Guanin Ile Sitozin Arasında Neden 3 Bağ Vardır
Vikipediden alınmıştır.
Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden oluşmuş polimerlerdir. En yaygın nükleik asitler deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA)'dır. İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotitten oluşur. Nükleik asitlerin başlıca işlevi genetik bilgi aktarımını sağlamaktır, ancak bazı RNA türleri katalizör olarak da işlev görürler.
İtalik yazı== Kimyasal yapı ==
RNA'yı oluşturan kimyasal gruplar. P, fosfat; Z, riboz şeker; A, C, G, U, sırasıyla adenin, sitozin, guanin ve urasil. Zincirin doğrultusu şekerlerin 5' ve 3' karbonlarının sırası tarafından belirlenir.
Nükleik asitler başlıca hücre çekirdeğinde bulunmalarından dolayı keşfedildiklerinde bu şekilde adlandırılmışlardır. Bu polimerleri oluşturan nükleotid birimlerin her biri üç bölümden oluşur: 1) Azotlu heterosiklik bir baz, 2) beş karbonlu (pentoz) bir şeker ve 3) bir fosfat grubu. RNA'da bulunan şekerriboz, DNA'da ise deoksiribozdur. DNA ve RNA içerdikleri azotlu bazlarda da farklılık gösterirler: adenin, guanin ve sitozin her ikisinde, timin yalnızca DNA'da, urasil ise yalnızca RNA'da bulunur.
RNA molekülleri ilk sentezlendiklerinde bu dört temel bazdan oluşmalarına rağmen bazı RNA türleri sonradan enzimler tarafından modifikasyona uğrarlar ve başka tür bazlar da içerebilirler. RNA moleküllerinde bulunan, değişime uğramış (modifiye) baz türlerinin sayısı yüze yakındır.
Nükleik asitlerin dizinleri onları oluşturan nükleotitler bir harflik kısaltmalarla yazılırlar. Adenin, sitozin, guanin, timin ve urasilin kısaltmaları sırasıyla, A, C, G, T ve U'dur. Dizinin yazılış yönü şekerlerin 5' ve 3' karbonlarının zincir üzerindeki sırasına göredir, bilimsel konvansiyonda dizinler şekerlerin 5'-3' karbonlarının doğrultusunda okunurlar.
Nükleik asitler tek bir zincirden oluşabildikleri gibi birbirine sarılmış iki zincirden de oluşabilirler. Spiral merdiven görünümlü bu yapıya çift sarmal denir. Çift sarmallı bir nükleik asitteki iki zincir aralarında oluşmuş hidrojen bağları ile birbirlerine bağlıdırlar. Bazı tek zincirli nükleik asitler de kendi üzerlerine katlanıp iki sarmallı bölgeler oluşturabilir. DNA genelde çift sarmallı olmakla beraber bazı virüslerin içerdikleri DNA tek zincirlidir. RNA molekülleri de genelde tek zincirden oluşmakla beraber bazı virüslerin içinde çift sarmallı RNA bulunur.
Nükleik asit zincirindeki şeker ve fosfat grupları değişimli olarak birbirine bağlıdır, oksijenatomlarının paylaşılmasıyla oluşan bu bağlara fosfodiester grubu denir. Fosfat grupları şeker molekülünün 3' ve 5' karbon atomlarına bağlıdır. Azotlu bazlar pentoz halkasının 1' karbonuna bağlıdır.
Çift sarmallı nükleik asitlerde şeker-fosfatlı zincirler silindirik yapının dışında yer alır, azotlu bazlar ise bu yapını ortasına doğru uzanarak birbirleriyle hidrojen bağları oluştururlar. Hidrojen bağı kurmuş her bir baz çiftindeki bazlardan biri pürin sınıfından, öbürü pirimidin sınıfındandır, bunların toplam uzunluğu sabittir. Genelde çift sarmalın genişliği onu oluşturan baz dizininden bağımsız ve sabittir. DNA'da adeninin her zaman timin ile, guanin de her zaman sitozin ile eşlidir. Bu baz çiftelerine tümleyici bazlar denir.
Bu eşlenmenin gerçekleşmesi için iki zincir birbirlerine göre ters yönde akarlar. Yani iki sarmalın dizini iki satır olarak yazıldıklarında bir satırdaki dizin 5'-3' yönünde, öbür satırdaki ise 3'-5' yönündedir. Bu iki dizinden biri öbürünün tümleyici dizinidir.
Baz eşlenmesinin bir diğer sonucu da iki zincirin birbirlerine sarılarak spiral merdiven gibi bir yapı oluşturmalarıdır. Bu çift sarmal genelde sağ el kuralına göre döner, bir dönmesinde 10 baz çifti vardır. James Watson ve Francis Crick DNA'nın bu üç boyutlu yapısını keşfedip 'de Nobel Tıp veya Fizyoloji ödülünü kazandılar.
İşlevleri [değiştir]
Nükleik asitlerin hücrede, bilgi depolama ve aktarımında önemli bir rol oynarlar. Dört temel taştan uzun polimerler oluşturabilmeleri, ayrıca bazların birbiriyle hidrojen bağı kurma özelliği, DNA'nın kendini eşlemesi, DNA'daki bilginin RNA'ya kopyalanması ve diğer önemli hücresel süreçlerde kullanılır.
Bilgi aktarımı
Baz eşlenmesinin genetikte bilginin kopyalanması ve korunumunda çok önemli bir rol oynar. Hidrojen bağları, eşlenmiş bazları bir arada tutacak kadar güçlü, ancak iki nükleik asit zinciri ona etki eden çeşitli enzimler tarafından birbirinden kolaylıkla ayrılabilecek kadar zayıftır. Örneğin, DNA polimeraz enzimi tarafından katalizlenen DNA'nın kopyalanmasında iki zincir birbinden ayrılır, ve her bir bazın karşısına onu tamamlayıcı bazı içeren nükleotid yerleştirilerek yeni bir zincir oluşturulur. DNA'daki bilginin RNA'ya kopyalanması da benzer bir mekanizmayla gerçekleşir.
