Moleküler Biyoloji

173 questions

Hücresel transkripsiyon süreçlerini etkileyen inhibitörlerin etki mekanizmaları ve hücre tipine göre gösterdikleri seçicilik tıbbi biyokimyada kritik öneme sahiptir. Bu bağlamda, bir transkripsiyon inhibitörü olan Aktinomisin D ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Prokaryotik RNA polimerazın

\beta

alt birimine bağlanarak RNA sentezinin başlangıç (initiation) fazını spesifik olarak inhibe eder.

DNA çift sarmalında pürin ve pirimidin bazları (özellikle guanin-sitozin) arasına interkale olarak hem prokaryotik hem de ökaryotik RNA sentezini engeller.

Ökaryotik RNA polimeraz II'ye yüksek afiniteyle bağlanarak 'bridge helix' yapısını bloke eder ve enzim translokasyonunu durdurur.

Prokaryotlarda

\sigma

(sigma) faktörünün promotör bölgeye bağlanmasını engelleyerek transkripsiyonel kompleks oluşumunu inhibe eder.

Sadece ökaryotik hücrelerde transkripsiyon sonrası

mRNA

modifikasyonu olan 5' şapka (capping) takılma sürecini inhibe eder.

Show answer & explanation

Answer: DNA çift sarmalında pürin ve pirimidin bazları (özellikle guanin-sitozin) arasına interkale olarak hem prokaryotik hem de ökaryotik RNA sentezini engeller.

Answer

Aktinomisin D, DNA çift sarmalında baz çiftleri arasına interkale olarak hem prokaryotik hem de ökaryotik RNA sentezini engeller.

Aktinomisin D, DNA sarmalındaki baz çiftleri (özellikle de guanin-sitozin çiftleri) arasına girerek (interkalasyon) DNA kalıbının yapısını bozar. Bu durum, RNA polimeraz enziminin DNA üzerinde ilerlemesini fiziksel olarak engellediği için hem prokaryotik hem de ökaryotik hücrelerde RNA sentezini durdurur. Laboratuvar çalışmalarında ve bazı kanser kemoterapilerinde bu özelliğinden yararlanılır.

Step-by-Step Solution

Aktinomisin D'nin hedef molekülünü belirleyin.

İnhibitörün protein yapılı bir polimeraz yerine doğrudan DNA çift sarmalına bağlandığı saptanır.

Aktinomisin D'nin düzlemsel halka yapısı DNA bazları arasına girmeye (interkalasyon) müsaittir.

Bağlanma bölgesinin özgüllüğünü ve polimeraz üzerindeki etkisini değerlendirin.

Özellikle G-C zengin bölgelere yerleşerek RNA polimerazın DNA kalıbı üzerinde hareket etmesini engellediği görülür.

Bu fiziksel engel, transkripsiyonun uzama (elongation) evresini durdurur.

Hücresel seçiciliği kontrol edin.

Mekanizmanın DNA yapısına dayalı olması nedeniyle hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda etkili olduğu doğrulanır.

Rifampisin (sadece prokaryot) veya

\alpha

-amanitin (sadece ökaryot) gibi ajanların aksine Aktinomisin D geniş spektrumludur.

Key Concept

Transkripsiyon İnhibitörleri ve Aktinomisin D Mekanizması

Estimated Time:50s

Question 142Question →

DNA yapısında sitozinin deaminasyonu sonucu ortaya çıkan urasil gibi anormal bazların onarılmasında görev alan ve hasarlı baz ile şeker-fosfat omurgası arasındaki $N$ -glikozidik bağı kopararak Baz Eksizyon Tamiri ( $BER$ ) yolağını başlatan ilk enzim aşağıdakilerden hangisidir?

DNA glikozilaz

AP endonükleaz

DNA fotoliyaz

ABC ekzinükleaz

Show answer & explanation

Answer: DNA glikozilaz

Answer

DNA glikozilaz, baz eksizyon tamirini başlatan ve

N

-glikozidik bağı koparan enzimdir.

DNA glikozilaz enzimi, baz eksizyon tamirinin (

BER

) ilk basamağını katalizler. Bu enzim, DNA üzerindeki anormal veya hasarlı bazları (örneğin sitozin deaminasyonu ile oluşan urasili) spesifik olarak tanır ve baz ile şeker-fosfat omurgası arasındaki

N

-glikozidik bağı kopararak 'apürinik' veya 'apirimidinik' (

AP

) bir bölge oluşturur.

Step-by-Step Solution

Hasarlı bazın tanınması

Sitozin deaminasyonu ile oluşan urasil bazı spesifik bir DNA glikozilaz tarafından saptanır.

Tamir işleminin başlaması için hasarın doğru tanımlanması gerekir.

N

-glikozidik bağın koparılması

DNA glikozilaz, urasil bazı ile deoksiriboz şekeri arasındaki bağı kopararak bazı uzaklaştırır.

Baz uzaklaştırıldığında tamirin sonraki aşamaları için serbest bir bölge (

AP

bölgesi) oluşur.

AP

bölgesinin işlenmesi

AP

endonükleaz ve fosfodiesteraz enzimleri şeker-fosfat omurgasını keserek boşluğu hazırlar.

DNA polimerazın yeni nükleotid ekleyebilmesi için omurganın açılması şarttır.

Key Concept

Baz Eksizyon Tamiri (

BER

) basamakları ve ilk enzim olan DNA glikozilazın görevi.

Hints

Soruda bahsedilen mekanizma tek bir bazın hasar görmesiyle ilgilidir (Baz Eksizyon Tamiri).

Bu enzim, baz ile şeker arasındaki 'glikozidik' bağı hedef alarak bir 'boşluk' (

AP

bölgesi) yaratır.

Yolağın isminde de geçen bu enzim, doğrudan DNA üzerindeki 'glikozil' grubunu işleyen 'DNA glikozilaz'dır.

Practice More

Baz eksizyon tamirinde oluşan

AP

bölgesinden sonra görev alan enzim sırasını (Endonükleaz -> Polimeraz -> Ligaz) çalışabilirsiniz.

Estimated Time:45s

Question 143Question →

Sanger (dideoksi) yöntemi ile gerçekleştirilen bir $DNA$ dizi analizinde; $3'-T C G G A T C G C C A T G-5'$ dizisine sahip bir kalıp $DNA$ fragmanı ve bu fragmana komplementer olan $5'-A G C C T-3'$ dizisindeki bir primer kullanılmaktadır. Reaksiyon ortamına dört çeşit $dNTP$ ( $dATP, dTTP, dCTP, dGTP$ ) ve yeterli miktarda $DNA$ polimerazın yanı sıra, sadece $ddGTP$ (dideoksiguanozin trifosfat) eklendiği varsayıldığında; primerden itibaren sentezlenen ve zinciri sonlandırılan fragmanların toplam nükleotid uzunlukları aşağıdakilerden hangisidir?

7, 9 ve 10

2, 4 ve 5

6, 8 ve 9

8 ve 13

11, 12 ve 13

Show answer & explanation

Answer: 7, 9 ve 10

Answer

Sentezlenen fragmanların toplam uzunlukları 7, 9 ve 10 nükleotiddir.

Doğru yanıt olan seçenek, primerin (5 nükleotid) üzerine eklenen nükleotidleri doğru bir şekilde komplementer olarak eşleştirmiş ve ddGTP'nin durduracağı noktaları (7., 9. ve 10. pozisyonlar) doğru hesaplamıştır.

Step-by-Step Solution

Primer ve kalıp dizinin eşleştiği bölgeyi belirleyin.

5 nükleotidlik primer (

5'-A G C C T-3'

), kalıbın

3'-T C G G A-5'

kısmına bağlanır.

Sentezin nereden başladığını ve başlangıçtaki nükleotid sayısını saptamak için gereklidir.

Primerden sonra sentezlenecek nükleotidleri kalıp diziye göre (komplementerlik kuralı) sıralayın.

Kalıp dizinin devamı (

3' \rightarrow 5'

yönünde): T-C-G-C-C-A-T-G. Yeni zincir (

5' \rightarrow 3'

yönünde): A-G-C-G-G-T-A-C.

