Kimyasal olarak DNA, nükleotit olarak adlandırılan basit birimlerden oluşan iki uzun polimerden oluşur. Bu polimerlerin omurgaları, ester bağları ile birbirine bağlanmış şeker ve fosfat gruplarından meydana gelir. Bu iki iplik birbirlerine ters yönde uzanırlar. Her bir şeker grubuna baz olarak adlandırılan dört tip molekülden biri bağlıdır. DNA’nın omurgası boyunca bu bazların oluşturduğu dizi, genetik bilgiyi kodlar. Protein sentezi sırasında bu bilgi, genetik kod aracılığıyla okununca proteinlerin amino asit dizisini belirler. Bu süreç sırasında DNA’daki bilgi, DNA’ya benzer yapıya sahip başka bir nükleik asit olan RNA’ya kopyalanır. Bu işleme transkripsiyon denir.

Hücrelerde DNA, kromozom olarak adlandırılan yapıların içinde yer alır. Hücre bölünmesinden evvel kromozomlar eşlenir, bu sırada DNA ikileşmesi gerçekleşir.

“Ökaryot Canlılar” (yani hayvan, bitki, mantar ve protistalar) DNA’larını hücre çekirdeği içinde bulundururken, “Prokaryot Canlılarda” (yani bakteri ve arkelerde) DNA, hücre sitoplazmasında yer alır. Kromozomlarda bulunan kromatin proteinleri (histonlar gibi) DNA’yı sıkıştırıp organize ederler. Bu sıkışık yapılar DNA ile diğer proteinler arasındaki etkileşimleri düzenleyerek DNA’nın hangi kısımlarının okunacağını kontrol eder.

Nükleotit olarak adlandırılan birimlerden oluşan bir polimerdir. DNA zinciri 22 ila 26 Angström arası (2,2-2,6 nm) genişliktedir, bir nükleotit birim 3,3 Angström (0.33 nm) uzunluğundadır. Her bir birim çok küçük olmasına rağmen, DNA polimerleri milyonlarca nükleotitten oluşan muazzam moleküllerdir. Örneğin, en büyük insan kromozomu olan 1 numaralı kromozom yaklaşık 220 milyon baz çifti uzunluğundadır.

DNA’nın yarısı dişi bireyden yarısı da erkek bireyden gelir. Canlılarda DNA genelde tek bir molekül değil, birbirine sıkıca sarılı bir çift molekülden oluşur. Bu iki uzun iplik sarmaşık gibi birbirine sarılarak bir çift sarmal oluşturur. Nükleotit birimler bir şeker, bir fosfat ve bir bazdan oluşurlar. Şeker ve fosfat DNA molekülünün omurgasını oluşturur, baz ise çifte sarmaldaki öbür DNA ipliği ile etkileşir. Genel olarak bir şekere bağlı baza nükleozit, bir şeker ve bir veya daha çok fosfata bağlı baza ise nükleotit denir. Birden çok nükleotidin birbirine bağlı haline polinükleotit denir.

DNA ipliğinin omurgası almaşıklı şeker ve fosfat artıklarından oluşur. DNA’da bulunan şeker 2-deoksiribozdur, bu bir pentozdur (beş karbonlu şekerdir). Bitişik iki şekerden birinin 3 numaralı karbonu ile öbürünün 5 numaralı karbon atomu arasındaki fosfat grubu, bir fosfodiester bağı oluşturarak şekerleri birbirine bağlar. Fosfodiester bağın asimetrik olması nedeniyle DNA ipliğinin bir yönü vardır. Çifte sarmalda bir iplikteki nükleotitlerin birbirine bağlanma yönü, öbür ipliktekilerin yönünün tersidir. DNA ipliklerinin bu düzenine anti-paralel denir. DNA ipliklerin asimetrik olan uçları 5′ (beş üssü) ve 3′ (üç üssü) olarak adlandırılır, 5′ uç bir fosfat grubu, 3′ uç ise bir hidroksil grubu taşır. DNA ve RNA arasındaki başlıca farklardan biri, içerdikleri şekerdir, RNA’da 2-deoksiriboz yerine başka bir pentoz şeker olan riboz bulunur.

Çift sarmalı iki ipliğe bağlı bazlar arasındaki hidrojen bağları DNA’yı stabilize eder. DNA’a bulunan dört baz, adenin (A), sitozin (C), guanin (G) ve timin (T) olarak adlandırılır. Bu dört baz şeker-fosfata bağlanarak bir nükleotit oluşturur, örneğin “adenozin monofosfat” bir nükleotittir.

