Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Mesajcı RNA (İngilizce: messenger RNA) (mRNA), sentezlenecek bir proteinin amino asit dizisine karşılık gelen kimyasal şifreyi taşıyan bir moleküldür. mRNA, bir DNA kalıptan transkripsiyon yoluyla sentezlenir ve protein sentez yeri olan ribozomlara, protein kodlayıcı bilgiyi taşır. Burada, çevirim (translasyon) süreci sonucu, RNA polimerindeki bilgi ile bir amino asit polimeri üretilir. Nükleik asitlerin (mRNA ve DNA) amino asit dizilerine karşılık gelen bölgelerindeki her üç baz, proteindeki bir amino asite karşılık gelir. Bu üçlülere kodon denir, her biri bir amino asit kodlar, ise protein sentezini durdurur. Bu işlem iki diğer RNA türünü daha gerektirir: taşıyıcı RNA (tRNA) kodonun tanınmasına aracılık eder ve ona karşılık gelen amino asiti getirir; ribozomal RNA (rRNA) ise ribozomdaki protein imalat mekanizmasının kataliz merkezidir.
Sentez, işlem ve fonksiyon
Bir mRNA molekülünün varlığı onun transkripsiyonu ile başlar ve yıkımı ile sona erer. Çevrim başlamadan evvel bir mRNA molekülü işlenmiş, redaksiyona uğramış ve taşınmış olabilir. Ökaryotik mRNA molekülleri çoğu zaman kapsamlı bir işlenme (İng. procesing) ve taşınma gerektirirler, prokaryotlar ise bunu gerektirmezler.
Transkripsiyon
Transkripsiyon sırasında RNA polimeraz, DNA'daki bir gendeki bilgiyi gereken sayıda mRNA olarak kopyalar. Bu süreç ökaryot ve prokaryotlarda birbirine benzer. Önemli bir fark, transkripsiyon sırasında ökaryotik RNA polimerazın mRNA işlenme enzimleriyle beraber olmasıdır, öyle ki transkripsiyon başladıktan sonra işlenme hızla takip edebilir. Kısa ömürlü olan, işlenmemiş veya kısmen işlenmiş ürüne pre-mRNA denir; tamamen işlendikten sonra olgun mRNA olarak adlandırılır.
Ökaryotik pre-mRNA işlemesi
mRNA işlemesi ökaryot, prokaryot ve arkeler arasında büyük farklılık gösterir. Ökaryotik olmayan mRNA'lar transkripsiyon sonrasında olgundurlar ve ender durumlar dışında işlenme gerektirmezler. Buna karşın, ökaryotik pre-mRNA'lar, kapsamlı bir işlenme gerektirirler.
5' başlık eklemesi
5' başlık (diğer adlarıyla RNA başlığı, RNA 7-metilguanozin başlığı veya RNA m7G başlık), transkripsiyon başlangıcından hemen sonra bir ökaryotik mRNA'nın "önüne" yani 5' ucuna eklenmiş, değişime uğramış bir guanin bazlı bir nükleotittir. 5' başlık, ilk yazılmış nükleotit ile 5'-5'-trifosfat bağı ile bağlanmış bir uç (terminal) 7-metilguanozin kalıntısıdır. mRNA'nın ribozom tarafından tanınması ve 'lardan korunması için varlığı çok önemlidir.
Başlık eklemesi transkripsiyon eşliklidir ve transkripsiyonla beraber gerçekleşir, öyle ki iki süreç birbirlerine etki ederler. Transkripsiyonun başlamasından kısa süre sonra, sentezlenmekte olan mRNA'nın 5' ucuna, RNA polimeraz ile birleşik olan bağlanır. Bu enzim kompleksi, mRNA başlık eklemesi için gerekli kimyasal adımları katalizler. Sentez, çok adımlı bir tepkimedir.
Uçbirleştirme
Uçbirleştirme (İng. splicing), intron adı verilen, protein kodlamayan bazı kısımların pre-mRNA'dan çıkartılması işlemidir; kalan kısımlar protein kodlayıcı dizileri kapsar ve bunlara ekson denir. Bazen pre-mRNA molekülleri farklı şekillerde uçbirleştirmeye uğrayabilirler, böylece bir gen birden fazla proteini kodlayabilir. Bu sürece (alternatif uçbirleştirme) denir. Uçbirleştirme genelde olarak adlandırılan bir RNA-protein kompleksi tarafından gerçekleştirir, ama bazı RNA molekülleri kendi uçbirleştirmelerini kendileri katalizleyebilir. (bkz. ribozimler).
Redaksiyon
Bazı durumlarda bir mRNA'nın bilgi içeriği, onu meydana getiren bazlarda kimyasal değiklikler sonucu, hücre tarafından değiştirilir. İnsanlarda bunun bir örneği, mRNA'sıdır, bazı dokularda dizisi değişir (redakte olur), bazılarında ise değişmez. Redaksiyon sonucu erken bir durma kodonu yaratılır, bu da çevrim sonucu daha kısa bir protein oluşmasına neden olur.
Poliadenilasyon
Poliadenilasyon, bir mRNA molekülüne bir poladenilil parçasının kovalent bağ ile eklenmesidir. Ökaryotik organizmalarda çoğu mRNA, 3' ucunda poliadenile olur. ve ona bağlı olan protein, mRNA'nın eksonükleazlar tarafından yıkımından korur. Poliadenilasyon ayrıca, transkripsiyon sonlanması için, mRNA'nın çekirdekten ihracı ve çevirim için de önemlidir. mRNA prokaryotik organizmlarda da poliadenile olabilir, ama bu canlılarda poli(A) kuyruğu eksonükleotik yıkımı engellemek yerine kolaylaştırır.