Hangi pozisyonlara hangi nükleotidlerin geleceğini belirlemek için.

ddGTP'nin hangi pozisyonlarda sentezi durduracağını saptayın.

Yeni zincirde Guanin (G) nükleotidinin sentezlenmesi gereken yerlerde (kalıptaki C'lerin karşısında) ddGTP gelerek sentezi sonlandırır. Bu pozisyonlar yeni sentezlenen kısımdaki 2., 4. ve 5. sıralardır.

Sanger yönteminde dideoksinükleotidler zincir uzamasını durdurur.

Toplam fragman uzunluklarını hesaplayın (Primer + Eklenenler).

Primer (5) + 2 = 7; Primer (5) + 4 = 9; Primer (5) + 5 = 10.

Sonuç olarak elde edilen bantların uzunlukları primer dizisini de kapsar.

Key Concept

Sanger dizileme yönteminde zincir sonlanması, dideoksinükleotidlerin (ddNTP) komplementer bazın karşısına gelmesiyle gerçekleşir ve fragman boyutu 'primer + eklenen nükleotidler' toplamıdır.

Hints

Sentezin başladığı primer dizisinin 5 nükleotid uzunluğunda olduğunu unutmayın.

ddGTP, kalıp zincirdeki hangi bazın (A, T, G, C) karşısına gelirse sentez durur?

Primerden sonraki ilk durak, kalıptaki ilk C nükleotidinin olduğu yerdir. Bu nokta toplamda kaçıncı nükleotide denk gelir?

Practice More

Farklı ddNTP'lerin (örneğin ddATP) kullanıldığı durumlar için fragman boyutu hesaplamaları yaparak konuyu pekiştirin.

Estimated Time:3m 0s

Question 144Question →

Hücre proliferasyonunun hızlandığı neoplastik süreçlerde ve embriyonik gelişim sırasında, birçok genin $3'$ UTR (translasyonu yapılmayan bölge) dizilerinde proksimal poliadenilasyon sinyallerinin tercih edildiği ve buna bağlı olarak alternatif poliadenilasyon ( $APA$ ) yoluyla daha kısa mRNA izoformlarının sentezlendiği gözlenmektedir. Bu mekanizma sonucunda ilgili genlerin ifadesinin (ekspresyonunun) belirgin şekilde artmasının temel sebebi aşağıdakilerden hangisidir?

mRNA'nın nükleer por kompleksinden sitoplazmaya geçiş hızının (nükleer eksport) kısalan dizi nedeniyle kinetik olarak artması

mRNA'nın

3'

UTR bölgesindeki mikroRNA (

miRNA

) bağlanma bölgelerinin kaybı sonucu post-transkripsiyonel yıkımdan ve baskılanmadan kaçması

Kısalan

3'

UTR'nin poli(A) bağlayıcı protein (

PABP

) afinitesini artırarak translasyon başlatma kompleksi (

eIF4F

) oluşumunu doğrudan tetiklemesi

Alternatif poliadenilasyonun mRNA ekzon dizilimini değiştirerek proteinin amino asit dizisinde stabiliteyi artıran yapısal değişikliklere yol açması

3'

UTR bölgesinde yer alan

AU

-zengin elementlerin (

ARE

) korunması sayesinde mRNA'nın ekzonükleazlara karşı direncini artırması

Show answer & explanation

Answer: mRNA'nın $3'$ UTR bölgesindeki mikroRNA ( $miRNA$ ) bağlanma bölgelerinin kaybı sonucu post-transkripsiyonel yıkımdan ve baskılanmadan kaçması

Answer

mRNA'nın

3'

UTR bölgesindeki mikroRNA (

miRNA

) bağlanma bölgelerinin kaybı sonucu post-transkripsiyonel yıkımdan ve baskılanmadan kaçması gen ifadesindeki artışın temel sebebidir.

Gen ifadesinin artmasının temel nedeni, mRNA'nın

3'

UTR bölgesinin kısalmasıyla birlikte bu bölgede bulunan mikroRNA (

miRNA

) bağlanma noktalarının kaybedilmesidir.

miRNA

'lar normalde hedef mRNA'larını ya yıkıma uğratır ya da translasyonel olarak baskılarlar. Bu baskılayıcı bölgelerin kaybı, mRNA'nın daha stabil kalmasına ve daha fazla protein üretilmesine olanak tanır. Kanser hücrelerinde bu mekanizma onkogenlerin aşırı ifadesine katkıda bulunur.

Step-by-Step Solution

Alternatif poliadenilasyon (

APA

) mekanizmasını tanımla.

Genin

3'

ucundaki farklı poliadenilasyon sinyallerinin (

AAUAAA

) kullanımı sonucu farklı uzunlukta

3'

UTR bölgelerine sahip mRNA'lar oluşur.

APA

sayesinde hücre, mRNA'nın düzenleyici kapasitesini değiştirebilir.

Kanser hücreleri ve proliferatif dokulardaki durumu analiz et.

Hızlı bölünen hücrelerde proksimal sinyaller tercih edilerek daha kısa

3'

UTR'ler sentezlenir.

Hücrenin hızlı büyüme için gereken proteinlerin miktarını artırması gerekir.

3'

UTR'deki düzenleyici elemanların (özellikle

miRNA

bağlanma bölgeleri) akıbetini değerlendir.

Kısalan bölge ile birlikte birçok

miRNA

bağlanma bölgesi ve

AU

-zengin element (

ARE

) mRNA'dan uzaklaşır.

Bu diziler normalde mRNA yarı ömrünü kısaltan ve translasyonu baskılayan elemanlardır.

Gen ifadesindeki artışın mekanizmasını sentezle.

miRNA

baskısından kurtulan (escape) mRNA daha stabil hale gelir ve translasyon verimi artar.

Yıkım elemanlarının kaybı, mRNA'nın hücrede daha uzun süre kalmasını ve daha çok protein üretilmesini sağlar.

Key Concept

Alternatif poliadenilasyon (

APA

), mRNA stabilitesini ve translasyon verimini

3'

UTR'deki

miRNA

bağlanma bölgelerini elimine ederek düzenleyen kritik bir post-transkripsiyonel kontrol mekanizmasıdır.

Practice More

Alternatif poliadenilasyonun kanser patogenezindeki rolü ve onkogen aktivasyonu ile ilişkisini inceleyen klinik biyokimya çalışmalarını gözden geçirin.

Estimated Time:2m 0s

Question 145Question →

Hücre döngüsünün evreleri arasındaki geçişler, siklin bağımlı kinazların ( $CDK$ ) aktivitesinin yanı sıra, spesifik regülatör proteinlerin proteozomal yıkımı ile tek yönlü olarak kontrol edilir. Bu süreçte iki temel $E3$ ubikitin ligaz kompleksi görev alır: 'Anaphase Promoting Complex/Cyclosome' ( $APC/C$ ) ve 'Skp, Cullin, F-box containing complex' ( $SCF$ ).

Bu ubikitin ligaz komplekslerinin fonksiyonları ve hücre döngüsü üzerindeki etkileri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

SCF

kompleksi,

G_1

fazının sonunda

p27

(

Kip1

) gibi

CDK

inhibitörlerini ubikitinleyerek hücrenin

S

fazına girişini kolaylaştırırken;

APC/C-Cdh1

kompleksi

G_1

fazı boyunca

S

M

fazı siklinlerini düşük seviyede tutar.

APC/C-Cdc20

kompleksi, metafazda iğ iplikçikleri kinetokorlara bağlanmadığında

Mad2

BubR1

proteinleri tarafından aktive edilerek sekürin yıkımını hızlandırır ve anafaza geçişi sağlar.

SCF

kompleksi,

M

fazı siklinlerini (

Siklin

B

) degrade ederek hücrenin mitozdan çıkışını sağlarken;

APC/C-Cdh1

kompleksi telofazda kardeş kromatitlerin ayrılmasından sorumludur.

