Çekirdek sıvısında mRna sentezi dışında herhangi bi tepkime gerçekleşir mi atp harcanması protein sentezi vb. şeyler?

Evet, çekirdek sıvısında (nükleoplazma) mRNA sentezinin dışında çok sayıda tepkime olur ve bunların birçoğu ATP harcar. Tek istisna klasik anlamda protein sentezidir, çünkü translasyon ribozomlarla yapılır ve esas olarak sitoplazmada gerçekleşir.

Çekirdekte olanlar:

• Diğer RNA'ların sentezi: Sadece mRNA yapılmaz. RNA polimeraz I (rRNA, çekirdekçikte), RNA polimeraz III (tRNA ve bazı küçük RNA'lar) ve RNA polimeraz II (mRNA ve bazı düzenleyici RNA'lar) çalışır.
• RNA işlenmesi: Öncül mRNA'ya 5' başlık eklenir, intronlar kesilip çıkarılır (ekleme, splicing) ve 3' ucuna poli-A kuyruğu takılır. Spliceosome'un çalışması ATP gerektiren birçok adım içerir.
• DNA replikasyonu ve onarımı: S evresinde DNA eşlenir, hasar oluştuğunda onarım enzimleri devreye girer. Helikazlar ve ligazlar ATP kullanır, polimerazlar ise dNTP harcar.
• Kromatin düzenlenmesi: ATP'ye bağımlı kromatin yeniden şekillendirme kompleksleri nükleozomları kaydırır. Histonlara asetil veya metil grupları eklenip çıkarılır. Bunlar genlerin açık ya da kapalı olmasını belirler.
• Çekirdek-sitoplazma taşınımı: Çekirdek zarındaki gözeneklerden geçen taşınım, Ran adlı bir GTP'azın hidrolizine dayanır. Yani enerji GTP olarak harcanır.
• Ribozom alt birimlerinin birleşmesi: Çekirdekçikte rRNA ile sitoplazmada yapılıp çekirdeğe giren ribozomal proteinler bir araya gelir. Sonra bu alt birimler sitoplazmaya gönderilir.
• Bazı metabolik tepkimeler: Örneğin NAD+ sentezinde görev alan NMNAT1 enzimi çekirdekte bulunur.

Protein sentezi konusunda: Çekirdeğin içinde ribozom bulunmaz, bu yüzden normal şartlarda orada protein sentezi beklenmez. Çekirdekte translasyon yapıldığını öne süren bazı çalışmalar var, ancak bu iddia tartışmalıdır ve yerleşik bir uzlaşı sayılmaz. Genel kabul, proteinlerin sitoplazmada yapılıp gerektiğinde çekirdeğe taşındığı yönündedir. Polimerazlar, histonlar ve transkripsiyon faktörleri de böyle içeri girer.

Animasyon önerisi: YouTube'da "The Inner Life of the Cell" (Harvard / XVIVO) animasyonu çekirdekteki süreçleri görsel olarak çok iyi gösteriyor. Ayrıca "RNA splicing animation" ve "DNA replication animation" aramaları (örneğin DNA Learning Center ve WEHI animasyonları) bu tepkimeleri adım adım izlemenizi sağlar. Hepsi aynı çekirdeğin içinde yaşanıyor, ne kadar kalabalık bir yer olduğunu görünce şaşıracaksınız!