Question

Difficulty: Very hardTranslasyon (Okuma) Mekanizması ve Ribozom

Ökaryotik bir hücrede gerçekleşen translasyon (okuma) sürecinde gözlenen bazı moleküler olaylar aşağıda verilmiştir:

Bu olayların protein sentezi sürecinde ilk gerçekleşenden son gerçekleşene doğru sıralaması nasıl olmalıdır?

  1. 1mRNA üzerindeki başlama kodonu (5AUG35'-AUG-3') ile başlatıcı aminoaçil-tRNA antikodonu (3UAC53'-UAC-5') arasında geçici hidrojen bağlarının kurulması.
  2. 2Ribozomun büyük alt biriminin küçük alt birim-mRNA kompleksine katılmasıyla aktif ribozom yapısının oluşması ve başlatıcı tRNA'nın peptidil (PP) bölgesinde konumlanması.
  3. 3Ribozomun büyük alt biriminde yer alan rRNA molekülünün (peptidil transferaz enzimi gibi davranarak) peptidil (PP) ve aminoaçil (AA) bölgelerindeki amino asitler arasında peptit bağlarını kurması.
  4. 4Ribozomun mRNA üzerinde 33' yönüne doğru bir kodon (üç nükleotit) kaymasıyla (translokasyon), peptidil (PP) bölgesindeki boş tRNA'nın çıkış (EE) bölgesine geçmesi.
  5. 5A bölgesine gelen durdurma kodonuna (UAA, UAG veya UGA) sonlandırıcı protein faktörünün bağlanmasıyla, sentezlenen polipeptit zincirinin P bölgesindeki son tRNA'dan hidroliz edilerek ayrılması.

Answer

Translasyon olayları sırasıyla; mRNA başlama kodonu ile başlatıcı tRNA antikodonu arasında hidrojen bağlarının kurulması, büyük alt birimin birleşerek başlatıcı tRNA'nın P bölgesine yerleşmesi, büyük alt birimdeki rRNA'nın yardımıyla amino asitler arasında peptit bağının kurulması, ribozomun translokasyon hareketi ile kayarak boş tRNA'yı E bölgesine aktarması ve durdurma kodonuna bağlanan sonlandırıcı faktörün polipeptit zincirini serbest bırakması şeklinde gerçekleşir.
Translasyon süreci mRNA'daki başlama kodonuna başlatıcı tRNA'nın bağlanmasıyla başlar. Bu olayı takiben büyük alt birim komplekse katılır ve başlatıcı tRNA P bölgesinde yerini alır. Uzama evresinde A bölgesine yeni bir tRNA gelir, P ve A bölgelerindeki amino asitler arasında rRNA katalizörlüğü ile peptit bağı kurulur. Ardından ribozom 3' yönüne kayarak (translokasyon) boş tRNA'yı E bölgesine taşır. A bölgesine durdurma kodonu ulaştığında ise protein yapılı sonlandırıcı faktör bağlanarak polipeptit zincirinin salınmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Başlatıcı tRNA ile mRNA kodonunun eşleşmesini belirleme.
mRNA'nın başlama kodonu (AUGAUG) ile başlatıcı tRNA'nın antikodonu (UACUAC) arasında hidrojen bağları kurulur.
Translasyonun başlayabilmesi için mRNA ve başlatıcı tRNA'nın küçük alt birim üzerinde bir araya gelmesi ilk zorunlu adımdır.
2
Aktif ribozom kompleksinin kurulmasını belirleme.
Büyük alt birim bu kompleksle birleşir ve başlatıcı tRNA peptidil (P) bölgesinde konumlanır.
Küçük alt birim-mRNA-tRNA kompleksinin oluşumunun ardından büyük alt birimin katılmasıyla aktif ribozom fonksiyonel hale gelir.
3
Uzama evresinde peptit bağı sentezini belirleme.
P ve A bölgelerindeki amino asitler arasında peptit bağı kurulur.
Büyük alt birimdeki rRNA molekülü ribozim aktivitesi göstererek peptit bağının oluşumunu katalizler.
4
Ribozomun translokasyon hareketini belirleme.
Ribozom 3' yönüne doğru bir kodon ilerler ve P bölgesindeki boş tRNA E bölgesine kayar.
Peptit bağı kurulduktan sonra translasyonun devam edebilmesi için ribozomun kayması ve yeni kodonun A bölgesine gelmesi gerekir.
5
Sonlanma evresini belirleme.
Durdurma kodonuna sonlandırıcı protein faktörünün bağlanmasıyla polipeptit zinciri serbest kalır.
Durdurma kodonları tRNA tarafından okunmaz; sonlandırıcı protein faktörü (RF) ester bağını hidroliz ederek polipeptidi serbest bırakır.

Key Concept

Translasyon mekanizmasında başlama, uzama ve sonlanma basamaklarının doğru sırası ve ribozom alt birimleri ile aktif bölgelerinin (A, P, E) işlevleri.
Rate this question