12. SINIF ÜNİTE,
KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI
12.1.2. Genetik
Şifre ve Protein Sentezi
Anahtar Kavramlar
antibiyotik,
antikodon, biyoetik, biyogüvenlik, biyoteknoloji, DNA parmak izi, gen
terapisi, genetik şifre, genetik danışmanlık, genetik mühendisliği, insülin,
klonlama, kod, kodon, kök hücre, model organizma, RNA polimeraz, protein
sentezi, transkripsiyon, translasyon, yapay doku/organ
12.1.2.1. Protein
sentezinin mekanizmasını açıklar.
a. Genetik şifre ve
protein sentezi arasındaki ilişki üzerinde durulur.
b. Protein sentezi
açıklanırken görsel ögeler, grafik düzenleyiciler, e-öğrenme nesnesi ve
uygulamalarından yararlanılır.
GENETİK
ŞİFRE
Şifre: Bir
bilgiyi bir formdan başka bir forma dönüştürmede kullanılan semboller
sistemidir.
-DNA'daki dört çeşit nükleotit (A, T,
G, C) üçlü kombinasyonlar ile şifre oluşturur.
-Bu nedenle DNA'da 43 = 64
çeşit şifre bulunur.
Eğer genetik
şifrede 4 çeşit nükleotitin 2’li kombinasyonları hâlinde olsa idi, 42
= 16 şifre (kod) meydana gelirdi. Bu da 20 çeşit amino asit için yeterli olmazdı.
Bu durumda 4 çeşit amino asit protein sentezinde hiç kullanılamazdı.
|
-DNA ve mRNA'daki üçlü
nükleotit grubuna kodon adı
verilir. Genetik kod, tüm kodonları kapsayan genetik şifredir.
-Genellikle bir kodon bir amino asiti belirler. (3 nükleotitt= 1 kodon= 1 amino asit)
-mRNA molekülünde 64 çeşit kodon
bulunur. Fakat amino asit çeşidi bildiğiniz gibi 20’dir. O halde belirli bir
amino asit, birden fazla kodon tarafından belirlenebilmektedir.
-AUG kodunu başlangıç
(start) kodunudur ve metionin
amino asidini şifreler.
Protein
sentezinin başlangıç kodonu aynı zamanda metionin amino asidini
şifreliyorsa canlılardaki proteinlerin sentezi metionin amino asidi ile
başlar. Bu nedenle proteinlerin ilk amino asidi metionin olur. Fakat daha
sonra bu başlangıç amino asidi, bir enzim tarafından zincirden
çıkarılabilir. Bunun için bütün proteinler metionin ile başlar diyemeyiz.
Ancak sentezleri metionin ile başlar diyebiliriz.
|
-64 kodondan 3 tanesi (UAA, UAG, UGA)
amino asit şifrelemez. Bu kodonlara durdurucu
(stop) kodon adı verilir.
-Bunlar ribozomlara protein sentezini
durdurması için sinyal veren kodonlardır.
-Stop kodonları (3 tane) amino asit
şifrelemediği için mRNA'daki 61 çeşit kodon, protein yapısındaki 20 çeşit
amino asit için şifre oluşturur.
- tRNA'daki üçlü nükleotit grubuna antikodon adı
verilir.
-Bildiğiniz gibi tRNA’nın görevi
sitoplazmadaki amino asitleri ribozomlara taşımaktır. Bu yüzden 61 çeşit
antikodon vardır. Ancak 61 çeşit tRNA yoktur. Hücreler bu sayının yaklaşık üçte biri kadar
farklı tipte tRNA ile işlerini yürütürler; çünkü kodonun 3'ucundaki
(antikodonun 5' ucundaki) baz için her zaman kesin bir özgülük gözlenmez.
Wobble olarak adlandırıan bu olgu, örneğin alanin kodonları olan GCA, CCC ve
GCU'nun hepsinin aynı tRNA tipi tarafından tanınmasına olanak verir. Dolayısı ile 32 çeşit tRNA olduğu düşünülmektedir.
-Protein
sentezi ile ilgili olarak; DNA’da→64
şifre (Kodon) , mRNA’da→ 64 kodon, tRNA’da→32 yaklaşık antikodon bulunur.
-Aminoasitlerle
ilgili olarak; DNA’da →
61 şifre (Kodon), mRNA’da → 61 kodon, tRNA’da → yaklaşık 32 antikodon olduğu düşünülmektedir.
|
-Görüldüğü gibi proteinlerin yapısına
katılan 20 çeşit amino asit olmasına rağmen bunları şifreleyen genetik kod
veya kodon sayısı 61’dir. Böylece hemen hemen her amino asit için birden
fazla sayıda kodon vardır.