DNA

hasarı varlığında

p53

tarafından indüklenen

p21

, doğrudan

SCF

kompleksine bağlanarak bu kompleksin

p27

proteinini yıkmasını engeller ve hücreyi

G_2

fazında durdurur.

APC/C-Cdh1

kompleksi, anafazın başında aktifleşerek kardeş kromatitleri bir arada tutan separaz enzimini degrade eder ve böylece anöploidi oluşumunu engeller.

Show answer & explanation

Answer: $SCF$ kompleksi, $G_1$ fazının sonunda $p27$ ( $Kip1$ ) gibi $CDK$ inhibitörlerini ubikitinleyerek hücrenin $S$ fazına girişini kolaylaştırırken; $APC/C-Cdh1$ kompleksi $G_1$ fazı boyunca $S$ ve $M$ fazı siklinlerini düşük seviyede tutar.

Answer

SCF

kompleksinin

p27

yıkımı ile

S

fazına girişi sağladığı ve

APC/C-Cdh1

kompleksinin

G_1

fazında siklin seviyelerini düşük tuttuğu ifade doğrudur.

SCF

kompleksi, özellikle

G_1

fazının sonunda

p27

gibi

CDK

inhibitörlerini ortadan kaldırarak hücrenin

S

fazına geçişini tetikler. Aynı zamanda

APC/C-Cdh1

kompleksi, mitoz sonundan başlayarak

G_1

fazı boyunca aktiftir ve bu süreçte

S

M

fazı siklinlerini yıkarak hücrenin erken bir

S

fazına girmesini veya mitoza geri dönmesini engeller. Bu iki mekanizmanın koordinasyonu, hücre döngüsünün düzenli ilerlemesini sağlar.

Step-by-Step Solution

E3

ubikitin ligazların hücre döngüsündeki temel rollerini belirleyin.

SCF

APC/C

, proteinlerin proteozomal yıkımı aracılığıyla döngünün tek yönlü ilerlemesini sağlar.

Hücre döngüsünün kontrolü, proteinlerin sentezi kadar yıkımına da bağımlıdır.

SCF

kompleksinin spesifik substratlarını ve etki zamanını analiz edin.

SCF

(özellikle

Skp2

alt birimi ile),

G_1/S

geçişinde

p27

p21

gibi

CDK

inhibitörlerini (

CKI

) yıkar.

CKI

yıkımı,

S

-fazı

CDK

komplekslerinin aktifleşmesi için zorunludur.

APC/C

kompleksinin iki farklı formu olan

APC/C-Cdc20

APC/C-Cdh1

arasındaki farkı değerlendirin.

Cdc20

formu anafazı başlatırken,

Cdh1

formu mitoz sonu ve

G_1

fazında aktiftir.

APC/C

aktivitesi, farklı ko-aktivatörlerle döngünün farklı evrelerine özgülenir.

APC/C-Cdh1

kompleksinin

G_1

fazındaki görevini inceleyin.

APC/C-Cdh1

, erken

G_1

fazında

S

M

fazı siklinlerini (

Siklin

A

B

) yıkarak hücrenin zamansız döngüye girmesini engeller.

Bu mekanizma, hücrenin büyümesi için gerekli olan

G_1

fazının stabil kalmasını sağlar.

Seçenekleri bu mekanizmalar ışığında karşılaştırarak doğruyu saptayın.

SCF

'nin

p27

üzerindeki etkisi ve

APC/C-Cdh1

'in

G_1

fazındaki baskılayıcı rolü birbiriyle uyumludur.

Bu iki olay, hücre döngüsünün en kritik kontrol noktalarından birini oluşturur.

Key Concept

E3

Ubikitin Ligazların (

SCF

APC/C

) Hücre Döngüsü Regülasyonundaki Rolü

Estimated Time:2m 0s

Question 146Question →

Prokaryotik hücrelerde gen ifadesinin düzenlenmesinde önemli bir mekanizma olan atenuasyon (zayıflatma), transkripsiyon ve translasyonun eş zamanlı gerçekleşmesine dayanır. *Escherichia coli* $trp$ operonunda, lider $mRNA$ dizisinde meydana gelen bir mutasyon sonucunda 2. bölge ile 3. bölge arasında baz eşleşmesinin (antiterminatör yapı) gerçekleşemediği saptanmıştır. Buna göre, bu mutasyona sahip bakteri hücresinde ortamdaki triptofan konsantrasyonundan bağımsız olarak aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenir?

3. bölgenin her zaman 4. bölge ile eşleşerek terminatör halkasını oluşturması ve transkripsiyonun erken sonlanması

Triptofan eksikliğinde ribozomun 1. bölgedeki kodonlarda duraklaması sonucu operonun yapısal genlerinin transkripsiyonunun tamamlanması

Triptofan-represör kompleksinin operatör bölgeye bağlanma yeteneğini kaybetmesiyle gen ifadesinin sürekli açık kalması

Lider

mRNA

üzerindeki başlatıcı kodon mutasyona uğradığı için translasyonun hiçbir zaman başlayamaması

1. ve 2. bölgelerin eşleşememesi nedeniyle

RNA

polimerazın operonun sonuna kadar duraklamadan ilerlemesi

Show answer & explanation

Answer: 3. bölgenin her zaman 4. bölge ile eşleşerek terminatör halkasını oluşturması ve transkripsiyonun erken sonlanması

Answer

2-3 baz eşleşmesinin gerçekleşememesi durumunda 3. bölgenin her zaman 4. bölge ile eşleşerek terminatör halkasını oluşturması ve transkripsiyonun triptofandan bağımsız olarak erken sonlanması beklenir.

Triptofan operonunda 2. bölge ile 3. bölgenin eşleşmesi 'antiterminatör' görevi görerek 3. bölgenin 4. bölge ile eşleşmesini önler. Eğer bir mutasyon 2-3 eşleşmesini engelliyorsa, 3. bölge her zaman 4. bölge ile eşleşecek ve terminatör yapısı (3-4 halkası) oluşacaktır. Bu durum, ortamdaki triptofan miktarından bağımsız olarak transkripsiyonun yapısal genlere ulaşmadan erkenden sonlanmasına (atenuasyon) yol açar.

Step-by-Step Solution

trp

operonundaki atenuasyon bölgelerini analiz et.

Lider dizide 4 bölge vardır: 1, 2, 3 ve 4. Olası eşleşmeler 1-2 (duraklama), 2-3 (antiterminatör) ve 3-4 (terminatör) şeklindedir.

Mekanizmanın temel yapısal bileşenlerini belirlemek gerekir.

Mutasyonun etkisini değerlendir.

2. ve 3. bölgeler eşleşemiyorsa, 2-3 antiterminatör yapısı hiçbir zaman oluşamaz.

Soru kökünde verilen spesifik mutasyonun yapısal sonucunu anlamak kritik adımdır.

Eşleşme rekabetini incele.

Normalde triptofan düşükken ribozom 1. bölgede takılır ve 2. bölge serbest kalarak 3 ile eşleşir. Mutasyon nedeniyle 3. bölge serbest kalır ve 4. bölge sentezlendiği an onunla eşleşir.

3. bölgenin 2 ile eşleşememesi, onun 4 ile eşleşme olasılığını zorunlu hale getirir.

Transkripsiyonel sonucu belirle.

3-4 eşleşmesi bir 'rho-bağımsız terminatör' yapısıdır ve transkripsiyonun yapısal genlere ulaşmadan sonlanmasına neden olur.

Terminatör yapısının oluşumu transkripsiyonun durmasıyla sonuçlanır.

Key Concept

Triptofan operonunda atenuasyon,

mRNA

bölgeleri arasındaki alternatif ikincil yapıların (saç tokası/hairpin) rekabetine dayalı bir transkripsiyonel kontrol mekanizmasıdır.

Question 147Question →

Ökaryotik hücrelerde protein sentezinin başlama (inisiyasyon) evresinde, 43S pre-inisiyasyon kompleksinin mRNA üzerindeki 5' başlık (cap) yapısına bağlandıktan sonra uygun başlatıcı AUG kodonunu bulana kadar mRNA boyunca ilerlemesini sağlayan "tarama" (scanning) mekanizması için gerekli olan enerji aşağıdakilerin hangisinden karşılanır?