Baz eşlenmesinin hücreye sağladığı bir diğer fayda, çift sarmalda bilginin iki kopya olarak saklı olmasıdır. DNA kopyalamasında meydana gelebilen hatalar bu sayede hücredeki hata kontrol mekanizmaları tarafından algılanıp tamir edilir.
Yapısal
RNA'nın kendi kendisiyle baz eşlemesi
Taşıcıyı RNA'nın üç boyutlu yapısı
DNA molekülünün çift sarmal yapısının aksine RNA, tek zincirli olmasından dolayı çok çeşitli şekiller alabilir. Bunları belirleyen, nükleotitlerinin diziliş sıralaması, yani dizinidir. Molekülün farklı bölgeleri tümleyici dizinlere sahipseler oralardaki bazlar birbirleriyle hidrojen bağları oluşturabilirler. Bu bölgeledeki nükleotitler yapısal bir görev görürler, molekülün diğer kısımlarının ilmik veya saç firketesi gibi şekillere girmelerini sağlarlar. Karmaşık üç boyutlu şekiller oluşturabilmek RNA'nın başka moleküllerle etkileşiminde ve katalitik işlevlerinde önemlidir.
Bazı RNA molekülleri bir iskelet görevine sahiptir, çok sayıda proteinden oluşmuş komplekslerin biraraya gelmesi ve beraber kalmalarını sağlar. Bir örnek, protein sentezinde görev alan taşıyıcı RNA (tRNA) molekülleridir, bunların kendilerine has şekilleri hem ribozomdaki enzimler ve rRNA tarafından tanınmalarını sağlar hem de taşıdıkları aminoasitin ribozom üzerinde doğru noktaya yanaşmasını sağlarlar.
Katalitik
RNA molekülleri enzim gibi çalışabilirler. Bu moleküllerin üç boyutlu yapıları öyledir ki içerdikleri bazların reaktif grupları bir kimyasal reaksiyonu katalizleyebilecek bir konumdadır. Bazı mRNA molekülleri bu şekilde kendi kendilerini kesme özelliğine sahiptirler. Ribozomlardaki ribozomal RNA (rRNA) molekülü de aminotransferaz reaksiyonunu katalizleyerek protein sentezinin gerçekleşmesini sağlar.
Gen ifadesinin denetimi
DNA ve RNA'nın içerdiği bazı dizinler DNA ve RNA'yı okuyan enzimlerin işleyişine etki edebilirler. Bu dizinleri tanıyan bir protein doğrudan oraya bağlanabilir. Bunun gen ifadesini etkisi duruma göre olumlu veya olumsuz olabilir. Mesajcı RNA (mRNA) durumunda, kendisiyle baz eşleşmesi yaparak oluşabilen çift sarmallı bir yapı ya bir proteinin ona bağlanmasına neden olabilir, ya da, aksine, üzerinde ilerlemekte olan bir ribozomun ondan ayrışmasına neden olabilir. MikroRNA (miRNA) adı verilen kısa RNA'lar ise mRNA ile eşleşerek çift sarmallı bir yapı oluşturur, bu da o mRNA'nın proteine çevirisini engeller.
Kaynakça
NCBI Books üzerinden Biochemistry, 5th ed. Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; and Stryer, Lubert nükleik asitlerle ilgili bölümler.
Eşit miktarda guanin amonyum siyanidin (NH4CN) polimerizasyonu ile oluşabilir. Levy et al. tarafından yapılan iki deneyde görülmüştür ki, 10&#;mol·L−1 NH4CN 'nin 80&#;°C'de 24 saat ısıtılması %'lik bir ürün ortaya çıkarmıştır, &#;mol·L−1 NH4CN 'nin &#;°C 25 yıl boyunca soğutulması ile de %'lik bir ürün elde edilmiştir. Bu bulgular eski dünya koşullarında donmuş bölgeleri guaninin kendiliğinden oluşabileceğine işaret etmektedir. Yuasa'nın bulgularına göre NH3, CH4, C2H6, 50 mL suyun elektrikle muamele edilmesi ve ardından asit hidrolizi ile % ürün oluştuğu gözlenmiştir. Ancak yine de guaninin ortaya çıkışının yalnızca reaksiyonunun kontaminasyonu ile olup olmadığı tam olarak bilinememektedir.[1]
5NH3 + CH4 + 2C2H6 + H2O → C5H8N5O (guanine) + (25/2)H2
Bir Fischer-Tropsch sentezi de adenin, urasil ve timin ile beraber guaninin de oluşmasını sağlayabilir. CO, H2 ve NH3 içeren eşmolar bir gaz karışımının &#;°C'ye dakika boyunca ısıtılıp, hızlıca soğutulup daha sonra ila &#;°C de alumin katalisti ile saat boyunca bekletildiğinde açığa guanin ve urasil ürün olarak çıktığı gözlenmiştir.
5CO + (1/2)H2 + 5NH3 → C5H8N5O (guanin) + 4H2O
Diğer mümküm abiyotik sentez yolu ile 90% N2–10%CO–H2O gaz karışımının yüksek ısılı plazma haline, yüksek basınçla sıkıştırılmasıdır.[2]
Diğer Kullanım Alanları[değiştir Deoksiribonükleik asit (DNA), canlı organizmaların çoğunun genetik bilgisini taşıyan moleküldür; söz konusu çoğunluğun dışında kalanlarda ise genetik bilgi ribonükleik asit (RNA) molekülü tarafından taşınır. DNA, hücrelerde nesilden nesile kopyalanabilir (DNA eşlenmesi); proteinlere çevrilebilir (DNA'nın RNA'ya yazımı ve sonra proteinlere çevrimi); gerektiğinde onarılabilir (DNA onarımı).
DNA, nükleotid (veya mono-nükleotid) adı verilen birimlerden oluşan bir polimerdir. Nükleotidlerin başka işlevleri de vardır: Enerji taşımada ATP, GTP; hücresel solunumda NAD, FAD; sinyal aktarımında çevrimsel AMP; koenzim olarak CoA, UDP; vitamin olarak nikotinamid mononükleotid, B2.