Poliadenilasyon DNA'nın RNA'ya yazılımı sırasında ve onu hemen takiben olur. Transkripsiyon tamamlanmasının ardından RNA polimerazla birleşik bir endonükleaz kompleksi aracılığıyla mRNA zinciri kesilir. mRNA kesildikten sonra kesim yerindeki serbest 3' uca yaklaşık 250 adenozin kalıntısı eklenir. Alternatif uçbirleştirmede olduğu gibi, bir mRNA'nın birden fazla sayıda poliadenilasyon çeşidi olabilir.
Taşıma
Ökaryotlarla prokaryotlar arasındaki bir diğer fark mRNA taşımasıdır. Ökaryotik transkripsiyon ve translasyon hücre içinde farklı bölmelerde cereyan ettiği için, ökaryotik mRNA'nın hücre çekirdeğinden sitoplazmaya ihracı gerekmektedir. Olgun mRNA'lar gördükleri işlemler sayesinde tanınırlar ve ihraç edilirler. Nöronlarda mRNA'lar somadan dendritlere taşınırlar, dış bir uyarmanın ardından orada yerel bir çevirim olur. Çoğu mesaj ise kendilerini hücre içinde belli konuma hedefleyen "posta kodları" taşır.
Çevirim
Prokaryotlarda mRNA işlenme ve taşınmaya gerek duymadığı için ribozom tarafından çevrilmeleri transkripsiyon olur olmaz başlayabilir. Bu yüzden prokaryotik çevrimin transkripsiyonla eşlikli ve "ko-transkripsiyonel" (eş yazımlı) olduğu söylenir.
İşlenmiş ve sitoplazmaya taşınmış ökaryotik mRNA (yani olgun mRNA) ribozomlar tarafından çevrime uğrayabilir. Çevrim ya sitoplazmada serbest dolaşan ribozomlarda olur ya da, mRNA'yı endoplazmik retikuluma havale ettikten sonra oradaki ribozomlarda olur. Dolayısıyla, prokaryotlardan farklı olarak, ökaryotik çevrim, transkripsiyon ile doğrudan eşlikli değildir.
Yapı
5' başlık
5' başlık pre-mRNA'nın "önüne" (5' ucuna) 5'-5'-trifosfat bağı ile eklenmiş, değişime uğramış bir guanin nükleotittir. Bu değişim mRNA'nın ribozomar tarafından tanınıp bağlanması, ayrıca 5' eksonükleazlardan korunması için gereklidir. Uçbirleştirme ve taşınma gibi başka temel süreçler için de gereklidir.
Kodlayıcı bölgeler
Kodlayıcı bölgeler kodonlardan oluşur, bunlarda bulunan bilgi deşifre edilip ribozomlar tarafından bir proteine (genelde ökaryotlarda) veya birkaç proteine (genelde prokaryotlarda) çevrilir. Kodlayıcı bölgeler bir ile başlar ve bir ile sona erer. Genelde başlama kodonu bir AUG üçlüsüdür, bitiş kodonu ise UAA, UAG veya UGA'dır. Kodlayıcı bölge genelde dahilî stabilize durumdadır, bu onun yıkımını engeller. Protein kodlayıcı olmanın yanı sıra, kodlayıcı bölgenin bazı kısımları pre-mRNA'dadüznleyici dizi olarak işlev görebilirler, örneğin ve olarak.
Çevrilmeyen bölgeler
Çevrilmeyen bölgeler (yaygın olarak İngilizce Untranslated region kısaltması olan UTR olarak adlandırılırlar) mRNA'nın başlama kodonundan evvel ve bitiş kodonundan sonra gelen, çevrilmeyen kısımlardır. Bunlar kodlayıcı bölge ile birlikte yazılırlar, olgun RNA'da da yer aldıkları için eksonik sayılırlar. Bu bölgelerin gen ifadesinde çeşitli roller oynadıkları gösterilmiştir, bunların arasında mRNA kararlılığı (stabilitesi), mRNA konumlanması (lokalizasyonu) ve çevirim verimliliği bulunmaktadır. Bir UTR'nin bu işlevleri yerine getirmesi UTR'de bulunan dizilere bağlıdır ve mRNA'lar arasında fark edebilir.
mRNA'nın kararlılığının 5' UTR ve/veya 3' UTR tarafından belirlenebilmesinin nedeni, ribonükleaz denen RNA yıkıcı enzimlerin ve yardımcı proteinlerinin onlara farklı bağlanma afiniteleri göstermesidir.
Çevirim verimliliği ve bazen çevirimin tamamen ketlenmesi (inhibisyonu) UTR'ler tarafından kontrol edilebilir. 3' veya 5' UTR'lere bağlanan proteinler ribozomların mRNA'ya bağlanmasına etki edebilirler. 3' UTR'ye bağlanan mikroRNA'lar da çevirim verimliliğini ve mRNA kararlılığını etkileyebilir.
mRNA'nın sitoplazmada konumlanmasının 3' UTR'nin bir işlevi olduğu düşünülmektedir. Hücrenin belli bir bölgesinde gerekli olan proteinler orada sentezlenebilir; böyle durumlarda 3' UTR, mRNA'nın çevrimi için oraya taşınmasını sağlayacak diziler içerebilir.