ATP hidrolizi

GTP hidrolizi

Aminoasit-tRNA ester bağının enerjisi

Peptidil transferaz aktivitesi

Kreatin fosfatın doğrudan kullanımı

Show answer & explanation

Answer: ATP hidrolizi

Answer

Ökaryotik translasyonda tarama (scanning) işlemi için gerekli enerji ATP hidrolizinden sağlanır.

Doğru cevap olan seçenek, ökaryotik translasyonun ayırt edici özelliklerinden birini ifade eder. Prokaryotlarda ribozom doğrudan Shine-Dalgarno dizisine bağlanırken, ökaryotlarda 5' uçtan başlayarak AUG kodonuna kadar ilerleme (scanning) gerçekleşir. Bu tarama işlemi sırasında mRNA'daki sekonder yapıların açılması için eIF4A helikazı görev yapar ve bu enzim enerjisini ATP hidrolizinden alır.

Step-by-Step Solution

İnisiyasyon kompleksinin mRNA'ya bağlanmasını değerlendir.

43S pre-inisiyasyon kompleksi eIF4F yardımıyla 5' cap yapısına bağlanır.

Sentezin başlayabilmesi için ribozomun mRNA'ya tutunması gerekir.

mRNA üzerindeki AUG kodonunun aranması sürecini incele.

Ribozom AUG'ye ulaşmak için mRNA üzerindeki sekonder yapıları (hairpin vb.) çözerek ilerler.

mRNA düz bir şerit değildir; sekonder yapıların açılması helikaz aktivitesi gerektirir.

Helikaz aktivitesi için gereken enerji kaynağını belirle.

eIF4A (bir RNA helikazıdır) bu süreçte ATP hidrolizini kullanır.

Ökaryotik translasyonu prokaryotik olandan ayıran temel farklardan biri, tarama işlemi için ATP gereksinimidir.

Key Concept

Ökaryotik translasyon inisiyasyonunda eIF4A helikaz aktivitesi ATP bağımlıdır.

Question 148Question →

Hücre içi stres sinyalleri sonucunda mitokondri dış membran geçirgenliğinin ( $MOMP$ ) artması, intrinsik apoptotik yolağın tetiklenmesinde anahtar bir olaydır. Bu süreçte mitokondriyal intermembran mesafeden sitozole salınan bazı moleküller, kaspaz aktivasyonunu doğrudan veya dolaylı olarak düzenler.

Buna göre, mitokondriden sitozole salınarak IAP (Inhibitor of Apoptosis Proteins) ailesi üyelerini (örneğin $XIAP$ ) bağlayan ve onların kaspazlar üzerindeki inhibitör etkisini ortadan kaldırarak apoptozu kolaylaştıran molekül aşağıdakilerden hangisidir?

Sitokrom c

Apaf-1

Smac/DIABLO

Bcl-2

Bax

Show answer & explanation

Answer: Smac/DIABLO

Answer

İntrinsik apoptotik yolağın düzenlenmesinde, mitokondriden salınarak IAP'ları (özellikle XIAP) inhibe eden ve böylece kaspazların aktivasyonuna izin veren molekül Smac/DIABLO'dur.

Smac/DIABLO (Second Mitochondria-derived Activator of Caspases), intrinsik yolağın aktivasyonu sırasında mitokondriden sitozole salınır. Sitozolde bulunan

XIAP

gibi IAP proteinlerine bağlanarak onları yarışmalı olarak inhibe eder. Bu sayede IAP'lar tarafından baskılanmış olan kaspaz-3, 7 ve 9 serbest kalarak apoptotik kaskadı ilerletir.

Step-by-Step Solution

İntrinsik apoptotik yolak tetikleyicilerini belirle.

DNA hasarı veya hücresel stres sinyalleri

Bax/Bak

aktivasyonu ile mitokondri membran geçirgenliğini (

MOMP

) artırır.

Apoptozun başlaması için mitokondriyal proteinlerin sitozole çıkması gerekir.

Salınan proteinlerin görevlerini ayırt et.

Sitokrom c apoptozom oluşumunu sağlarken, Smac/DIABLO proteini

XIAP

gibi kaspaz inhibitörlerini (IAP) etkisiz hale getirir.

Kaspazların tam aktivasyonu için sadece apoptozom oluşumu yetmez, aynı zamanda mevcut IAP engelinin de kaldırılması gerekir.

Key Concept

İntrinsik Apoptoz Regülasyonu ve Smac/DIABLO

Estimated Time:1m 30s

Question 149Question →

Hücre döngüsünün denetlenmesinde ve genom bütünlüğünün korunmasında kritik bir rol oynayan $p53$ proteini, stres bulunmayan normal koşullarda oldukça kısa bir yarı ömre sahiptir. Sağlıklı bir hücrede $p53$ düzeylerini bazal seviyede tutmak amacıyla onu tanıyan, ubikuitinleyen ve proteazomal yıkıma yönlendiren temel $E3$ ubikuitin ligaz aktivitesine sahip protein aşağıdakilerden hangisidir?

Mdm2

p21

(

WAF1

)

ATM

kinaz

Bcl-2

APC/C

Show answer & explanation

Answer: $Mdm2$

Answer

Hücrede

p53

seviyelerini ubikuitinasyon yoluyla düşük tutan temel

E3

ligaz

Mdm2

proteinidir.

Doğru cevap olan

Mdm2

, sağlıklı hücrelerde

p53

proteinine bağlanarak onun transkripsiyonel aktivitesini bloke eder ve onu ubikuitinleyerek proteazomlarda yıkılmasını sağlar. Bu süreç, DNA hasarı durumunda

p53

'ün hızla birikmesini sağlayan hassas bir dengedir.

Step-by-Step Solution

p53

proteininin normal hücredeki yarı ömrünü değerlendir.

Stres yokluğunda

p53

sürekli sentezlenir ancak hızla yıkılır.

Genomik stabilite için gereksiz

p53

aktivasyonu hücreyi gereksiz duraklamaya veya apoptoza sokabilir.

Yıkım mekanizmasını ve sorumlu enzimi belirle.

p53

Mdm2

tarafından ubikuitinlenerek

26S

proteazomuna yönlendirilir.

Mdm2

p53

üzerinde

E3

ubikuitin ligaz aktivitesi gösteren spesifik bir düzenleyicidir.

Key Concept

p53

proteininin

Mdm2

aracılı proteazomal yıkımı, hücre döngüsü kontrolünde anahtar bir düzenleme mekanizmasıdır.

Question 150Question →

RNA moleküllerinin, özellikle de tRNA'nın yapısal organizasyonunda standart nükleozidlerin yanı sıra çeşitli post-transkripsiyonel modifikasyonlara uğramış bazlar da yer alır. Bu modifikasyonlar arasında, azotlu bazın riboz şekeriyle yaptığı bağın alışılagelmiş azot ( $N$ ) atomu yerine karbon ( $C$ ) atomu üzerinden ( $C5-C1'$ ) kurulmasıyla (C-glikozidik bağ) diğerlerinden ayrılan nükleozid aşağıdakilerden hangisidir?

Psödouridin

İnozin

Dihidrouridin

7-Metilguanozin

Ribotimidin

Show answer & explanation

Answer: Psödouridin

Answer

Psödouridin, urasil bazının karbon atomu (

C-5

) üzerinden riboz şekerine bağlanmasıyla oluşan ve alışılagelmiş N-glikozidik bağ yerine C-glikozidik bağ içeren modifiye bir nükleoziddir.

Psödouridin, standart nükleozidlerin aksine baz ile riboz şekeri arasında azot-karbon (

N-C

) bağı yerine karbon-karbon (

C5-C1'

) bağı içeren tek yaygın RNA modifikasyonudur. Bu yapısal özellik ona 'C-glikozidik bağ' tanımını kazandırır.

Step-by-Step Solution

Nükleozidlerin temel yapısal bağını hatırla.