Protein terimlerini kullanarak, molekülün birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapılarından söz edebiliriz:
1. Molekülün Birincil Yapısı: Kovalent Omurga ve Yanlarda Bazlar
Bir nükleozid, bir şeker + bir azotlu bazdan oluşfunduszeue.info nükleotid, bir fosfat + bir şeker + bir azotlu bazdan oluşfunduszeue.info'da nükleotid bir deoksiribonükleotiddir (RNA'da nükleotid ise bir ribonükleotiddir.)
Fosforik Asit
Bir fosfat grubu verir.
Şeker
Halkasal bir pentoz (5 karbonlu şeker) olan deoksiriboz. (RNA'daki şeker ribozdur.) Şekerdeki karbonlar 1' den 5' ye kaydedilir. Azotlu bazlardan bir azot atomu C1' ye tutunarak (glikozidik bağ), fosfat ise C5' ye tutunarak (ester bağ) nükleotidi oluşturur. Dolayısıyla nükleotid şöyledir: fosfat - C5' şeker C1' - baz.
Azotlu Bazlar
Aromatik hetero-halkalılar (bir bileşiğin aromatik olması için halkalı yapıda olması, halkanın düzlemsel olması, halkada konjuge çift bağların bulunması ve halkanın, (4n+2) sayıda π-elektronu taşıması (Hückel Kuralı) gerekir.); pürinler (adenin & guanin) ve primidinler (sitozin & timin; RNA'da timin yerine urasil bulunur) vardır. Başka azotlu bazlar da mevcuttur; özellikle belirtmek gerekirse, yukarıda söz edilenlerden türeyen metillenmiş bazlar vardır. Bazların metillenmesinin işlevsel bir rolü bulunur.
Terimler:
Nükleozid adları:
- DNA'daki deoksiribonükleozidler: deoksiadenozin, deoksiguanozin, deoksisitidin, deoksitimidin.
- RNA'daki rinonüklozidler: adenozin, guanozin, sitidin, uridin.
Nükleotid adları:
- DNA'daki deoksiribonükleotidler: deoksiadenilik asit, deoksiguanilik asit, deoksisitidilik asit, deoksitimidilik asit.
- RNA'daki ribonükleotidler: adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit, uridilik asit.
2. Molekülün İkincil ve Üçüncül Yapıları: DNA'nın Üç Boyutlu Şekli (Konformasyonu)
Dinükleotidler
Dinükleotidler, iki mononükleotid arasındaki fosfodiester bağıyla oluşur. Bir mononükleotidin fosfatı (şekerinin C5´ sünde), bir önceki mononükleotidin şekerinin C3´ süyle bağlantılı olur. O hâlde bir fosfatla başlıyoruz, bir 5' şeker (+baz) ve o şekerin 3' sü var ki o da ikinci bir fosfat-5' şekere bağlı. Dolayısıyla bağ ve molekülün yönlenimi 5' --> 3' olur. Polinükleotidler, monomerlerin genel bir 5' --> 3' konfigürasyonuyla ardışık eklenmelerinden meydana gelir. Molekülün omurgası, fosfat-şekerlerin kovalent bağlanarak arka arkaya gelmesiyle ve yanlarda bazların yer almasıyla oluşur.
DNA Molekülü
DNA, iki tane saat yönünde kıvrılan helezonik zincirden (iplikçikten) oluşur. Bu iplikçikler, çapı 20A° olan bir ikili helezon (ikili sarmal) meydana getirecek şekilde bir eksen etrafında bukleleşir. İplikçikler antiparaleldir (yani bunların 5' --> 3' yönlenimleri karşıt yönlüdür). Polimerin genel görünümü, iki baz arası uzaklığa karşılık gelen A° lük bir periyodiklik sergiler. Ayrıca 34 A° lük bir periyodiklik daha vardır ki o da bir helezon bükümüne (ve ayrıca 10 baz ikilisine) karşılık gelir.
Hidrojen Bağları: Bazlar Eşleşiyor
Bazlar (hidrofobik) iç kısımda bulunur; düzlemleri ikili sarmalın eksenine diktir. Dış kısım (fosfat ve şeker) hidrofiliktir. Bir iplikçiğin bazları ile diğerininkiler arasındaki hidrojen bağları, iki iplikçiği birarada tutar (çizimde kesikli çizgi). Bir iplikçikteki bir pürin, diğer iplikçikteki bir primidine bağlanmalıdır. Sonuç olarak, pürin artıklarının sayısı, primidin artıklarının sayısına eşittir.
A ile T bağlanır (2 hidrojen bağıyla).G ile C bağlanır (3 hidrojen bağıyla: daha kararlı bağ: kcal X kcal).
Not: DNA'daki A miktarı T miktarına, G miktarı da C miktarına eşittir. Bu kaşılıklılık (A<->T ve G<->C) iki iplikçiği bütünleyici yapar. Birbirlerinin şablonudurlar ve bu özellik birebir eşlenmeyi sağlar (yarı-korunumlu eşlenme: şablon görevi gören bir iplikçik korunur; onun karşısına uygun yenisini sentezlenir.)
Not: Baz eşleşmesindeki hidrojen bağları bazen yukarıda tanımlanan Watson&Crick modelinden farklı olur; pürinin N1 atomu yerine N7 atomu kullanılır (Hoogsteen modeli).
Büyük Oluk ve Küçük Oluk
İkili sarmal kaskatı ve akmaz bir molekül olup, muazzam uzunlukta ve küçük genişliktedir. Bir büyük oluğu, bir de küçük oluğu bulunur. Büyük oluk derin ve geniştir; küçük oluk ise dar ve sığdır.
DNA-protein etkileşimleri, hücre yaşamında temel süreçlerdir (yazım etkinleştirilmesi ve baskılanması, DNA eşlenmesi ve onarımı). Proteinler, spesifik bağlarla (hidrojen bağları) ve spesifik olmayan bağlarla (van der Waals etkileşimler, genelleştirilmiş elektrostatik etkileşimler) DNA oluklarının tabanına bağlanır. Proteinler H-bağı vericilerini, H-bağı alıcılarını, metil gruplarını (hidrofobik) tanır; sonuncusu özel olarak büyük oluktadır. Büyük oluk için 4 olası tanıma şablonu varken, küçük oluk için 2 tane vardır. Bazı proteinler DNA'ya büyük oluğundan, bazıları küçük oluğundan bağlanır; bazılarının ise ikisine birden bağlanması gerekir.
