DNA Molekülü (Deoksiribo Nükleik Asit)

DNA Molekülü (Deoksiribo Nükleik Asit) 1549421692 1549421692 dnamolekuludeoksiribonukleikasit5c5a4c818de91dnamolekuludeoksiribonukleikasit5c5a4c818de91 http:img87imageshackusimg87959948104277zn0gifKalıtımsal olayların hücrede moleküler düzeydeki temeli kalıtımsal materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapı ve özelliklerine dayanır Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit DNA ve ribonükleik asit RNA temelde aynı yapı özelliklere sahiptir Genler, DNA‘daki bir takım kimyasal dizilimler olan nükleotidlerden meydana gelmiştir Reşitlik kromozomların içersinde bulunurlar Ayrıca DNA molekülü prokaryotlarda (Bakteriler) kromozom dışı genetik sistem, olan plazmidlerde, Ökaryotik hücrelerde kalıtımsal materyalin kromozomlar (Nukleus) dışında esas olarak (hayvan ve bitkilerde) mitokondri ve (yalnızca bitkilerde ve alglerde) kloroplastlarda bulunduğu bilinmektedir 1953 yılında Watson ve Crick DNA molekülünün kendine has özelliklere sahip bir çift helezoni yapı halinde bulunduğunu ileri sürdüler Bu araştırıcıların önerdikleri DNA yapısı o tarihlerde diğer araştırıcılar göre ortaya konulan DNA ya ilişkin önemli bulgulara dayanmaktadır Bunlardan biri, Wilkins ve Franklin göre, izole edilmiş DNA fibrillerinin Xray ışınlarını kırma özelliklerinin açıklanmasıdır Elde edilen X ışını fotoğrafları, DNA nın zincirlerindeki bazların diziliş sırasına ast olmaksızın, çok uyumlu biçimde dönümler yapan bir molekül olduğunu göstermektedir Ayrıca TMV (tütün Mozaik Virusu) üstünde yapılan araştırmalar da DNA ile ilgili çalışmalarda ışık tutmuştur Bir diğer kayda değer bulguda Chargaff kadar saptanmıştır Herhangi bir türe ait DNA nın nükleotidlerine parçalandığında bağımsızlık kalan nukleotidlerde adenin miktarının timine, guanin miktarının da sitozine daima eşdeğer olduğunun saptanmasıdır Yani Chargaff kuralı‘na tarafından doğal DNA moleküllerinde adeninin timine veya guaninin sitozine oranı daima 1’e eşittir (AT 1 ve GC 1) İşte Watson ve Crick bu bulguları değerlendirerek böyle özelliklere sahip DNA makro molekülünün sekonder yapısına ait bir model geliştirdiler Bu modele kadar, bir çok sorunun açıklanması yapılabildiğinden dolayı 1962 yılında bu iki bilim adamına Nobel Ödülü verildi Bu modele kadar; DNA molekülü, heliks ( helezoni) şeklinde kıvrılmış, iki kollu meren şeklindedir Kollarını, yani merenin kenarlarını, şeker (deoksiriboz) ve fosfat molekülleri meydana getirir Deoksiriboz ile fosfat grupları ester bağlarıyla birbirlerine bağlanmıştır İki kolun arasındaki meren basamaklarında rasgele bir sıralanma yoktur; tekrar tekrar Guanin (G), Sitozin’in (C veya S); Adenin (A), Timin’in (T) karşısına kazanç Hem pürin (yani adenin ve guanin) ile pirimidin (yani sitozin ile timin) arasındaki hidrojen bağları, hemde diğer bağlar, meydana gelen heliksin sürükleyici olmasını sağlar Pürin ve pirimidin bazları, yanındaki şekerlere (Riboz), glikozidik bağlarla bağlanmıştır Baz, şeker ve fosfat kombinasyonu, çekirdek asitlerinin esas birimleri olan nükleotidleri meydana getirmiştir Dört çeşit nükleotid vardır Bunlar taşıdıkları bazlara tarafından isimlendirilirler (Adenin, Guanin, Sitozin,Timin) DNA molekülü kendini yaratıcı nukleotidlerin sayısına emrindeki olarak, büyüklüğü türden türe değişen, uzun zincir biçiminde bir yapı gösterir İnsanda bu zincirin uzunluğu açıldığında 2 metreye dek varabilir Bütün halinde eldesi zincirin alıngan ve kırılgan yapısından ötürü fazla güçtür İki polinükleotid zincirin şeker fosfat omurgaları, ortak bir dingil çevresinde eşit çaplı ve sağ yöne doğru dönümler meydana getirir Nükleotidlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur Bazların konumları sarmalın eksenine 90 