Moleküler motorlar canlı organizmalarda hareketi sağlayan biyolojik moleküler makinalardır. Genel olarak, bir motor enerji kullanıp onu hareket veya mekanik işe dönüştürür. Örneğin, çoğu protein-temelli moleküler motor ATP'nin hizdrolizi ile açığa çıkan serbet enerjisini kullanıp onu mekanik işe dönüştürür. Enerjetik verimlilik açısından bu tür motorlar hâlen mevcut insan yapımı motorlardan üstündürler. Moleküler motorlarla makroskopik motorlar arasındaki önemli bir fark, moleküler motorların içinde çalışmalarıdır, bu ortamda kaynaklanan önemli düzeydedir.
Örnekler
Biyolojik olarak önemli olan bazı motorlara örnekler aşağıda verilmiştir:
-
- , kas kasılmasından sorumludur.
- Kinesin, hücre içinde çekirdekten gelen kargoyu mikrotübüller üzerinde taşır.
- Dinein, ve flagella'nın aksonemal biçinde atmasını sağlar, ayrıca mikrotübüller üzerinden kargonun çekirdeğe doğru taşınmasını sağlar.
- Polimerizasyon motorları
- Aktin polimerizasyonu kuvvet üretir ve hareket için kullanılır. ATP kullanılır.
- Mikrotübül polimerizasyonu GTP kullanır.
- , plazma zarından klatrin tomurcuklarının ayrılmasını sağlar.
- Dönel motorlar
- FoF1-ATP sentaz, mitokondriler içindeki membran ötesi kullanarak ATP üretir.
- Bakteriyel flagellum, E. coli 'nin yüzmesi ve tökezlemesinden sorumludur. Diğer bakterilerde döner bir motor tarafından güç alan rijit bir pervane olarak çalışır. Bu motor, membran aşan bir proton akımı tarafından çalıştırılır, muhtemelen ATP sentazdaki Fo motorundakine benzer bir mekanizma ile.
- Nükleik asit motorları:
- RNA polimeraz, bir DNA kalıbının RNA molekülü olarak yazılmasını sağlar.
- DNA polimeraz tek iplikli bir DNA'yı iki iplikli DNA'ya dönüştürür.
- Helikazlar transkripsiyon veya önce nükleik asitlerin iki ipliğini birbirinden ayırırlar. ATP ile çalışırlar.
- Topoizomerazlar hücre içindeki DNA'nın süperburgusunu azaltır. ATP ile çalışırlar.
- (Chromatin Structure Remodeling (RSC) Complex; RSC) ve kompleksleri ökaryotik hücrelerde kromatin'in yeniden şekillenmesini sağlar. ATP ile çalışırlar.
- Ökaryotik hücrelerde kromozom yoğunlaşmasından sorumlu olan .
- Virüslerdeki ikileşme döngüsünün parçası olarak viral paketleme motorları genomik DNA'yı kapsit içine enjekte edip onun sıkıca paketlenmesini sağlarlar.
- kimyagerler tarafından yaratılmıştır, dönme hareketi yaparlar.
Teorik boyutlar
Moleküler olaylar stokastik (rassal) oldukları için, moleküler motorler çoğu zaman veya ile modellenirler. Bu teorik modeller moleküler motorları olarak ele almalarıyla özellikle yararlıdırlar.
Deneysel gözlemler
Deneysel biyofizikte, moleküler motorların aktivitesi çeşitli deneysel yaklaşımlarla gözlemlenebilir. Bunlar arasında şunlar sayılabilir:
- Flüoresan yöntemler: ,
- DNA üzerinde çalışan motorların analizinde kullanılabilir.
- nanosaniye zaman ölçeğindeki hareketleri gözlemlemek için kullanılabilir.
- Optik cımbızlar, düşük yay sabitleri nedeniyle moleküler motorları çalışmak için elverişlidir.
- Tek molekül elektrofizyolojisi ile tekil iyon kanallarının dinamikleri ölçülebilir.
