Page 24 - Biyoloji 12 | 1.Ünite

1.2. GENETİK ŞİFRE VE PROTEİN

SENTEZİ

Haberleşmeye yarayan işaretler bütününe şifre denir. Örneğin yazı dili
çeşitli toplumlar tarafından farklı zamanlarda bulunmuş bir şifre siste-
midir.
Hücre içerisinde yaşamsal faaliyetlerin devamlılığını ve düzenini sağ-
layan şifreler, genlerde bulunur. Bilgilerin yazılımında 4 harfli bir alfabe
kullanılır. Her bir harf bir nükleotit çeşidini ifade eder. Harflerle ifade
edilen genetik şifre (genetik kod); DNA veya mRNA’daki baz dizileri
ve bu dizilere uygun şekilde sentezlenen proteindeki amino asitlerin
dizilişindeki uyumu ifade eder. Genetik şifre, yeryüzündeki tüm canlılar
için evrensel olan üçlü şifreler şeklindedir.

DNA, üç nükleotitten oluşan şifreler üretir. Şifreler; adenin, guanin, si-
tozin ve timin nükleotitlerinden oluşturulur. DNA üzerindeki bu üç nük-
leotitli şifreler, bir araya gelerek genleri oluşturur.

Canlı yapısında bulunan proteinlerin tümünün sentezlenebilmesi için
20 farklı amino asit gereklidir. 20 farklı amino asidi şifrelemek için en
az 20 farklı şifre bulunmalıdır. Eğer her bir nükleotit, bir şifreyi ifade
1
etseydi en fazla (4 ) 4 farklı şifre oluşurdu. Bu durum protein sentezi
için gerekli olan 20 çeşit amino asidi şifrelemeye yetmezdi. Eğer şif-
2
reler, iki nükleotitten oluşsaydı en fazla (4 ) 16 çeşit amino asit için
şifre üretilebilirdi. 20 çeşit amino asidin tamamı şifrelenemezdi. Sonuç
olarak, 20 çeşit amino asidin tamamı ikiden fazla nükleotit taşıyan bir
şifre sistemi ile kodlanabilir. Bu nedenle bir genetik şifre, 3 nükleotitten
3
oluşmak zorundadır. Bu durum, toplamda (4 ) 64 çeşit şifrenin ortaya
çıkması demektir. Bu sistem 20 farklı amino asidin rahatlıkla şifrelene-
bilmesini sağlar.
Genetik kod, DNA ya da mRNA’da kodon adı verilen ve üçlü nükleotit
dizilerinden oluşan şifrelerle ifade edilir. Üç nükleotit içeren 64 özgül
kodon ortaya çıkmıştır. mRNA’daki 64 çeşit kodondan üç çeşidi amino
asit kodlamaz, bu kodonlara durdurucu ya da sonlandırıcı kodon
adı verilir. Bu kodonlar, protein sentezini sonlandıran sinyallerdir. Geri-
ye kalan 61 çeşit kodon, 20 farklı amino asidi şifrelemek için kullanılır.

20 çeşit amino aside karşılık şifrelemede 61 çeşit kodonun var olma-
sının nedeni ne olabilir? Bu durumun canlı için bir avantajı var mıdır?
Bazı amino asit çeşitlerinin birden fazla kodonu vardır. Örneğin serin
amino asidi altı farklı kodon tarafından şifrelenebilir. Metiyonin ve trip-
tofan amino asitleri ise tek bir kodonla şifrelenir. Amino asitlerin bir-
den fazla kodon tarafından şifrelenebilmesi canlıyı olası mutasyonlara
karşı koruyan önemli bir mekanizmadır. Örneğin serin amino asidini
şifreleyen kodonlar mRNA’da UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC’dir.
DNA’da AGA kodonuna sahip bir genden sentezlenen mRNA, UCU
kodonunu taşır. Bu kodon serin amino asidini kodlar. Örneğin gende
meydana gelen bir mutasyon sonucu AGA kodonu AGG kodonuna
dönüşmüşse bu durumda genden sentezlenen mRNA’daki kodonda

1. ÜNİTE 38