Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Translasyon ve Kontrolü Ders Notları PDF

Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Sunum Sahibi Fotoğraf Dönem I Translasyon ve Kontrolü Prof. Dr. Sultan Cingöz Santral Dogma DNA sentezi (Replikasyon) RNA sentezi (Transkripsiyon)...

Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Sunum Sahibi Fotoğraf Dönem I Translasyon ve Kontrolü Prof. Dr. Sultan Cingöz Santral Dogma DNA sentezi (Replikasyon) RNA sentezi (Transkripsiyon) Protein sentesi (Translasyon)  5’……. ……..3’ Anlamlı iplik 5’……. ……3’ Kalıp iplik 3’………. …….5‘ https://www.genome gov  Genetik kod Her amino asit mRNA’da hemen hemen evrensel olan bir genetik koda göre 3 baz tarafından belirlenir. 20 amino aside karşılık gelebilecek 61 kodon vardır. Üç “stop” kodonu vardır Bir amino aside özgü birden fazla kodon bulunabilmektedir. Her bir tRNA iki ya da üç kodona bağlanabilir Aynı amino asidi kodlayan kodonlar sinonim, kodun kendisi dejeneredir. Kodonlardaki üçüncü baz “dejenere” bazdır tRNA seçiminde ilk iki baz üçüncüye göre daha kritiktir ve hidrojen bağları kararlıdır. Üçüncü pozisyondaki bağlar baz eşleşmesi kuralına uymayabilir. Bu durumda tRNA ilk iki nükleotidi aynı olan 3. sü farklı olan birden fazla kodona bağlanabilir. “wobble hipotezi” ( 61 kodon, 40-50 tRNA vardır)  Genetik Kod Geneti kod invitro translasyon yolu ile çözüldü DNAaz E.Coli hücre lizatları Sentetik polinükleotidler (Tek tip, iki çeşit, üç çeşit a.a içeren ) Her deneyde bir aminoasit radyoaktif işaretli 20 Aminoasidin Her Biri için Kullanılan Üç Bazlık Kodonlardan Oluşan Genetik Kod Genetik Kod tRNA’ların antikodonu ile mRNA kodonu arasındaki komplementer baz eşleşmesi RNA işlemlenmesi Translasyonun gerçekleşmesi için, mRNA tRNA Ribozomlar Aminoasitler Aminoasitleri aktive eden enzimler(Aminoaçil tRNA sentetaz) ATP ve GTP-Enerji Protein sentezi faktörleri (başlama,uzama,sonlanma)  mRNA (Antisens DNA ipliğine komplementer) UTR: transkribe olmayan bölge mRNA  tRNA mRNA ‘ya aktarılmış olan genetik şifrenin proteine çevrilmesinde adaptör (aracı) molekül Translasyon sırasında aa’lerin mRNA üzerinde kendilerine karşılık gelen kodonlara göre yerleşmesini sağlayarak 70-95 nükleotidden oluşurlar 3’ uçları CCA ile 5’ uçları G ile sonlanır Üç halkasal yapı bulunur(Dihidroüridin, psödoüridin ve antikodon halkası) tRNA molekülünün üç boyutlu hali Amino asit taşır Tek ipliklidir Total RNA’nın %15’i Ökaryotlarda 45 farklı t RNA bulunmaktadır. 61 aa kodlayan kodon için yeterli mi? Bazı tRNA lar birden fazla kodon ile karşı karşıya gelebilir.  Amino Asid Proteinlerin sentezinde 20 farklı amino asid kullanılır. Her proteinin biçim ve özellikleri kendine özgü amino asit sekansı ile belirlenir 20 farklı amino asit için 61 kodon? Amino asitlerin aktivasyonları ve tRNA’ya takılmaları Aminoaçil tRNA sentetaz: Özgül olarak aminoasidi tanıma Özgül olarak tRNA’yı tanıma ATP hidrolizi ve çıkan enerji ile amino asidi aktive etme Taptığı bağlantıları kontrol etme  Ribozomlar RNA(rRNA) + protein rRNA peptidil transferaz reaksiyonunu katalizler Svedberg