-Genetik kod
sayısının fazla olmasının canlılara sağladığı yarar; Genlerde
meydana gelen bazı mutasyonlara karşı canlıyı korumaktır. Örneğin ACU
kodonu Treonin amino sidine karşılık gelir. Her hangi bir nedenle mutasyona
uğrayıp ACA şekline dönüşürse, ACA kodonu yine treonine karşılık geldiği
için sentezlenen proteinde bir bozulma meydana gelmeyecektir.
|
-Yukarıda ifade edilen genetik şifre,
kodon, antikodon, “başla” ve “dur”(“start ve stop”) kodonları bütün
canlılarda aynıdır. Bu durum genetik şifrenin evrenselliğini gösterir.
Örneğin mRNA'daki UCU kodonunun bütün canlılarda karşılığı aynı olup serin
amino asidini belirler.
-Genetik şifre hemen hemen evrenseldir. -Mitokondriler, bazı
bakteriler ve bazı tek hücreli ökaryotlardaki birkaç küçük değişikliğin dışında bugüne kadar incelenen tüm türlerde amino asit kodonları birbirinin aynıdır. -İnsanlar, E.coli, tütün bitkisi, amfibiler ve virüsler aynı genetik şifreyi paylaşır. -Genellikle bir kodon bir amino asidi kodlar. Bir
kodon her zaman aynı amino asiti kodlamayabilir. Örneğin;
GUG kodonu bazen Valin amino asitini bazen de Metiyonin amino asitini kodluyor. -Fakat
bazı amino asitlerin birden fazla kodonu olabilir. Örneğin UUU ve UUC
kodonlarının her ikisi de fenilalanini belirlediği halde bunların hiç birisi
bir başka amino asidi kodlamaz.
|
Kalıtsal kavramların
küçükten-büyüğe doğru sıralaması:
-Baz < Nükleozit < Nükleotid <
Kod (kodon, antikodon) < Gen < DNA <Kromatin iplik < Kromozom
şeklindedir.
PROTEİN
SENTEZİ MEKANİZMASI
-DNA’daki genetik şifreye göre
ribozomda amino asitlerden protein molekülü yapımına protein sentezi denir.
Protein sentezi bütün canlı organizmalarında
gerçekleşir. Ancak her canlı hücre protein sentezi yapmayabilir. Örneğin
olgun alyuvar hücreleri çekirdek ve ribozom dahil organellerini
kaybederler. Dolayısı protein sentezini gerçekleştiremezler.
|
- Bir gen bir proteini doğrudan oluşturmaz. Önce
DNA’daki bilgi RNA’ya aktarılır. RNA ise protein sentezini programlar.
1 gen çeşidi = 1 protein
çeşidi
|
proteinlerin yapı taşları (monomerleri)
amino asitlerdir. Aminoasitlerin dehidrasyonu ile oluşurlar. Komşu amino
asitler peptid bağı ile bağlanır. Her bir peptid bağına karşılık bir su
molekülü açığa çıkar.
Protein moleküllerinin
farklı olmasında etkili olan faktörler:
-Şifreyi veren genlerin
nükleotid dizilişlerinin farklı olması
-Şifreyi taşıyan
mRNA‘daki nükleotid dizilişlerinin farklı olması
-Protein yapısındaki
amino asitlerin sayısı
-Protein yapısına katılan
amino asit çeşidi
-Proteindeki amino asitlerin
diziliş sırası
-Protein sentezindeki
aminoasitlerin çeşitlerinin sayısı
-Protein çeşitliliğinde amino asitlerin bağlanma
biçiminin (peptid bağının) hiçbir rolü yoktur. Çünkü;
-Amino asitler
arasındaki peptid bağları daima birinci amino asidin karboksil grubundaki
karbon ile ikinci amino asidin amino grubundaki azot arasında kurulur.
-Ayrıca protein
çeşitliliğinde proteinlerin üretildiği ribozomların ve rRNA'nın da bir
etkisi yoktur.
|
- Protein sentezinde
görev alan başlıca organel ve moleküller: DNA, mRNA, tRNA, amino asit, enzim, ATP ve ribozom organeli
Ribozomlar
-Protein sentezinin yapıldığı, büyük ve küçük olmak üzere iki alt
birimden oluşan organeldir. Her iki alt birim protein ve rRNA'dan oluşur.
Küçük alt birim mRNA için, büyük alt birim tRNA için bağlanma bölgesi içerir.
Şekil: RNA çeşitlerinin ribozoma bağlanma bölgeleri
|
Protein sentezi basamakları:
protein sentezi iki ana basamakta
gerçekleşmektedir.
