Prokaryot ve Ökaryotlarda Protein Sentezi
Protein sentezinin tüm biyolojik kelimenin her hücresinde çok yüksek sıralı bir şekilde basamakları vardır, ancak her birinde küçük kimlikler vardır. Bununla birlikte, prokaryotik ve ökaryotik protein sentezleme yolları arasında ciddi anlamda önemli farklılıklar vardır, her iki durumda da nihai sonuç her zaman bir protein olmasına rağmen. İki hücre tipinin bileşenleri, bunların birbirinden farklı olmasının ana nedeni olabilir. Bununla birlikte, transkripsiyon, RNA işleme ve Translasyonun ana adımları hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda aynıdır. Bu makalede protein sentezi hakkında genel bir açıklama ve ardından birbirleri arasındaki önemli farklılıklar hakkında sindirimi kolay tartışmalar sunulmaktadır.
Protein Sentezi
Protein sentezi, organizmaların hücrelerinin içinde Transkripsiyon, RNA işleme ve Çeviri olarak bilinen üç ana adımda gerçekleşen biyolojik bir süreçtir. Transkripsiyon aşamasında, DNA zincirindeki genin nükleotid dizisi RNA'ya kopyalanır. Bu ilk adım, sonucun protein sentezinde RNA üzerinde bir iplik olması dışında DNA replikasyonuna oldukça benzer. DNA sarmalı, DNA sarmal enzimi ile parçalanır, RNA polimeraz, promotör olarak bilinen genin başlangıcındaki spesifik yere eklenir ve RNA ipliği, gen boyunca sentezlenir. Bu yeni oluşan RNA zinciri, haberci RNA (mRNA) olarak bilinir.
mRNA zinciri, RNA işlemesi için nükleotid dizisini ribozomlara götürür. Spesifik tRNA (transfer RNA) molekülleri sitoplazmadaki ilgili amino asitleri tanıyacaktır. Bundan sonra, tRNA molekülleri spesifik amino asitlere bağlanır. Her tRNA molekülünde üç nükleotitlik bir dizi bulunur. Sitoplazmada bir ribozom, mRNA zincirine bağlanır ve başlangıç kodonu (promotör) tanımlanır. mRNA dizisi için karşılık gelen nükleotidlere sahip tRNA molekülleri, ribozomun büyük alt birimine taşınır. tRNA molekülleri ribozoma geldiğinde, karşılık gelen amino asit, dizideki bir sonraki amino asit ile bir peptit bağı yoluyla bağlanır. Bu son adım çeviri olarak bilinir; aslında, gerçek protein sentezinin gerçekleştiği yer burasıdır.
Proteinin şekli, zincirdeki tRNA moleküllerine bağlı olan farklı amino asit türleri aracılığıyla belirlenir, ancak tRNA, mRNA dizisine özgüdür. Dolayısıyla protein moleküllerinin, DNA molekülünde depolanan bilgileri tasvir ettiği açıktır. Bununla birlikte, protein sentezi bir RNA zincirinden de başlatılabilir.
Prokaryotik ve Ökaryotik Protein Sentezi arasındaki fark nedir?
• Transkripsiyon adımı gerçekleşirken, ribozomlar, nükleik asitleri saracak bir nükleer zarfa sahip olmadıkları için prokaryotlarda oluşturan mRNA zinciri ile ilişki kurabilirler. Bununla birlikte, ökaryotlarda iplikçik çekirdekten dışarı çıktıktan sonra mRNA ribozomlarla ilişki kurabilir.
• Bu nedenle, işlemin çeviri aşamasının prokaryotlarda transkripsiyon tamamlanmadan önce başlamış olduğu, ökaryotlarda ise iki adımın birbirinden çok uzakta gerçekleştiği ortaya çıkıyor. Başka bir deyişle, RNA işlemesi prokaryotik sentezde değil, ökaryotik süreçte gerçekleşir.
• Ökaryotlarda tek bir tam protein sentezi sürecinde yalnızca bir gen ifade edilirken, bir mRNA dizisinden bakteriyel (prokaryotik) protein sentezinde sıklıkla ifade edilen birkaç gen bulunur. Başka bir deyişle, kümelenmiş genler (Operon olarak bilinir) prokaryotlar tarafından ifade edilebilir, ancak ökaryotlar bunu yapamaz.
• Ökaryotik nükleik asitlerde Intron olarak bilinen, ancak prokaryotlarda olmayan kodlamayan DNA dizileri vardır. Ökaryotlarda mRNA, prokaryotlarda mRNA zincirinin basit oluşumunun aksine, çekirdekten ayrılmadan önce intronları dizisinden uzaklaştırır.
