DNA, RNA ve hücre içi protein sentezi – Canlıları oluşturan temel maddeler – 7

DNA’nın yapısında önceki yazılarda saydığım elementlere bir element daha eklenir. O da fosfor elementidir. Fosfor bilindiği gibi balıkta bol bulunan bir maddedir. Bütün canlılarda DNA, bütün canlıların DNA’larında fosfor ve diğer 4 element bulunur. Bütün DNA’yı sadece 5 element inşa eder. Bu da hayatın denizde ve ortak bir noktadan başladığına dair bir kanıttır. DNA’yı oluşturan maddeler bütün canlılarda aynı düzende birleşmişlerdir. Sadece sıraları ve sayıları birbirinden farklıdır. Benzerlik o kadar büyüktür ki bir virüs DNA’sı başka bir canlıya ait hücrenin içine girip, çekirdeğine yerleşip, hücrenin ribozomu gibi kopyalama olanaklarını kullanarak kendisini çoğalttırabilmektedir. Hücre elemanları onun hücreye ait olmadığını anlamamaktadırlar. Benzerlikler o kadar büyüktür ki her köşebaşında karşımıza çıkar. Son zamanlarda Zurich İsviçre Federal Teknik Üniversitesi’nde bilim adamları ‘physcomitrella patens’ adlı bir yosundan insan proteini elde ettiler. 

İnsandan virüse kadar bütün canlıların proteinleri en çok 22 aminoasitten oluşur. Proteinin işlevi kendisini oluşturan aminoasidin özelliği ile anlaşılır. Aminoasitleri birbirine bağlayan bağa peptid bağı denir. O yüzden çok karmaşık olmayan proteinlere polipeptid de denir. Her proteinde aminoasitlerin dizilişi DNA’daki bir gen tarafından tanımlanmıştır. Bu tanıma genetik kod denir. 

DNA yapısı için bakınız: 

http://blog.milliyet.com.tr/DNA__Gen__Kromozom_ve_Mutasyon/Blog/?BlogNo=218303 

Buraya o yazıda eksik olan birkaç noktayı eklemek isterim. Üç DNA bazı bir araya geldiğinde bir nükleotid yapar demiştim. Bir nükleotid bir aminoaside karşılık gelir. Yani bir nükleotid aminoasidin tipini belirleyen bir kodondur. 64 çeşit kodon, 20 çeşit aminoasit vardır. Buna göre bir aminoasit birden fazla kodona karşılık gelir. 

Proteinler hücre içinde sentez edilir. Ama hücre dışında da protein sentezi mümkündür. Bu konuyu daha sonraya bırakalım. DNA’nın görevi protein sentezi için gerekli kodu saklamak ve gerektiğinde kullanılmasını sağlamaktır. 

Resimde insulün proteini görülmektedir. İki aminoasit zinciri bibirine üç yerden kükürt atomları ile bağlanmıştır. A1, A21 ve B1 B20, B28, B30 aminoasitin zincirler üzerindeki konumunu göstermektedir. B28’de bir aminoasit değişimi, yani bir insülin türevi gösterilmiştir. Bir aminoasit çıkar, yerine başka bir aminoasit gelir (Bu bir mutasyon örneğidir, çünkü bunu snetezleyen DNA parçasının da farklı olması gerekir). Tespih tanesi gibi dizilmiş aminoasitlerin üzerinde kısaltılmış olarak aminosidin adı yazılıdır. Buradaki aminoasitlerin açık olarak yazılışı şöyledir. 21 aminoasitten oluşan A dizisi: 

Glisin -Ile -Valin -Glutamik asit -Glutamin -Sistein -Sistein -Alanin -Serin -Valin -Sistein -Serin – Losin – Tirozin – Glutamin – Losin – Glutamik asit – Asparajin – Tirozin – Sistein –Asparajin 

30 aminoasitten oluşan B dizisi: 

Fenilalanin – Valin – Asenin – Glutamin – Histidin – Losin – Sistein – Glisin – Serin – Histidin – Losin – Valin – Glutamik asit – Alanin – Losin – Tirozin – Losin – Valin – Sistein – Glisin – Glutamik asit – Arjinin – Glutamin – Fenilalanin – Fenilalanin – Tirozin – Triptofan – Prolin – Lizin – Alanin 

İnsulin proteininde A5 ve A10, A6 ve B7, A20 ve B19 ile gösterilen sistein aminoasitleri ikişer kükürt atomu ile birbirlerine bağlanmışlardır. Her bir aminoasitin formülü açık olarak bilinmektedir. Birbirlerine peptid bağları ile bağlanmışlardır. Görüldüğü gibi insulün proteininde iki, kanımıza kırmızı rengi veren hemoglobin proteininde dört polipeptid zinciri vardır. 

Görüldüğü gibi her şey kimya ve fizik kurallarının gerektirdiği gibi olmaktadır. Bu işlemlerde de mucizeyi gerektiren bir olay yoktur. Ne kadar karmaşık olursa olsun bütün proteinler kimya ve fiziğin belirlediği kurallara uyarlar. Bir tane bile istisna yoktur. 

DNA’da, kodonlar dizisi içinde işe yaramayan bölümler vardır. AUG kodonu protein sentezini başlatan kodondur. Burada A Adenin, U Urasil, G Guanin bazlarının baş harfleridir. Burada geçmeyen bir de Timin bazı vardır. DNA’da GTCA baş harfleriyle gösterilen bazlardan Sitozin (Citozin) tRNA’da küçük bir değişiklik geçirdiği için Urasil adını alır. Protein sentezi olacağı zaman o proteine ait DNA bölümü çözülür ve bir kopyası çıkarılır. 

http://tr.wikipedia.org/wiki/Protein_sentezi 

DNA ve ondan çıkarılmış kopyası anahtar ve kilit gibidir. DNA’da – işin içine geometri girdiği için – A sadece C ile, G sadece T ile bağ yapar ve bu yüzden de hem DNA ve kopyası hem de kopyası çıkarılan DNA parçasının diğer taraftaki eşi birbirinden farklıdır. tRNA üzerindeki kodonlara antikodon denir. Örnek olarak DNA’da AAA olan kodon tRNA’da UUU’dur. Ya da tam tersine, DNA’da kodon UUU ise tRNA’da antikodon AAA’dır (UUU, fenilalanin’in kodonudur). DNA’nın kopyası hücre çekirdeği dışında bulunan ribozoma gider. Kopyanın kopyasını çıkaran ribozom bir bilgisayar gibi çalışır. Ribozom’un kendisi de bir RNA yumağıdır. Bir yandan tRNA ve aminoasit girer, diğer yandan protein çıkar. Kopyası çıkarılan tRNA enerji elde etmek ve aminositlerini kullanmak üzere hücre stoplazmasında imha edilir. Ribozom için bakınız: 

http://blog.milliyet.com.tr/Ribozom_Molekuler_Yapisi_Cozuldu/Blog/?BlogNo=240712 

Protein sentezi hakkında artık birçok şey biliniyor. Ancak karmaşık olduğu için henüz ortaya çıkarılamamış noktalar vardır (yaratılışçılar bunlara tutunmaya çalışır). Ama zamanla onlar da çözülecektir.