Standart nükleozidlerde (adenozin, guanozin, sitidin, uridin) baz ile şeker arasında bir azot (

N

) atomu üzerinden glikozidik bağ kurulur.

Bu bağ pürinlerde

N-9

, pirimidinlerde ise

N-1

atomu ile ribozun

C-1'

atomu arasındadır.

tRNA'daki modifiye bazların özelliklerini karşılaştır.

İnozin, dihidrouridin ve ribotimidin gibi bazlar modifiye olsa da bağ yapıları halen azot üzerindendir.

Modifikasyonlar genellikle halkadaki atomların (metilasyon, deaminasyon, hidrojenasyon) değişimiyle ilgilidir.

İstisnai olan C-glikozidik bağ yapısını belirle.

Psödouridin (

\psi

), urasil halkasının dönerek

C-5

atomu üzerinden ribozun

C-1'

atomuna bağlandığı tek yaygın nükleoziddir.

Bu yapı tRNA'nın üçüncül yapısını stabilize etmede ve katlanmasında kritik rol oynar.

Key Concept

Psödouridin (

\psi

), nükleik asitlerdeki nadir 'C-glikozidik' bağ yapısının prototipidir.

Question 151Question →

Ökaryotik hücrelerde gen ifadesinin transkripsiyonel düzeyde kontrolü, sadece inisiasyon (başlama) aşamasında değil, aynı zamanda RNA polimeraz II’nin promotor yakınında (yaklaşık 20-60 nükleotid sonra) duraksadığı "promoter-proximal pausing" aşamasında da gerçekleşir. Bu duraksama hali, özellikle onkogenler ve ısı şoku proteinleri gibi hızlı yanıt gerektiren genlerin regülasyonunda kritik bir kontrol noktasıdır. RNA polimeraz II'nin bu duraksama halinden kurtularak üretken uzama (productive elongation) fazına geçmesini sağlayan P-TEFb (Pozitif Transkripsiyonel Elongasyon Faktörü b) kompleksinin gerçekleştirdiği temel moleküler modifikasyon aşağıdakilerden hangisidir?

RNA polimeraz II'nin CTD kuyruğundaki

Ser^2

kalıntılarının ve duraksama faktörlerinin (NELF ve DSIF) fosforillenmesi

TATA kutusuna bağlanan TBP (TATA-bağlayıcı protein) alt biriminin asetillenerek transkripsiyon balonunun genişletilmesi

RNA polimeraz II'nin CTD bölgesindeki

Ser^5

kalıntılarının TFIIH tarafından defosforillenmesi

Nükleer reseptörler aracılığıyla RNA polimeraz II'nin promotor bölgesinden tamamen ayrılıp sitozole geri dönmesi

Show answer & explanation

Answer: RNA polimeraz II'nin CTD kuyruğundaki $Ser^2$ kalıntılarının ve duraksama faktörlerinin (NELF ve DSIF) fosforillenmesi

Answer

RNA polimeraz II'nin CTD kuyruğundaki

Ser^2

kalıntılarının ve duraksama faktörlerinin (NELF ve DSIF) fosforillenmesi

Doğru yanıt, P-TEFb kompleksinin (CDK9/Siklin T) duraksamayı çözen temel modifikasyonu gerçekleştirdiğini belirtmektedir. Bu kompleks, RNA polimeraz II'nin CTD (C-Terminal Domain) kuyruğundaki

Ser^2

kalıntılarını fosforiller. Aynı zamanda polimerazı durduran NELF (Negative Elongation Factor) birimini fosforilleyerek ayrılmasını sağlar ve DSIF faktörünü aktif uzamayı destekleyen bir forma dönüştürür. Bu, transkripsiyonun aktif uzama fazına geçişi için zorunludur.

Step-by-Step Solution

Başlangıç kompleksinin analiz edilmesi

RNA polimeraz II, TFIIH aracılığıyla CTD bölgesindeki

Ser^5

pozisyonunda fosforillenerek transkripsiyonu başlatır.

Transkripsiyonun başlaması ve promotor bölgesinden ayrılma (promoter clearance) için bu modifikasyon gereklidir.

Duraksama (Pausing) mekanizmasının belirlenmesi

Transkripsiyon başladıktan kısa süre sonra NELF (Negatif Elongasyon Faktörü) ve DSIF kompleksi RNA polimeraz II'ye bağlanarak polimerazı durdurur.

Hücrenin gen ifadesini çok hızlı bir şekilde artırabilmesi için polimerazın hazırda bekletilmesi stratejik bir avantajdır.

P-TEFb etkisinin değerlendirilmesi

P-TEFb kompleksi (CDK9 ve Siklin T) aktive olur ve hem polimerazın CTD kuyruğundaki

Ser^2

kalıntılarını hem de NELF/DSIF faktörlerini fosforiller.

Fosforilasyon sonucunda NELF polimerazdan ayrılır, DSIF ise durdurucu etkisinden kurtulup bir aktivatöre dönüşür.

Uzama fazına geçişin doğrulanması

Modifiye edilen RNA polimeraz II, 'productive elongation' fazına girer.

Serin-2 fosforilasyonu ayrıca mRNA işleme (splicing ve poliadenilasyon) faktörlerinin polimeraza tutunması için gereklidir.

Key Concept

Ökaryotik transkripsiyonel kontrolde duraksama (pausing) ve P-TEFb aracılı Serin-2 fosforilasyonu.

Hints

Transkripsiyonun 'inisiasyon' ve 'elongasyon' (uzama) aşamalarını birbirinden ayıran CTD fosforilasyon farklarına odaklanın.

Duraksamayı sağlayan NELF (Negative Elongation Factor) gibi faktörlerin inaktive edilmesi için hangi kinazın (CDK) görev aldığını hatırlayın.

P-TEFb kompleksi içindeki CDK9'un ana hedefi polimerazın kuyruk bölgesindeki Serin-2 kalıntılarıdır.

Practice More

HIV virüsünün Tat proteininin bu P-TEFb mekanizmasını nasıl gasp ederek viral gen ifadesini artırdığını incelemek konuyu pekiştirecektir.

Estimated Time:3m 0s

Question 152Question →

Nükleik asitlerin ikincil ve üçüncül yapılarının stabilitesi, nükleotid birimlerinin konformasyonel esnekliğine bağlıdır. Özellikle pentoz şekerinin halka yapısındaki atomların düzlem dışına çıkmasıyla oluşan 'şeker buruşması' (sugar pucker) durumu, sarmalın genel geometrisini, fosfat grupları arasındaki mesafeyi ve nükleik asidin formunu (A, B veya Z) belirleyen en kritik parametrelerden biridir.

Buna göre, fizyolojik şartlarda ökaryotik hücrelerde en yaygın görülen standart B-DNA formundaki deoksiriboz şekerleri için karakteristik olan halka konformasyonu aşağıdakilerden hangisidir?

C2'

-endo konformasyonu

C3'

-endo konformasyonu

C2'

-exo konformasyonu

C3'

-exo konformasyonu

O4'

-endo konformasyonu

Show answer & explanation

Answer: $C2'$ -endo konformasyonu

Answer

B-DNA sarmalında deoksiriboz halkası karakteristik olarak

C2'

-endo konformasyonunu tercih eder.

B-DNA formunda deoksiriboz halkası

C2'

-endo konformasyonundadır. Bu yapıda

C2'

atomu halka düzleminin üzerinde yer alır. Bu spesifik buruşma (pucker), nükleotidler arasındaki fosfodiester bağlarının mesafesini optimize ederek B-DNA sarmalına özgü olan

3.4 \text{ Å}

baz çifti yükselişini ve major/minor oluk derinliklerini sağlar.

Step-by-Step Solution

Nükleik asitlerde pentoz halkasının düzlemsel olmayan yapısını (şeker buruşması/pucker) analiz et.

Pentoz halkasındaki

C2'

veya

C3'

atomlarının düzlem dışına çıkması, sarmalın geometrik formunu belirler.

Şeker pucker durumu, fosfat grupları arasındaki mesafeyi ve sarmalın yükselişini (rise per base pair) doğrudan etkiler.