Çeşitli başka teknikler daha vardır. Yeni teknolojiler ve yöntemler geliştirildikçe doğada bulunan moleküller motorlar hakkında bilgilerden yararlanılarak nano-ölçekli yapay motorların inçası mümkün olacaktır.
Ayrıca bakınız
- Brown motoru
- (Brown ratchet)
- hücre iskeleti
- moleküler makina
- moleküler mekanik
- motor protein
Kaynakça
- ^ Bustamante C, Chemla YR, Forde NR, Izhaky D (2004). "Mechanical processes in biochemistry". Annu. Rev. Biochem. Cilt 73. ss. 705-48. doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161542. (PMID) 15189157.
- ^ Nelson, P. (2004). Biological physics. Freeman.
- ^ Tsunoda SP, Aggeler R, Yoshida M, Capaldi RA (Ocak 2001). "Rotation of the c subunit oligomer in fully functional F1Fo ATP synthase". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (3). ss. 898-902. doi:10.1073/pnas.031564198. (PMC) 14681 $2. (PMID) 11158567.
- ^ Dworkin J, Losick R (Ekim 2002). "Does RNA polymerase help drive chromosome segregation in bacteria?". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (22). ss. 14089-94. doi:10.1073/pnas.182539899. (PMC) 137841 $2. (PMID) 12384568.
- ^ I. Hubscher, U.; Maga, G.; Spadari, S. (2002). "Eukaryotic DNA polymerases". Annual Review of Biochemistry. Cilt 71. s. 133–63. doi:10.1146/annurev.biochem.71.090501.150041. (PMID) 12045093.
- ^ Smith DE, Tans SJ, Smith SB, Grimes S, Anderson DL, Bustamante C (Ekim 2001). "The bacteriophage straight phi29 portal motor can package DNA against a large internal force". Nature. 413 (6857). ss. 748-52. doi:10.1038/35099581. (PMID) 11607035.
- ^ Peterson C (1994). "The SMC family: novel motor proteins for chromosome condensation?". Cell. 79 (3). ss. 389-92. doi:10.1016/0092-8674(94)90247-X. (PMID) 7954805.
Dış bağlantılar
- Cymobase29 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde . hücre iskeleti ve motor protein dizi bilgileri için bir veritabanı
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Molekuler motorlar canli organizmalarda hareketi saglayan biyolojik molekuler makinalardir Genel olarak bir motor enerji kullanip onu hareket veya mekanik ise donusturur Ornegin cogu protein temelli molekuler motor ATP nin hizdrolizi ile aciga cikan serbet enerjisini kullanip onu mekanik ise donusturur Enerjetik verimlilik acisindan bu tur motorlar halen mevcut insan yapimi motorlardan ustundurler Molekuler motorlarla makroskopik motorlar arasindaki onemli bir fark molekuler motorlarin icinde calismalaridir bu ortamda kaynaklanan onemli duzeydedir Molekuler motorOrneklerBiyolojik olarak onemli olan bazi motorlara ornekler asagida verilmistir kas kasilmasindan sorumludur Kinesin hucre icinde cekirdekten gelen kargoyu mikrotubuller uzerinde tasir Dinein ve flagella nin aksonemal bicinde atmasini saglar ayrica mikrotubuller uzerinden kargonun cekirdege dogru tasinmasini saglar Polimerizasyon motorlari Aktin polimerizasyonu kuvvet uretir ve hareket icin kullanilir ATP kullanilir Mikrotubul polimerizasyonu GTP kullanir plazma zarindan klatrin tomurcuklarinin ayrilmasini saglar Donel motorlar FoF1 ATP sentaz mitokondriler icindeki membran otesi kullanarak ATP uretir Bakteriyel flagellum E coli nin yuzmesi ve tokezlemesinden sorumludur Diger bakterilerde doner bir motor tarafindan guc alan rijit bir pervane olarak calisir Bu motor membran asan bir proton akimi tarafindan calistirilir muhtemelen ATP sentazdaki Fo motorundakine benzer bir mekanizma ile Nukleik asit motorlari RNA polimeraz bir DNA kalibinin RNA