Çevrilmeyen bölgelerdeki dizi elemanlarının bazıları RNA'ya yazıldıkları zaman karakteristik ikincil yapılar oluştururlar. Bu yapısal mRNA elemanlar RNA'nın düzenlenmesine yararlar. mRNA elemanlarının bir sınıfı, , küçük moleküllere doğrudan bağlanıp şekillerini değiştirirler, bunun sonucu yazılım veya çevirim hızı değişir. Böyle durumlarda, düzenleyici proteinler olaya karışmadığı için, mRNA kendi kendini düzenlemiş olur.
Poli(A) kuyruğu
3' poli(A) kuyruğu, pre-mRNA'nın 3' kuyruğunda yer alan, çoğu zaman birkaç yüz adenin nükleotidinden oluşmuş bir zincirdir. Bu kuyruk çekirdekten ihracı ve çevirimi sağlar, ayrıca ökaryotlarda mRNA'yı yıkımdan korur.
Monosistronik ve polisistronik mRNA
Bir mRNA tek bir proteini kodlamaya yetecek genetik bilgi içerirse onun monosistronik olduğu söylenir. Çoğu ökaryotik mRNA böyledir.. Buna karşın, polisistronik mRNA'lar birkaç gene ait bilgiyi taşırlar, bunlardan birkaç farklı protein kodlar. Bu proteinler çoğu zaman birbiriyle ilişkili işlevlere sahiptir, bir operon olarak yaynyana bulunurlar ve beraber düzenlenirler. Bakteri ve arkelerde bulunan mRNA'ların çoğu polisistroniktir.. Sadece iki protein kodlayan mRNA için disitronik terimi kullnaılır.
mRNA daireselleşmesi
Ökaryotlarda ve birleşmesi sonucu mRNA'ların daireselleştiği düşünülmektedir. Daireselleşmenin ribozomların geri dönüşümünü sağlayarak çevrimin daha verimli olmasını sağladığı öne sürülmüştür.
Yıkım
Aynı hücrede farklı mRNA'ların farklı ömürleri (stabiliteleri) vardır. Bakterilerde mRNA'ların ömrü birkaç saniyeden bir saatten fazlaya kadar sürebilir; memeli hücrelerinde mRNA ömürleri birkaç dakikadan günlere kadar uzanabilir. Bir mRNA'nın stabilitesi ne kadar yüksek olursa ondan o kadar daha fazla protein üretilebilir. mRNA'nın sınırlı ömrü, hücrenin değişen ihtiyaçlarına bağlı olarak protein sentezini hızla değiştirebilmesini sağlar. Mesajcı RNA'nın ımhasına yol açan çeşitli mekanizmalar vardır, bazıları aşağıda açıklanmıştır.
Prokaryotik mRNA yıkımı
Prokaryotlardaki mRNA'nın ömrü ökaryotlardakinden genelde çok daha kısadır. Prokaryotlarda mRNA ömrünün düzenlenmesi ökaryotlardakinden çok daha basittir. Prokaryotlarda mesajları hızla yıkan çeşitli 'lar vardır, bunlar RNA'nın dizisinden bağımsız olarak etkirler. Alternatif olarak, uzunluğu on ila yüzlerce nükleotit arası olan (sRNA) belli mRNA'lara bağlanıp onların yıkımına neden olurlar. sRNA'daki tümleyici (komplemanter) diziler mRNA'ya bağlanarak iki iplikli RNA molekülleri oluştururlar, bunlar bazı tip RNaz'lara substrattırlar.
Yakın zamanda bakteri mRNA'larında da bir çeşit olduğu bulunmuştur. 5' uçta bir trifosfat grubu bulunmaktadır, bundan iki fosfat çıkartılırsa kalan 5' monofosfat mRNA, adlı eksonükleaz tarafından parçalanır.
Ökaryotik mRNA devir hızı
Ökaryotlarda çevirim ile mRNA yıkımı arasında bir denge vardır. Aktif olarak çevrilmekte olan mesajlara polizomlar, ökaryotik başlama faktörleri ( ve ) ve bağlıdır. eIF-4E ve eIF-4G başlık çıkarma enzimi 'yi bloke eder, poli(A) bağlayıcı protein de bloke ederek mesajı korur. Gıda yetersizliği veya viral enfeksiyon durumlarında çevirim aksayabilir ve yıkım hızlanabilir. Çevirim ve yıkım arasındaki denge, adı verilen sitoplazmik yapıların büyüklüğü ve çokluğu ile anlaşılabilir. Bir mRNA'nın her çevirimi sırasında poli-A kuyruğu eksonükleazlar tarafından kısaltılır. Bunun sonucu olarak mesajın dairesel yapısı bozulur ve başlık bağlanma yapısı destabilize olur. Mesaj sonra eksozom kompleksi veya tarafından yıkılır. Böylece etkin olmayan mesajlar hızle yok edilir, aktif mesajlar ise sağlam kalır, hücrenin o anda gerek duyduğu mesajlar seçime uğrar. Çevrimin durması ve mesajın yıkım komplekslerine aktarılmasının mekanizmasının ayrıntıları henüz bilinmemektedir.
AU-zengini eleman yıkımı
Bazı memeli mRNA'larındaki varlığı, bu dizilere bağlanan proteinlerin etkisi sonucu bu mesajları destabilize eder. AU-zengini elemanlar aracılığıyla mRNA'nın hızlı yıkımı, tümör nekroz faktör ve (GM-CSF) gibi etkili fazla üretilmesine engel olan önemli bir mekanizmadır. AU-zengini elemanlar ayrıca ve gibi onkogenik transkripsiyon faktörlerini düzenler. AU-zengini elemanları tanıyan bağlanıcı proteinler hem eksozom kompleksi hem de başlık çıkarma kompleksi tarafından yıkıma önayak olur.