B-DNA ve A-DNA/RNA formları arasındaki konformasyonel farkları karşılaştır.

B-DNA'da bazlar arası mesafe daha geniştir (

3.4 \text{ Å}

), RNA ve A-DNA'da ise daha dardır (

2.6 \text{ Å}

Bu mesafe farkı, şekerin halka atomlarının hangi yöne büküldüğü ile ilişkilidir.

B-DNA'ya özgü spesifik konformasyonu tanımla.

Fizyolojik B-DNA formunda

C2'

atomunun düzlem üzerinde (endo) olduğu konformasyon baskındır.

Bu konformasyon, B-DNA'nın tipik ince ve uzun yapısını destekleyen en kararlı durumdur.

Key Concept

Nükleik asit sarmallarında şeker-fosfat omurgasının geometrisi, pentoz şekerinin

C2'

-endo (B-DNA) veya

C3'

-endo (A-DNA/RNA) konformasyonu tarafından belirlenir.

Estimated Time:1m 30s

Question 153Question →

Hücrede gerçekleşen protein sentezi (translasyon) sürecinin uzama (elongasyon) aşamasında; peptidil- $tRNA$ ’nın A bölgesinden P bölgesine taşınmasını ve ribozomun $mRNA$ üzerinde bir kodon ilerlemesini sağlayan 'translokasyon' basamağında doğrudan kullanılan enerji kaynağı aşağıdakilerden hangisidir?

GTP

ATP

CTP

UTP

cAMP

Show answer & explanation

Answer: $GTP$

Answer

Translasyonun uzama aşamasındaki translokasyon basamağında enerji kaynağı olarak

GTP

kullanılır.

Protein sentezinin elongasyon (uzama) döngüsünde, ribozomun bir sonraki kodona doğru hareket etmesi (translokasyon) için uzama faktörleri (prokaryotlarda

EF-G

, ökaryotlarda

eEF-2

) görev yapar. Bu faktörler birer

GTP

azdır ve

GTP

molekülünü hidroliz ederek elde ettikleri enerjiyi ribozomun yapısal değişimini ve hareketini sağlamak için kullanırlar.

Step-by-Step Solution

Protein sentezindeki enerji gerektiren basamakları sınıflandır.

Aminoasit aktivasyonu için

ATP

, başlangıç ve uzama (aminoaçil-

tRNA

bağlanması ve translokasyon) basamakları için

GTP

kullanılır.

Farklı enzimler ve faktörler farklı yüksek enerjili fosfat bağlarını tercih eder.

Translokasyon basamağına özgü faktörü ve enerji kaynağını belirle.

Ökaryotlarda

eEF-2

(prokaryotlarda

EF-G

) faktörü

GTP

hidroliz ederek ribozomu kaydırır.

Translokasyon, mekanik bir hareket gerektirir ve bu hareket uzama faktörlerinin

GTP

az aktivitesi ile tetiklenir.

Key Concept

Translasyon Sürecinde Enerji Kullanımı

Estimated Time:45s

Question 154Question →

Prokaryotik transkripsiyonun başlatılması sürecinde, çekirdek ( $core$ ) enzime ( $\alpha_2\beta\beta'\omega$ ) geçici olarak bağlanan ve enzimin promoter bölgesindeki $-10$ ( $Pribnow$ kutusu) ve $-35$ dizilerini spesifik olarak tanımasını sağlayarak transkripsiyonun doğru noktadan başlamasını sağlayan faktör aşağıdakilerden hangisidir?

Sigma (

\sigma

) faktörü

Rho (

\rho

) faktörü

TATA bağlayıcı protein (

TBP

)

DNA polimeraz

III

Primaz

Show answer & explanation

Answer: Sigma ( $\sigma$ ) faktörü

Answer

Prokaryotik transkripsiyonda promoter bölgesini tanıyarak transkripsiyonun doğru noktadan başlamasını sağlayan faktör Sigma (

\sigma

) faktörüdür.

Prokaryotik RNA polimeraz çekirdek enzimi, tek başına DNA'ya rastgele bağlanabilir ancak promoter dizilerini tanıyamaz. Sigma (

\sigma

) faktörü, bu çekirdek enzime bağlanarak holoenzimi oluşturur ve enzimin

-10

(Pribnow kutusu) ile

-35

bölgelerine yerleşmesini sağlayarak transkripsiyonu başlatır.

Step-by-Step Solution

Prokaryotik RNA polimerazın yapısını analiz edin.

RNA polimeraz çekirdek enzimi (

\alpha_2\beta\beta'\omega

) katalitik aktiviteye sahiptir ancak promoterı spesifik olarak tanıyamaz.

Enzimin DNA üzerindeki herhangi bir bölgeye rastgele bağlanmasını önlemek ve sadece genlerin başlangıç bölgelerini (promoter) seçmesini sağlamak gerekir.

Sigma faktörünün fonksiyonunu belirleyin.

Sigma faktörü çekirdek enzime bağlanarak holoenzimi oluşturur ve

-10

(Pribnow) ile

-35

dizilerini spesifik olarak tanır.

Transkripsiyonun doğru başlangıç noktasından (initiation) başlaması, bu spesifik tanıma mekanizmasına ve holoenzim oluşumuna bağlıdır.

Key Concept

Sigma (

\sigma

) faktörü, prokaryotik RNA polimerazın promoter özgüllüğünü sağlayan ve transkripsiyonu başlatan alt birimidir.

Practice More

Sigma faktörünün transkripsiyon başladıktan sonra çekirdek enzimden ayrılması ve uzama (elongation) fazına geçiş sürecini inceleyebilirsiniz.

Estimated Time:45s

Question 155Question →

Ökaryotik hücrelerde gen ifadesinin post-transkripsiyonel regülasyonunda, demir metabolizması proteinlerinin mRNA'ları üzerindeki "Iron Responsive Element" (IRE) dizileri ve bunlara bağlanan "Iron Regulatory Protein" (IRP) kritik rol oynar. Hücre içi demir konsantrasyonunun düşük olduğu bir durumda, bu sistemin işleyişi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Demir eksikliği durumunda IRP, transferrin reseptör mRNA'sının

3'

UTR bölgesindeki IRE dizilerine bağlanarak mRNA'nın endonükleolitik yıkımını engeller ve mRNA stabilitesini artırır.

Hücre içi demir konsantrasyonu azaldığında IRP, ferritin mRNA'sının

5'

UTR bölgesindeki IRE dizisine bağlanarak translasyonun hızlanmasını sağlar.

Demir eksikliği durumunda IRP, ferritin mRNA'sının

3'

UTR bölgesindeki IRE dizilerine bağlanarak mRNA stabilitesini artırır.

Demir eksikliği durumunda IRP, aktif bir

[4Fe-4S]

kümesi içererek sitozolik akonitaz aktivitesi kazanır ve IRE bölgelerinden ayrılır.

IRP, transferrin reseptör mRNA'sının

5'

UTR bölgesindeki IRE dizilerine bağlanarak ribozomun mRNA'ya ilgisini artırır.

Show answer & explanation

Answer: Demir eksikliği durumunda IRP, transferrin reseptör mRNA'sının $3'$ UTR bölgesindeki IRE dizilerine bağlanarak mRNA'nın endonükleolitik yıkımını engeller ve mRNA stabilitesini artırır.

Answer

Demir eksikliği durumunda IRP, transferrin reseptör mRNA'sının 3' UTR bölgesindeki IRE dizilerine bağlanarak mRNA'nın endonükleolitik yıkımını engeller ve mRNA stabilitesini artırır.

Doğru seçenek, demir eksikliği durumunda IRP'nin transferrin reseptörü mRNA'sını stabilize etme mekanizmasını tam olarak açıklar. Demir eksikliğinde aktifleşen IRP, transferrin reseptörü mRNA'sının 3' ucundaki IRE dizilerine bağlanır. Bu bağlanma, mRNA'nın endonükleazlar tarafından tanınıp parçalanmasını engeller (maskeleme etkisi), mRNA'nın yarı ömrünü uzatır ve sonuçta daha fazla reseptör sentezlenmesini sağlar.

