Canlılarda kalıtsal bilgi DNA’da saklanır. Hücre, bu bilgiyi önce RNA’ya kopyalar (transkripsiyon), sonra RNA’yı aminoasit dizisine çevirir (translasyon). Bu akışa merkezî dogma denir.

Bu süreçler sadece “okuma-yazma” değildir; hata kontrolü, düzenleme (splicing), gen ifadesinin kontrolü ve proteinlerin son hâle getirilmesi gibi basamaklar da vardır.

• Proteinler: enzim, taşıyıcı, reseptör, antikor… Hücrenin iş gücü.
• Gen ifadesi (ekspresyon): Hangi proteinin, nerede ve ne kadar üretileceğini belirler.
• TYT/AYT’de sık hata: DNA replikasyonu (çoğalma) ile transkripsiyonu (RNA sentezi) karıştırmak.

• Nükleotid = deoksiriboz şeker + fosfat + organik baz
• Bazlar: A, T, G, C (Adenin, Timin, Guanin, Sitozin)
• İki zincir karşılıklı baz eşleşmesiyle tutulur.

DNA ve RNA zincirleri kimyasal olarak yönlüdür. Polimerazlar yeni zinciri genellikle 5′ → 3′ yönünde uzatır. Bu yüzden hangi zincirin “kalıp (template)” olduğu önem kazanır.

Sınav ipucu: “Hangi yönde sentezlenir?” sorusunda çoğu zaman doğru cevap 5′ → 3′ olur.

• DNA’da şeker deoksiriboz; RNA’da riboz bulunur.
• DNA çoğunlukla çift zincir; RNA çoğunlukla tek zincirdir (istisnalar var).
• A=T ve G≡C eşleşmesi, DNA’nın kopyalanması ve onarımında temel kuraldır.

Gen, belirli bir özelliğe katkı sağlayan işlevsel bilgi birimidir. Aynı genin farklı hâllerine alel denir. Aleller, DNA dizisindeki küçük farklılıklardan kaynaklanabilir.

• Gen ≠ kromozom: Gen, kromozom üzerinde bir bölgedir.
• Gen ürünü her zaman protein olmak zorunda değildir; bazı genler işlevsel RNA üretir.

• Genom: Canlının tüm genetik materyali.
• Ökaryotlarda DNA, histon proteinleriyle sarılıp kromatin hâlini alır.
• Paketlenme düzeyi, gen ifadesini etkileyebilir (sık paket → gen genelde daha az okunur).

• Prokaryotlarda DNA genelde halkasal ve çekirdek zarı yoktur; ökaryotlarda doğrusal kromozomlar ve çekirdek vardır.
• Prokaryotlarda genler arası boşluklar az; ökaryotlarda intronlar/tekrarlayan diziler fazladır.
• “Gen sayısı” ile “protein çeşidi” her zaman aynı değildir (alternatif splicing vb.).

Replikasyon, hücre bölünmeden önce DNA’nın kopyalanmasıdır. Amaç, yeni hücrelere aynı genetik bilginin aktarılmasıdır.

• Yarı-korunumlu (semikonservatif): Her yeni DNA’da bir eski, bir yeni zincir bulunur.
• Helikaz DNA’yı açar; DNA polimeraz yeni zinciri 5′ → 3′ uzatır.
• Geciken zincirde Okazaki parçaları oluşur; ligaz parçaları birleştirir.

Soru: Geciken zincirde neden Okazaki parçaları oluşur?

Cevap: DNA polimeraz sadece 5′ → 3′ sentez yapabildiği için, kalıp zincirin yönüne bağlı olarak kesintili sentez gerçekleşir.

Transkripsiyon, DNA’daki gen bilgisinin RNA’ya aktarılmasıdır. Bu süreçte DNA’nın sadece ilgili bölgesi açılır ve RNA polimeraz bir RNA zinciri sentezler.

• RNA, DNA’ya göre daha “kısa ömürlü” bir mesaj/işlev molekülü olabilir.
• RNA’da bazlar: A, U, G, C (T yerine U).
• RNA sentezi 5′ → 3′ yönünde olur.

Transkripsiyonda RNA polimerazın okuduğu DNA zinciri kalıp (template) zincirdir. Diğer zincirin baz dizisi, üretilen mRNA ile (T/U farkı dışında) genellikle aynıdır; bu yüzden ona kodlayan zincir denir.