Anlamsızlık aracılıklı yıkım
Ökaryot mesajlar, mesaj içinde erken durma kodonlarına (anlamsız kodonlara) bakan "anlamsızlık aracılıklı yıkım" (İng. nonsense mediated decay) ile denetlenirler. Bu durma kodonları , adaptif immün sistemdeki , DNA'da mutasyonlar, transkripsiyon hataları gibi nedenlerle meydana gelebilir. Erken bir bitiş kodonunun algılanması halinde, ya 5 uçtan ile, ya 3' uçtan ile ya da endonükleolitik kesme yoluyla yıkım ile sonuçlanır.
Küçük müdaheleci RNA (siRNA)
, tarafından işlenmiş küçük çift iplikli bir RNA türü, RNA uyarımlı susturma kompleksi (RNA-induced silencing complex, RISC) içine alınır. Bu komplekste yer alan bir endonükleaz, bu küçük RNA ile baz çifti kurabilen mRNA'ları parçalar. siRNA, çift iplikli RNA virüslerine kaşı bir savunma mekanizmasıdır. siRNA ayrıca, laboratuvarda, hücre kültüründe genlerin fonksiyonunu bastırmak için kullanılır.
Mikro RNA (miRNA)
MikroRNA (MiRNA), mesajcı RNA'nın dizisine neredeyse tam komplemanter olan kısa RNA'lardır. miRNA'nın mRNA'ya bağlanması sonucu mesajın çevrimi baskılanabilir veya tarafında çıkartılabilir. miRNA'nın çalışma mekanizması aktif olarak araştırılmaktadır.
Diğer yıkım mekanizmaları
Mesajların yıkımına neden olan başka mekanizmalar da vardır, bunların arasında (İng. Non-stop decay), tarafından susturma sayılabilir.
Kaynakça
- ^ Job, C.; Eberwine, J. (1912), "Localization and translation of mRNA in dendrites and axons" (w), Nat Rev Neurosci, cilt 2001, ss. 889-98, 1 Haziran 2012 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Ainger, Kevin; Avossa, Daniela; Diana, Amy S.; Barry, Christopher; Barbarese, Elisa; Carson, John H. (1997), "Transport and Localization Elements in Myelin Basic Protein mRNA", The Journal of Cell Biology, 138 (5), ss. 1077-1087, doi:10.1083/jcb.138.5.1077, (PMID) 9281585, 28 Kasım 2007 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Shabalina SA, Ogurtsov AY, Spiridonov NA (2006). "A periodic pattern of mRNA secondary structure created by the genetic code". Nucleic Acids Res. 34 (8). ss. 2428-37. doi:10.1093/nar/gkl287. (PMC) 1458515 $2. (PMID) 16682450.
- ^ Katz L, Burge CB (Eylül 2003). "Widespread selection for local RNA secondary structure in coding regions of bacterial genes". Genome Res. 13 (9). ss. 2042-51. doi:10.1101/gr.1257503. (PMC) 403678 $2. (PMID) 12952875.
- ^ a b Kozak, M. (Mart 1983). "Comparison of initiation of protein synthesis in procaryotes, eucaryotes, and organelles" (PDF). Microbiological Reviews. 47 (1). ss. 1-45. (PMID) 6343825. Erişim tarihi: 12 Ağustos 2006.
- ^ Wells, S.E.; Hillner, P.E.; Vale, R.D.; Sachs, A.B. (1998), "Circularization of mRNA by Eukaryotic Translation Initiation Factors" (w), Molecular Cell, 2 (1), ss. 135-140, doi:10.1016/S1097-2765(00)80122-7[]
- ^ Deana, Atilio; Celesnik, Helena; Belasco, Joel G. (2008), "The bacterial enzyme RppH triggers messenger RNA degradation by 5", Nature, 451 (7176), s. 355, doi:10.1038/nature06475, 21 Ocak 2008 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Parker, R.; Sheth, U. (2007), "P Bodies and the Control of mRNA Translation and Degradation" (w), Molecular Cell, 25 (5), ss. 635-646, doi:10.1016/j.molcel.2007.02.011, 20 Ekim 2018 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Shaw G, Kamen R (Ağustos 1986). "A conserved AU sequence from the 3' untranslated region of GM-CSF mRNA mediates selective mRNA degradation". Cell. 46 (5). ss. 659-67. doi:10.1016/0092-8674(86)90341-7. (PMID) 3488815.
