ARAKDASLAR BU KONU HAKKIND AACİLEN BİLGİ LAZIM YARDIMCI OLURSANIUZ SEVİNİRİM

NÜKLEİK ASİTLER
Nükleik asitler,genetik bilginin saklanması,replikasyonu (çoğaltılması); rekombinasyonu (genetik çeşitliliği); transmisyonu (aktarılması) işlevlerinin yerine gelmesini sağlar.Kısaca,yaşayan hücre- nin, canlıların ne olduğunu ve ne yapacağını yapılarında taşıyan ve belirleyen moleküllerdir.Bu nedenle,kimyasal yapılarını, biyokimyalar- ını, moleküler biyolojilerini bilmek çok önemlidir.Nükleik asitler iki büyük gruba ayrılır.Bunlar;
1. Deoksiribonükleik Asit (DNA)
2. Ribonükleik Asit (RNA)
Her iki nükleik asitte nükleotidlerin polimerize olması ile oluşur. Nükleik asitler ilk kez, hücre çekirdeğinden izole edildikleri için bu ismi almalarına karşın; hem DNA hem de RNA hücrenin başka kısım - larında da bulunmuşturlar. Büyüklükleri geniş bir spektruma yayılır. RNA bilinen en küçük nükleik asit molekülüdür.
DNA’nın yapı taşları Deoksiribonükleotid’ler; RNA’nın yapı taşları ise Ribonükleotid’ lerdir.Her nükleotit üç alt birimden oluşur.
1. Nitrojen içeren heterosiklik ve aromatik bir halka olan bazlar ki; bu ya bir Pürin ya da Primidin bazıdır.
2. Beş karbon bulunduran bir pentoz şekeri
3. Bir molekül fosforik asit
DNA veRNA’nın birimleri olan Pürin ve Primidin bazları genetik bilgiyi taşırlar. Şeker ve fosfat grupları ise yapısal elemanlardır.
Bir bazın şeker ve fosfat grubuyla oluşturduğu birime nükleotit denir. Nükleotit, nükleik asitlerin temel yapısını oluşturur.
YAPI TAŞLARI
BAZLAR : Pürin ve Primidin olmak üzere iki çeşittir.
PÜRİNLER : Adenin(A), Guanin(G)
PRİMİDİNLER : Timin(T), Sitozin(C), Urasil(U) ‘dir.
Bunlardan DNA’nın yapısına; Adenin,Guanin,Sitozin ve Timin ; RNA’nın yapısına ise Adenin,Guanin,Sitozin ve Urasil katılır.
Nükleik asitlerin biyolojik işlevleri açısından bazların Hidrojen bağı yapma kapasitesi çok önemlidir.Hidrojen bağları, elektronegatif bir atoma kovalent bağlı Hidrojen ile, diğer bir elektronegatif arasın- da oluşan bağa denir.
Adenin ile Timin arasında 2 zayıf Hidrojen bağı, Guanin ile Sitozin arasında 3 zayıf Hidrojen bağı bulunur.
ŞEKERLER :
DNA’ya özgü 5 karbonlu pentoz şekeri : Deoksiriboz Şekeri
RNA’ya özgü 5 karbonlu pentoz şekeri : Riboz Şekeri
FOSFATLAR :
Fosfat organik bir molekülde genellikle mono veya diester bağı şeklin- de, mono veya dianhidrit bağı şeklinde veya ester ve anhidrit bağılar şeklinde bulunur.
Nükleotit = Baz + Riboz + Fosfat
Nükleosit = Baz + Riboz
Serbest Pürin ve Primidinler ile nükleositler de hücrede eşit miktarda bulunur. Bunlar yalnızca nükleotidlerdeki kimyasal ve enzim- atik yıkımlar sonucu oluşur.

