Ökaryotik hücrelerde selenosistein (Sec) amino asidinin translasyonel olarak polipeptit zi… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Ökaryotik hücrelerde selenosistein (Sec) amino asidinin translasyonel olarak polipeptit zincirine dahil edilmesi süreci; görev alan özgül moleküler bileşenler, enerji tüketimi ve inhibitör etkileşimleri açısından standart protein sentezi mekanizmalarından belirgin farklılıklar gösterir. Bu özel translasyonel süreçle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A
Selenosistein, doğrudan bir aminoaçil-tRNA sentetaz tarafından yüklenmek yerine, önce seril-tRNA sentetaz aracılığıyla $tRNA^{[Ser]Sec}$ üzerine serin olarak yüklenip ardından modifiye edilir.
B
Seril- $tRNA^{[Ser]Sec}$ kompleksinin selenosisteinil- $tRNA^{[Ser]Sec}$ 'e dönüşümü sırasında, serin kalıntısının fosforillenmesi için $ATP$ bağımlı bir kinaz ( $PSTK$ ) aktivitesi gereklidir.
C
Selenosisteinil- $tRNA^{[Ser]Sec}$ kompleksinin ribozomun A bölgesine taşınması, standart elongasyon faktörü 1A ( $eEF1A$ ) yerine özgül bir faktör olan $eEFSec$ aracılığıyla $GTP$ harcanarak gerçekleştirilir.
$UGA$ kodonunun durdurucu sinyal yerine selenosistein girişi olarak okunmasını sağlayan SECIS elementi, ökaryotik mRNA'larda kodlayan bölgenin (ORF) hemen önündeki 5' UTR bölgesinde konumlanır.Cevap
E
Selenosistein sentezi ve ribozoma dahil edilmesi süreci, translokasyon adımını hedef alan Difteri toksini etkisinden bağımsızdır; çünkü toksin selenosistein girişini değil $eEF2$ faktörünü inhibe eder.

Cevap

SECIS elementinin ökaryotik mRNA'larda 5' UTR bölgesinde bulunduğu ifadesi yanlıştır; bu yapı ökaryotlarda 3' UTR'de yer alır.

Doğru yanıt olan seçenek, SECIS (Selenocysteine Insertion Sequence) elementinin ökaryotik mRNA'lardaki konumunu hatalı vermektedir. Prokaryotlarda SECIS dizisi kodlanan bölgenin (ORF) içinde

UGA

kodonunun hemen yanında bulunurken, ökaryotlarda bu yapı her zaman stop kodonunun çok uzağında, 3' UTR (3' çevrilmeyen bölge) içerisinde yer alır. Bu yapısal fark, ökaryotik ribozomun

UGA

kodonunu selenosistein olarak okuması (recoding) için eEFSec faktörünü uygun şekilde konumlandırır.

Adım Adım Çözüm

tRNA Yükleme Aşaması

Seril-tRNA sentetaz,

ATP

kullanarak serini

tRNA^{[Ser]Sec}

üzerine yükler.

Selenosistein için özgül bir sentetaz enzimi bulunmaz.

Modifikasyon ve Enerji Tüketimi

PSTK enzimi serini fosforiller (

1 ATP

), ardından selenofosfat sentetaz ile aktif selenofosfat (

2 \sim P

bağı) eklenerek selenosistein oluşur.

Amino asit tRNA üzerinde sentezlenir.

Kod Değişimi (Recoding) ve Konum Analizi

Ribozom

UGA

kodonuna geldiğinde, 3' UTR'deki SECIS yapısı eEFSec faktörünü A bölgesine çağırır.

Ökaryotlarda SECIS'in 3' UTR'de olması, sistemin durdurucu kodonu tanımasını sağlar.

Elongasyon ve İnhibitör Kontrolü

eEFSec faktörü

GTP

harcayarak tRNA'yı A sitesine yerleştirir; bu süreç eEF2'yi etkileyen Difteri toksininden etkilenmez.

Difteri toksini sadece translokasyon (kayma) adımını katalize eden eEF2'yi ADP-riboziller.

Anahtar Kavram

Ökaryotlarda selenosistein (21. AA) birleşimi; özel bir tRNA (

tRNA^{[Ser]Sec}

), özel bir elongasyon faktörü (

eEFSec

) ve mRNA 3' UTR bölgesindeki SECIS elemanı varlığında gerçekleşir.

Daha Fazla Pratik

Selenosistein sentezindeki enerji maliyetini, standart bir amino asidin (4 yüksek enerjili bağ) maliyetiyle karşılaştırarak metabolik yükü analiz edin.

Tahmini Süre:3m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Daha Fazla Pratik

Konular

Bu konudan daha fazla soru