- ^ Chen, C.Y.A.; Shyu, A.B. (1995), "AU-rich elements: characterization and importance in mRNA degradation", Trends in Biochemical Sciences, 20 (11), ss. 465-470, doi:10.1016/S0968-0004(00)89102-1, 23 Kasım 2017 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Chen, C.Y.; Gherzi, R.; Ong, S.E.; Chan, E.L.; Raijmakers, R.; Pruijn, G.J.M.; Stoecklin, G.; Moroni, C.; Mann, M.; Karin, M. (2001), "AU Binding Proteins Recruit the Exosome to Degrade ARE-Containing mRNAs", Cell, 107 (4), ss. 451-464, doi:10.1016/S0092-8674(01)00578-5, 17 Eylül 2011 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Fenger-grvrn, M.; Fillman, C.; Norrild, B.; Lykke-andersen, J. (2005), (PDF), Molecular Cell, 20 (6), ss. 905-915, doi:10.1016/j.molcel.2005.10.031, 6 Haziran 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi, erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Isken, O.; Maquat, L.E. (2007), "Quality control of eukaryotic mRNA: safeguarding cells from abnormal mRNA function", Genes & Development, 21 (15), s. 1833, 16 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Obbard, D.J.; Gordon, K.H.J.; Buck, A.H.; Jiggins, F.M. (2009), "Review. The evolution of RNAi as a defence against viruses and transposable elements", Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364 (1513), s. 99, doi:10.1098/rstb.2008.0168
- ^ Rehwinkel, J.A.N.; Behm-ansmant, I.; Gatfield, D.; Izaurralde, E. (2005), "A crucial role for GW182 and the DCP1: DCP2 decapping complex in miRNA-mediated gene silencing", RNA, 11 (11), ss. 1640-1647, doi:10.1261/rna.2191905, 5 Haziran 2008 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 6 Şubat 2009
- ^ Eulalio, A.; Huntzinger, E.; Nishihara, T.; Rehwinkel, J.; Fauser, M.; Izaurralde, E. (2009), "Deadenylation is a widespread effect of miRNA regulation", RNA, 15 (1), s. 21, doi:10.1261/rna.1399509
Dış bağlantılar
- mRNA ömrü 27 Eylül 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde . animasyon
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
Mesajci RNA Ingilizce messenger RNA mRNA sentezlenecek bir proteinin amino asit dizisine karsilik gelen kimyasal sifreyi tasiyan bir molekuldur mRNA bir DNA kaliptan transkripsiyon yoluyla sentezlenir ve protein sentez yeri olan ribozomlara protein kodlayici bilgiyi tasir Burada cevirim translasyon sureci sonucu RNA polimerindeki bilgi ile bir amino asit polimeri uretilir Nukleik asitlerin mRNA ve DNA amino asit dizilerine karsilik gelen bolgelerindeki her uc baz proteindeki bir amino asite karsilik gelir Bu uclulere kodon denir her biri bir amino asit kodlar ise protein sentezini durdurur Bu islem iki diger RNA turunu daha gerektirir tasiyici RNA tRNA kodonun taninmasina aracilik eder ve ona karsilik gelen amino asiti getirir ribozomal RNA rRNA ise ribozomdaki protein imalat mekanizmasinin kataliz merkezidir Okaryotik bir hucredeki mRNAnin omru RNA hucre cekirdeginde sentezlenir tamamen islemden gectikten sonra sitoplazmaya tasinir ve ribozomda cevrime ugrar Omrunun sonunda RNA yikilir Sentez islem ve fonksiyonBir mRNA molekulunun varligi onun transkripsiyonu ile baslar ve yikimi ile sona erer Cevrim baslamadan evvel bir mRNA molekulu islenmis redaksiyona ugramis ve tasinmis olabilir Okaryotik mRNA molekulleri cogu zaman kapsamli bir islenme Ing procesing ve tasinma gerektirirler prokaryotlar ise bunu gerektirmezler Transkripsiyon Transkripsiyon sirasinda RNA polimeraz DNA daki bir gendeki bilgiyi gereken sayida mRNA olarak kopyalar Bu surec okaryot ve prokaryotlarda birbirine benzer Onemli bir fark transkripsiyon sirasinda okaryotik RNA polimerazin mRNA islenme enzimleriyle beraber olmasidir oyle ki transkripsiyon basladiktan sonra islenme hizla takip edebilir Kisa omurlu olan islenmemis veya kismen islenmis urune pre mRNA denir tamamen islendikten sonra olgun mRNA olarak adlandirilir Okaryotik pre mRNA islemesi mRNA islemesi okaryot prokaryot ve arkeler arasinda buyuk farklilik gosterir Okaryotik olmayan mRNA lar transkripsiyon sonrasinda olgundurlar ve ender durumlar disinda islenme gerektirmezler Buna karsin okaryotik pre mRNA lar kapsamli bir islenme gerektirirler 5 baslik eklemesi 5 baslik diger adlariyla RNA basligi RNA 7 metilguanozin basligi veya RNA m7G baslik transkripsiyon baslangicindan hemen sonra bir okaryotik mRNA nin onune yani 5 ucuna eklenmis degisime ugramis bir guanin bazli bir nukleotittir 5 baslik ilk yazilmis nukleotit ile 5 5 trifosfat bagi ile baglanmis bir uc terminal 7 metilguanozin kalintisidir mRNA nin ribozom tarafindan taninmasi ve lardan korunmasi icin varligi cok onemlidir Baslik eklemesi transkripsiyon esliklidir ve transkripsiyonla beraber gerceklesir oyle ki iki surec birbirlerine etki ederler Transkripsiyonun baslamasindan kisa sure sonra sentezlenmekte olan mRNA nin 5 ucuna RNA polimeraz ile birlesik olan baglanir Bu enzim kompleksi mRNA