Notlar:- İki iplikçiğe "artı" ve "eksi" iplikçikler veya "doğrudan" ve "ters" iplikçikler denir. İki iplikçikten birinin kodlayıcı dizilimi taşıdığı belirli bir konumda, diğer iplikçiğin de kodlayıcı dizilimler taşıması (olanaksız olmasa da) pek muhtemel değildir.- DNA in vivo (canlı içinde) iyonlaştırılır ve bir poli-anyon gibi davranır.
Yukarıda tanımlanan şekildeki ikili sarmal, DNA'nın "B" formudur; in vivo en sık rastlanan formdur ama in vivo ve in vitro (deney tüpü içinde, yani canlı dışında) başka formlar da mevcuttur. "A" formu B-DNA'ya benzer ama ondan daha az hidratlıdır ve in vivo bulunmaz.
B-olmayan DNA
DNA hareket eden, kımıldanan, jimnastik yapıp dans eden bir moleküldür. Aşağıda sözü edilen yapıların işlevsel rollerinin olduğu kanıtlanmıştır; öte yandan, DNA kırılmalarına ve silinmelerine, güçlendirmeye, rekombinasyona ve mutasyonlara çanak tutabilirler.
Terimler:Palindrom: Tersten okunduğunda, düz okunuşuyla aynı olan sözcüklerdir (örn. "DNA LAND"). DNA sık sık palindromlarla oynar.
Z-DNA
- Z formu, omurganın zigzag koformasyonlu olduğu (B-DNA'dan daha pürüzlüdür), solak bir ikili helezondur. Sadece bir oluk gözlemlenmiştir ve küçük oluğu anımsatır; baz çiftleri yanlarda, eksenden uzaktadır. Bazlar (B-DNA'da eksene yakın büyük oluğu oluştururlar) burada dış yüzeydedir. Fosfatlar birbirlerine B-DNA'da olduğundan daha yakınlardır. Z-DNA nükleozom oluşturamaz.
- Yüksek bir G-C içeriği Z konformasyonuna çanak tutar. Sitozin metillenmesi ve in vivo bulunabilen spermin ve spermidin gibi moleküller Z konformasyonunu dengeleyebilir.
- DNA dizilimleri B formu ile Z formu arasında değişebilir: Z-DNA in vivo bir geçiş formudur.
- Z-DNA oluşumu genlerin yazımı sırasında, aktif olarak yazımı yapılan genlerin başlatıcılarına yakın olan yazım balatma bölgelerinde gerçekleşir. Yazım sırasında, RNA polimerazın hareketi, yazım bölgesinin aşağısına pozitif süper-sarım ve yukarısına negatif süper-sarım tetikler. Yukarıya negatif süper-sarım Z-DNA oluşumuna çanak tutar; Z-DNA işlevlerinden biri negatif süper-sarımı soğurmak olabilir. Yazımın sonunda, topoizomeraz DNA'yı B konformasyonuna geri salar.
- Bazı proteinler Z-DNA'ya bağlanır; özellikle belirtmek gerekirse, çift-iplikli RNA adenozin deaminaz (ADAR1) adlı Z-DNA'ya bağlanan çekirdeksel-DNA-düzenleyici enzim bağlanır. Bu enzim pre-mRNA'da adenini inozine dönüştürür. Ardından, ribozomlar inozini guanin olarak yorumlar ve bu epigenetik modifikasyonla kodlanan protein farklı olur.
Notlar:- Z-DNA antikorlar, lupus eritematozus hastalığı ve diğer otoimmün hastalıklarda bulunur.
- Çift iplikli RNA (dsRNA), bir Z-konformasyonuna girebilir.
Haç DNA ve Firkete DNA
- Holliday bağlantıları (rekombinasyon sırasında oluşur), haç biçimli yapılardır. Polipürin/poliprimidin DNA ipliklerinin ters dönmüş (veya ayna) yinelemeleri (palindromları) de, iplik-içi çiftlenme yoluyla haç biçimli veya firkete biçimli yapılar oluşturabilir.
- Translokasyon t(11;22)(q23;q11) kesim noktalarında palindromik AT zengini yinelemeler bulunur; bu bilinen tek yinelenen yapısal karşılıklı translokasyondur.
- Rekombinasyondan sonra nükleazlar Holliday bağlantılarına bağlanır ve yarar. HMG proteinleri ve MLL gibi başka iyi bilinen proteinler de haç DNA'ya bağlanabilir.
H-DNA veya üç-katlı DNA- Polipürin/poliprimidin DNA ipliklerinin ters dönmüş yinelemeleri (palindromları), üç katlı yapılar (üçlü helezon) oluşturabilir. Bir üç-iplikli artı bir tek iplikli DNA oluşur.
- H-DNA gen ifadelenmesinin düzenlenmesinde ve RNA'lar üzerinde işlevsel bir rol alabilir (örn. yazım baskılanması).
G4-DNA- G4-DNA veya dört-katlı DNA: Çift iplikli GC zengini dizilimin kendi üzerine katlanması, 4 guanin arasında ("G4") Hoogsteen baz çiftlenmesi oluşturur; oldukça kararlı bir yapıdır. Sıklıkla genlerin başlatıcılarının yakınında ve telomerlerde bulunurlar.
- Mayoz ve rekonbinasyondaki rolü, düzenleyicilik olabilir.- RecQ ailesi helikazları G4-DNA'yı çözebilir (örn. BLM, Bloom sendromundaki mutant gen).
3. Molekülün Dördüncül Yapısı: Kromatin
DNA proteinlerle (histonlar ve histon olmayan proteinler) birlikte kromatini oluşturur. DNA, bir bütün olarak asidik (negatif yüklü) olup, histon adı verilen bazik (pozitif yüklü) proteinlere bağlanır. İnsan haploid genomunda 3 x 10 9 nükleotid çifti vardır; bunlar, 23 kromozoma dağılmış durumdaki civarında geni temsil eder.