I. Basamak: DNA’nın bir ipliğinin üzerindeki genetik kodlara
uygun olarak mRNA sentezinin gerçekleştiği transkripsiyon olayı,
II. Basamak: mRNA’nın, şifrenin kopyasını alıp sitoplazmaya geçmesinden
sonra ribozom tarafından okunup protein sentezinin gerçekleştiği evre olan
translasyon basamağıdır.
-Protein sentezi sırasında
gerçekleşen olaylar sırası ile;
1. Önce DNA’nın protein sentezine kalıplık edecek bölgede iki iplik RNA
polimeraz ile açılır.
2. DNA’nın anlamlı zinciri
üzerinden RNA polimeraz enzimi ile mRNA sentezlenir. Bu olaya transkripsiyon
(yazılma) denir. mRNA sentezine
kalıplık eden DNA ipliğine kalıp iplik (karşı anlamlı iplik), karşısındaki şifre vermeyen ipliğe de anlamlı iplik) denir.
1. mRNA sentezi, DNA’nın kalıp ipliğinin 3′
ucundan başlayarak gerçekleştirilir. O halde mRNA zinciri, 5’ → 3’
yönünde oluşur.
2. DNA üzerinden mRNA sentezlenirken DNA’nın kalıp zincirindeki Adeninin karşısına mRNA'da Urasil gelir.
PRATİK
BİR ÖNERİ: DNA’daki baz dizisi
tRNA'daki antikodonlara çevrilirken eğer bazlar arasında Timin varsa sadece
bunu Urasile çevirmek yeterlidir. Yoksa DNA baz sırası bire bir tRNA’da da
aynıdır.
Örnek: DNA’daki baz
dizisi ATG GCG ise buna karşılık tRNA'daki sıra; AUG GCG şeklinde olur.
-tRNA'daki baz sırası
(antikodon) verilmiş DNA daki isteniyorsa sadece varsa Urasilleri Timin
olarak değiştirmek yeterlidir. Diğerleri aynı kalır.
|
Şekil: Ökaryot hücrelerde transkripsiyon
|
MERAKLISINA!
RNA polimeraz, bir genin
transkripsiyonunu, DNA üzerinde bulunan bağlanabildiği promotor olarak
adlandırılan özel nükleotid dizisinden başlatır.
|
3. Şifreyi alan mRNA, çekirdek zarında bulunan porlardan sitoplazmaya
geçer.
4. mRNA, ribozomun küçük alt birimine; bağlanması ile translasyon
olayı başlar.
5. mRNA’nın başlatma kodonu (AUG), ribozom tarafından okunur. AUG
kodonunun karşılığı olan UAC antikodonuna sahip tRNA, sitoplazmada metionin
amino asidini kendine bağlar. Bu sırada ATP harcanır. tRNA,
taşıdığı metionin amino asidini mRNA’nın başlatma kodonuna karşılık gelecek
şekilde ribozoma getirir.
6. İlk amino asit ribozoma getirildikten sonra ribozomun büyük alt
birimi küçük alt birimine bağlanır ve böylece protein sentezi başlar.
7. tRNA’nın antikodonu mRNA kodonuna bağlanınca protein sentezi başlar.
DNA'nın genetik şifresini ribozomlara getiren mRNA'daki şifrenin okunmasına translasyon denir.
(Burada mRNA ile tRNA arasında geçici
zayıf hidrojen bağları kurulur.)
8. Taşınan amino asitler arasında peptit bağı kurulur. Bu sırada her bir
bağ için bir molekül su açığa çıkar.
9. Protein sentezi mRNA üzerindeki bütün kodonlar okununcaya kadar devam
eder. İşlem devam ederken durdurma kodonlarından (UAA, UAG, UGA) herhangi
biri geldiğinde protein sentezi sona erer.
-Protein sentezinin sona erdiği evrede
yeni sentezlenen protein en sondaki tRNA'dan ayrılır ve mRNA serbest kalır.
Bu arada ribozom alt birimleri de birbirinden ayrılır. Ayrılan mRNA, tRNA ve
ribozom alt birimleri yeniden protein sentezine katılabilir.
SANTRAL
DOGMA
-1958 yılında Francis Crick hücre
içindeki genetik bilgi akışının DNA’dan RNA’ya ve RNA’dan da proteine doğru
olduğunu ifade etmek için santral dogma kavramını kullanmıştır.
-DNA’daki genetik bilgiden RNA
aracılığı ile ribozomlarda protein sentezlenmesine santral dogma denir.
Şekil: Santral dogma olayında DNA’dan proteine bilgi
akışı
|
-Santral dogma tek yönlü gerçekleşir.
