Proteinler
Genler taşıdıkları bilgileri kullanarak proteinleri oluşturur.Yine genler oluşturdukları bu proteinler sayesinde hücre veya organizma düzeyinde tüm biyokimyasal olayları takip eder.Bu biyokimyasal tepkimeler sonucunda organizmaların sahip oldukları fenotipler belirlenir.Protein sentezi prokaryotik hücrelerin sitoplazmasında sentezlenir.Proteinlerin translasyonu için genetik bilgiyi taşıyan bir DNA molekülü veya RNA’ya ihtiyaç vardır.Ayrıca DNA’daki genetik bilgiyi protein sentezi birimi olan ribozomlara taşıyan nükleik asitlere ihtiyaç vardır(mRNA).Yine sitoplazmada bulunan aminoasitlerin protein sentez birimi olan ribozomlara taşıyan nükleik asitlere(tRNA) ihtiyaç vardır.Son olarak protein sentezi için yapı olarak protein olarak protein ve ribozomal RNA’dan oluşan nükleoprotein olan ribozomlara ihtiyaç vardır.Proteinleri hücrelerin fonksiyonel birimleri olup hücrelerdeki makromoleküllerin büyük bir kısmını oluştururlar(%50’den fazlasını).Proteinler hücrede enzim,antikor,hormon,taşıyıcılık ve yapısal görevler üstlenebilirler.Proteinleri bu görevleri yerine getirebilmeleri ancak genler tarafından belirlenen kendilerine özgü yapılarında olmalarıyla mümkündür.Ancak bu yapıdaysa üstlendiği görevi yerine getirebilir.
H
I
H3+N – C – C = O àAminoasit
I
R O-
Hücre içerisinde aminoasitlerin karboksi gruplarıyla amino grupları yüklü olurlar. Dolayısıyla biyokimyasal olarak aminoasitlar dipolar iyonlardır. Aminoasitler dipolar iyon oldukları için hem asidik hem de bazik özellik gösterirler.Proteinlerin özellikleri yapılarındaki aminoasitlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinden gelir.Aminoasitlerin genel yapısı
α-aminoasit şeklindedir.Bunu tek istisnası Prolin’dir.Aminoasitler kendi aralarında peptid bağları oluştururlar.Bu bağ α-amino grubu ile diğer aminoasidin α-karboksi grubu arasında 1 mol su çıkışıyla sağlanır.Oluşan yapısal dipeptid,tetrapeptid ve hexapeptid şeklinde isimlendirilir.Çok sayıda peptid varsa polypeptid olarak adlandırılır.Bütün polypeptid zincirlerinde 1 C-terminus(C-ucu) uç vardır.Bir de N-terminus(N-ucu) olarak isimlendirdiğimiz uç cardır.Bir başka deyişle polypeptidlerin bir ucunda amino grubu vardır(N-ucu).Diğer ucunda ise karboksi grubu vardır(C-ucu).Polypeptid oluşumunda yer alan peptid bağı bir kovalent bağdır.Protein yapısında görev alan diğer bir önemli kovalent bağ ise disülfit bağıdır.Bu bağ Sistin aminoasitleri arasında meydana gelir.polypeptidler kapsadıkları aminoasitlerden dolayı net bir pozitif veya negatif yük kazanabilirler.Proteinlerin bu özellikleri kullanılarak birbirinden elektroforez denilen bir yöntemle ayrılırlar.
Proteinler aminoasitlerin birbirine peptit bağlarıyla bağlanması sonucu oluşan polipeptit zinciridir.
Sekonder yapının oluşması polipeptit zinciri içindeki atomların karşılıklı etkileşimleri sonucu oluşur.Örneğin H bağlarını oluşması verilebilir.Sekonder yapının en iyi bilinen örneği α-sarmal yapı ve β-pleli tabaka yapısıdır.Örneğin α-sarmal yapı α-keratin proteinin yapısında bulunmaktadır.
Tersiyer yapı,polipeptitlerin mevcut olan bütün bağları ile etkileşerek oluşturduğu yapıya denir.Bu bağların içinde R gruplarından gelen etkileşimlerde vardır.Örneğin disülfit bağları ve kovalent bağlar verilebilir.
Kuarterner yapı,bu yapı özellikle polimerik(oligomerik) olan proteinlerin oluşumunda önemlidir.Yapıya 2 veya daha fazla polipeptit zinciri girer.Kuarterner yağı polipeptit zincirleri oluşumuyla oluşur ve enzimleri çoğu bu yapıdadır.Ayrıca bu yapıda önceki yapılarda saydığımız etkileşimler mevcuttur(hemoglobinà4polipeptit).Proteinlerin kazanmış oldukları üç boyutlu yapılara proteinlerin konformasyonu denir ve bu göz önüne alınırsa proteinler:
- Globüler: Sıkıca sarılı küresel proteinlerdir.Suda çözünürler.Proteinlerin bir çoğu örneğin enzim olanlar,antikor,hormonlar,taşıyıcı proteinler bu yapıdadır.