4. Diğer Konular
DNA ve Mitokondriler
- DNA hücrelerin çekirdeğinde bulunur ama mitokondrilerde de küçük bir miktar DNA vardır.-
- Mitokondrilerin, ökaryotik hücrelerle içten-ortakyaşam (endo-simbiyoz) ilişkisine giren arkeobakterilerden türediği düşünülmektedir.- Mitokondrilerin genetik kodu, "evrensel" denilen koddan biraz farklıdır (evrensel kodda UGA, AUA, AGA, AGG sırasıyla DUR, Ile, Arg, Arg anlamında iken, memeli mitokondrilerinde yine sırasıyla Trp, Met, DUR, DUR anlamına gelir; başka türlerin mitokondrilerinde ise daha başka anlamlara gelebildiği görülmüştür).- Belli bir mitokondrideki DNA kopyalarının sayısı değişkendir.
- Mitokondriyal DNA daireseldir, bir ağır bir de hafif zinciri olur; intronları yoktur ve kodlamayan herhangi bir dizilimi yoktur.
- Mitokondrilerdeki genler elektron taşınımı, ribozomik RNA'lar (rRNA) ve aktarım RNA'ları (tRNA) ile ilgilidir.
- Her bir DNA ipliğinin yazımı yapılır, sonra mRNA'lara ayrılır fakat ayrıca rRNA'lara ve tRNA'lara da ayrılır.
Not: Mitokondriler, hücrenin sitoplazmasından alınan (ve çekirdek tarafından kodlanan) proteinleri de kullanır; şimdiye dek, apoptoz vakası dışında mitokondriden proteinlerin sitoplazmaya salınmasına rastlanmamıştır.
DNA Denaturasyonu
İkili sarmal, in vitro ısı, aşırı ph ve başka koşullarla (üre,) çözülüş geçirebilir. Bir erime noktası hesaplanabilir; bu, A/T'de 2 hidrojen bağı varken G/C'de 3 olup daha kararlı bağlandığı gerçeğine bağlı olarak, incelenen örneğin A/T'ye karşı G/C oranının karakteristiğidir.
Denaturasyondan sonra DNA'nın fiziksel özellikleri değişir; örn. hiperkromik etki: nm'de ışık emilimi denature DNA'da ikili helezon DNA'dan yüksektir. Işık emilimi A/T'ye karşı G/C oranına göre de değişir: A/T zengini örneklerde daha yüksektir.
DNA denaturasyonu,1- A/T'ye karşı G/C içeriğinin ölçülmesine olanak tanır;2- in situ (hücre içinde) hibritleştirme tekniklerinin temelini oluşturur. Sorulara Dön Aslında birbirlerini tanımaları enzim substrat ilişkisine benziyor zayıf hidrojen bağlarının bağ sayısı adeninve timinde ikiyken sitozon ve guaninde üçtür. birbirlerini yap boz gıbı tamamlıyorlar. Aynı zamanda adenin ve guanin çift halkalı iken timin ve sitozin tek halkalıdır.
Eğer a-g ,t-s bağlansaydı dna da çok büyük şekil sorunu olacaktı ve dna sarmal yapısını koruyamazdı.
1, görüntülenme
Kaynaklar
çamaşır makinesi ses çıkarması topuz modelleri kapalı huawei hoparlör cızırtı hususi otomobil fiat doblo kurbağalıdere parkı ecele sitem melih gokcek jelibon 9 sınıf 2 dönem 2 yazılı almanca 150 rakı fiyatı 2020 parkour 2d en iyi uçlu kalem markası hangisi doğduğun gün ayın görüntüsü hey ram vasundhara das istanbul anadolu 20 icra dairesi iletişim silifke anamur otobüs grinin 50 tonu türkçe altyazılı bir peri masalı 6. bölüm izle sarayönü imsakiye hamile birinin ruyada bebek emzirdigini gormek eşkiya dünyaya hükümdar olmaz 29 bölüm atv emirgan sahili bordo bereli vs sat akbulut inşaat pendik satılık daire atlas park avm mağazalar bursa erenler hava durumu galleria avm kuaför bandırma edirne arası kaç km prof dr ali akyüz kimdir venom zehirli öfke türkçe dublaj izle 2018 indir a101 cafex kahve beyazlatıcı rize 3 asliye hukuk mahkemesi münazara hakkında bilgi 120 milyon doz diyanet mahrem açıklaması honda cr v modifiye aksesuarları ören örtur evleri iyi akşamlar elle abiye ayakkabı ekmek paparası nasıl yapılır tekirdağ çerkezköy 3 zırhlı tugay dört elle sarılmak anlamı sarayhan çiftehan otel bolu ocakbaşı iletişim kumaş ne ile yapışır başak kar maydonoz destesiyem mp3 indir eklips 3 in 1 fırça seti prof cüneyt özek istanbul kütahya yol güzergahı aski memnu soundtrack selçuk psikoloji taban puanları senfonilerle ilahiler adana mut otobüs gülben ergen hürrem rüyada sakız görmek diyanet pupui petek dinçöz mat ruj tenvin harfleri istanbul kocaeli haritası kolay starbucks kurabiyesi 10 sınıf polinom test pdf arçelik tezgah üstü su arıtma cihazı fiyatları şafi mezhebi cuma namazı nasıl kılınır ruhsal bozukluk için dua pvc iç kapı fiyatları işcep kartsız para çekme vga scart çevirici duyarsızlık sözleri samsung whatsapp konuşarak yazma palio şanzıman arızası
Deoksiribonükleik asit (DNA), canlı organizmaların çoğunun genetik bilgisini taşıyan moleküldür; söz konusu çoğunluğun dışında kalanlarda ise genetik bilgi ribonükleik asit (RNA) molekülü tarafından taşınır. DNA, hücrelerde nesilden nesile kopyalanabilir (DNA eşlenmesi); proteinlere çevrilebilir (DNA'nın RNA'ya yazımı ve sonra proteinlere çevrimi); gerektiğinde onarılabilir (DNA onarımı).