DNA’dan protein sentezlenir. Ancak proteinden RNA, RNA’dan da DNA sentezi
olmaz.(İstisnalar hariç)
-Buna göre santral dogma DNA’dan DNA’ya
ya da RNA’ya ve oradan proteine bilgi aktarımıdır. Replikasyon,
transkripsiyon ve translasyon olaylarını kapsar.
-Prokaryot hücrelerde replikasyon ve
transkripsiyon olayları sitoplazmada, translasyon olayı ise ribozomda
gerçekleşir.
-Ökaryot hücrelerde replikasyon ve
transkripsiyon olayları çekirdekte, midokondri ve kloroplastlarda,
translasyon olayı ise ribozomda gerçekleşir.
- Replikasyon olayı hücrenin
bölüneceğini kanıtlar.
-Transkripsiyon ve translasyon
olayları ise protein sentezi sırasında meydana gelir. (Protein sentezinde
replikasyona gerek yoktur.)
- Replikasyon olayında A,
G, C ve T nükleotitleri;
-Transkripsiyon olayında
A, G, C ve U nükleotitleri;
-Translasyon olayında ise
amino asitler kullanılır.
|
- Replikasyon olayı bölünemeyen
hücrelerde (örneğin sinir hücrelerinde) gerçekleşmez. Transkripsiyon ve
translasyon olayları protein sentezi yapan tüm hücrelerde gerçekleşir.
-Replikasyon sırasında oluşabilecek bir
hata kalıtsal olabilir.
-Transkipsiyon ve translasyon
olaylarındaki hatalar kalıtsal olmaz, fakat farklı bir proteinin üretimine
neden olabilir.
POLİRİBOZOM
(POLİZOM)
-Bir mRNA‘nın birden fazla ribozoma
tutunması ile oluşan çoklu yapıya denir.
-Ribozomlardan biri başlama kodonunu
geçince, başka bir ribozom mRNA'ya bağlanarak oluşur.
-Bu yapılar hücrenin aynı proteinin çok
sayıda kopyasını kısa bir süre içinde üretmesine yardımcı olur.
Şekil: Bir mRNA’nın çok ribozom tarafından okunması
(polizom)
|
BİR
GEN BİR POLİPEPTİT HİPOTEZİ
-Hücredeki yaşamsal olaylarda görev
alan enzimler protein yapısındaki moleküllerdir. Bu moleküllerin sentezinden
sorumlu DNA parçasına gen adı
verilir.
-Genler protein sentezinden sorumlu
olduklarından enzim sentezinden de sorumludur. Enzimler, canlılardaki
yaşamsal olaylarda görevli moleküllerdir. Bu nedenle enzimlerin sentezinden
sorumlu genlerin yapısının bozulması, canlının yaşamını önemli ölçüde
etkiler.
-Canlılardaki her bir polipeptit
zincirinin dolayısıyla her bir enzimin bir gen tarafından şifrelenmesine bir gen bir
polipeptit hipotezi denir.
-Polipeptid ve protein
terimleri tam olarak eş anlamlı değildirler.
- Proteinler 20 çeşit
amino asitten oluşturulan polimerlerdir. Amino asit polimerleri
polipeptidler olarak adlandırılırlar. Bir protein bir ya da birden fazla
polipeptidden oluşmuş kendine özgü üç boyutlu yapıya sahip polimerlerdir.
-Polipeptidi bir ip
yumağına benzetirsek protein, bu ip yumağı ile örülmüş hırka gibidir
diyebiliriz.
|
-Canlılardaki her bir enzimin, bir gen
tarafından şifrelendiği 1940’lı yıllarda George Beadle (Corc Bidıl) ve Edward
Tatum’un (Edvırt) ekmek küfüne neden olan Neurospora crassa (Nörospora
krassa) adlı mantar türü ile yaptıkları deneylerle ispatlanmıştır.
-Beadle ve Tatum’un yaptığı
çalışma:
Neurospora ( tip); karbonhidrat,
mineral ve biyotin (B7 vitamini) içeren basit besi ortamlarında yaşamını
devam ettirip çoğalabilen bir mantardır. Yani hiç amino asit bulunmayan bir
ortamda bile diğer organik besinleri amino asitlere çevirebilen enzimlere
sahiptir.
-Neurospora sporlarını X ışınlarına
maruz bıraktıktan sonra gelişen mutantların bir bölümünün basit kültür
ortamında yaşayamadıklarını tespit etmişlerdir.
- Fakat
bu mutantları, 20 amino asidin de bulunduğu ortama koyduklarında mutantların
yaşamlarını devam ettirebildiklerini gözlemlemişlerdir. Böylece mutasyonun,
amino asit sentezinde bir soruna yol açtığı sonucuna ulaşmışlardır.