DNA MOLEKÜLÜ
Genetik olayların hücredeki moleküler düzeydeki temeli genetik materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapı ve özelliklerine day – anır. Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) temelde aynı yapısal özelliklere sahiptir.
Genler,DNA’daki bazı kimyasal dizilimler olan nükleotidlerden meydana gelmiştir. Çoğunluk kromozomların içerisinde bulunur.Ayrıca DNA molekülü prokaryotlarda (bakterilerde) kromozom dışı genetik sistem olan plazmidlerde; ökaryotik hücrelerde genetik materyalin kromozomlar dışında temel olarak (hayvan ve bitkilerde) mitokondri ve (sadece bitki ve alglerde) kloroplastlarda bulunduğu bilinmektedir.
1953 yılında Watson ve Crick DNA molekülünün kendine has özelliklere sahip bir çift sarmal yapı halinde bulunduğunu ileri sürdü- ler. Bu araştırmacıların önerdikleri DNA yapısı o tarihlerde başka araştırmacıların önerdikleri DNA yapısı o tarihlerde başka araştırma- cılar tarafından ortaya konulan DNA’ya ilişkin önemli bulgulara day – anmaktadır. Bunlardan biri, Wilkins ve Franklin tarafından izole edil - miş DNA fibrillerinin X ışnlarını kırma özelliklerinin açıklanmasıdır. Ayrıca TMV (tütün mozaik virüsü) üzerinde yapılan çalışmalarda DNA ile ilgili çalışmalara ışık tutmuştur.
Bir başka önemli bulguda Chargaff tarafından saptanmıştır. Herhangi bir türe ait DNA’nın nükleotidlerine parçalandığında serbest kalan nükleotidlerde Adenin miktarını Timine, Guanin miktarınında Sitozine eşit olduğunun saptanmasıdır.Yani Chargaff Kuralı’na göre; doğal DNA moleküllerinde Adeninin Timine, Guaninin Sitozine oranı daima 1’e eşittir.(A/T =1 veya G/C =1)
İşte Watson ve Crick bu bulguları değerlendirerek böyle özelliklere sahip DNA makro molekülünün sekonder yapısına ait bir molekül geliştirdiler.Bu modele göre; bir çok sorunun açıklaması yapılabildiğinden dolayı 1962 yılında bu iki bilim adamına Nobel ödülü verildi.
Bu modele göre;
DNA molekülü, heliks şeklinde kıvrılmış,iki kollu merdiven şeklindedir.Kollarını, yani merdivenin kenarlarını, şeker(deoksiriboz) ve fosfat molekülleri meydana getirir. Deoksiriboz ve fosfat grupları ester bağlarıyla birbirine bağlanmıştır.İki kolun arasındaki merdiven basamaklarında gelişigüzel bir sıralama yoktur; her zaman Guanin(G) Sitozinin(C) karşısına,Adenin(A) ise Timinin(T) karşısına gelir.Hem Pürin ile Primidin arasındaki Hidrojen bağları, hem de diğer bağlar meydana gelen heliksin düzgün olmasını sağlar.Pürin ve Primidin bazlar,yandaki şekerlere glikozidik bağı ile bağlanmıştır.Baz, şeker ve fosfat kombinasyonu, çekirdek asitlerinin temel birimi olan nükleotid- leri meydana getirmiştir.Dört çeşit nükleotit vardır.Bunlar taşıdıkları bazlara göre isimlendirilirler.(Adenin, Guanin, Sitozin, Timin)
DNA molekülü kendini oluşturan nükleotidlerin sayısına bağlı olarak, büyüklüğü türden türe değişen, uzun zincir şeklinde bir yapı gösterir.İnsanda bu zincirin uzunluğu açıldığında 2 metreye kadar varabilir.Bütün halinde eldesi zincirin hassas ve kırılgan yapısından ötürü çok güçtür.
İki polinükleotit zincirinin şeker fosfat omurgaları, ortak bir eksen çevresinde eşit çaplı ve sağ yöne doğru dönümler meydana getirir.Nükleotitlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur.Bazların konumları sarmalın eksenine 90 açı yapacak şekilde konumlanmıştır.Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki uzaklık 3,4A’dür.Ayrıca her baz çifti komşusuna 36 açı yapacak şekilde yerleşmiştir.Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360 tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönüm boyu 34 A’dür.
İki polinükleotid zincirinde nükleotidler karşılıklı olarak birbirlerine Hidrojen bağları ile bağlanmıştır.Bu bağ fosfat bağları kadar kuvvetli olmadığından pH değeri, sıcaklık, basınç gibi faktörler- lerle kolaylıkla birbirinden ayrılabilmektedir.DNA’nın replikasyonu (yani DNA’nın kendi kendini eşlemesi) ve gen anlatımı, nükleotidler arasıdaki Hidrojen bağlarının ayrılmasıyla gerçekleşmektedir.