DNA, nükleotid (veya mono-nükleotid) adı verilen birimlerden oluşan bir polimerdir. Nükleotidlerin başka işlevleri de vardır: Enerji taşımada ATP, GTP; hücresel solunumda NAD, FAD; sinyal aktarımında çevrimsel AMP; koenzim olarak CoA, UDP; vitamin olarak nikotinamid mononükleotid, B2.
Protein terimlerini kullanarak, molekülün birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapılarından söz edebiliriz:
1. Molekülün Birincil Yapısı: Kovalent Omurga ve Yanlarda Bazlar
Bir nükleozid, bir şeker + bir azotlu bazdan oluşfunduszeue.info nükleotid, bir fosfat + bir şeker + bir azotlu bazdan oluşfunduszeue.info'da nükleotid bir deoksiribonükleotiddir (RNA'da nükleotid ise bir ribonükleotiddir.)
Fosforik Asit
Bir fosfat grubu verir.
Şeker
Halkasal bir pentoz (5 karbonlu şeker) olan deoksiriboz. (RNA'daki şeker ribozdur.) Şekerdeki karbonlar 1' den 5' ye kaydedilir. Azotlu bazlardan bir azot atomu C1' ye tutunarak (glikozidik bağ), fosfat ise C5' ye tutunarak (ester bağ) nükleotidi oluşturur. Dolayısıyla nükleotid şöyledir: fosfat - C5' şeker C1' - baz.
Azotlu Bazlar
Aromatik hetero-halkalılar (bir bileşiğin aromatik olması için halkalı yapıda olması, halkanın düzlemsel olması, halkada konjuge çift bağların bulunması ve halkanın, (4n+2) sayıda π-elektronu taşıması (Hückel Kuralı) gerekir.); pürinler (adenin & guanin) ve primidinler (sitozin & timin; RNA'da timin yerine urasil bulunur) vardır. Başka azotlu bazlar da mevcuttur; özellikle belirtmek gerekirse, yukarıda söz edilenlerden türeyen metillenmiş bazlar vardır. Bazların metillenmesinin işlevsel bir rolü bulunur.
Terimler:
Nükleozid adları:
- DNA'daki deoksiribonükleozidler: deoksiadenozin, deoksiguanozin, deoksisitidin, deoksitimidin.
- RNA'daki rinonüklozidler: adenozin, guanozin, sitidin, uridin.
Nükleotid adları:
- DNA'daki deoksiribonükleotidler: deoksiadenilik asit, deoksiguanilik asit, deoksisitidilik asit, deoksitimidilik asit.
- RNA'daki ribonükleotidler: adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit, uridilik asit.
2. Molekülün İkincil ve Üçüncül Yapıları: DNA'nın Üç Boyutlu Şekli (Konformasyonu)
Dinükleotidler
Dinükleotidler, iki mononükleotid arasındaki fosfodiester bağıyla oluşur. Bir mononükleotidin fosfatı (şekerinin C5´ sünde), bir önceki mononükleotidin şekerinin C3´ süyle bağlantılı olur. O hâlde bir fosfatla başlıyoruz, bir 5' şeker (+baz) ve o şekerin 3' sü var ki o da ikinci bir fosfat-5' şekere bağlı. Dolayısıyla bağ ve molekülün yönlenimi 5' --> 3' olur. Polinükleotidler, monomerlerin genel bir 5' --> 3' konfigürasyonuyla ardışık eklenmelerinden meydana gelir. Molekülün omurgası, fosfat-şekerlerin kovalent bağlanarak arka arkaya gelmesiyle ve yanlarda bazların yer almasıyla oluşur.
DNA Molekülü
DNA, iki tane saat yönünde kıvrılan helezonik zincirden (iplikçikten) oluşur. Bu iplikçikler, çapı 20A° olan bir ikili helezon (ikili sarmal) meydana getirecek şekilde bir eksen etrafında bukleleşir. İplikçikler antiparaleldir (yani bunların 5' --> 3' yönlenimleri karşıt yönlüdür). Polimerin genel görünümü, iki baz arası uzaklığa karşılık gelen A° lük bir periyodiklik sergiler. Ayrıca 34 A° lük bir periyodiklik daha vardır ki o da bir helezon bükümüne (ve ayrıca 10 baz ikilisine) karşılık gelir.
Hidrojen Bağları: Bazlar Eşleşiyor
Bazlar (hidrofobik) iç kısımda bulunur; düzlemleri ikili sarmalın eksenine diktir. Dış kısım (fosfat ve şeker) hidrofiliktir. Bir iplikçiğin bazları ile diğerininkiler arasındaki hidrojen bağları, iki iplikçiği birarada tutar (çizimde kesikli çizgi). Bir iplikçikteki bir pürin, diğer iplikçikteki bir primidine bağlanmalıdır. Sonuç olarak, pürin artıklarının sayısı, primidin artıklarının sayısına eşittir.
A ile T bağlanır (2 hidrojen bağıyla).G ile C bağlanır (3 hidrojen bağıyla: daha kararlı bağ: kcal X kcal).
Not: DNA'daki A miktarı T miktarına, G miktarı da C miktarına eşittir. Bu kaşılıklılık (A<->T ve G<->C) iki iplikçiği bütünleyici yapar. Birbirlerinin şablonudurlar ve bu özellik birebir eşlenmeyi sağlar (yarı-korunumlu eşlenme: şablon görevi gören bir iplikçik korunur; onun karşısına uygun yenisini sentezlenir.)
Not: Baz eşleşmesindeki hidrojen bağları bazen yukarıda tanımlanan Watson&Crick modelinden farklı olur; pürinin N1 atomu yerine N7 atomu kullanılır (Hoogsteen modeli).
Büyük Oluk ve Küçük Oluk
İkili sarmal kaskatı ve akmaz bir molekül olup, muazzam uzunlukta ve küçük genişliktedir. Bir büyük oluğu, bir de küçük oluğu bulunur. Büyük oluk derin ve geniştir; küçük oluk ise dar ve sığdır.