- Beadle ve Tatum, tam besin ortamında
(tüm amino asitlerin bulunduğu ortam) yaşayabilen mutant türlerden örnekler
alıp bu türleri basit kültür ortamının bulunduğu deney tüplerine aktarmışlar
ve her tüpe tek bir amino asit çeşidi ilave etmişlerdir. Bu sayede mutasyonun
hangi enzim üzerinde etki gösterdiğini tespit etmişlerdir. Örneğin; mutasyona uğramış sporlar, basit kültür
ortamında üreyemezken arjinin amino asidinin bulunduğu ortamda
üreyebilirlerse arjinin sentezinden sorumlu genlerinde bir mutasyon olduğu
anlaşılır.
SONUÇ: Araştırmacılar, arjinin amino asidinin; öncü bir organik
molekülün ornitine, ornitinin sitrüline, sitrülinin ise arjinine dönüştüğü
basamaklar şeklinde sentezlendiğini belirlemişlerdir
-Deneyleri sonucunda bu basamaklardaki
reaksiyonları gerçekleştiren farklı enzimleri sentezleyemeyen üç tip mutant
elde etmişlerdir:
-Birinci tip mutantlar: Ornitin, sitrülin ve arjininin ayrı ayrı verildiği ortamlarda
yaşayabilirken sadece öncü molekül, verilen ortamda yaşayamamaktadır
Sonuç: A geni mutasyona uğramıştır. Öncü molekülü, ornitine dönüştüren A enzimi
sentezlenememiştir.
-İkinci tip mutantlar: Ayrı ayrı sitrülin ve arjinin verilen ortamlarda yaşayabilirken
sadece öncü molekül ya da ornitin verilen ortamlarda yaşayamamaktadır
Sonuç: B geni mutasyona uğramıştır.
Ornitini sitrüline dönüştüren B enzimi sentezlenememiştir.
-Üçüncü tip mutantlar: Arjinin verilen ortamlarda yaşayabilirken öncü
molekül, ornitin ya da sitrülin verilen ortamlarda yaşayamamaktadır.
Sonuç: C geni mutasyona uğramıştır.
Sitrülini, arjinine dönüştüren C enzimi sentezlenememiştir.
|
SORU 1. (2020-AYT/FEN)
Canlılarda genetik bilgi akışının,
yönünde olduğu bilinmektedir. Sentezlenen bu polipeptitler daha sonra işlevsel veya yapısal proteinlere dönüştürülür.
Bu süreç
sonucunda aşağıdaki moleküllerden hangisinin oluştuğu söylenemez?
A) Pepsinojen B) Aktin
C) Keratin
D) Albümin E) Metiyonin SORU 2. (2020-AYT/FEN)
Kodonların özellikleriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Üç tanesi dur kodonu olmak üzere toplam 64 çeşit kodon vardır.
B) Aynı amino asit birden fazla kodonla kodlanabilir.
C) tRNA moleküllerinde mRNA’daki kodonlara karşılık gelen antikodonlar yer alır.
D) Genellikle bir kodon, birden fazla amino asit
kodlamaz.
E) Kural olarak her türün kendine özgü kodonları
vardır.
SORU 3. 2017-LYS2/BİY
Genetik şifreyle ilgili,
I. Bazı istisnaları olmasına karşın
genetik kodun evrensel olduğu kabul edilir.
II. Bir canlıdaki bir kodon, o canlıda
birden fazla amino asidi şifreleyebilir.
III. Kural olarak bir canlıdaki
genlerin başlama kodonları aynıdır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B)Yalnız III C)
I ve II
D) I ve III E) I, II ve
III
SORU 4. (2016-LYS2/BİY)
-Bir ökaryotik hücre içerisindeki bilgi
akışının DNA→RNA→Polipeptit yönünde olduğu bilinmektedir.
Aşağıda bir DNA molekülü ile üzerinde
yer alan ve birbirinden bağımsız olarak çalışan iki gen, bölgesel olarak
gösterilmiştir.
Bu DNA molekülü üzerinden bilgi
akışıyla ilgili,
I. DNA zincirlerinden herhangi birinde
ortaya çıkan bir nükleotit değişikliği mRNA’da mutlaka kendisini gösterir.
II. Kural olarak genlerin birinde
meydana gelen bir mutasyonun, diğer genin kontrol ettiği protein sentezini
etkilemesi beklenmez.