baslik eklemesi icin gerekli kimyasal adimlari katalizler Sentez cok adimli bir tepkimedir Ucbirlestirme Ucbirlestirme Ing splicing intron adi verilen protein kodlamayan bazi kisimlarin pre mRNA dan cikartilmasi islemidir kalan kisimlar protein kodlayici dizileri kapsar ve bunlara ekson denir Bazen pre mRNA molekulleri farkli sekillerde ucbirlestirmeye ugrayabilirler boylece bir gen birden fazla proteini kodlayabilir Bu surece alternatif ucbirlestirme denir Ucbirlestirme genelde olarak adlandirilan bir RNA protein kompleksi tarafindan gerceklestirir ama bazi RNA molekulleri kendi ucbirlestirmelerini kendileri katalizleyebilir bkz ribozimler Redaksiyon Bazi durumlarda bir mRNA nin bilgi icerigi onu meydana getiren bazlarda kimyasal degiklikler sonucu hucre tarafindan degistirilir Insanlarda bunun bir ornegi mRNA sidir bazi dokularda dizisi degisir redakte olur bazilarinda ise degismez Redaksiyon sonucu erken bir durma kodonu yaratilir bu da cevrim sonucu daha kisa bir protein olusmasina neden olur Poliadenilasyon Poliadenilasyon bir mRNA molekulune bir poladenilil parcasinin kovalent bag ile eklenmesidir Okaryotik organizmalarda cogu mRNA 3 ucunda poliadenile olur ve ona bagli olan protein mRNA nin eksonukleazlar tarafindan yikimindan korur Poliadenilasyon ayrica transkripsiyon sonlanmasi icin mRNA nin cekirdekten ihraci ve cevirim icin de onemlidir mRNA prokaryotik organizmlarda da poliadenile olabilir ama bu canlilarda poli A kuyrugu eksonukleotik yikimi engellemek yerine kolaylastirir Poliadenilasyon DNA nin RNA ya yazilimi sirasinda ve onu hemen takiben olur Transkripsiyon tamamlanmasinin ardindan RNA polimerazla birlesik bir endonukleaz kompleksi araciligiyla mRNA zinciri kesilir mRNA kesildikten sonra kesim yerindeki serbest 3 uca yaklasik 250 adenozin kalintisi eklenir Alternatif ucbirlestirmede oldugu gibi bir mRNA nin birden fazla sayida poliadenilasyon cesidi olabilir Tasima Okaryotlarla prokaryotlar arasindaki bir diger fark mRNA tasimasidir Okaryotik transkripsiyon ve translasyon hucre icinde farkli bolmelerde cereyan ettigi icin okaryotik mRNA nin hucre cekirdeginden sitoplazmaya ihraci gerekmektedir Olgun mRNA lar gordukleri islemler sayesinde taninirlar ve ihrac edilirler Noronlarda mRNA lar somadan dendritlere tasinirlar dis bir uyarmanin ardindan orada yerel bir cevirim olur Cogu mesaj ise kendilerini hucre icinde belli konuma hedefleyen posta kodlari tasir Cevirim Prokaryotlarda mRNA islenme ve tasinmaya gerek duymadigi icin ribozom tarafindan cevrilmeleri transkripsiyon olur olmaz baslayabilir Bu yuzden prokaryotik cevrimin transkripsiyonla eslikli ve ko transkripsiyonel es yazimli oldugu soylenir Islenmis ve sitoplazmaya tasinmis okaryotik mRNA yani olgun mRNA ribozomlar tarafindan cevrime ugrayabilir Cevrim ya sitoplazmada serbest dolasan ribozomlarda olur ya da mRNA yi endoplazmik retikuluma havale ettikten sonra oradaki ribozomlarda olur Dolayisiyla prokaryotlardan farkli olarak okaryotik cevrim transkripsiyon ile dogrudan eslikli degildir YapiOlgun bir okaryotik mRNA nin yapisi Tamamen islenmis bir mRNAnin bir 5 UTR 3 UTR ve poli A zinciri olur 5 baslik 5 baslik pre mRNA nin onune 5 ucuna 5 5 trifosfat bagi ile eklenmis degisime ugramis bir guanin nukleotittir Bu degisim mRNA nin ribozomar tarafindan taninip baglanmasi ayrica 5 eksonukleazlardan korunmasi icin gereklidir Ucbirlestirme ve tasinma gibi baska temel surecler icin de gereklidir Kodlayici bolgeler Kodlayici bolgeler kodonlardan olusur bunlarda bulunan bilgi desifre edilip ribozomlar tarafindan bir proteine genelde okaryotlarda veya birkac proteine genelde prokaryotlarda cevrilir Kodlayici bolgeler bir ile baslar ve bir ile sona erer Genelde baslama kodonu bir AUG uclusudur bitis kodonu ise UAA UAG veya UGA dir Kodlayici bolge genelde dahili stabilize durumdadir bu onun yikimini engeller Protein kodlayici olmanin yani sira kodlayici bolgenin bazi kisimlari pre mRNA daduznleyici dizi olarak islev gorebilirler ornegin ve olarak Cevrilmeyen bolgeler Cevrilmeyen bolgeler yaygin olarak Ingilizce Untranslated region kisaltmasi olan UTR olarak adlandirilirlar mRNA nin baslama kodonundan evvel ve bitis kodonundan sonra gelen cevrilmeyen kisimlardir Bunlar kodlayici bolge ile birlikte yazilirlar olgun RNA da da yer aldiklari icin eksonik sayilirlar Bu bolgelerin gen ifadesinde cesitli roller oynadiklari gosterilmistir bunlarin arasinda mRNA kararliligi stabilitesi mRNA konumlanmasi lokalizasyonu ve cevirim verimliligi bulunmaktadir Bir UTR nin bu islevleri yerine getirmesi UTR de bulunan dizilere baglidir ve mRNA lar arasinda fark edebilir mRNA nin kararliliginin 5 UTR ve veya 3 UTR tarafindan belirlenebilmesinin nedeni ribonukleaz denen RNA yikici enzimlerin ve yardimci proteinlerinin onlara farkli baglanma afiniteleri gostermesidir Cevirim verimliligi ve bazen cevirimin