Canlının yaşamı ile ilgili tüm kalıtsal bilgiler hücrenin hafızası olarak görev yapan DNA (Deoksiribonükleik Asit) molekülünde depolanır.Hücreler yaşamları boyunca bu bilgileri her türlü biyolojik faaliyet için kullanırlar. Protein sentezinin temelini de DNA'daki bu bilgiler oluşturmaktadır.

Canlının yaşamı ile ilgili tüm kalıtsal bilgiler hücrenin hafızası olarak görev yapan DNA (Deoksiribonükleik Asit) molekülünde depolanır.Hücreler yaşamları boyunca bu bilgileri her türlü biyolojik faaliyet için kullanırlar. Protein sentezinin temelini de DNA'daki bu bilgiler oluşturmaktadır.

Bir çeşit proteinin sentezi için gerekli kodları bulunduran DNA'nın belirli uzunluktaki bölgelerine gen denir. DNA'daki kalıtsal bilginin mRNA'ya aktarılmasına transkripsiyon denir.

DNA'nın bilgi verecek bölümündeki iki zincir açılır, anlamlı zincirdeki nükleotitlerin karşısına uygun ribonükleotitler sırasıyla gelir. Böylelikle DNA'daki genetik bilgi mRNA ya aktarılmış olur.

DNA dan mRNA yı sentezleyen enzim RNA polimeraz enzimidir. RNA Polimeraz enzimi kodlanacak genin başlangıcından yaklaşık 35 baz öncesinden DNA zincirini açar ve mRNA nın sentezlenmesini sağlar. mRNA daki AUG kodonu protein sentezi için başlangıç kodonudur. Aynı zamanda AUG kodonu, metionin aminoasitinin şifresidir. mRNA daki UAG, UAA, UGA kodonları ise durdurucu(stop) kodonlarıdır. Stop kodonları herhangi bir aminoasiti şifrelemezler.

mRNA ribozoma bağlandıktan sonra aminoasitleri ribozoma taşıyan tRNA nın antikodonları uygun kodonlarla karşılaştıklarında onlarla geçici olarak zayıf hidrojen bağı kurar ve getirdiği aminoasiti bırakır. tRNA nın taşıdığı aminoasitlerin bir araya gelerek aralarında peptit bağı oluşturup, bağ sayısı kadar su molekülünü dışarı çıkarıp, protein molekülü oluşturmasına protein sentezi denir. Bu aşama translasyon olarak da adlandırılır.

Hücrelerde gerçekleşen replikasyon, transkripsiyon ve translasyon olaylarının tümüne birden "santral dogma" denir.

Üretilen proteinler hücrelerde yapısal protein olarak veya enzim,hormon ve antikor gibi işlevsel protein olarak da kullanılabilir.

Protein sentezinde gerçekleşen olaylar ayrıntılı olarak şu şekilde sıralanabilir;

I. DNA'nın anlamlı zincirindeki genetik bilgi, DNA'nın RNA Polimeraz enzimi ile açılması ile mRNA'ya aktarılır.

II. Sitoplazmaya geçen mRNA, ribozomun küçük alt birimine tutunur. Daha sonra büyük alt birim küçük alt birim ile birleşir. Bu şekilde ribozom-mRNA kompleksi oluşur.

III. tRNA molekülleri ATP ile aktifleştirilmiş olan belirli aminoasitlerle bağlanarak onları ribozoma taşır.

IV. tRNA antikodonu mRNA nın kodonlarına geçici olarak bağlanır. İlk bağlantı kurulan kodon başlangıç kodonu olan ve metionin aminoasitinin şifreleyicisi olan AUG dir.

V. Daha sonra tRNA moleküllerinin taşıdığı aminoasitler sırasıyla birbirlerine peptit bağı ile bağlanırlar. Bu olaya peptitleşme denir. Her peptit bağından sonra bir molekül su açığa çıkar.

VI. Okunan her kodon ve aminoasit getiren her tRNA ribozomun dışına doğru kayarken okunmamış kodonlar sırasıyla ribozoma giriş yaparlar.

VII. mRNA üzerindeki stop kodonları olan UAA,UAG, UGA dan biri gelene kadar protein sentezi devam eder. Stop kodonu geldiğinde en son tRNA ribozomdan ayrılır ve protein sentezi sona erer.

DNA'da meydana gelebilecek noktasal (Gen) mutasyonları nükleotit dizilimine, nükleotit yapısına etki ederek o bölgede kodlanan genleri değiştirir ve bu da o genin şifreleyeceği protein sentezinin durmasına yol açar.

Kaynak: Genel Biyoloji Ders Kitapları