III. 1 nolu zincir, bu genlerin her
ikisinin de şifrelediği proteinler için anlamlı zincir olarak işlev görür.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C)
Yalnız III
D) I ve II E) II ve III
SORU 5. (2015-LYS2/BİY)
Bir hücrede polipeptit sentezinde
kullanılan;
I. ribozom, II. mRNA, III. tRNA, IV.enzimler
elemanlarından hangileri sentezlenen
polipeptide özgüdür?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I
ve II
D) II ve III E) II, III ve IV
SORU 6. (2014 – LYS2 / BİY)
Bir hücredeki polipeptit senteziyle
ilgili olarak mRNA kodonlarında meydana gelen bir baz değişimi aşağıda
verilmiştir.
Baz değişimi sonucunda oluşan mRNA
kullanılarak sentezlenen polipeptidin, amino asit diziliminde normal
polipeptitten hiçbir farkı olmadığı görülmüştür.
Buna göre,
I. Farklı kodonlar aynı amino asidi
şifreleyebilir.
II. Aynı kodon birden fazla amino asidi
şifreleyebilir.
III. Kodonlarda özgüllük yoktur.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C)
Yalnız III
D) I ve II E) II ve III
SORU 7. (2013 - LYS2 / BİY)
Proteinlerin yapısına katılan 20 çeşit
amino asit olmasına rağmen bunları şifreleyen genetik kod veya kodon
sayısının 61 olduğu bilinmektedir. Böylece hemen hemen her amino asit için
birden fazla sayıda genetik kod vardır.
Genetik kod sayısının fazla
olmasının canlılara sağladığı yarar aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A) Canlıların daha fazla çeşit protein
sentezlemesine olanak sağlaması
B) Genlerde meydana gelen bazı nokta
mutasyonların etkisinin fenotipe yansımasının önlenmesi
C) Amino asit çeşitliliği az olsa bile
protein sentezinin sürdürülmesine izin vermesi
D) Protein sentezi sırasında bir amino
asitin yerine başka birinin kullanılmasına izin vermesi E) Bir tRNA
molekülünün birden fazla çeşit amino asidi taşımasına olanak sağlaması
SORU 8. (2012 – LYS2 / BİY)
3′- CTA ACC GTC ATC AGC GAG
CAT-5′
Yukarıda gösterilen DNA anlamlı
zincirinde ortaya çıkan bir mutasyon sonucunda koyu renkle yazılan kodondaki
altı çizili guaninin yerine adenin girmiştir. Ancak DNA zincirinin
şifrelediği polipeptit zincirinde işlevsel bir aksaklık oluşmamıştır.
(mRNA sentezi, DNA’nın anlamlı zincirinin 3′ ucundan başlayarak
gerçekleştirilir.)
Bu olayda aksaklığın oluşmamasıyla
ilgili olarak,
I. Mutasyon, enzim proteininin aktif
merkezine rast gelecek bir değişikliğe neden olmamıştır.
II. GAG ve GAA kodonları aynı amino
asidi şifreler.
III. DNA’daki bu değişiklik mRNA'ya yansımaz.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız
II C) Yalnız III
D) I ve II E) II ve III
SORU 9. (2011 – LYS2 / BİY)
Yukarıdaki şekilde hücrede gerçekleşen
bir protein sentezi şematize edilmiştir.
Buna göre I, II, III ile gösterilen
hücre bölümleri hangisinde doğru olarak verilmiştir?
|
I
|
II
|
III
|
A)
|
Sitoplazma
|
Hücre
zarı
|
Golgi
aygıtı
|
B)
|
Çekirdek
|
Sitoplazma
|
Endoplazmik
retikulum
|
C)
|
Çekirdek
|
Golgi
aygıtı
|
Sitoplazma
|
D)
|
Sitoplazma
|
Hücre
zarı
|
Endoplazmik
retikulum
|
E)
|
Hücre
zarı
|
Çekirdek
|
Golgi
aygıtı
|
SORU 10. (2011 – LYS2 / BİY)
Ökaryotik bir hücrenin ribozomunda
sentezlenmekte olan bir polipeptit zincirindeki 3 farklı amino asidin
antikodonları aşağıdaki gibidir:
· I. amino asidin antikodonu: GUC
· II. amino asidin antikodonu: CUA
· ııı. amino asidin antikodonu: UCA
Buna göre bu 3 farklı amino asidi
kodalyan mRNA'daki baz dizilişleri aşağıdakilerden hangisindeki gibidir?
|
I.
amino asit
|
II.
amino asit
|
III.
amino asit
|
A)
|
GTC
|
CTA
|
AGT
|
B)
|
CAG
|
GAU
|
AGU
|
C)
|
CTG
|
GAT
|
TCA
|
D)
|
GAC
|
GTA
|
TGT
|
E)
|
CAG
|
GAU
|
AGT
|
SORU 11. (2009- ÖSS / FEN-1)
Ökaryotik bir hücrede, salgılanmak
üzere sentezlenen bir protein aşağıdaki yollardan hangisini izler?