derece açı yapacak şekilde konumlanmıştır Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki mesafe 3,4A dür Ayrıca her baz çifti komşusuna 36 derecelik açı yapacak şekilde yerleşmiştir Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360 derecelik tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönümün boyu 34A dür İki polinükleotid zincirdeki nukleotidler müşterek olarak birbirlerine hidrojen bagları ile bağlanmıştır Bu bono fosfor bağları dek adaleli olmadığı için pH değişikliği, sıcaklık basınç gibi faktörlerde kolaylıkla birbirlerinden ayrılabilmektedir DNA nın kendi kopyasını yapması ve gen anlatımı, nukleotidler arasındaki hidrojen bağlarının ayrılması ile gerçekleşmektedir Nükleotidler birbirlerine fosfat bağlarıyla bağlanarak, şeker ve fosfat kısımlarının birbirlerini izlediği serilerden oluşan bir omurgaya sahip uzun ve dallanmış polinükleotid zincirlerini meydana getirmiştir Kovalent ester bağları veya fosfodiester bağları olarak da bilinen bu bağlar son derece kuvvetlidir Fosfodiester bağlarının varlığı DNA molekülünün tek zincirli inşa halinde iken bile dayanıklı ve stabil yapıda olmasını sağlar Genetik mühendisliğinin hedeflerinden biri olan klonlama çalışmaları, doğal yolla gerçekleşmesi muhtemel olmayan kovalent senet kırılmalarını gerçekleştirerek yeni türler oluşturma çabalarını içerir Nukleotidlerin yapısı bazik olmasına rağmen oımurgadaki PO4(fosforik asit) grubunun varlığı polinükleotid zincirlerin asit özellikte olmalarına yol açar ve nükleik asit terimi de bu özellikten kaynaklanır Hidrojen bağları her zaman bir pürin(A,G) ile bir pirimidin (T,C) bir takım arasından meydana kazanç AT baz çiftinde 2 hidrojen bağı, GC baz çiftleri aralarında ise 3 hidrojen bağı bulunmaktadır Hidrojen bağlarının özelleşmesi; anahtar kilit modelinini hatırlatan, uygun nukleotid moleküllerinin müşterek gelerek birbirlerine yine yerinde sayıda hidrojen bağları ile bağlanmasını sağlar Böylece zincirin bir kolunda yer alan nukleotidlerin dizilişi,karşısında kolda bulunan nukleotidlerin dizilişini bir değişiklik emir ve denetim eder Tesadüfe bırakmayan bir özenle molekül yapısı oluşturulur ve denetleme edilir DNA molekülünün en önemli özellik iki polinükleotid zincirin birbirinin tamamlayıcısı olmasıdır Pozitif (+) ve negatif (–) iki polinukleotid zincirlerinin tamamlayıcılık özelliği,genetik materyalin işlevlerini doğru biçimde nasıl yapabildiğinin açıklanması açısından DNA’nın en manâlı temel özelliklerinin başında gelir DNA çift sarmalının dikkate bedel ve manâlı bir özelliği, molekülü yaratıcı zincirlerin birbirlerinden kolaylıkla ayrılabilmesi ve her tarafta birleşebilmesidir Protein senaaai ve Dna replikasyonu (kendi kopyasını oluşturması) bu nitelik doğruca meydana gelebilir DNA’nın iki zinciri, birbirine sadece H bağları ve hidrofobik etkileşimlerle bağlı olmaları nedeni ile, nükleotidleri arasındaki kovalent bağlardaki herhangi bir kopma olmaksızın çözülebilir (denatürasyon) Benzer şekilde çözülmüş molekülün zincirleri tamamlayıcı bazları arasında H bağlarının oluşumu ile birleşip helezoni yapıyı baştan oluşturabilir (renatürasyon) Nükleotidler arasındaki fosfor bağlarının kopması nedeniyle nükleotidlerin yerine diğer nukleotid ya da nukleotid dizisinin geçmesi mutasyonlara yol açarBu mutasyonların tek zincirli RNA molekülünde oluşma olasılığı çift zincirli DNA molekülüne kadar daha fazladırMutasyonların neticeleri ölümcül olabilir Evrimsel gelişim içinde mutasyonların menfi yada müspet etkileri gözardı edilemeyecek noktadadır Günümüzde viral hastalıkların başında gelen AIDS’in önüne geçilememesinin en geçerli nedeni genomu tek zincirli RNA olan virusun kesintisiz mutasyonlar geçirerek kendini sürekli yenilemesi gösterilebilir