• Kalıp zincire tamamlayıcı RNA dizisi üretilir.
• “mRNA dizisi DNA’nın hangi zinciriyle aynı?” sorusu sınavda çok gelir.

RNA sentezinde eşleşme:

• snRNA: Ökaryotlarda splicing sürecinde görevli (çekirdekte).
• miRNA/siRNA: Gen ifadesini baskılayarak düzenleyebilir.
• lncRNA: Uzun kodlamayan RNA’lar; düzenleyici rollere sahip olabilir.

Ribozom “sadece protein” değildir; rRNA + protein birleşimidir. Ayrıca ribozomun katalitik kısmında rRNA’nın payı büyüktür (ribozim mantığı).

• RNA polimeraz promotör bölgesine bağlanır.
• DNA’nın küçük bir bölgesi açılır (transkripsiyon kabarcığı).
• İlk ribonükleotidler eklenir; RNA zinciri oluşmaya başlar.

RNA polimeraz kalıp zinciri okur ve tamamlayıcı RNA’yı 5′ → 3′ yönünde uzatır. Enerji, nükleotidlerin fosfat bağlarının parçalanmasından sağlanır.

• RNA polimeraz ilerlerken DNA yeniden kapanır.
• Hata oranı replikasyona göre genelde daha yüksektir (DNA kadar kritik “kalıcı” değildir).

• Terminatör bölgesine gelince RNA sentezi durur.
• Üretilen RNA serbest kalır; DNA çift sarmal hâline döner.
• Prokaryot ve ökaryotta sonlanma mekanizmaları ayrıntıda farklılaşabilir.

Ökaryotlarda transkripsiyonla üretilen ilk ürün öncül mRNA (pre-mRNA)’dır. Ribozoma gitmeden önce çekirdekte düzenlenir.

• 5′ kap: mRNA’yı korur ve ribozoma bağlanmada yardımcı olur.
• Poli-A kuyruğu: 3′ uca eklenir; dayanıklılığı artırır.
• Splicing: İntronlar çıkarılır, ekzonlar birleştirilir.

Aynı gen, farklı biçimlerde ekzon birleştirmesiyle birden fazla protein çeşidi üretebilir. Bu, “gen sayısı az ama protein çeşitliliği fazla” olgusunu açıklar.

• Dokuya göre farklı protein izoformları oluşabilir.
• Sınavda: “Protein çeşidi gen sayısından fazla olabilir mi?” → Evet.

Prokaryotlarda intron genelde yoktur; bu yüzden splicing çoğunlukla ökaryot vurgusuyla sorulur.

mRNA’daki üçlü nükleotid dizisine kodon denir. Her kodon bir aminoasidi ya da “dur” sinyalini temsil eder.

Örnek: AUG çoğunlukla başlangıç kodonu ve Metiyonin’i temsil eder.

Protein sentezinin nerede başlayıp biteceğini kodonlar belirler:

• Başlangıç: Genellikle AUG
• Dur: UAA, UAG, UGA

• mRNA ribozom tarafından 3’erli gruplar hâlinde okunur.
• Bir nükleotidin eklenmesi/çıkarılması okuma çerçevesini kaydırabilir (frameshift).
• Bu yüzden “küçük” gibi görünen mutasyonlar çok büyük etki yapabilir.

Translasyon, mRNA’daki kodonların aminoasit dizisine çevrilmesidir. Ribozom mRNA’yı okur; tRNA’lar uygun aminoasitleri getirir; aminoasitler peptit bağıyla bağlanır.

• mRNA: şablon (kodonlar)
• tRNA: taşıyıcı (antikodon + aminoasit)
• rRNA: ribozomun temel parçası (katalitik katkı)

• Ökaryotta ribozom serbest olabilir veya granüllü ER’ye bağlı olabilir.
• Prokaryotta çekirdek olmadığı için transkripsiyon ve translasyon zaman olarak yakın/örtüşebilir.

Aminoasitlerin tRNA’ya bağlanması ve ribozomdaki ilerleme enerji gerektirir (ATP/GTP kullanımları sorulabilir). Ayrıntı düzeyi sorunun zorluğuna göre değişir.