A) Golgi aygıtı – Granülsüz endoplazmik
retikulum– Hücre zarı
B) Golgi aygıtı – Granüllü endoplazmik
retikulum – Hücre zarı
C) Granüllü endoplazmik retikulum –
Hücre zarı – Golgi aygıtı
D) Granüllü endoplazmik retikulum –
Golgi aygıtı – Hücre zarı
E) Granülsüz endoplazmik retikulum –
Golgi aygıtı– Hücre zarı
SORU 12. (2022-AYT/FEN)
Ökaryotik hücrelerde translasyon ile ilgili
aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Translasyonda mRNA’daki mesaj polipeptide tercüme edilir.
B) Translasyonda aynı amino asidin taşınmasında birden fazla çeşit tRNA görev alabilir.
C) Translasyon, enerji harcanmadan gerçekleşen bir süreçtir.
D) Translasyonun başlama evresinde mRNA ve ribozomun küçük alt birimi birbirine bağlanır.
E) Tek bir mRNA’nın translasyonu aynı anda birden fazla ribozomda gerçekleşebilir.
SORU 13. (2010 – LYS2 / BİYO) Bir hücrede sentezlenen bir
proteindeki aminoasit dizilimi bilinirse sentezde kullanılan
I. kodon çeşidi sayısı,
II. kodon sayısı,
III. antikodon sayısı,
IV. ribozom sayısı
bilgilerinin hangilerine
ulaşılabilir?
A) I ve II B) I ve IV C)
II ve III
D) II ve IV E) III ve IV
SORU 14. (2007 - ÖSS / FEN-1)
Normal bir insan hücresinde
biyokimyasal olaylar, şemada I, II, III, IV ve V numaralı okların
hangileriyle gösterilen yönlerde gerçekleşmez? A) I ve II B) I ve V C) II ve III
D) III ve IV E) IV ve V
SORU 15. (2021-AYT/FEN)
Bir polipeptit sentezinde işlev gören mRNA zincirinin belli bir bölümündeki 6 kodonun nükleotit dizisi
aşağıda verilmiştir:
mRNA ...CUA CCG AGC CGG GGG AGU ...
1. 2. 3.
4. 5. 6.
Bu mRNA’ya kalıplık eden DNA zincirinde meydana gelen bir mutasyon sonucu, üçüncü kodon AGU kodonuna dönüşüyor ve sentezlenen polipeptidin amino asit diziliminin değişmediği görülüyor.
Sadece bu açıklama ile ilgili,
I. Bir amino asit birden fazla kodon tarafından
şifrelenebilir.
II. Meydana gelen mutasyon, ilgili kodonun durdurma kodonlarından birine dönüşümüne neden olmuştur.
III. mRNA’nın bu bölümünde en az 6 çeşit amino asit şifrelenmektedir.
yargılarından hangilerine ulaşılabilir?
A) Yalnız I
B) Yalnız II C) Yalnız III
D) I ve II
E) I ve III
CEVAPLAR ve ÇÖZÜMLERİ
1. Metiyonin amino asittir. Polipeptit sentezinde
kullanılır. Sentezlenmez. Cevap: E
2.Kural olarak “her türün kendine özgü kodonları vardır”
denilemez. Çünkü genetik şifre hemen hemen evrenseldir.
Cevap: E 3. Genetik şifre, kodon, antikodon, “başla” ve
“dur”(“start ve stop”) kodonları bütün canlılarda aynıdır. Örneğin mRNA'daki
UCU kodonunun bütün canlılarda karşılığı aynı olup serin amino asidini
belirler. Bu durum genetik şifrenin evrenselliğini gösterir. I, doğru.
- Bir kodon sadece bir amino asidi şifreler. Fakat bazı
amino asitlerin birden fazla kodonu olabilir. Örneğin UUU ve UUC kodonlarının
her ikisi de fenilalanini belirlediği halde bunların hiç birisi bir başka
amino asidi kodlamaz. II. yanlış.
-Kural olarak bir
canlıdaki genlerin başlama kodonları AUG’dir. III, doğru
Cevap: D
4. I. mRNA, DNA nın anlamlı zinciri üzerinden sentezlenir.
O halde mRNA'da ortaya çıkması için değişikliğin bu zincirde olması gerekir.
Diğerinde olursa mRNA'yı etkilemez. Öncül yanlış.
II. Her bir
proteinin sentezinden sorumlu bir gen vardır. Bir gendeki mutasyon bir başka
genin protein sentezini etkilemez. Öncül doğru.
III. Anlamlı zincir
3’→ 5’ yönündeki zincirdir.