DNA-protein etkileşimleri, hücre yaşamında temel süreçlerdir (yazım etkinleştirilmesi ve baskılanması, DNA eşlenmesi ve onarımı). Proteinler, spesifik bağlarla (hidrojen bağları) ve spesifik olmayan bağlarla (van der Waals etkileşimler, genelleştirilmiş elektrostatik etkileşimler) DNA oluklarının tabanına bağlanır. Proteinler H-bağı vericilerini, H-bağı alıcılarını, metil gruplarını (hidrofobik) tanır; sonuncusu özel olarak büyük oluktadır. Büyük oluk için 4 olası tanıma şablonu varken, küçük oluk için 2 tane vardır. Bazı proteinler DNA'ya büyük oluğundan, bazıları küçük oluğundan bağlanır; bazılarının ise ikisine birden bağlanması gerekir.
Notlar:- İki iplikçiğe "artı" ve "eksi" iplikçikler veya "doğrudan" ve "ters" iplikçikler denir. İki iplikçikten birinin kodlayıcı dizilimi taşıdığı belirli bir konumda, diğer iplikçiğin de kodlayıcı dizilimler taşıması (olanaksız olmasa da) pek muhtemel değildir.- DNA in vivo (canlı içinde) iyonlaştırılır ve bir poli-anyon gibi davranır.
Yukarıda tanımlanan şekildeki ikili sarmal, DNA'nın "B" formudur; in vivo en sık rastlanan formdur ama in vivo ve in vitro (deney tüpü içinde, yani canlı dışında) başka formlar da mevcuttur. "A" formu B-DNA'ya benzer ama ondan daha az hidratlıdır ve in vivo bulunmaz.
B-olmayan DNA
DNA hareket eden, kımıldanan, jimnastik yapıp dans eden bir moleküldür. Aşağıda sözü edilen yapıların işlevsel rollerinin olduğu kanıtlanmıştır; öte yandan, DNA kırılmalarına ve silinmelerine, güçlendirmeye, rekombinasyona ve mutasyonlara çanak tutabilirler.
Terimler:Palindrom: Tersten okunduğunda, düz okunuşuyla aynı olan sözcüklerdir (örn. "DNA LAND"). DNA sık sık palindromlarla oynar.
Z-DNA
- Z formu, omurganın zigzag koformasyonlu olduğu (B-DNA'dan daha pürüzlüdür), solak bir ikili helezondur. Sadece bir oluk gözlemlenmiştir ve küçük oluğu anımsatır; baz çiftleri yanlarda, eksenden uzaktadır. Bazlar (B-DNA'da eksene yakın büyük oluğu oluştururlar) burada dış yüzeydedir. Fosfatlar birbirlerine B-DNA'da olduğundan daha yakınlardır. Z-DNA nükleozom oluşturamaz.
- Yüksek bir G-C içeriği Z konformasyonuna çanak tutar. Sitozin metillenmesi ve in vivo bulunabilen spermin ve spermidin gibi moleküller Z konformasyonunu dengeleyebilir.
- DNA dizilimleri B formu ile Z formu arasında değişebilir: Z-DNA in vivo bir geçiş formudur.
- Z-DNA oluşumu genlerin yazımı sırasında, aktif olarak yazımı yapılan genlerin başlatıcılarına yakın olan yazım balatma bölgelerinde gerçekleşir. Yazım sırasında, RNA polimerazın hareketi, yazım bölgesinin aşağısına pozitif süper-sarım ve yukarısına negatif süper-sarım tetikler. Yukarıya negatif süper-sarım Z-DNA oluşumuna çanak tutar; Z-DNA işlevlerinden biri negatif süper-sarımı soğurmak olabilir. Yazımın sonunda, topoizomeraz DNA'yı B konformasyonuna geri salar.
- Bazı proteinler Z-DNA'ya bağlanır; özellikle belirtmek gerekirse, çift-iplikli RNA adenozin deaminaz (ADAR1) adlı Z-DNA'ya bağlanan çekirdeksel-DNA-düzenleyici enzim bağlanır. Bu enzim pre-mRNA'da adenini inozine dönüştürür. Ardından, ribozomlar inozini guanin olarak yorumlar ve bu epigenetik modifikasyonla kodlanan protein farklı olur.
- Z-DNA antikorlar, lupus eritematozus hastalığı ve diğer otoimmün hastalıklarda bulunur.
- Çift iplikli RNA (dsRNA), bir Z-konformasyonuna girebilir.
Haç DNA ve Firkete DNA
- Holliday bağlantıları (rekombinasyon sırasında oluşur), haç biçimli yapılardır. Polipürin/poliprimidin DNA ipliklerinin ters dönmüş (veya ayna) yinelemeleri (palindromları) de, iplik-içi çiftlenme yoluyla haç biçimli veya firkete biçimli yapılar oluşturabilir.
- Translokasyon t(11;22)(q23;q11) kesim noktalarında palindromik AT zengini yinelemeler bulunur; bu bilinen tek yinelenen yapısal karşılıklı translokasyondur.
- Rekombinasyondan sonra nükleazlar Holliday bağlantılarına bağlanır ve yarar. HMG proteinleri ve MLL gibi başka iyi bilinen proteinler de haç DNA'ya bağlanabilir.
- Polipürin/poliprimidin DNA ipliklerinin ters dönmüş yinelemeleri (palindromları), üç katlı yapılar (üçlü helezon) oluşturabilir. Bir üç-iplikli artı bir tek iplikli DNA oluşur.
- H-DNA gen ifadelenmesinin düzenlenmesinde ve RNA'lar üzerinde işlevsel bir rol alabilir (örn. yazım baskılanması).
- G4-DNA veya dört-katlı DNA: Çift iplikli GC zengini dizilimin kendi üzerine katlanması, 4 guanin arasında ("G4") Hoogsteen baz çiftlenmesi oluşturur; oldukça kararlı bir yapıdır. Sıklıkla genlerin başlatıcılarının yakınında ve telomerlerde bulunurlar.