molekulu olarak yazilmasini saglar DNA polimeraz tek iplikli bir DNA yi iki iplikli DNA ya donusturur Helikazlar transkripsiyon veya once nukleik asitlerin iki ipligini birbirinden ayirirlar ATP ile calisirlar Topoizomerazlar hucre icindeki DNA nin superburgusunu azaltir ATP ile calisirlar Chromatin Structure Remodeling RSC Complex RSC ve kompleksleri okaryotik hucrelerde kromatin in yeniden sekillenmesini saglar ATP ile calisirlar Okaryotik hucrelerde kromozom yogunlasmasindan sorumlu olan Viruslerdeki ikilesme dongusunun parcasi olarak viral paketleme motorlari genomik DNA yi kapsit icine enjekte edip onun sikica paketlenmesini saglarlar kimyagerler tarafindan yaratilmistir donme hareketi yaparlar Teorik boyutlarMolekuler olaylar stokastik rassal olduklari icin molekuler motorler cogu zaman veya ile modellenirler Bu teorik modeller molekuler motorlari olarak ele almalariyla ozellikle yararlidirlar Deneysel gozlemlerDeneysel biyofizikte molekuler motorlarin aktivitesi cesitli deneysel yaklasimlarla gozlemlenebilir Bunlar arasinda sunlar sayilabilir Fluoresan yontemler DNA uzerinde calisan motorlarin analizinde kullanilabilir nanosaniye zaman olcegindeki hareketleri gozlemlemek icin kullanilabilir Optik cimbizlar dusuk yay sabitleri nedeniyle molekuler motorlari calismak icin elverislidir Tek molekul elektrofizyolojisi ile tekil iyon kanallarinin dinamikleri olculebilir Cesitli baska teknikler daha vardir Yeni teknolojiler ve yontemler gelistirildikce dogada bulunan molekuller motorlar hakkinda bilgilerden yararlanilarak nano olcekli yapay motorlarin incasi mumkun olacaktir Ayrica bakinizBrown motoru Brown ratchet hucre iskeleti molekuler makina molekuler mekanik motor proteinKaynakca Bustamante C Chemla YR Forde NR Izhaky D 2004 Mechanical processes in biochemistry Annu Rev Biochem Cilt 73 ss 705 48 doi 10 1146 annurev biochem 72 121801 161542 PMID 15189157 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Nelson P 2004 Biological physics Freeman Tsunoda SP Aggeler R Yoshida M Capaldi RA Ocak 2001 Rotation of the c subunit oligomer in fully functional F1Fo ATP synthase Proc Natl Acad Sci U S A 98 3 ss 898 902 doi 10 1073 pnas 031564198 PMC 14681 2 PMID 11158567 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Dworkin J Losick R Ekim 2002 Does RNA polymerase help drive chromosome segregation in bacteria Proc Natl Acad Sci U S A 99 22 ss 14089 94 doi 10 1073 pnas 182539899 PMC 137841 2 PMID 12384568 I Hubscher U Maga G Spadari S 2002 Eukaryotic DNA polymerases Annual Review of Biochemistry Cilt 71 s 133 63 doi 10 1146 annurev biochem 71 090501 150041 PMID 12045093 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Smith DE Tans SJ Smith SB Grimes S Anderson DL Bustamante C Ekim 2001 The bacteriophage straight phi29 portal motor can package DNA against a large internal force Nature 413 6857 ss 748 52 doi 10 1038 35099581 PMID 11607035 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Peterson C 1994 The SMC family novel motor proteins for chromosome condensation Cell 79 3 ss 389 92 doi 10 1016 0092 8674 94 90247 X PMID 7954805 Robert Sanders Molecular motor powerful enough to pack DNA into viruses at greater than champagne pressures researchers report 1 Mayis 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde Press release University of CaliforniaDis baglantilarCymobase29 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde hucre iskeleti ve motor protein dizi bilgileri icin bir veritabani