Nükleotidler birbirlerine fosfat bağları ile bağlanarak, şeker ve fosfat bağlarının birbirlerini izlediği yerlerden oluşan bir omurgaya sahip uzun ve dallanmış polinükleotid zinciri meydana getirmiştir. Kovalent ester bağları veya fosfodiester bağı olarak da bilinen bu bağlar oldukça kuvvetlidir.Fosfodiester bağlarının varlığı DNA molekülünün tek zincirli yapı halindeyken bile dayanıklı ve stabil yapıda olmasını sağlar.Genetik mühendislerinin hedeflerinden biri olan klonlama çalışmaları, doğal yolla gerçekleşmesi mümkün olmayan kovalent bağ kırılmalarını gerçekleştirerek yeni türler oluşturma çabalarını içerir.
Nükleotidler yapısı bakımından bazik olmasına karşın omurgadaki Fosforik asit (PO④) grubunun varlığı polinükleotid zincirinin asit özelliği almasına yol açar ve nükleik asit terimi de bu özellikten kaynaklanır.
A-T baz çiftinde 2 Hidrojen bağı, G-C baz çiftinde 3 Hidrojen bağı bulunur. Hidrojen bağlarının özelleşmesi, anahtar kilit modelini andıran, uygun nükleotit moleküllerinin karşılıklı gelerek birbirlerine yine uygun sayıda Hidrojen bağları ile bağlanmasını sağlar.Böylece zincirin bir kolunda bulunan nükleotid dizilişini bir çeşit kontrol eder.
DNA molekülünün en önemli özelliği, iki polinükleotit zincirinin birbirinin tamamlayıcısı olmasıdır.Pozitif(+) ve negatif(-) iki polinük- leotid zincirinin tamamlayıcılık özelliği, genetik materyalin işlevlerini doğru biçimde nasıl yapabildiğinin açıklanması açısından DNA’nın temel özelliklerinin başında gelir.
DNA çift sarmalının dikkate değer ve önemli bir özelliği de, molekülüm oluşturan zincirlerin birbirlerinden kolaylıkla ayrılabilmesi ve yeniden birleşebilmesidir.Protein sentezi ve DNA replikasyonu bu özellik sayesinde meydana gelebilir.DNA’nın iki zincirini birbirine sadece Hidrojen bağı v e Hidrotobik etkileşimlerle bağlı olmaları nedeni ile, nükleotidler arasındaki kovalent bağlardaki herhangi bir kopma olmaksızın çözülebilirler (denatürasyon).Aynı şekilde çözünen molekül zincirinin tamamlayıcı bazları arasında Hidrojen bağları oluşumu ile birleşip sarmal yapıyı yeniden oluşturabilir(renatürasyon).
Nükleik asitler arasındaki fosfor bağı kopması nedeniyle nükleotidler yerine başka nükleotid veya nüklotid dizisinin geçmesi mutasyonlara yol açar.Bu mutasyonların tek zincirli RNA molekülünde oluşma olasılığı çift zincirli DNA molekülünde oluşma olasılığından daha yüksektir.Mutasyonlar ölümcül sonuçlar doğurabilir.Evrimsel gelişim içinde mutasyonların müspet etkileri gözardı edilmeyecek noktadadır.Günümüzde viral hastalıkları başında gelen AIDS’in önüne geçilememesinin en geçerli nedeni genomu tek zincirli RNA olan virüsün sürekli mutasyon geçirerek kendini sürekli yenilemesidir.



RNA MOLEKÜLÜ

Ribonükleik ast, nükleotidlerin ard arda dizilmesiyle birleşmiş tek diziden oluşan (DNA’nın tek sarmal zincirinden biri gibi) yüksek kaliteli moleküldür.Nükleotid dizisinde şeker 5 karbonlu Riboz şekeridir, azotlu bazlar ise Adenin, Guanin,Sitozin ve Urasil’dir. DNA molekülünden farkı Timin yerine Urasil olmasıdır.Yapı ve fonksiyon olarak birbirlerinden ayrılan 3 tür RNA molekülü vardır.

MESAJCI RNA ( mRNA )
mRNA nın keşfi Fransız ve Amerikan araştırmacıların çalışma ürünüdür.Fakat buna ait kavramı 1961’de kesinlikle belirleyenler, Fransız biyologları Jacob ve Monod olmuştur.

