DNA, RNA’ya Karşı
Deoksiribonükleik asit (DNA), öncelikle hücre çekirdeğinde bulunan kompleks bir moleküldür. DNA tüm canlı organizmalarda bulunur ve yaşamın gelişimi ve korunması için gerekli olan genetik talimatları içerir.

DNA’nın nükleik asidi deoksiriboz iken RNA’nın nükleik asidi ribozdur. İsimlerinin gösterdiği gibi, DNA’nın deoksiribozu, RNA’nın riboz şekeri ile karşılaştırıldığında bir oksijen molekülünden yoksundur. DNA’yı oluşturan nükleotitler, adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T), oysa RNA nükleotitleri, A, G, C ve uracil (U) içerir.

DNA’nın yapısı ökaryotik hücrelerde çift sarmal olsa da, RNA tipik olarak tek sarmaldır ve çeşitli şekil ve tiplerde gelir. Tek iplikçikli RNA yapısı, bu molekülün kendi üzerine katlanmasına ve gerektiği şekilde çeşitli kararlı ikincil yapılar oluşturmasına izin verir.

Araştırmacılar sıklıkla, RNA katlanması işlemi sırasında ortaya çıkan çeşitli RNA yapılarıyla ilişkili fonksiyonel ilişkileri aydınlatmak için kullanılan kimyasal ve / veya enzimatik tekniklerin bir koleksiyonu olan RNA ayak izini kullanırlar.

RNA çeşitleri ve rolleri
RNA tipi, bu molekülün hücre içinde sahip olacağı fonksiyonu belirler. Proteinlere çevrilecek olan haberci RNA (mRNA) moleküllerinin kodlama bölgesinden başka, diğer hücresel RNA elemanları, genetik materyalin transkripsiyonel ve transkripsiyonel regülasyonunu, sıcaklık ve ligand algılamayı, translasyon kontrolünü ve RNA devri.

Transkripsiyon (mRNA’ya DNA)
DNA çekirdeği terk edemediğinden, kendi başına bir protein üretemez. DNA kodlama dizilerinden proteinlerin üretilmesi, transkripsiyon adı verilen bir işlemle başlar. Transkripsiyon sırasında, helikaz ve topoizomeraz da dahil olmak üzere birçok enzim, RNA polimeraz olarak bilinen başka bir enzime erişim sağlamak için DNA’yı çözer. RNA polimerazı çekirdeği terk etmeye hazır olana kadar mRNA molekülünü oluşturmak için çözülmemiş DNA zinciri boyunca ilerler.

mRNA’dan Proteine Dönüşüm
MRNA çekirdekten çıktığında ve hücrenin sitoplazmasına girdiğinde, dönüşüm işleminin başlayabilmesi için bir ribozom bulur. MRNA molekülünün bir çift üç nükleotid bazına kodon denir ve her kodon sadece bir amino aside özgüdür.

Dönüşüm sırasında, belirli bir amino aside bağlı olan transfer RNA (tRNA) molekülleri, mRNA molekülü üzerindeki bir kodonu tanıyacak ve uygun amino asidi iplikçik içindeki bu yere yerleştirecektir. Örneğin, CUC kodonu amino asit lösini üretecektir, oysa UGA kodonu, genin dönüşümün tamamlandığını gösteren bir tip durdurma kodonudur.

Ribozomlar hem proteinleri hem de birkaç farklı ribozomal RNA (rRNA) molekülünü içerir. Amino asitler üretildikten sonra, protein oluşumunu katalize etmek için rRNA molekülleri mRNA molekülü boyunca hareket edecektir. MRNA, tRNA ve rRNA’nın hepsinin, bu protein sentezleme yolunda önemli roller oynadığına dikkat etmek önemlidir.