Unit (S):ribozomlar hücre lizatının ultrasantrifügasyonu sırasında farkedildikleri için ribozomlar ve alt birimleri sedimentasyon özelliklerine göre adlandırılmışlardır. Ribozomal RNA (rRNA) Ribozomlar herhangi bir mRNA ve bütün tRNA’lar ile kombine olabilirler Total RNA’nın yaklaşık %80. Amino asit taşıyan tRNA’ların antikodonu ile mRNA kodonu arasındaki komplementer baz eşleşmesi TRANSLASYON BAŞLAMA (İNİSİASYON) UZAMA (ELENGASYON) SONLANMA(TERMİNASYON) Prokaryotlarda translasyonun başlaması Ökaryot hücrelerinde translasyonun başlaması  Translasyonun uzama aşaması Peptid bağının kurulması (Peptidil transferaz) Ribozim? (eEF-2) Translokasyon (eEF-1α) EF-Ts(eF-1βγ)  Translasyonun sonlanması Sonlandırma faktörü RF-1(UAA veya UAG) RF-2(UAA veya UGA) eRF-1(UAA,UAG,UGA) Polizomlar Avantajı nedir ? Birden fazla polipeptid zinciri aynı anda sentezlenebilir Polipeptid zinciri oluştuktan sonra RNA ne olur ? Translasyonel kontrol 5 1 2 3 4 6  Translasyonel kontrol Represör proteinlerin ve mRNA’nın 5’ ve 3’ uçlarıyla etkleşim ile kontrol Gelişim sürecinde bazı mRNA’ların translasyonu, 3’ bölgesindeki özgül dizilere bağlanan repressör proteinler tarafından düzenlenir mRNA’nın 3’ ucundaki özgül dizilere bağlanan bu proteinler aynı zamanda mRNA nın hücre içi yerleşiminden sorumludurlar Örnek: Yumurta ve embriyoda özgül bölgeye yerleşen mRNA’lar proteinlerin uygun yerde sentezine olanak sağlar Translasyonun mRNA dizilerine homolog kodlanmayan RNA’lar ile kontrolü Translasyonunun, başlama faktörlerinin aktivitelerinin düzenlenmesi ile kontrolü Translasyonun mRNA’daki özgül dizilere bağlanan represör proteinler ile kontrolü Yeterli demir Yetersiz demir Translasyon devam eder Translasyon bloklanır Translasyonun mRNA’daki özgül dizilere bağlanan represör proteinler ile kontrolü Transferrin reseptör mRNA’sı Yeterli demir Yetersiz demir mRNA hızla yıkılır mRNA kararlı hale gelir Translasyonun mRNA dizilerine homolog kodlanmayan RNA’lar ile kontrolü Dicer nükleazı Si RNA Translasyonun mRNA dizilerine homolog kodlanmayan RNA’lar ile kontrolü RNA-induced silencing complex (RISC) RNA kaynaklı susturma kompleksi (RISC) 1998 de keşfedildiler 20-22 nükleotid uzunluğunda.  Translasyonunun, başlama faktörlerinin aktivitelerinin düzenlenmesi ile kontrolü 1-Başlama faktörlerinden eIF-2 ve eIF-2B’nin fosforilizasyonu ile translasyonun düzenlenmesi 1-Başlama faktörlerinden eIF-2 ve eIF-2B’nin fosforilizasyonu ile translasyonun düzenlenmesi 2-mRNA’nın 5’ bölgesine bağlanan başlama faktörü eIF-4E’nin aktivitesinin düzenlenmesi ile translasyonun kontrolü Yeterli miktarda büyüme faktörü olduğunda 4E-BP’lerin fosforilizasyonu eIF-4E ile etkileşimlerini önler ve hızlı bir şekilde translasyonun başlamasına yol açar. http://youtu.be/Ikq9AcBcohA Hemoglobî’nin beta zincirinin altıncı amino asit değişikliği https://www.youtube.com/watch?v=Ikq9AcBcohA The cell , Geofrey M. Cooper Robert E Housmeb(“Hücreye Giriş” olarak çevirisi bulunmaktadır ) Molecular Biology of the cell. Ayrıca slaytlar üzerinde verilmiş olan internet adreslerinden yararlanılabilir [email protected]