Bazlar iki tip olarak sınıflandırılırlar: adenin ve guanin, pürin türevleridir, bunlar beş ve altı üyeli halkaların kaynaşmasından oluşmuş heterosiklik bileşiklerdir; sitozin ve timin ise pirimidin türevleridir, bunlar altı üyeli bir halkadan oluşur. Bir diğer baz olan urasil (U), sitozinin yıkımı sonucu seyrek olarak DNA’da bulunabilir. Kimyasal olarak DNA’ya benzeyen RNA’da timin yerine urasil bulunur.

DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) Özellikleri:

• DNA modeli 1453 de Watson ve Crick adlı bilim adamları tarafından ortaya konmuştur.
• DNA adını yapısında bulunan deksiriboz şekerinden almıştır.
• Çok sayıda deoksiribonükleodit belirli bir düzende birleşirse DNA oluşur. Bu nükleotidler, adenin,guanin,sitozin ve timin‘dir.
• Urasil nükleotidini bulundurmaz.
• Karşılıklı yer alan nükleotit zincirinde her zaman guanin sitozinle; adenin timinle eşlenir. Dolayısıyla adenin sayısı timine guanin sayısı sitozine eşittir.
• Bu eşitlikten A (adenin) + G (guanin) / T (timin) + S (Sitozin) = 1 elde edilir.
• İki tane iplikten oluşmuş, sarmal yapıya sahip bir moleküldür.
• DNA molekülü oluşurken bir zincirdeki nükleotitler birbirine fosfodiester, karşılıklı nükleotitler birbirlerine hidrojen bağı ile bağlanır
• Adenin ile timin arasında 2, guanin ile sitozin arasında 3 tane zayıf hidrojen bağı bulunur.
• DNA kendini eşleyebilir. Bu olaya replikasyon(=duplikasyon) denir.
• Ökaryot hücrelerde; çekirdek, mitokondri ve plastitlerde bulunur.
• Hücrelerin genetik bilgisini taşır ve sonraki nesillere aktarır.
• Protein ve RNA sentezini yönetir.
• DNA, polimeraz ve ligaz enzimleri tarafından sentezlenir.
• Mutasyon denen kalıtsal değişikliklere uğrar.
• A (adenin) +T (timin) /G (guanin) +S (sitozin) oranı türe özgüdür. İnsanda bu oran 1,52 dir.

RNA (Ribonükleik Asit)’Nın Özellikleri:

• Adenin, guanin, sitozin ve urasil nükleotitlerini bulundurur.
• RNA da timin bulunmaz.
• Riboz şekerini bulundurur.
• Kendisini eşleyemez. DNA üzerinden sentezlenir.
• Ökaryot hücrelerde çekirdek, mitokondri, plastitler, ribozom ve stoplazmalarda bulunabilir.
• DNA’dan aldığı bilgiyle protein sentezini sağlar.
• RNA polimeraz enzimiyle sentezlenir.
• Miktarı bir canlının aynı tip hücrelerinde bile farklı olabilir.
• Protein sentezinin fazla olduğu hücrelerde RNA miktarı fazladır.

Görevlerine göre 3 çeşit RNA bulunur. Bunlar:

1- Mesajcı RNA (m RNA=messenger RNA)

• Hücrede en az bulunan RNA çeşididir.Toplam RNA nın %5 ini oluşturur.
• DNA çekirdekten çıkamadığı için protein sentezi için gerekli şifreyi DNA dan alıp ribozomun küçük alt birimine getirir.
• Hücrede her farklı protein için farklı bir mRNA sentezlenir.

2- Taşıyıcı RNA( tRNA=Transfer RNA)

• Hücredeki RNA ların %15 ini oluşturur.
• Stoplazmada çözelti halinde bulunduğundan eriyebilir RNA da denir.
• Görevi, protein sentezinde kullanılacak amino asitleri ribozomun büyük alt birimine taşımaktır.
• Her tRNA, bir defada sadece bir amino asiti ribozoma taşıyabilir.
• Hidrojen bağı taşıyan tek RNA çeşididir.

3- Ribozomal RNA (rRNA)

• Hücredeki RNA ların %75-85 ini oluşturur.
• Proteinlerle birlikte ribozomun yapısına katılır.

DNA ile RNA’nın ortak özellikleri; adenin, guanin ve sitozin bazı taşımaları, fosfat grubu (H3PO4) bulundurmaları ve nükleotitleri birbirine bağlayan fosfodiester bağlarına sahip olmalarıdır.