Biyolojik katalizör olarak RNA
Her ne kadar yıllarca sadece proteinlerin enzim olabileceğine inanılıyor olsa da, bazı RNA moleküllerinin karmaşık üçüncül yapıları benimsediği ve biyolojik katalizör görevi gördüğü gösterilmiştir. Örneğin, rRNA molekülleri, çeviri sırasında ribozimler olarak işlev görebilir.

Proteinler yerine RNA moleküllerinden oluşan enzimler olan ribozimler, aktif bir bölge, bir substrat için bir bağlanma bölgesi ve bir metal iyon gibi bir kofaktör için bir bağlanma bölgesi gibi klasik bir enzimin özelliklerinin çoğunu sergiler.

Keşfedilecek ilk ribozimlerden biri, daha büyük prekürsör RNA’lardan tRNA moleküllerinin üretilmesinde rol oynayan bir ribonükleaz olan RNase P idi. RNaz P, hem RNA hem de proteinden oluşur; Bununla birlikte, tek başına RNA kısmı katalizördür.

Kaynak

The post RNA Nedir? appeared first on Bilimdili.com.

Kadir Has Üniversitesi Biyoinformatik ve Genetik Bölümü Başkanı Prof. Dr. Kemal Yelekçi Biyoinformatik ve Genetik bölümünün geleceğin en parlak bölümü olduğunun altını çizerek mezun olan öğrencilerin yurt içinde ve yurt dışında işsiz kalmayacağını belirtti.

Canlıya ait biyolojik verilerin (DNA, RNA ve Protein) üstel bir hızla çözülerek artması, bu verileri analiz ederek tıbbın ve ilaç geliştiricilerinin hizmetine sunacak yetişmiş elemanlara olan gereksinimi de artırmaktadır.

Sağlık, Gıda, ilaç ve biyoteknoloji gibi pek çok alana yayılmış bir meslek dalı olan Biyoinformatik ve Genetik Uzmanlığı, son zamanların popüler meslekleri arasında yer alıyor.

Biyoinformatik ve Genetik alanında uzmanlığına sahip bir kişi bilgisayar ve bilgi teknolojilerini kullanarak bu verileri dijital ortama aktararak biyolojik süreçleri çözme, anlama ve sonuç çıkarma işlerini yapar.İlk mezunlarını veren Kadir Has Üniversitesi Biyoinformatik ve Genetik Bölümü, Türkiye’de bu bölümün öncücüsü olmayıve geliştirmeyi amaçlıyor.

“BİYOİNFORMATİK VE GENETİK UZMANLIĞI İLE DONANIMLI BİREYLER YETİŞİYOR”

Kadir Has Üniversitesi Biyoinformatik ve Genetik Bölümü öğrencisinin donanımlı olarak mezun olduğunu belirten Biyoinformatik ve Genetik Bölümü Başkanı Prof. Dr. Kemal Yelekçi, “Türkiye’de diğer bazı üniversitelerde sadece bir ders olarak okutulan bu konu Kadir Has Üniversitesi’nde ayrı bir bölüm olarak yer alıyor. Bu bölümde eğitim alan her öğrenci ilgili matematik, fizik, istatistik ve bilgisayar programlarını öğrenerek; genom dizilemesi (gelecek nesil sekans analizler), genlerin belirlenmesi, protein yapı ve işlevinin belirlenmesi, İlaç tasarımı, doku tipleme çalışmaları, kişiye özel ilaç tasarımı, hastalıklarda genetik farklılıkları anlama ve moleküler modelleme simülasyon gibi çeşitli veri bankalarından verilerin indirilmesini ve nasıl yorumlaması gerektiğini öğreniyor ” dedi.

