Protein sentezi hakkında verilen metin ve görsellerden yararlanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.
Dünya üzerinde var olan canlıların sayısını biliyor musunuz? Pencereyi biraz daraltarak tekrar bakalım, var olan hayvanların sayısını? Bu sorulara cevap olacak sayısal verilere internette bir arama motoru aracılığı ile kolaylıkla ulaşabilirsiniz. Peki, şimdi bakış açımızı biraz değiştirelim! Milyonlarca sayıda canlı çeşitliliğine sebep olan faktörler nelerdir?
Bütün canlılar DNA bulundururlar ve DNA her canlıda A, T, G, S adı verilen dört tane organik bazdan temel alır. Bunca çeşitlilik bu 4 harfin oluşturduğu nükleotitlerin farklı sayı ve sırada dizilmesi ile meydana gelmektedir. DNA, bir canlının sahip olacağı özellikleri belirleyen bilgi molekülüdür. Bilgi içeren bu molekülde ortaya çıkabilecek herhangi bir hata, farklı seviyelerde aksaklıklara sebep olur. Fakat bilginin saklanması kadar onun ifade edilmesi de çok önemlidir. Bilginin ifade edilmesi, görünür hâle gelmesi protein sentezi ile mümkündür. Protein sentezi tam bir ekip işidir. Ekibin başında DNA, DNA’daki bilgiyi alan, taşıyan ve oluşumuna zemin hazırlayan RNA’lar bulunmaktadır. Ortaya çıkan sonuç ise bizi biz yapan özelliklerdir. Örneğin mavi göz rengi bilgisi DNA’dadır. Fakat göze rengi veren pigment proteinden oluşur. Protein sentezi sırasında transkripsiyon ve translasyon olayları gerçekleşir.
Transkripsiyon hücre türüne göre çekirdekte, sitoplazmada, mitokondride ve kloroplastta gerçekleşirken translasyon sitoplazmada, endoplazmik retikulumda, çekirdek zarında, mitokondride ve kloroplasttaki ribozomlar üzerinde gerçekleşmektedir. DNA’da bulunan ilgili gendeki bir hata, sentezlenecek olan mRNA ve proteinin de yanlış üretilmesine neden olur ve yanlış üretilen bu moleküller hücre tarafından parçalanır.
1. Transkripsiyon ve translasyon olaylarının farklı canlılarda hücrenin farklı bölgelerinde gerçekleşmesi üretilen proteinin çeşitliliğini etkiler mi? Cevabınızı gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
Hayır, transkripsiyon ve translasyon olaylarının farklı canlılarda hücrenin farklı bölgelerinde gerçekleşmesi, üretilen proteinin çeşitliliğini etkilemez. Çünkü proteinin çeşitliliği, DNA’daki genetik bilgiye ve gen ekspresyonunun düzenlenmesine bağlıdır. Transkripsiyon ve translasyon, sadece bu bilgiyi mRNA’ya ve amino asit dizisine çeviren mekanizmalardır. Örneğin, prokaryotlarda transkripsiyon ve translasyon sitoplazmada eş zamanlı olarak gerçekleşirken, ökaryotlarda transkripsiyon çekirdekte, translasyon ise sitoplazmada gerçekleşir. Ancak bu fark, üretilen proteinin çeşitliliğini değil, sadece hızını ve kontrolünü etkiler. Transkripsiyon ve translasyon olaylarının farklı canlılarda hücrenin farklı bölgelerinde gerçekleşmesi, canlıların evrimsel olarak farklılaşmasına ve uyum sağlamasına katkıda bulunur.
2. Görsel l’deki olay sırasında 1. nükleotit olan C nükleotidinin karşısına G yerine A yerleşirse oluşan hata kalıcı olur mu? Cevabınızı gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
Görsel l’deki olay, DNA replikasyonu olarak adlandırılır. DNA replikasyonu sırasında, DNA’nın iki zinciri birbirinden ayrılır ve her bir zincir yeni bir tamamlayıcı zincir oluşturmak için kalıp olarak kullanılır. Bu işlem sırasında, DNA polimeraz enzimi, kalıp zincirdeki her bir nükleotitle eşleşen yeni bir nükleotit ekler. Normalde, C nükleotidi G ile, A nükleotidi ise T ile eşleşir. Ancak bazen, DNA polimeraz enzimi yanlış bir nükleotit ekleyebilir. Bu durumda, C nükleotidinin karşısına G yerine A yerleşirse, bu bir hata olur.
Bu hata kalıcı olmaz. Çünkü DNA polimeraz enzimi, eklediği nükleotitleri kontrol eder ve eğer bir eşleşme hatası tespit ederse, bu hatayı düzeltir. Bu işleme proofreading denir. Proofreading sayesinde, DNA polimeraz enzimi, hatalı nükleotidi keser ve doğru nükleotidi yerleştirir. Böylece, DNA replikasyonu sırasında oluşan hataların çoğu düzeltilir ve DNA’nın doğruluğu korunur.
Ancak bazen, DNA polimeraz enzimi proofreading yapamaz veya yetersiz yapar. Bu durumda, hata kalıcı olabilir ve DNA’da bir mutasyon meydana gelebilir. Mutasyonlar, DNA’nın genetik bilgisini değiştirir ve protein sentezini etkiler. Mutasyonlar, canlıların genetik çeşitliliğini artırabilir veya genetik hastalıklara veya kansere yol açabilir.