Step-by-Step Solution

Hücre içi demir düzeyinin etkisini belirle

Hücre içi demir azaldığında, IRP1 proteinindeki

[4Fe-4S]

kümesi çözülür; protein akonitaz aktivitesini kaybeder ve IRE dizilerine yüksek ilgiyle bağlanma yeteneği kazanır.

IRP'nin aktifleşmesi için demir kofaktörünün ortamda az olması gerekir.

Transferrin reseptörü mRNA'sındaki IRE konumunu ve etkisini hatırla

Transferrin reseptör mRNA'sında 3' UTR bölgesinde beş adet IRE dizisi bulunur. IRP buraya bağlandığında mRNA'yı RNaz saldırılarından korur.

Amaç, demir eksikliğinde hücreye daha fazla demir alabilmek için reseptör sayısını artırmaktır.

Ferritin mRNA'sındaki IRE konumunu ve etkisini hatırla

Ferritin mRNA'sında IRE dizisi 5' UTR bölgesindedir. IRP buraya bağlandığında ribozomun mRNA üzerine yüklenmesini fiziksel olarak engeller.

Demir eksikliğinde demirin depolanması (ferritin sentezi) istenmeyen bir durumdur.

Mekanizmaları birleştirerek doğru ifadeyi seç

3' UTR'deki IRP bağlaması mRNA'yı stabilize eder (Transferrin reseptörü için), 5' UTR'deki IRP bağlaması translasyonu inhibe eder (Ferritin için).

Seçenekler arasında transferrin reseptörü mRNA'sının 3' ucundaki stabilite artışı doğru tanımlanmıştır.

Key Concept

Demir metabolizmasının IRE/IRP sistemi üzerinden post-transkripsiyonel regülasyonu.

Practice More

Ferritin ve Transferrin Reseptörü mRNA'larındaki IRE konumlarının farkını ve bunun fizyolojik nedenini tablo üzerinden tekrar edin.

Estimated Time:2m 0s

Question 156Question →

Moleküler tanı laboratuvarlarında viral yük tespiti için yaygın olarak kullanılan Real-Time PCR (qPCR) sistemlerinden biri olan TaqMan yönteminde, hedef diziye özgü bir oligonükleotid prob kullanılır. Bu probun 5' ucunda bir floresan raportör (reporter), 3' ucunda ise bu raportörün sinyalini baskılayan bir söndürücü (quencher) molekül bulunur. PCR döngülerinin uzama (extension) fazı sırasında raportör molekülün söndürücüden ayrılarak serbest kalması ve saptanabilir bir floresan sinyali vermesi, DNA polimeraz enziminin belirli bir aktivitesi sonucunda gerçekleşir.

Bu analiz yönteminde, probun hidrolize edilerek raportörün serbest kalmasını ve floresan sinyalinin açığa çıkmasını sağlayan temel enzimatik aktivite aşağıdakilerden hangisidir?

5' \rightarrow 3'

ekzonükleaz aktivitesi

3' \rightarrow 5'

ekzonükleaz aktivitesi

RNAse H aktivitesi

DNA ligaz aktivitesi

Show answer & explanation

Answer: $5' \rightarrow 3'$ ekzonükleaz aktivitesi

Answer

TaqMan probu kullanılarak yapılan qPCR analizinde floresan sinyali, Taq DNA polimerazın sahip olduğu

5' \rightarrow 3'

ekzonükleaz aktivitesi sayesinde probun hidrolize edilmesiyle açığa çıkar.

Doğru cevap, Taq DNA polimerazın sentez sırasında önüne çıkan engelleri (prob gibi) nükleotid bazında parçalamasını sağlayan

5' \rightarrow 3'

ekzonükleaz aktivitesidir. Bu parçalanma sonucunda probun uçlarındaki raportör ve söndürücü moleküller birbirinden ayrılır ve floresan sinyali tespit edilir.

Step-by-Step Solution

Probun yapısal analizi

TaqMan probunun 5' ucunda raportör, 3' ucunda söndürücü (quencher) bulunur ve raportörün sinyali söndürücü tarafından baskılanır.

Sinyalin sadece prob parçalandığında saptanabilmesi için raportör ve söndürücünün başlangıçta birbirine yakın olması gerekir.

Hibritleşme aşaması

Prob, hedef DNA bölgesine primerler ile birlikte bağlanır.

Spesifik sinyal oluşumu için probun hedef bölgeye tam uyumlu olması şarttır.

Uzama ve hidroliz aşaması

Taq polimeraz yeni zinciri sentezlerken proba çarpar ve

5' \rightarrow 3'

ekzonükleaz aktivitesini kullanarak probu parçalar.

Polimerazın sentez yolunda duran engeli (probu) ortadan kaldırması sırasında prob nükleotidlerine ayrılır.

Sinyal tespiti

Serbest kalan raportör molekül söndürücünün etkisinden kurtulur ve floresan ışık yaymaya başlar.

Raportör ve söndürücü arasındaki mesafenin artması, FRET etkisinin sona ermesini sağlar.

Key Concept

TaqMan qPCR yönteminde sinyal oluşumu, Taq DNA polimerazın sentez sırasında probu parçalayan

5' \rightarrow 3'

ekzonükleaz aktivitesine dayanır.

Question 157Question →

Ökaryotik hücrelerde gen ifadesinin post-transkripsiyonel regülasyonunda mikroRNA’lar ( $miRNA$ ) önemli bir role sahiptir. $miRNA$ biyogenezi süreci, nükleusta başlayıp sitoplazmada tamamlanan bir dizi enzimatik basamaktan oluşur. Nükleusta işlenen ve yaklaşık $70$ nükleotid uzunluğundaki 'pre- $miRNA$ ' yapısı, sitoplazmaya taşındıktan sonra burada bir $RNaz$ $III$ tipi enzim tarafından kesilerek olgun $miRNA$ dupleksine dönüştürülür.

Buna göre, sitoplazmada pre- $miRNA$ 'yı keserek yaklaşık $21-23$ baz çifti uzunluğundaki olgun $miRNA$ dupleksini oluşturan enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Drosha

Dicer

Exportin-5

Argonaut

RNA Polimeraz III

Show answer & explanation

Answer: Dicer

Answer

Pre-miRNA yapısını sitoplazmada keserek olgun miRNA dupleksini oluşturan enzim Dicer'dır.

Dicer enzimi, sitoplazmada bulunan ve pre-miRNA yapısını yaklaşık 21-23 nükleotidlik fonksiyonel miRNA dupleksine dönüştüren özelleşmiş bir endonükleazdır (

RNaz

III

ailesi). Bu işlem, gen susturulmasının (RNA interferans) başlaması için kritik bir adımdır.

Step-by-Step Solution

miRNA biyogenezinin hücresel konumlarını belirlemek.

İşlem nükleusta başlar (pri-miRNA -> pre-miRNA) ve sitoplazmada (pre-miRNA -> olgun miRNA) devam eder.

Enzimlerin görev yerlerini ayırt etmek sorunun çözümü için esastır.

Sitoplazmaya taşınan pre-miRNA molekülü üzerinde etkili olan enzimi tanımlamak.

Sitoplazmada RNaz III aktivitesi gösteren Dicer enzimi, pre-miRNA'yı keserek olgun dupleksi oluşturur.

Dicer, miRNA olgunlaşmasının sitoplazmik basamağındaki anahtar enzimdir.