“ÖĞRENCİLER KENDİNİ GELİŞTİRİYOR”

Biyoinformatik ve Genetik Bölümü’nün Türkiye’de başka okullarda da açılarak yayılacağını dile getiren Yelekçi; “Bölümümüzden yurt içinde ve yurt dışında staja giden öğrencilerimiz, gittiği yerden iş teklifi alarak geri dönüyor. Geleceği olan, parlak bir bölüm. Kadir Has Üniversitesi’nde öğrencilerle birlikte proje geliştirerek, öğrencilerin daha tecrübeli olması ve mezun olduktan sonra ellerinde mevcut proje ile her yere girebilmelerini istiyoruz. Bunun en son örneklerinden biri de, okulumuzda öğrenimine devam eden Biyoinformatik ve Genetik Bölümü ikinci sınıf öğrencimiz Beril Tiryakiler oldu. Araştırmaya çok meraklı olan ve ikinci sınıfın sonunda Amerika’da staj yeri ayarlayarak mesleğini öğrenmeye başlayan Beril, verilen bilgileri almaktan çok kendisinden bir şeyler katarak yeni projeler üretmeye başladı. Bu bilgi ve merakı sayesinde kendini gösterme şansı yakaladığı için şu anda staj yaptığı Oregon Health & Science Üniversitesi, Hesaplamalı Biyoloji Departmanından iyi bir pozisyonda iş teklifi aldı. Öğrenciler, kendilerine verilen bilgileri yetenek ve uzmanlıkları ile birleştirebilirlerse, açılmayacak kapı yoktur” dedi.

Kaynak

The post Geleceğin Mesleği “Biyoinformatik ve Genetik Uzmanlığı” appeared first on Bilimdili.com.

Ancak araştırmalar ilerledikçe, vücudumuzun genetik temel metnin içine serpiştirilmiş olan genlerin sayısı hakkındaki kuşku da büyüyor. Okul kitaplarında genlerin sayısı 100.000 olarak verilirken, uluslararası araştırmacılar, şimdiye kadar sadece 40.000 gene ulaşabildi. Birçok genin ürünlerinin işlevinin ne olduğu bile henüz bilinmiyor. Bu bulgular, insanoğlunun şu ana kadar sahip olduğu bilgilerle birlikte değerlendirildiğinde hiçbir anlam ifade etmiyor. Araştırmacıların önce, çözümlenen metinde genlerin yerini bulmaları gerekiyor. Bu hiç de kolay değil; çünkü genler, elde edilen metnin sadece yüzde beşini oluşturuyor gibi görünüyor. Geriye kalan dev harf yığınının ne işe yaradığı ise henüz bilinmiyor.

Bu noktada, yeni bir ipucu bulabilmek amacıyla, yapı planları genlerde kodlanmış ve yaşamın sırrını teşkil eden proteinler yeniden mercek altına alındı. Bütün canlıların ana yapısını oluşturan proteinler, hücrenin çalışmasını sağlıyor, sinyal görevini üstleniyor, enerji üretiyor ve taşıyıcı olarak görev yapıyor. Kısacası, organizmanın bütün işlevlerinde rol alıyor. Genleri, canlının sadece yapı planı, proteinleri ise asıl ürün olarak tanımlayabiliriz. Başka bir anlatımla: genler bir yemeğin tarifine, proteinler ise daha sonra tabağa servis yapılan yemeğe benzetilebilir.

Bu açıdan bakıldığında, hücrenin nasıl çalıştığının öğrenilmesi gerekiyor. Ancak o zaman, hastalıkların nasıl oluştuğunu anlayabilir ve doğru müdahalede bulunabiliriz. Çünkü, birçok hastalık proteinlerin hatalı üretimi sonucunda ortaya çıkıyor. Proteom araştırmalarında başarıya ulaşıldığı takdirde, özellikle kanser ve kalp rahatsızlıklarında başarılı tedavi olanakları gelişecek ve tam hedefe yönelik ilaçlar üretilebilecek.
Birçok biyokimya uzmanı, yaşamın çeşitliliğinin genler temelinde değil, bir sonraki adım olan proteinler temelinde aranması gerektiğini biliyor. Proteinler, 20.yüzyılın başlarında çok popülerdi. Yaşamsal faaliyetlerin en önemli taşıyıcısı olduğu biliniyordu. Yunanca’da “birinci, ilk, baş” anlamına gelen “proteros” tan esinlenerek protein adı verilmişti. Ancak daha sonra, insanın genleri keşfedildi. Bütün araştırmacılar, genlerin yapısında bulunan nükleik asitlerin üstünde yoğunlaştı. Proteinler bir kenara itildi.

