DNA’nın Yapısı İşlevleri Ve Kendini Eşlemesi

Çok sayıda deoksiribonükleodit belirli bir düzende birleşirse DNA oluşur. DNA’da 4 çeşit nükleodit vardır.Watson ve Crick’in 1953’te yayınladıkları, DNA molekül modelinin varsayımlarının aşağıdaki gibi özetleyebiliriz.

1.Molekül, birbirine dolanmış sarmal iki nükleotit dizisinden oluşur.

2.Her nükleotit bir fosfat grubu , bir deoksiriboz ve bir azotlu organik bazdan oluşur.

3.DNA’da baz ile şeker arasında glikozit bağ bulunur.Nükleotitler birbirine fosfodiester bağları ile bağlıdırlar.

4.İki ipliğin ortasında basamaklar şeklinde organik baz çiftleri vardır. Adenin daima timinle, guanin de daima sitozinle aralarında zayof hiğdrojen bağı oluşturarak bağlanır.

5.Adeninle timin arasında iki hidrojen bağı, sitozinle guanin arasında üç zayıf hidrojen bağı vardır.

6.Molekülde toplam pürin miktarı toplam pirimidin miktarına (A+G=C+T); adenin timine (A=T), guanin miktarı ise sitozine (G=C) eşittir.

7.Bir DNA’daki A+T/G+C oranı türlere özgüdür.

Molekülün Nitelikleri :

1.Replikasyon: Bu molekül kendini eşleyebilir.Kalıtsal bilgileri oğul döllere taşır.

2.Şifre:Protein amino asit sırası için gerekli bilgileri taşıyabilir.

3.Mutasyon:Kalıtsal şifre değişikliklerine olanak sağlar.

DNA’nın Kalıtım Faktörü Olduğunun Destekleyen Kanıtlar Şunlardır.

-         Hücrelerin çekirdeğinde bulunması

-         Kromozomların yapısının büyük bir kısmını oluşturması

-         Vücut hücrelerin de aynı miktarda bulunması.

-         Gametler de vücut hücrelerinin yarısı kadar bulunması.

-         Hücre de diğer organik  moleküller gibi yıkılıp yeniden  sentezlenememesi.

-         Bakteriyofajlarda,konak hücre içine sadece DNA’nın girmesi, protein kılıfın dışarıda kalmasına rağmen hücre içinde virüse ait protein kılıflarını sentezlemesi.  

DNA’nın Kendini Eşlemesi:

Kalıtsal karakterleri DNA’nın oğul döllere aktarılabilmesi için kendini eşlemesi gerekir. Bu da kromozom sayısına sabit tutan mitoz bölünme gerçekleşir.Yani DNA molekülü hücre bölünmesinden önce hem miktar olarak hem de nükleotit sayısı olarak iki katına çıkar.Hücre bölüneceği zaman DNA interfaz da kendini eşler.

-         DNA’nın kendini eşlemesi sırasında, iki zinciri bir ara da tutan hidrojen bağları bir fermuar gibi açılır.Bu ayrılma ile zincirdeki pürin ve pirimidin uçları açıkta kalır.

-         Kalıp görevi gören zincirin karşısına sitoplazmadan nükleotitler gelir.Bu nükleotitler üç fosfatlıdır.İki fosfat kopar ve çıkan enerji ile bunlar bağlanır.

-         Bu nükleotitlerde DNA polimeraz enzimi sayesinde birbirine karşılıklı bağlanır.DNA ligaz enzimi ise nükleotitleri birleştirir.

-         Daima adenin timinle ve guanin sitozinle bağ yapar.Böylece bir zinciri eski bir zinciri yeni olmak üzere iki yeni DNA molekülü oluşmuş olur. Bu olaya DNA sentezi (replikasyon) denir.Yeni oluşan her DNA molekülünde biri eski biri yeni olmak üzere iki iplik bulunur.Bu yüzden DNA eşlenmesi yarı korunumludur.

-         DNA eşlemesi sırasında hatalı bir kodlama olursa veya eksiklik ortaya çıkarsa buna mutasyon denir.  

Yarı Korunumlu Eşlenme:

DNA’nın kendisini yarı korunum lu eşlemesi modelini deneysel olarak kanıtlayan diğer bir çalışma, Escherichia coli hücreleri ile yapılmıştır. Normal amonyum iyonlarında N14 izotopu vardır.Deney için azotun ağır izotopu (N15)  kullanılarak sentezlenmiş olan amonyum iyonları (N15H4) ortama eklenmiştir. Bakteriler, bu ortamda üretildikleri zaman , DNA sentezi için bu ağır azotu kullandıklarından , DNA’nın ağırlığının % 1 kadar arttığı ölçülmüştür.

E.coli hücrelerini tekrar normal amonyum iyonları içeren kültürde bir kere bölünmeye bırakmışlardır.Bu şekilde üretilen döllerin, üretildikleri DNA’nın ağılığı ile normal DNA’nın ağılığı arasında olduğu gözlenmiştir.Bir defa daha normal ortamda üremeye bırakılırsa % 50 normal,% 50 ara Ağırlıkta(Melez) elde edilir.

Vücut hücrelerinde bulunan mitokondri DNA’larındaki parça yitirme (Delesyon) yaş ilerledikçe artar ve tamir olunamaz.Yaşlılığın en büyük sebeplerinden biridir.