Ribozom (Ribosome)
Ribozom, ribozomal RNA (rRNA) ve proteinlerden oluşmuştur ve hücrenin protein sentez yerlerine verilen addır. Virüsler hariç tüm hücrelerde bulunur. Sitoplazmada serbest ya da endoplazmik retikulum'a bağlı olarak bulunan 120-200 Ċ (angstrom) çapında yapılardır. Ribozomun yaklaşık ` kadarı rRNA, geri kalan @'lık bir kısmı ise proteinden oluşur. Ribozom iki alt birimden oluşur. Ökaryotlarda büyük alt birim 60S (S = Svedberg birimi = Sedimantasyon katsayısı), küçük alt birim ise 40S'tir.
Ribozomlar protein sentezlerinin yapıldığı merkezlerdir. Protein sentezleneceği zaman DNA'nın yarım dizisi karşısında sentezlenen mRNA zinciri ribozomun 40S'lik küçük alt birimine bağlanır. Ribozomlar tek ya da gruplar halinde bulunurlar. Tek bulunanlara monomer ribozom, gruplar halinde bulunanlara ise polizom ya da poliribozom denir. Bunlar ayrıca hücrenin tipi, gelişmesi ve fonksiyonuna göre ya endoplazmik retikulum'a bağlı ya da sitoplazmada serbest olarak bulunurlar. Endoplazmik retikulum'a bağlı olanlar hücre dışına verilecek proteinleri (pankreas, sindirim enzimleri v.b) serbest ribozomlar ise hücrenin ihtiyaç duyduğu yapısal proteinleri sentezler.[1]
Ribozomlar, virüsler hariç tüm canlılarda bulunur. Yaklaşık 15-20 nm. (150-200 A°) çapında, hepsi birbirinin benzeri, küremsi ya da oval partiküllerdir. Hücrelerin en küçük organelidir. özünde taban kısımlarıyla birbirine mRNA (messenger RNA) aracılığıyla yapışmış biri büyük (moleküler ağırlığı yaklaşık 1.300.000 dalton) diğeri küçük (moleküler ağırlığı yaklaşık 600.000 dalton) iki alt birimden meydana gelmiştir.
Bu birimler ancak mRNA'nın varlığında birbirlerine yapışırlar, sentezleme işlemi bittiğinde, ayrılır ve tekrar diğer bir mRNA'nın varlığında başka bir alt birimle bir araya gelirler. Sayıları, genç ve özellikle sentez yapan hücrelerde fazladır; örneğin Escherichia coli bakteri hücresinde 6000, tavşanların retikülosit hücrelerinde ise 100.000 kadardır. Hücrelerde ya tek tek (monomer ribozomlar) ya da mRNA aracılığıyla iki alt birimi birleştirilmiş birçok ribozom taşıyan bir tespih şeklindedir (Şekil 8.18 ve 34). Bu sonunculara poliribozomlar ya da sadece potizomlar denir, Polizomdaki ribozom sayışı mRNA'nın uzunluğuna bağlıdır. Örneğin, bu, hemoglobin sentezi yapan polizomlarda 5'dir. Protein, büyük ölçüde poliribozomlarda sentezlenir. Hücreler gençken sitoplazmada daha çok serbest halde bulunmalarına karşın, yaşlandıkça ER kanalcıklarına (her zaman dış yüzüne) bağlanma oranları yükselir (tanecikli ER). Bir görüşe göre ER'a bağlı ribozomlar hücre dışına salınan proteinleri yapar (pankreasın sindirim enzimlerinde olduğu gibi). Serbest ribozomlar da hücrenin kendi içinde kullanılan proteinlerini sentezler
Ribozomlar, rRNA ve proteinlerden yapılmıştır. Proteinler, sitoplazmadan gelmedir. Buna karşın, rRNA kromozomun belirli yerlerinin kodlanmasıyla oluşur, çekirdekçik içerisinde depolanır ve daha sonra sitoplazmaya geçer.
Aynı türdeki hücrelerde ribozomiarın protein ve amino asit bileşimi aynıdır. Değişik türlerde ve canlı gruplarında ise ribozomiarın yapılışı birbirine çok benzer. Hatta evrensel bir yapıya sahiptirler. Yani izole edilmiş ribozomlar, hücre dışında, herhangi bir mRNA (alındığı canlının türü ve grubu önemli değildir), uygun amino asitler, gerekli enerji kaynağı, enzimler ve taşıyıcı RNA (tRNA) bulduğu zaman, protein sentezleyebilir.[2]
Ribozomlar mikroskopla gözlendiklerinde küçük partiküller halinde görülürler. Yalın gibi görünen bu partiküllerin bile fonksiyonlarını kusursuzca yerine getirebilmeleri açısından uygun bir morfolojik yapıya sahip olması, hücre içerisindeki dizaynı gözler önüne sermektedir.