The post DNA Nedir? DNA’nın Yapısı ve Özellikleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.

1928’de Frederick Griffith, Pnömokok bakterisinin “düz” şeklini belirleyen özelliğin “buruşuk” şekilli Pnömokok bakterilere aktarılmasının mümkün olduğunu, bunun için ölü “düz” bakterilerin canlı “buruşuk” bakterilerle karıştırılmasının yettiğini gösterdi. Bu deneysel sistem kullanarak Oswald Avery ve arkadaşları Colin MacLeod ve Maclyn McCarty 1943’de değiştirici etmenin DNA olduğunu gösterdiler.

1940’ların sonunda ve 1950’lerin başında nükleik asitlerin kimyasal yapısı ile ilgili bilgi birikimi, DNA’nın moleküler yapısının modeline aktarılmaya çalışılmıştır. Franklin ve Wilkins‘in verileri DNA’nın bir çeşit sarmal yapıda bulunduğuna işaret etmiştir.

1952’lerde bakteriyofajlarla enfekte edilen bakterilerle yapılan aktarım çalışmaları, bakterilerde ve virüslerin çoğunda DNA’nın gerçek genetik materyal olduğunu açıkça göstermiştir.

1952’de Alfred Hershey ve Martha Chase tarafından Hershey-Chase deneyinde T2 fajının genetik malzemesinin DNA olduğunu göstererek DNA kalıtımdaki rolü teyit ettiler.

1953’te James D. Watson ve Francis Crick DNA’nın bugün kabul görmüş yapısını Nature dergisinde öne sürdüler. Çift sarmallı moleküler modelleri tek bir X-ışını kırınım resmine dayanmaktaydı, bu resim Rosalind Franklin ve Raymond Gosling tarafından Mayıs 1952’de elde edilmişti. Modellerini dayandırdıkları bir diğer bilgi Erwin Chargaff‘ın evvelki yıllarda kendilerine özel olarak iletmiş olduğu, DNA bazlarını birbiriyle eşleştiğiydi. Chargaff kuralları hem B-DNA’nın hem de A-DNA’nın çifte sarmallı biçimini tespit etmekte önemli bir rol oynamıştır.

Watson ve Crick modelinin destekleyen deneysel kanıtlar Nature dergisinin aynı sayısında yayımlanan beş makalede yer aldı. Bunlardan Franklin ve Gosling’in makalesi, Watson ve Crick modelini kısmen destekleyen, kendi X-ışını kırınım verileri ve analiz yönteminin ilk yayımlanmasıydı. Dergini aynı sayısında DNA yapısı hakkında Maurice Wilkins ve iki arkadaşının bir makalesi vardı, onların in vivo B-DNA X-ışını kırınım örüntüleri üzerinde yaptıkları analizler, iki sayfa geride Crick ve Watson tarafından önerilen çifte sarmal modelini destekliyordu. 1962’de Franklin’in ölümünden sonra Watson, Crick ve Wilkins birlikte Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü‘nü kazandılar. O zamanki Nobel ödülleri ancak hayatta olan kişilere ödülün vermesine izin veriyordu. Keşif için kimlerin kredi alması gerektiği hakkında tartışma devam etmektedir. Crick, 1957’de yaptığı etkili bir sunumda, moleküler biyolojinin Temel Dogmasını ortaya koyarak DNA, RNA ve proteinler arasındaki ilişkiyi bu konuda kanıtlar henüz tamamen toplanmadan özetledi. Ayrıca Adaptör Hipotezini dile getirdi. Çift sarmallı yapının ima ettiği kopyalama mekanizmasının teyidi, 1958’de yayımlanan Meselson-Stahl Deneyi ile edildi. Crick ve arkadaşları tarafından yapılan diğer çalışmalar genetik kodun, kodon olarak adlandırılan, örtüşmeyen baz üçlülerinden oluştuğunu gösterdi, bu sayede Har Gobind Khorana, Robert W. Holley ve Marshall Warren Nirenberg genetik kodu çözdüler. Bu keşifler moleküler biyolojinin doğumuna karşılık gelir.

DNA’nın genetik materyal olarak kabul edilmesi, moleküler genetik araştırmalarının yolunu açmış ve hemen hemen yarım yüzyıla yakın bir süredir yapılan önemli çalışmaların dönüm noktasını oluşturmuştur.

The post DNA’nın Tarihçesi appeared first on TechWorm.