tamamen ketlenmesi inhibisyonu UTR ler tarafindan kontrol edilebilir 3 veya 5 UTR lere baglanan proteinler ribozomlarin mRNA ya baglanmasina etki edebilirler 3 UTR ye baglanan mikroRNA lar da cevirim verimliligini ve mRNA kararliligini etkileyebilir mRNA nin sitoplazmada konumlanmasinin 3 UTR nin bir islevi oldugu dusunulmektedir Hucrenin belli bir bolgesinde gerekli olan proteinler orada sentezlenebilir boyle durumlarda 3 UTR mRNA nin cevrimi icin oraya tasinmasini saglayacak diziler icerebilir Cevrilmeyen bolgelerdeki dizi elemanlarinin bazilari RNA ya yazildiklari zaman karakteristik ikincil yapilar olustururlar Bu yapisal mRNA elemanlar RNA nin duzenlenmesine yararlar mRNA elemanlarinin bir sinifi kucuk molekullere dogrudan baglanip sekillerini degistirirler bunun sonucu yazilim veya cevirim hizi degisir Boyle durumlarda duzenleyici proteinler olaya karismadigi icin mRNA kendi kendini duzenlemis olur Poli A kuyrugu 3 poli A kuyrugu pre mRNA nin 3 kuyrugunda yer alan cogu zaman birkac yuz adenin nukleotidinden olusmus bir zincirdir Bu kuyruk cekirdekten ihraci ve cevirimi saglar ayrica okaryotlarda mRNA yi yikimdan korur Monosistronik ve polisistronik mRNA Bir mRNA tek bir proteini kodlamaya yetecek genetik bilgi icerirse onun monosistronik oldugu soylenir Cogu okaryotik mRNA boyledir Buna karsin polisistronik mRNA lar birkac gene ait bilgiyi tasirlar bunlardan birkac farkli protein kodlar Bu proteinler cogu zaman birbiriyle iliskili islevlere sahiptir bir operon olarak yaynyana bulunurlar ve beraber duzenlenirler Bakteri ve arkelerde bulunan mRNA larin cogu polisistroniktir Sadece iki protein kodlayan mRNA icin disitronik terimi kullnailir mRNA dairesellesmesi Okaryotlarda ve birlesmesi sonucu mRNA larin dairesellestigi dusunulmektedir Dairesellesmenin ribozomlarin geri donusumunu saglayarak cevrimin daha verimli olmasini sagladigi one surulmustur YikimAyni hucrede farkli mRNA larin farkli omurleri stabiliteleri vardir Bakterilerde mRNA larin omru birkac saniyeden bir saatten fazlaya kadar surebilir memeli hucrelerinde mRNA omurleri birkac dakikadan gunlere kadar uzanabilir Bir mRNA nin stabilitesi ne kadar yuksek olursa ondan o kadar daha fazla protein uretilebilir mRNA nin sinirli omru hucrenin degisen ihtiyaclarina bagli olarak protein sentezini hizla degistirebilmesini saglar Mesajci RNA nin imhasina yol acan cesitli mekanizmalar vardir bazilari asagida aciklanmistir Prokaryotik mRNA yikimi Prokaryotlardaki mRNA nin omru okaryotlardakinden genelde cok daha kisadir Prokaryotlarda mRNA omrunun duzenlenmesi okaryotlardakinden cok daha basittir Prokaryotlarda mesajlari hizla yikan cesitli lar vardir bunlar RNA nin dizisinden bagimsiz olarak etkirler Alternatif olarak uzunlugu on ila yuzlerce nukleotit arasi olan sRNA belli mRNA lara baglanip onlarin yikimina neden olurlar sRNA daki tumleyici komplemanter diziler mRNA ya baglanarak iki iplikli RNA molekulleri olustururlar bunlar bazi tip RNaz lara substrattirlar Yakin zamanda bakteri mRNA larinda da bir cesit oldugu bulunmustur 5 ucta bir trifosfat grubu bulunmaktadir bundan iki fosfat cikartilirsa kalan 5 monofosfat mRNA adli eksonukleaz tarafindan parcalanir Okaryotik mRNA devir hizi Okaryotlarda cevirim ile mRNA yikimi arasinda bir denge vardir Aktif olarak cevrilmekte olan mesajlara polizomlar okaryotik baslama faktorleri ve ve baglidir eIF 4E ve eIF 4G baslik cikarma enzimi yi bloke eder poli A baglayici protein de bloke ederek mesaji korur Gida yetersizligi veya viral enfeksiyon durumlarinda cevirim aksayabilir ve yikim hizlanabilir Cevirim ve yikim arasindaki denge adi verilen sitoplazmik yapilarin buyuklugu ve coklugu ile anlasilabilir Bir mRNA nin her cevirimi sirasinda poli A kuyrugu eksonukleazlar tarafindan kisaltilir Bunun sonucu olarak mesajin dairesel yapisi bozulur ve baslik baglanma yapisi destabilize olur Mesaj sonra eksozom kompleksi veya tarafindan yikilir Boylece etkin olmayan mesajlar hizle yok edilir aktif mesajlar ise saglam kalir hucrenin o anda gerek duydugu mesajlar secime ugrar Cevrimin durmasi ve mesajin yikim komplekslerine aktarilmasinin mekanizmasinin ayrintilari henuz bilinmemektedir AU zengini eleman yikimi Bazi memeli mRNA larindaki varligi bu dizilere baglanan proteinlerin etkisi sonucu bu mesajlari destabilize eder AU zengini elemanlar araciligiyla mRNA nin hizli yikimi tumor nekroz faktor ve GM CSF gibi etkili fazla uretilmesine engel olan onemli bir mekanizmadir AU zengini elemanlar ayrica ve gibi onkogenik transkripsiyon faktorlerini duzenler AU zengini elemanlari taniyan baglanici proteinler hem eksozom kompleksi hem de baslik cikarma kompleksi tarafindan yikima onayak olur Anlamsizlik aracilikli yikim Okaryot mesajlar mesaj icinde erken durma kodonlarina anlamsiz kodonlara bakan anlamsizlik aracilikli yikim Ing nonsense mediated decay ile denetlenirler