DNA molekülünde lokalize çözülme ile kopyası çıkarılan mole- küllerdir.RNA polimeraz adlı enzim ile DNA dizisindeki genlerin şifresi mRNA şeklinde oluşturulur. DNA’nın her bazına RNA zincirin- deki tamamlayıcı baza karşılık gelir, böylece her Adenin’e bir Urasil, her Guanin’e bir Sitozin bazları ve bunun tam tersi kombinasyonda dizilimler oluşturulur.Mevcut bir genin bilgilerini bulunduran mRNA molekülü hücrenin çekirdeğinden ayrılarak stoplazmadaki ribozomlara varır ve bilgilerini işlemeye başlar, mRNA’lar DNA’daki yazılı kodun karşı bir tipini oluşturur.







Bu şekilde birleştirilmiş RNA molekülü, tıpkı bir fotoğrafın pozitifi ve negatifi gibi kalıtım mesajının karşı tip halindeki eşidir.Bu mesaj daha sonra stoplazmada ribozomlar sayesinde çözülebilecek ve taşıyıcı RNA sayesinde amino asit birleşimi için kullanılacaktır.
RİBOZOMAL RNA ( rRNA )
Ribozomlar stoplazma içine dağılmış küresel yapılardır.Protein ve ribozomal RNA denen özel bir RNA çeşidinden meydana gelir. Türe göre ribozomun %40 ila %60’ını bu moleküller meydana getirir. Ribozomun yapısına katılan rRNA protein sentezinde görev alır. Ribozomların rolü mesajcı RNA’daki yazılı genetik kodu çözmektir.

TAŞIYICI RNA ( tRNA )
Taşıyıcı RNA; 70 ila 80 nükleotidli bir moleküldür.Zincirin bir ucu Sitozin-SitozinAdenin (CCA) ve diğer ucu Guanin(G) ile son bulur. Ayrıca yapısında nadir bazlar da yer alır.Biçimi 3 yapraklı yonca yap- rağı ve molekülün iki ucundan oluşan sap biçimidir.
tRNA nın rolü hücre ortamındaki amino asitleri, mRNA tarafın- dan kurulan protein montaj zincirine doğru taşımaktır.Şu halde her tRNA belirli bir amino asit için özgüldür.Bu özgüllük molekülün,bütün tRNA’larda bulunan CCA bölümünün hemen önündeki ucunda yazılır. tRNA ve onun amino asidi bir tRNA-amino asit bileşiği oluşturur.Her zaman stoplazmada, her amino aside karşılık gelecek böyle bileşikler- den yedekler bulundurmaktadır.
tRNA da yoncanın yapraklarından biri üzerinde bir baz üçlüsün- den oluşan özgül bir başka bölge daha vardır.Bu üçlü amino aside özgüldür ve mRNA üzerindeki ilgili kodonun bir antikodonunu oluş- turur.Yani onun karşı tipidir.
Ribozom tRNA üzerindeki kayıtlı kodu işlerken, onun her kodon- da “durduğu” ve o belirli anda, bir tRNA ‘ya ilişkin antikodona takıldığı düşünülebilir.Böylece tRNA’lar mRNA tarafından genetik koda göre kurulmuş montsj zinciri üzerinde arka arkaya gelecek ve yeni koda göre amino asitleri birbirine takılmalarını sağlayacaktır.Bir defa kul- lanıldıktan sonra her tRNA yeni bir amino aside bağlanır ve onu poli- peptit zincirinde dizmeye koyulur.
İştr RNA molekülü 20 çeşit amino asidin çeşitli sıra ve sayıda dizilimini olşturarak protein dediğimiz yapıları oluşturma mekanizma- sının yani protein sentezinin başrolünü oynar.

DNA VE RNANIN KARŞILAŞTIRILMASI

DNA MOLEKÜLÜ RNA MOLEKÜLÜ
İki nükleotit zincirinden oluşur. Tek nükleotit zincirinden oluşur.
Çift sarmallı yapıdadır. Tek sarmallı yapıdadır.
Dev bir moleküldür. Küçük yapılı bir moleküldür.
Yapısında 5 karbonlu Deoksiriboz şekeri bulunur. Yapısnda 5 karbonlu Riboz şekeri bulunur.
Yapısında Adenin,Guanin,Sitozin ve Timin bazları bulunur. Yapısında Adenin,Guanin,Sitozin ve Urasil bazları bulunur.
DNA’nın görevi hücreyi yönetmek ve genler aracılığıyla kalıtsal bilgiyi nesilden nesile aktarmaktır. Bütün RNA’ların ortak görevi protein sentezinde görev almakyır.DNA tarafından çekir- dekte üretilirler.


KAYNAKÇASINIDA İSTİYORSAN halukmy@mynet.com a mail at