Bu nedenle 2 nolu
zincirin anlamlı olması gerekir. III. yanlış.
Cevap. B
5. Protein sentezinde görev yapan, DNA’nın anlamlı
zinciri, buradan üretilen mRNA sentezlenen polipeptide özgüdür. Bunun dışında
sentezde görev yapan ribozom, tRNA ve enzimler polipeptide özgü değildir.
Bunlar farklı polipeptit sentezlerinde de kullanılırlar.
Cevap: B
6. I. Baz değişimi sonucunda oluşan mRNA kullanılarak
sentezlenen polipeptidin, amino asit diziliminde normal polipeptitten hiçbir
farkı olmadığı görülmüş ise bir amino asidin birden fazla kodonu olmalıdır.
Öncül doğru.
II. Bir amino asidin
birden fazla kodonu vardır. Ancak bir kodonun tek bir çeşit amino asidi
şifreleme özelliği vardır. Onun için aynı kodon birden fazla amino asidi
şifreleyemez. Öncül yanlıştır.
III. Her bir kodonun
sadece bir amino asidi şifreleme özelliği varsa kodonlarda özgüllük var
demektir. Öncül yanlış.
Cevap: A
7. Genetik kod sayısının fazla olmasının canlılara
sağladığı yarar; genlerde meydana gelen bazı mutasyonlara karşı
canlıyı korumaktır. Örneğin ACU kodonu Treonin amino sidine karşılık gelir.
Herhangi bir nedenle mutasyona uğrayıp ACA şekline dönüşürse, ACA kodonu yine
treonine karşılık geldiği için sentezlenen proteinde bir bozulma meydana
gelmeyecektir. Cevap: B
8. I. Polipeptit zincirinde işlevsel bir aksaklık
oluşmadığına göre mutasyon, enzim proteininin aktif merkezine rast gelecek
bir değişikliğe neden olmamıştır denilebilir.
II. Bozuk protein
oluşmadığına göre GAG ve GAA kodonları aynı amino asidi şifreler denilebilir.
III. DNA’daki GAG
kodonuna karşılık mRNA'da CUC kodonu oluşurken. GAA kodonuna karşılık CUU
kodonu olşur. Dolayısı ile DNA’daki bu değişiklik mRNA'ya yansımış olur. Cevap:
D
9. Ökaryot hücrelerde protein sentezinin gerçekleştiği
organaller gösterilmiştir. Buna göre
-I. kısım, DNA’nın
bulunduğu ve mRNA’nın sentezlendiği (transkripsiyon) çekirdek,
-II. kısım,
ribozomun bulunduğu ve translasyonun gerçekleştiği sitoplazma,
-III. kısım ise
oluşan protein moleküllerinin hücrede istenilen yere iletimini gerçekleştiren
endoplazmik retikulum organeli gösterilmiştir.
Cevap B
10. Uyanıklar kalem oynatmadan yapar. Çünkü RNA’da Timin
bazı bulunmaz. B seçeneği hariç hepsinde Timin bazı içeren kodon verilmiş. O
halde bunların hiç birisi cevap olamaz.
-Ama yine de
soruyu çözelim.
I. antikodonu: GUC
|
CAG (I. kodon)
|
II. antikodonu: CUA
|
GAU (II. kodon)
|
ııı. antikodonu: UCA
|
AGU (III. kodon)
|
Cevap: B
11. Granüllü endoplazmik retikulum da sentezlenen bir
protein golgi aygıtında paketlenir ve Hücre zarından madde taşınması olayı
olan ekzostoz olayıyla hücre zarından dışarıya salgılanır.
Cevap D
12. Translasyon amino asitlerin peptit bağlarıyla
bağlanarak polipeptit üretimidir. Olay dehidrasyondur. Enerji harcanarak
gerçekleşir.
Cevap: C
13. Bir proteinin amino asit dizilimi bilinirse
verilenlerden kodon ve antikodon saayısına ulaşılabilir.
1 kod = 1 kodon = 1
amino asit
-Bir amino asidin
birden fazla kodon çeşidi olduğundan tekrarlanan amino asitler için kaç
çeşidinin kullanıldığı bilinemez. Ribozomlar da tekrar tekrar kullanıldığı
için bilinemez. Cevap: C
14. Gösterilen şema santral doğma olayıdır. Bu olay
geriye dönüşümsüz gerçekleşir. Yani proteinden RNA üretilmez. (IV) RNA’dan da
DNA üretilmez. (V) (İstisnalar hariç). Cevap: E
15. Üçüncü kodon değişmesine rağmen sentezlenen
polipeptidin amino asit diziliminin değişmediğine göre bir amino asit birden
fazla kodon tarafından şifrelenebilmektedir.. Cevap: A
|