Bu durma kodonlari adaptif immun sistemdeki DNA da mutasyonlar transkripsiyon hatalari gibi nedenlerle meydana gelebilir Erken bir bitis kodonunun algilanmasi halinde ya 5 uctan ile ya 3 uctan ile ya da endonukleolitik kesme yoluyla yikim ile sonuclanir Kucuk mudaheleci RNA siRNA tarafindan islenmis kucuk cift iplikli bir RNA turu RNA uyarimli susturma kompleksi RNA induced silencing complex RISC icine alinir Bu komplekste yer alan bir endonukleaz bu kucuk RNA ile baz cifti kurabilen mRNA lari parcalar siRNA cift iplikli RNA viruslerine kasi bir savunma mekanizmasidir siRNA ayrica laboratuvarda hucre kulturunde genlerin fonksiyonunu bastirmak icin kullanilir Mikro RNA miRNA MikroRNA MiRNA mesajci RNA nin dizisine neredeyse tam komplemanter olan kisa RNA lardir miRNA nin mRNA ya baglanmasi sonucu mesajin cevrimi baskilanabilir veya tarafinda cikartilabilir miRNA nin calisma mekanizmasi aktif olarak arastirilmaktadir Diger yikim mekanizmalari Mesajlarin yikimina neden olan baska mekanizmalar da vardir bunlarin arasinda Ing Non stop decay tarafindan susturma sayilabilir Kaynakca Job C Eberwine J 1912 Localization and translation of mRNA in dendrites and axons w Nat Rev Neurosci cilt 2001 ss 889 98 1 Haziran 2012 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Ainger Kevin Avossa Daniela Diana Amy S Barry Christopher Barbarese Elisa Carson John H 1997 Transport and Localization Elements in Myelin Basic Protein mRNA The Journal of Cell Biology 138 5 ss 1077 1087 doi 10 1083 jcb 138 5 1077 PMID 9281585 28 Kasim 2007 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Shabalina SA Ogurtsov AY Spiridonov NA 2006 A periodic pattern of mRNA secondary structure created by the genetic code Nucleic Acids Res 34 8 ss 2428 37 doi 10 1093 nar gkl287 PMC 1458515 2 PMID 16682450 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Katz L Burge CB Eylul 2003 Widespread selection for local RNA secondary structure in coding regions of bacterial genes Genome Res 13 9 ss 2042 51 doi 10 1101 gr 1257503 PMC 403678 2 PMID 12952875 a b Kozak M Mart 1983 Comparison of initiation of protein synthesis in procaryotes eucaryotes and organelles PDF Microbiological Reviews 47 1 ss 1 45 PMID 6343825 Erisim tarihi 12 Agustos 2006 Wells S E Hillner P E Vale R D Sachs A B 1998 Circularization of mRNA by Eukaryotic Translation Initiation Factors w Molecular Cell 2 1 ss 135 140 doi 10 1016 S1097 2765 00 80122 7 olu kirik baglanti Deana Atilio Celesnik Helena Belasco Joel G 2008 The bacterial enzyme RppH triggers messenger RNA degradation by 5 Nature 451 7176 s 355 doi 10 1038 nature06475 21 Ocak 2008 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Parker R Sheth U 2007 P Bodies and the Control of mRNA Translation and Degradation w Molecular Cell 25 5 ss 635 646 doi 10 1016 j molcel 2007 02 011 20 Ekim 2018 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Shaw G Kamen R Agustos 1986 A conserved AU sequence from the 3 untranslated region of GM CSF mRNA mediates selective mRNA degradation Cell 46 5 ss 659 67 doi 10 1016 0092 8674 86 90341 7 PMID 3488815 Chen C Y A Shyu A B 1995 AU rich elements characterization and importance in mRNA degradation Trends in Biochemical Sciences 20 11 ss 465 470 doi 10 1016 S0968 0004 00 89102 1 23 Kasim 2017 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Chen C Y Gherzi R Ong S E Chan E L Raijmakers R Pruijn G J M Stoecklin G Moroni C Mann M Karin M 2001 AU Binding Proteins Recruit the Exosome to Degrade ARE Containing mRNAs Cell 107 4 ss 451 464 doi 10 1016 S0092 8674 01 00578 5 17 Eylul 2011 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Fenger grvrn M Fillman C Norrild B Lykke andersen J 2005 PDF Molecular Cell 20 6 ss 905 915 doi 10 1016 j molcel 2005 10 031 6 Haziran 2011 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi erisim tarihi 6 Subat 2009 Isken O Maquat L E 2007 Quality control of eukaryotic mRNA safeguarding cells from abnormal mRNA function Genes amp Development 21 15 s 1833 16 Mayis 2008 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Obbard D J Gordon K H J Buck A H Jiggins F M 2009 Review The evolution of RNAi as a defence against viruses and transposable elements Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences 364 1513 s 99 doi 10 1098 rstb 2008 0168 Rehwinkel J A N Behm ansmant I Gatfield D Izaurralde E 2005 A crucial role for GW182 and the DCP1 DCP2 decapping complex in miRNA mediated gene silencing RNA 11 11 ss 1640 1647 doi 10 1261 rna 2191905 5 Haziran 2008 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 6 Subat 2009 Eulalio A Huntzinger E Nishihara T Rehwinkel J Fauser M Izaurralde E 2009 Deadenylation is a widespread effect of miRNA regulation RNA 15 1 s 21 doi 10 1261 rna 1399509 Dis baglantilarmRNA omru 27 Eylul 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde animasyon