında genel promotor ve
düzenleyici dizileri içerir.
 Operonda lider dizi adında bir dizi vardır.

Eğer triptofan hücrede yeterli miktarda
ise,yeterli miktarda yüklü triptofan tRNA’lar
mevcut olacak ve lider peptid sentezlenecektir.
 Diğer yandan,eğer triptofan yetersiz miktarda
ise triptofanca zengin lider peptid
sentezlenmeyecektir.

ATTENÜASYON MEKANİZMASI

Attenüasyon,yeni oluşan mRNA’nın bir
parçasının katlanarak RNA polimeraz
aktivitesinin durmasına sebep olan özel bir
gövde-halka oluşumundan dolayı
gerçekleşir.mRNA’da oluşan gövde halka yapısı
birbirine yakın iki nükleotit dizisinin birbirine
tamamlayıcı olması sonucu çift zincir RNA
oluşumudur.
RNA REGÜLASYONU VE RİBOŞARTELLER
Diğer RNA’lara hatta bazı durumlarda küçük
moleküllere bağlanarak hücre fizyolojisinin
çeşitli durumlarını düzenleyen küçük RNA’lar
bulunmaktadır.
 sRNA aktivitesinin mekanizması sRNA’nın bir
mRNA’ya tamamlayıcı baz eşleşmesiyle
bağlanmasıdır.Bu sRNA’lar mRNA’yı bağlar ve
translasyonu önler.Bu aktiviteyi gösteren küçük
RNA’lar antisens RNA olarak isimlendirilir.

Küçük RNA’ların özel bir türüde
riboşartellerdir.Bunlar mRNA’lar olup,kodlayan
dizilerinin yukarı bölgesinde küçük moleküllere
bağlanabilen diziler içerirler.
 Belirli bir riboşartel tarafından bağlanan
molekül,riboşartelin mRNA kısmıyla kodlanan
protein tarafından sentezlenir.

KAYNAKÇA:
BROCK BİOLOGYOF MİCROORGANİSMS
 MOLEKÜLER BİOLOGY OF THE GENE
 MOLEKÜLER BİYOLOJİ
 http://www.polyteck.com.br/polimerizacaomediada-por-bacterias/

HAZIRLAYAN:
Ayşe CEBECİ