Key Concept

miRNA biyogenezi ve Dicer enziminin sitoplazmik rolü

Estimated Time:1m 0s

Question 158Question →

Hücre döngüsünün kontrolünde, özellikle erken $G_1$ fazından geçişte $Rb$ ( $Retinoblastoma$ ) proteininin fosforilasyon durumu belirleyicidir. $Rb$ proteininin fosforillenerek $E2F$ transkripsiyon faktörünü serbest bırakması için $Siklin$ $D$ ile $CDK4$ veya $CDK6$ enzimlerinin kompleks oluşturması gerekir. Bu sürecin kontrolünde görev alan ve $Siklin$ $D$ - $CDK4/6$ kompleksini spesifik olarak inhibe ederek hücre döngüsünü durduran protein aşağıdakilerden hangisidir?

p16

(

INK4a

)

p21

(

WAF1/CIP1

)

Cyclin

E

Cdc25

MDM2

Show answer & explanation

Answer: $p16$ ( $INK4a$ )

Answer

p16

(

INK4a

) proteini,

CDK4

CDK6

enzimlerine spesifik olarak bağlanarak onların

Siklin

D

ile kompleks oluşturmasını ve

Rb

proteinini fosforillemesini engeller.

Hücre döngüsü inhibitörlerinden

p16

(

INK4a

INK4

(Inhibitor of CDK4) ailesinin prototipik üyesidir. Bu aile üyeleri sadece

CDK4

CDK6

enzimlerine bağlanarak bu kinazların

Siklin

D

ile aktif kompleksler kurmasını engeller. Bu durum,

Rb

proteininin hipofosforile (aktif) kalarak

E2F

'yi tutmasını ve hücrenin

S

fazına geçişinin durdurulmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

Hücre döngüsü inhibitör ailelerini (

CKI

) ayırt et.

INK4

ailesi (

p15, p16, p18, p19

) sadece

CDK4/6

'yı inhibe ederken,

CIP/KIP

ailesi (

p21, p27, p57

) daha geniş bir etki alanına sahiptir.

Soruda 'spesifik olarak'

CDK4/6

kompleksini hedef alan protein sorulmaktadır.

Rb

E2F

yolağındaki kontrol noktasını değerlendir.

Erken

G_1

'de

Rb

fosforilasyonunu durduran temel spesifik inhibitör

p16

'dır.

p16

mutasyonları veya susturulması,

Rb

'nin kontrolsüz fosforilasyonuna ve birçok kanser türünde hücre döngüsünün hızlanmasına yol açar.

Key Concept

Hücre döngüsü kontrolünde

INK4

ailesi ve

p16

proteininin

CDK4/6

üzerindeki spesifik inhibitör etkisi.

Practice More

p16'nın epigenetik olarak susturulması veya genetik delesyonu, melanom ve pankreas kanseri gibi malignitelerde sık görülür.

Estimated Time:50s

Question 159Question →

Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerde gerçekleşen protein sentezi (translasyon) mekanizması, süreçte harcanan enerji kaynakları ve inhibitörlerin etki özellikleri dikkate alındığında, aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

Amino asitlerin aktivasyonu (aminoaçil-

tRNA

sentezi) sırasında bir molekül

ATP

AMP

PP_i

’ye parçalandığı için toplam 2 adet yüksek enerjili fosfat bağı harcanır.

Uzama (elongasyon) evresinde, her bir aminoaçil-

tRNA

’nın ribozomun

A

bölgesine uygun kodon-antikodon eşleşmesiyle yerleşebilmesi için

GTP

hidrolizi gereklidir.

Protein sentezini sonlandıran durdurucu kodonlar (

UAA

UAG

UGA

), polipeptit zincirine eklenecek son bir amino asidi taşıyan özgül

tRNA

’lar tarafından tanınır.

Peptidil transferaz enzim aktivitesi ile peptid bağı oluşumu için doğrudan bir dışsal

GTP

veya

ATP

hidrolizine ihtiyaç duyulmaz; enerji aminoaçil-

tRNA

’daki ester bağından sağlanır.

Tetrasiklin grubu antibiyotikler, bakteriyel ribozomun 30S alt birimine bağlanarak aminoaçil-

tRNA

’nın

A

bölgesine girişini fiziksel olarak engellerler.

Show answer & explanation

Answer: Protein sentezini sonlandıran durdurucu kodonlar ( $UAA$ , $UAG$ , $UGA$ ), polipeptit zincirine eklenecek son bir amino asidi taşıyan özgül $tRNA$ ’lar tarafından tanınır.

Answer

Durdurucu kodonlar amino asit kodlamaz ve tRNA'lar yerine salınım faktörleri (RF) tarafından tanınır.

Durdurucu kodonlar (

UAA

UAG

UGA

) herhangi bir amino asit kodlamazlar. Bu kodonlar ribozomun

A

bölgesine geldiğinde, tRNA'lar yerine protein yapısındaki salınım faktörleri (prokaryotlarda

RF-1, RF-2

, ökaryotlarda

eRF

) bu kodonları tanır ve polipeptit zincirinin

P

bölgesindeki

tRNA

’dan ayrılmasını sağlayarak sentezi bitirir.

Step-by-Step Solution

Enerji gereksinimlerini değerlendir.

Aktivasyon (2 Pi), A bölgesine bağlanma (1 GTP) ve translokasyon (1 GTP) enerji harcayan basamaklardır.

Protein sentezi yüksek enerji maliyetli bir anabolik süreçtir.

Peptid bağı oluşum mekanizmasını incele.

Peptidil transferaz aktivitesi sırasında GTP harcanmaz.

Gereken enerji aktivasyon basamağında tRNA-amino asit arasındaki ester bağında depolanmıştır.

Terminasyon (sonlanma) basamağını analiz et.

Durdurucu kodonlar tRNA'lar tarafından tanınmaz.

Normal biyolojik süreçte durdurucu kodonlara karşılık gelen bir tRNA bulunmaz; süreci protein yapısındaki salınım faktörleri sonlandırır.

Key Concept

Translasyon Enerjetiği ve Terminasyon Faktörleri

Alternative Method

Toplam enerji hesabını hatırlamak: Bir proteinin sentezi için gereken toplam enerji

4n

kuralı ile hesaplanır (n = aa sayısı). Bu hesapta her bir aa için 2 aktivasyon, 1 giriş (entry) ve 1 translokasyon enerjisi temel alınır.

Estimated Time:1m 15s

Question 160Question →

Kanser hücreleri, hızlı proliferasyon için gerekli olan biyosentetik öncülleri ve enerjiyi sağlamak amacıyla metabolizmalarını yeniden programlarlar. Bu hücrelerin, ortamda yeterli düzeyde oksijen ( $O_2$ ) bulunmasına rağmen glukozu mitokondride tam okside etmek yerine ağırlıklı olarak laktata dönüştürmesi (aerobik glikoliz) fenomeni aşağıdakilerden hangisidir?

Pasteur etkisi

Warburg etkisi

Glukoneogenez

Ketogenezis

Show answer & explanation

Answer: Warburg etkisi

Answer

Kanser hücrelerinin oksijen varlığında bile aerobik glikolizi tercih etmesi Warburg etkisi olarak tanımlanır.

Warburg etkisi, kanser hücrelerinin karakteristik bir özelliğidir. Normal hücreler oksijen varlığında glukozu tamamen

CO_2

H_2O

'ya kadar okside ederken (

30-32

ATP

), kanser hücreleri glukozu laktata dönüştürerek (

2

ATP

) hem hızlı enerji sağlar hem de hücre bölünmesi için gerekli olan karbon iskeletlerini korurlar.

Step-by-Step Solution

Kanser hücresinin metabolik tercihini analiz etme

Hücrenin

O_2

varlığına rağmen laktat ürettiği belirlendi.

Kanser hücreleri enerjiden ziyade biyosentetik ara ürünlere ihtiyaç duyarlar.

Tanımlanan fenomenin bilimsel adını hatırlama

Warburg etkisi.

Otto Warburg tarafından tanımlanan bu durum, kanser biyokimyasının temel taşlarından biridir.

Key Concept

Warburg Etkisi (Aerobik Glikoliz)

Hints

Kanser hücrelerinin 'aerobik glikoliz' yapma eğilimini düşünün.

Oksijenin varlığına rağmen glikolizin devam etmesi durumuna verilen özel adı hatırlayın.

Practice More

Kanser hücrelerinde bu süreci tetikleyen HIF-1 alfa regülasyonunu inceleyebilirsiniz.

Estimated Time:45s

PreviousPage 8 / 9Next

Moleküler Biyoloji

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Hints

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Hints

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Hints

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution