RNA’nın Yapısı ve Çeşitleri Nelerdir?

DNA’dan başka, hücre içinde bulunan bir diğer nükleik asit çeşidi de RNA’dır (RiboNükleik Asit).

RNA, moleküler yapı olarak DNA’ya benzer; pentoz şekeri olarak riboz, azotlu organik baz olarak timin yerine urasil taşır (Şekil 1.12).

RNA, DNA tarafından sentezlenen tek iplikli bir nükleik asittir. Kendisini eşleyemez, onaramaz. Protein sentezinde görevli olan RNA molekülünün üç çeşidi vardır. Bunlar; rRNA (ribozomal RNA), mRNA [mesajcı (elçi) RNA] ve tRNA’dır (taşıyıcı RNA). Bu moleküllerin hücredeki görevleri birbirinden farklıdır.

rRNA (RİBOZOMAL RNA)

Tüm canlılarda bulunan ve protein sentezinden sorumlu olan ribozom organeli, nükleik asit ve protein olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır.

Ribozomun yapısındaki nükleik asite rRNA (ribozomal RNA) adı verilir. Protein sentezi sırasında bir makine gibi görev alarak amino asitleri birbirine bağlayan rRNA’nın yapısı, tüm ökaryotlarda aynıdır. Bu nedenle sentezlenen proteinin yapısının ve işlevinin belirlenmesinde rRNA’nın etkisi yoktur.

mRNA [MESAJCI (ELÇİ) RNA]

Watson ile birlikte çalışarak DNA’nın yapısını açıklayan Francis Crick, genetik bilginin DNA’daki genden ribozoma aktarılmasına aracılık eden bir molekül olması gerektiğini ortaya koymuştur. Çünkü DNA çekirdekte bulunur ancak DNA’daki genetik bilginin kalıplık ettiği protein sentezi, sitoplazmada bulunan ribozom organelinde gerçekleşir.

Crick’in hipotezine göre bilgi taşıyan molekül, ribozomun yapısındaki rRNA’dır. Fakat rRNA her zaman aynı yapıda olmasına rağmen farklı protein çeşitlerinin sentezlenebilmesi, Crick’in bu hipotezini çürütmüştür.

François Jacob (Fransua Ceykob, 1920-2013) ve Jacques Monod (Jek Monıd, 1910-1976) adlı bilim insanları Crick’in hipotezini değiştirerek yeni bir hipotez ortaya koymuşlardır. Bu hipoteze göre sentezlenecek olan her protein çeşidi için farklı olan bir RNA çeşidi, çekirdekteki genetik bilginin bir kopyasını alarak çekirdekten çıkar ve onu ribozoma götürerek protein sentezine kalıplık eder. Bu RNA çeşidine mesajcı (elçi) RNA (mRNA) adı verildi. Bu hipoteze göre aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır:

• Bir genden bir mRNA çeşidi sentezlenir, bu mRNA sitoplazmaya geçerek ribozoma bağlanır ve belirli bir protein çeşidinin sentezine kalıplık eder (Şekil 1.13).
• Proteindeki amino asitlerin çeşitleri,sayıları ve dizilişleri mRNA’ya dolayısıyla DNA’daki genetik bilgiye bağlıdır.
• mRNA molekülü, ilgili protein yeterli miktarda sentezlendiğinde yıkılır. Gerektiğinde tekrar sentezlenir.

tRNA (TAŞIYICI RNA)

Şimdiye kadar anlatılan RNA çeşitlerinden mRNA, genetik bilginin kopyasının ribozoma taşınmasında; rRNA ise protein sentezi sırasında amino asitlerin birbirine bağlanmasında görevlidir.

Peki, protein sentezi sırasında amino asitlerin ribozoma getirilmesi nasıl gerçekleşir? Bu görev, bir başka RNA çeşidi olan tRNA tarafından gerçekleştirilir. tRNA yaklaşık 80 nükleotitten oluşan tek bir RNA zinciri şeklindedir. tRNA’nın belirli bölgelerindeki bazların hidrojen bağlarıyla birleşmesi sonucu üç boyutlu bir molekül yapısı oluşur. Molekül, hidrojen bağları görünecek şekilde düzenlendiğinde yonca yaprağı şeklini alır (Şekil 1.14).

tRNA, protein sentezi sırasında mRNA’nın kodladığı genetik bilgiye uygun olan amino asitleri sitoplazmadan ribozoma taşır. tRNA molekülünün bu görevini gerçekleştirmesinde yapısındaki iki bölüm etkili olur. Bunlardan biri, taşınan amino asitlerin bağlandığı uç olan amino asit bağlanma ucu, diğeri üç nükleotitten oluşan ve her tRNA’nın özgüllüğünü sağlayan antikodon halkası adı verilen bölgedir (Şekil 1.14). Antikodon bölgesi, protein sentezi sırasında mRNA’nın kodon bölgesinin karşısına gelir, böylece uygun amino asit ribozoma taşınmış olur.

Hücrede bulunan RNA çeşitlerinin bulunma oranları; sırasıyla en çok rRNA, daha sonra tRNA ve en son olarak da mRNA’dır