- Fibroz:Genellikle uzun flament yapıdadır.Bunlar genellikle suda çözünmez.Yapısal ve kontraktil görevleri vardır.α-keratin,aktin ve miyozin fibroz proteinlerdir.
Proteinler aminoasitlerden oluşmakla beraber işlevsel hale geçmek için bazen aminoasit olmayan diğer yapılarla birlerşir.Bu proteinlere birleşik veya konjuge proteinler diyoruz.Proteinlerdeki aminoasit olayan kısımlarına prostetik grup diyoruz.Birleşik proteinler prostetik gruplarına göre adlandırılır.Örneğin glikoprotein,lipoprotein,nükleoprotein…vs. Proteinlerin özellikle enzim olarak görev yapanlarının işlevlerini yerine getirmesi konformasyonları ile direkt bağlıdır.Enzimler hücrede katalizör görevi yapan proteinlerdir. Katalizörler bir kimyasal reaksiyonun meydana gelişini kolaylaştıran maddelerdir. Enzimler sentezlenirken enzimlerde belirli hassas bölgeler vardır.Bu bölgelerden biri aktif bölge diğeri ise allosterik bölgelerdir.Bu enzim aktivitesini düzenleyen bölgedir.Allosterik bölgeler molekül ağırlıkları düşük olan ve efektör adı verilen moleküllerin bağlandığı bölgelerdir.Efektörler enzimin substrata olan ilgisini düzenler.Bu ilgiyi 2 şekilde oluşturabilir. Ya aktivatör olarak(Enzimin substurata olan ilgisini artırma) ya da inhibitör olarak (aktivatörün tam tersi) görev yapar.Hücre içerisinde enzimlerin işlevini düzenleyen diğer bir mekanizma ise feed-back inhibisyonudur.Bu genellikle bir metabolik yolun ilk basamağında yer alan enzimin metabolik yol sonucu oluşan product tarafından inhibe edilmesidir. Örneğin histidin aminoasidi 9 basamaktan oluşan bir metabolik yol sonucu oluşur.ortamda yeterince histidin aminoasidi biriktiği zaman histidin allosterik bir efektör gibi davranarak metabolik yolun ilk enzimini inhibe eder.Genellikle değişiklik konformasyonal biçimler alarak değişik görevler yapan proteinlere allosterik proteinler denir.Proteinler biyolojik olarak aktif durumlarını ancak belirli ortamlarda koruyabilirler.Örneğin ortamın ısısı,pH’sı değişirse proteinler görevlerini yapamayabilirler.Bir proteinin üç boyutlu yapısını kaybetmesine ve işlevini yitirmesine denaturasyon denir.Bu olay yüksek ısı,pH,organik çözücüler,deterjanlar ve radyasyon sonucu meydana gelebilir.Bu maddeler proteinlerin yapısındaki H ve kovalent bağları,hidrofobik ve hidrofilik etkileşimleri değiştirerek üç boyutlu yapılarını değiştirirler. Denaturasyonda primer yapı genellikle korunur.Proteinlerin denature olmasına neden olan maddeler ortamdan çekildiğinde proteinler yeniden üç boyutlu yapılarını kazanabilirler.Buna renaturasyon denir.Örneğin Ribonükleaz enzimi verilebilir.
Genetik
-
İnsanlarda Kaç Kromozom Vardır?
-
Sık görülen mikrodelesyon sendromları nelerdir?
-
Bilim insanları kromozomları nasıl inceler?
-
Arkea'da Kromozomlar ve DNA Replikasyonu
-
DNA Onarım Mekanizmaları Nelerdir?
-
DNA hasarına neden olan etkenler nelerdir?
-
XYY Süper Erkek Sendromu - JACOB’S, Sendromu
-
Bitki doku kültürü çalışmaları ile haploid bitkiler elde edilebilir
-
Gram pozitif bakterilerden genomik DNA izolasyon protokolü
-
E. coli bakterisinden genomik DNA izolasyon protokolü
-
DNA’nın Keşfi
-
İnsan Genom Projesi Nedir ? Amaçları Nelerdir ?
-
Genomik mikrodizilimlerle ikilenme teşhisi yöntemi
-
Gen duplikasyonu ve amplifikasyonu nedir?
-
DNA ile RNA Arasndaki Farklar ve Benzerlikler Nelerdir