1960’lı yıllardan bu yana, vücut tarafından üretilen proteinlere giden yol tahmini olarak biliniyor. Vücudun bütün hücrelerinin (kandaki alyuvarlar dışında) çekirdekleri, bütün proteinlerin üretilmesi için gerekli yapı planını içeriyor. Bu orijinal planın metni, adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C) adlı dört harfin dizilimiyle oluşan çok uzun bir zincirden oluşuyor. Bu orijinal plan, güvenlik gerekçesiyle hep hücre çekirdeğinde kalıyor. Hücre, bir proteine ihtiyaç duyduğunda, hücre çekirdeğindeki ilgili genin bir kopyası hazırlanıyor. Bu işleme “transkripsiyon” adı veriliyor. İşlem sırasında DNA’nın “çift sarmal” yapısını oluşturan iki ipliği bir fermuar gibi açılıyor ve genin harfleri, RNA polimeraz enzimiyle (bu enzim de bir protein yapısında) kopya ediliyor, ama birebir değil: T’nin (nükleik asit timin) yerine U (urasil) ve şeker molekülü deoksiriboz yerine riboz kullanılıyor. Bu sayede vücut, orijinal ile kopyayı birbirinden ayırabiliyor. Böylece DNA (deoksiribonüklekasit), m-RNA’ya (messenger -haberci- ribonükleikasit) dönüşüyor. Uygulamada bir veri taşıyıcısı olan m-RNA; hücre çekirdeğindeki yapı talimatnamesinin kopyasını, hücre zarındaki ince deliklerden geçirerek sitoplazmadaki ribozomlara aktarıyor. Hayal edilemeyecek kadar küçük protein fabrikaları (ribozom), bu yapı planı doğrultusunda proteinleri üretiyorlar. Bu “translation” (aktarım) işlemi sırasında bir ribozom, m-RNA’nın ipliği boyunca giderek, üçlü kombinasyonunu okuyor, uygun aminoasitleri alıyor ve birbiri ardına bunları ekliyor. Ribozom, gen kopyalamasını bitirince hazır protein zincirini serbest bırakıyor ve bir sonraki m-RNA-protein yapı talimatını aramaya başlıyor.

Kısa süre öncesine kadar, her bir genin, tek bir işleve sahip tek bir proteinin planını taşıdığı sanılıyordu. Artık, her şeyin tahmin edilenden daha karmaşık olduğu ortaya çıktı: Bir gende gizli bilgilerden, yirmi farklı protein üretilebiliyordu. Karmaşa bu kadarla da sınırlı değil: Bir çok protein, üretimi tamamlandıktan sonra değişiyordu (genlerin bunun üzerine hiçbir etkisi olmadan). Bu, genellikle fosfat türevleri, şeker grupları ya da doymamış karbon zincirleri gibi özel yan grupların omurgaya eklenmesiyle gerçekleşiyordu. Bütün bunlar (proteinin karmaşık, üç boyutlu zinciri de dahil) genlerdeki yapı planından kaynaklanmıyor. Başka bir deyişle, genetik mühendisleri genlerin yapı planını tamamen çözümleyebilseler de, eldeki yemek tarifiyle sadece mutfağın kapısına kadar gelebilecekler. Bu başarı onlara, yemeğin pişmesi için gerekli diğer katkı maddelerinin ne olduğu, sonunda ortaya çıkacak yemeğin niteliği ve lezzeti hakkında hiçbir ip ucu sunmayacak.

Kaynak: Forcus Dergisi

The post Proteinler: Yaşamın gerçek yaratıcıları appeared first on Bilimdili.com.