Ribozomlar bildiğimiz gibi mRNA'yı okuduktan sonra doğru tRNA'yı mRNA üzerine yerleştirip protein sentezini gerçekleştiren organeldir. Fakat mRNA'yı okuma ve tRNA'yı yerleştirme işlemi hücre tarafından hassasiyetle yürütülen bir sentez işlemidir. Ribozom ise üstlendiği bu hassas görevi mükemmel anatomik yapısı sayesinde yerine getirir.
Şekilde biri büyük diğeri küçük iki adet ribozom "Alt birimi" görülmektedir. Bu alt birimlerin şekli bizim için oldukça anlamsız gibi gelse de protein üretimi için oldukça büyük önem taşır. Bu alt birimler bir araya gelip bağ kurduktan sonra "Ribozom kompleksi'ni meydana getirirler
Ribozomlar, RNA ve proteinlerden meydana gelirler. Ribozom üzerinde mRNA nın bağlanacağı bir bölge bulunur ki bu bölge mRNA'yı tanıyarak ribozoma tutunmasını sağlar. Ribozom aynı zamanda tRNA'yı da tanıyacak şekilde özelleşmiştir.mRNA nın ribozoma nasıl bağlandığını ve tRNA'ların ribozom üzerinde nasıl konumlanıp protein sentezlediklerini bir şekille görelim.
Birinci şekilde ribozom kompleksi ve bu kompleksin içerisinde ayırt edilen iki bölge görülmekte. Birisi P bölgesi diğeri A bölgesi olarak adlandırılan bu bölgeler, tRNA'ların bağlanma bölgelerini temsil etmektedirler.
İkinci şekilde, protein sentezini birinci tRNA ile başlatmış olan bir ribozom görülüyor. Proteini oluşturacak olan ilk amino asiti taşıyan tRNA ribozomun A bölgesine bağlanır. Bağlanmadan hemen sonra ribozom mRNA nın ikinci kodonunu (3'lü dizi) okumaya başlar ve tRNA'yı P bölgesine doğru kaydırır.
A bölgesi böylelikle boşalmış olur (3.şekil).Ribozom böyle yaparak birinci amino asitin hemen arkasından gelen ikinci amino asit için yer açmış olur. İkinci amino asit A bölgesine bağlandığında amino asitlerde yan yana gelecek ve birbirleriyle bağ yapacaklardır. Bu bağa "Peptid" bağı denir. Binlerce amino asitin bağlanmış haline ise "Polipeptid" adı verilir.
İnsanı hayranlık içerisinde bırakan bu sistem yalnızca bununla da sınırlı değildir. Hücre, proteine çok fazla ihtiyacı olduğu zamanlarda derhal protein sentezini başlatır. Fakat mRNA'nın okunup tRNA'ların okunan bu kodonlara göre bağlanması hücre için hızlı bir işlem değildir.
Bu yüzden mRNA tıpkı kağıt fabrikalarında bir merdaneden çıkıp diğer bir merdaneye giren kağıtlar gibi, seri olarak dizilmiş ribozom kompleksleri tarafında ardı ardına okunur. Bunu aşağıdaki şekle bakarak açıklamaya çalışalım.
Şekilde bir protein sentez aşamasının gerçek halini görmektesiniz.
Ribozomlar tıpkı bir boncuk dizisi gibi yan yana dizilmişlerdir. Biraz zor fark edilen mRNA ise bir ribozomdan çıkıp diğer bir ribozoma ardı ardına girmektedir. Resmin sağ tarafındaki protein zinciri sol tarafındaki protein zincirlerinden daha uzundur. Çünkü mRNA, ilk olarak en sağdaki ribozom tarafından okunmaya başlanmış ve ilk protein sentezi sağdaki ribozomlarda başlamıştır. Buradan da anlaşılacağı gibi mRNA'nın ilerleme yönü sağdan sola doğrudur.
Hücre böyle bir mekanizma kullanarak birim sürede ürettiği protein zinciri sayısını, ribozom sayısı oranında artırmış ve zamandan tasarruf etmiştir. Hücrenin zamandan tasarruf etmek için bu derece mükemmel bir sistem kullanması, üstün bir güç tarafında yaratıldığını apaçık ortaya koymaktadır.
Sizler şu an bu yazıları okurken vücudunuzdaki trilyonlarca hücre bu kusursuz mekanizma ile sessiz bir şekilde hiç durmadan protein üretmektedir.[3]
Kaynaklar
[1] tr.wikipedia.org/wiki/Ribozom
[2] Prof. Dr. Ali Demirsoy, "Ribozomlar", www.genetikbilimi.com/genbilim/ribozom.htm
[3] www.biyolojidunyasi.net/hucre.htm
Bu sayfa hakkında yorum ekle:
|Bu sayfa hakkındaki yorumlar:|
|Yorumu gönderen: emre, 23.12.2009, 16:14 (UTC):|
çok güzel, çok işime yaradı.