- Mayoz ve rekonbinasyondaki rolü, düzenleyicilik olabilir.- RecQ ailesi helikazları G4-DNA'yı çözebilir (örn. BLM, Bloom sendromundaki mutant gen).
3. Molekülün Dördüncül Yapısı: Kromatin
DNA proteinlerle (histonlar ve histon olmayan proteinler) birlikte kromatini oluşturur. DNA, bir bütün olarak asidik (negatif yüklü) olup, histon adı verilen bazik (pozitif yüklü) proteinlere bağlanır. İnsan haploid genomunda 3 x 10 9 nükleotid çifti vardır; bunlar, 23 kromozoma dağılmış durumdaki civarında geni temsil eder.
4. Diğer Konular
DNA ve Mitokondriler
- DNA hücrelerin çekirdeğinde bulunur ama mitokondrilerde de küçük bir miktar DNA vardır.-
- Mitokondrilerin, ökaryotik hücrelerle içten-ortakyaşam (endo-simbiyoz) ilişkisine giren arkeobakterilerden türediği düşünülmektedir.- Mitokondrilerin genetik kodu, "evrensel" denilen koddan biraz farklıdır (evrensel kodda UGA, AUA, AGA, AGG sırasıyla DUR, Ile, Arg, Arg anlamında iken, memeli mitokondrilerinde yine sırasıyla Trp, Met, DUR, DUR anlamına gelir; başka türlerin mitokondrilerinde ise daha başka anlamlara gelebildiği görülmüştür).- Belli bir mitokondrideki DNA kopyalarının sayısı değişkendir.
- Mitokondriyal DNA daireseldir, bir ağır bir de hafif zinciri olur; intronları yoktur ve kodlamayan herhangi bir dizilimi yoktur.
- Mitokondrilerdeki genler elektron taşınımı, ribozomik RNA'lar (rRNA) ve aktarım RNA'ları (tRNA) ile ilgilidir.
- Her bir DNA ipliğinin yazımı yapılır, sonra mRNA'lara ayrılır fakat ayrıca rRNA'lara ve tRNA'lara da ayrılır.
Not: Mitokondriler, hücrenin sitoplazmasından alınan (ve çekirdek tarafından kodlanan) proteinleri de kullanır; şimdiye dek, apoptoz vakası dışında mitokondriden proteinlerin sitoplazmaya salınmasına rastlanmamıştır.
DNA Denaturasyonu
İkili sarmal, in vitro ısı, aşırı ph ve başka koşullarla (üre,) çözülüş geçirebilir. Bir erime noktası hesaplanabilir; bu, A/T'de 2 hidrojen bağı varken G/C'de 3 olup daha kararlı bağlandığı gerçeğine bağlı olarak, incelenen örneğin A/T'ye karşı G/C oranının karakteristiğidir.
Denaturasyondan sonra DNA'nın fiziksel özellikleri değişir; örn. hiperkromik etki: nm'de ışık emilimi denature DNA'da ikili helezon DNA'dan yüksektir. Işık emilimi A/T'ye karşı G/C oranına göre de değişir: A/T zengini örneklerde daha yüksektir.
DNA denaturasyonu,1- A/T'ye karşı G/C içeriğinin ölçülmesine olanak tanır;2- in situ (hücre içinde) hibritleştirme tekniklerinin temelini oluşturur.Aslında birbirlerini tanımaları enzim substrat ilişkisine benziyor zayıf hidrojen bağlarının bağ sayısı adeninve timinde ikiyken sitozon ve guaninde üçtür. birbirlerini yap boz gıbı tamamlıyorlar. Aynı zamanda adenin ve guanin çift halkalı iken timin ve sitozin tek halkalıdır.
Eğer a-g ,t-s bağlansaydı dna da çok büyük şekil sorunu olacaktı ve dna sarmal yapısını koruyamazdı.
1, görüntülenme
Kaynaklar
çamaşır makinesi ses çıkarması topuz modelleri kapalı huawei hoparlör cızırtı hususi otomobil fiat doblo kurbağalıdere parkı ecele sitem melih gokcek jelibon 9 sınıf 2 dönem 2 yazılı almanca 150 rakı fiyatı 2020 parkour 2d en iyi uçlu kalem markası hangisi doğduğun gün ayın görüntüsü hey ram vasundhara das istanbul anadolu 20 icra dairesi iletişim silifke anamur otobüs grinin 50 tonu türkçe altyazılı bir peri masalı 6. bölüm izle sarayönü imsakiye hamile birinin ruyada bebek emzirdigini gormek eşkiya dünyaya hükümdar olmaz 29 bölüm atv emirgan sahili bordo bereli vs sat akbulut inşaat pendik satılık daire atlas park avm mağazalar bursa erenler hava durumu galleria avm kuaför bandırma edirne arası kaç km prof dr ali akyüz kimdir venom zehirli öfke türkçe dublaj izle 2018 indir a101 cafex kahve beyazlatıcı rize 3 asliye hukuk mahkemesi münazara hakkında bilgi 120 milyon doz diyanet mahrem açıklaması honda cr v modifiye aksesuarları ören örtur evleri iyi akşamlar elle abiye ayakkabı ekmek paparası nasıl yapılır tekirdağ çerkezköy 3 zırhlı tugay dört elle sarılmak anlamı sarayhan çiftehan otel bolu ocakbaşı iletişim kumaş ne ile yapışır başak kar maydonoz destesiyem mp3 indir eklips 3 in 1 fırça seti prof cüneyt özek istanbul kütahya yol güzergahı aski memnu soundtrack selçuk psikoloji taban puanları senfonilerle ilahiler adana mut otobüs gülben ergen hürrem rüyada sakız görmek diyanet pupui petek dinçöz mat ruj tenvin harfleri istanbul kocaeli haritası kolay starbucks kurabiyesi 10 sınıf polinom test pdf arçelik tezgah üstü su arıtma cihazı fiyatları şafi mezhebi cuma namazı nasıl kılınır ruhsal bozukluk için dua pvc iç kapı fiyatları işcep kartsız para çekme vga scart çevirici duyarsızlık sözleri samsung whatsapp konuşarak yazma palio şanzıman arızası