Ana içerik
Konu: AP®︎/Üniversite Biyoloji > Ünite 6
Ders 2: ReplikasyonDNA’nın Yapısı ve Replikasyonu Tekrar
Önemli terimler
| Terim | Anlamı |
|---|---|
| DNA (deoksiribonükleik asit) | Genetik bilginin ebeveynlerden çocuklara aktarımını ve protein üretimini kodlayan nükleik asit. |
| Nükleotid | Nükleik asitlerin yapı taşı |
| Çift Sarmal | Bir eksen etrafında tırmanan, dönen bir merdivene benzeyen DNA'nın iki ipliğinin yapısı |
| DNA replikasyonu | İki iplikli bir DNA molekülünün birbirinin aynısı iki DNA molekülü kopyalandığı süreç |
| Baz eşleşmesi | DNA moleküllerinin azotlu bazlarının birbirleriyle bağlanma prensipleri |
DNA'nın yapısı
DNA, biyolojik makromoleküllerin dört önemli grubundan olan nükleik asitlere verilebilecek bir örnektir.
Nükleotitler
Tüm nükleik asitler, nükleotidlerden meydana gelir. DNA'da, her bir nükleotidin 3 parçası bulunur: deoksiriboz adı verilen 5 karbonlu bir şeker, bir fosfat grubu ve bir de azotlu baz.
DNA dört tip azotlu baz kullanır: adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T).
RNA nükleotidleri de, adenin, guanin ve sitozin bazlarını içerir ancak timinin yerini urasil (U) alır.
Chargaff kuralları
1950'li yıllarda, Erwin Chargaff isimli bir bilim insanı, azotlu bazların (A, T, C ve G) eşit miktarlarda bulunduklarını keşfetti. Ek olarak, A miktarı her zaman T miktarına, C miktarı da her zaman G miktarına eşitti.
Bu bulgular, DNA'nın çift sarmal yapısının keşfi için büyük önem arz ediyordu.
Çift sarmal
DNA'nın çift sarmal yapısının keşfini 1950'li yıllarda çalışan, bilim insanlarına borçluyuz.
DNA molekülleri antiparalel bir yapıya sahiptir. Bu, sarmalın iki ipliğinin birbirine zıt yönde ilerlediği anlamına gelir. Her ipliğin bir 5' bir de 3' ucu bulunur.
DNA'nın yapısının çözülmesi, yüzyılımızın en önemli bilimsel başarılarından biridir.
DNA'nın yapısının keşfedilmesi, nasıl kopyalandığı ve taşıdığı bilgilerin nasıl hücre tarafından protein yapmak için kullanıldığı gibi birçok DNA işlevinin anlaşılması için kapı açmıştır.
DNA Replikasyonu
DNA replikasyonu yarı korumalıdır. Bu, çift sarmaldaki ipliklerin her ikisinin de, yeni ipliklerin sentezi için şablon görevi görebildiği anlamına gelir.
Replikasyon, Chargaff kuralları ile açıklanabilen tamamlayıcı baz eşleşmesi prensibine dayanır. Bu prensibe göre adenin (A) her zaman timin (T) ile, sitozin (C) ise her zaman guanin (G) ile bağ kurar.
Replikasyon süreci
DNA replikasyonu, birkaç enzimin yardımı ile gerçekleşir. Bu enzimler, iki pliği bir arada tutan hidrojen bağlarını kopararak, DNA'nın bir fermuar gibi açılmasını sağlarlar.
İpliklerin her biri, yeni bir tamamlayıcı iplik sentezinde şablon olarak kullanılır. Tamamlayıcı bazlar birbirlerine bağlanır (A-T ve C-G).
Bu süreçte görev alan en önemli enzim DNA polimerazdır. DNA polimeraz yeni tamamlayıcı ipliğin sentezi için nükleotidlerini bir araya getirir. DNA polimeraz aynı zamanda her bir DNA ipliğinin kontrol okumasını yaparak hata olmamasını sağlar.
Öncü ve gecikmeli iplikler
DNA, replikasyon çatalında iki farklı iplik olarak sentezlenir.
Yeni ipliklerin biri olan, öncü iplik, 5'-3' yönünde çatala doğru ilerler ve sürekli olarak sentezlenir.
Diğer gecikmeli iplik olarak adlandırılan iplik ise, 5'-3' yönünde çataldan uzaklaşarak ilerler ve Okazaki fragmanları adı verilen küçük parçalar halinde sentezlenir.
Örnek: Tamamlayıcı ipliği belirleyelim
DNA yalnıza 5'-3' yönde sentezlenir. Eğer şablon ipliğin dizilimini biliyorsanız, tamamlayıcı ipliğin dizilimini de bulabilirsiniz.
Örneğin, eğer bir ipliğin dizisinin 5'-AATTGGSS-3’ olduğu biliniyorsa, bununla eşleşen ipliğin dizisi 3’-TTAASSGG-5’ olmalıdır. Böylece her baz eşiyle eşleşmiş olur:
Sık rastlanan hatalar ve kavram yanılgıları
- DNA replikasyonu, hücre bölünmesi ile aynı şey değildir. Replikasyon, hücre bölünmesinden önce, hücre döngüsünün S evresinde gerçekleşir. Ancak replikasyon, iki yeni DNA ipliğinin sentez ile alakalı olup yeni hücrelerle alakalı değildir.
- Bazıları, DNA sentezininöncü iplikte 5'-3' yönünde, gecikmeli iplikte ise 3'-5' yönünde gerçekleştiğini düşünür. Bu doğru değildir. DNA polimeraz DNA'yı yalnızca 5'-3' yönde sentezler. Öncü ve gecikmeli iplikler arasındaki fark, öncü ipliğin çatala doğru, gecikmeli ipliğin ise çataldan uzaklaşarak sentezlenmesidir.
Tartışmaya katılmak ister misiniz?
Henüz gönderi yok.