NUKLEIK ASIT YAPISI Flashcards
Nükleik Asit
Genetik bilginin saklanmasını ve sonraki nesillere eksiksiz aktarılmasını sağlayan moleküllere nükleik asit denir.
-Deoksiribonükleik asit (DNA)
-Ribonükleik asit (RNA) olmak üzere 2 tip nükleik asit vardır.
Heterosiklik
Bir heterosiklik bileşik veya halka yapısı, halkasının üyeleri olarak en az iki farklı elementin atomlarına sahiptir.
Nükleotit
Nükleik asitlerin yapı taşına nükleotit denir. Nükleik asitler “nükleotid” denen monomerlerden oluşan doğrusal “polimer”lerdir
- Nükleotitlerde 3 temel grup bulunur.Bunlar:
* Heterosiklik azotlu baz
* Beş karbonlu şeker (pentoz)
* Fosfat grubu
Prokaryotlarda DNA;
Bir nükleus olmadığından, “_______” denen bölgede bulunur.
nükleoid
Nükleik asitlerin yapısına katılan azotlu bazlar
- Pürin -> Adenin (A), Guanin (G)
- Pirimidin -> Sitozin (C) , Timin (T), Urasil (U) dir.
Pirimidin halkası= Heterosiklik tek bir halka
Pürin halkası= Pirimidin+ imidazol halkası
Pirimidin ve pürin halkalarının numaralandırılması
-Pirimidinde numaralandırma alttaki Azota(N)=1 yazarak başlanır, saat yönüne doğru 2,3,… devam eder.
-Pürinde numaralandırma pirimidin halkasında soldaki Azota(N)=1 yazılarak başlanır, saat yönünün tersine doğru 2,3,… devam eder. İmidazol halkası ise üstteki Azottan(N)=7 denilerek saat yönünde 8,9 diye devam eder.
Pirimidinler
Sitozin: Hem DNA, hem de RNA’nın yapısında ;
Timin: Sadece DNA’da
Urasil: Sadece RNA’da bulunur.
**Urasilin sadece RNA’da bulunmasının sebebi, eğer Urasil DNA’nın yapısında bulunsaydı demianasyona uğrayıp urasile dönüşen nükleik asit şifreyi bozardı. Dolayısıyla şifrenin bozulmasını engellemek amacıyla böyle bir koruma mekanizmasına gidilmiştir.
Pürinler
Adenin ve Guaninin her ikisi de hem DNA’da, hem de RNA’da bulunur.
Nükleik asitlerde 2 tip pentoz bulunur:
*Bazlarda numaralandırma 1,2,3.. şeklinde iken karışmaması adına Nükleik Asitlerde numaralandırma 1’,2’,3’… şeklinde yapılmıştır.
*’’RNA’da OH varken, DNA’da H olmasının nedeni (2’üssünden bahsediyoruz)’’; Oksijen varlığında oksijenin serbest radikal saldırısına açık olmasından dolayıdır.
Eğer RNA da OH’taki Oksijen saldırıya uğrar ve radikal haline dönüşürse, bununla baş etmek kolaydır. Çünkü biz RNAyı tekrar tekrar yapıp yıkabilmekteyiz.
DNAyı ise nükleus içerisinde saklayıp mümkün olan en stabil şekilde tutmaya çalışırız Yani DNA, RNA gibi tekrar tekrar yapılıp yıkılmıyor, aksine genlerimizin aktarılabilmesi için korunuyor.Böylece biz DNA’daki Oksijeni uzaklaştırıp onu radikal ataklarından korumuş oluyoruz. Diğer Oksijenin bulunduğu kısımlar zaten bağ yapıp,sabitlenmiş durumdadır onlarda bu risk söz konusu değildir.( Tek açıkta kalan 2üssündeki OH tır.)
Pürin ve pirimidin halkalarının şekere bağlanan azotları
Pentozların 1’ karbonu; pürinli bazın 9 veya pirimidinli bazın 1 numaralı azotuna veya azotuna kovalent olarak bağlanır.
Baz şekere nasıl bağlanır?
•“N-β-glikozid”bağı -> Baz ile şeker arasındaki bağdır.
• Glikozid bağı -> pentozdan –OH ve bazdan –H alınarak H2O çıkarılmasıyla oluşur.
Fosfat Grupları
• Nükleotidlerin üçüncü birimi “fosfat grupları”dır.
• Nükleotidlerin ve nükleik asitlerin güçlü “negatif” yükleri fosfat grubundan kaynaklanmaktadır.
• Bir nükleotid birden fazla fosfat grubu içeriyorsa, bu fosfatlar birbirlerine anhidrit bağı ile bağlanırlar.(örneğin ATP 3 fosfat grubu taşıyan bir nükleotittir.)
Şeker ile fosfat grupları arasındaki bağlar
Fosfat grubunun bağlanması; pentozun 5’ karbonuna bağlı -OH’ı ile fosforik asidin H’i su çıkışına neden olur ve ester bağı gerçekleşir. Yani OH’ın fosfat grubuyla esterleşmesiyle olur (ester bağı). Kovalent bir bağdır.
*Nükleozidlere birden fazla fosfat eklenebilir. Bu fosfatlar birbirlerine fosfoanhidrid bağı ile bağlanırlar.Taşıdıkları fosfat sayısına göre isimlendirme değişir.
• Nükleozid monofosfat (NMP)= 1 fosfat içerir.
Örn: Adenozin monofosfat (AMP)
• Nükleozid difosfat (NDP)= 2 fosfat içerir.
Örn: Adenozin difosfat (ADP)
• Nükleozid trifosfat (NTP)= 3 fosfat içerir.
Örn: Adenozin trifosfat (ATP)
Minör (nadir) bazlar
•Ana bazlar DNA yapısına girdikten sonra metillenerek değişikliğe uğrayabilir:
örn. 5-metilsitozin
• Bazıları mRNA yapısında bulunur:
örn. N6
–metiladenin, N7
-metilguanin
• Bazıları tRNA’nın yapısında bulunur:
örn. psödouridin, ribotimidin, dihidrouridin
Serbest pürinler ve bitkilerdeki bazlar
• Pürin katabolizmasının ara maddeleri:
-Hipoksantin, ksantin
• Pürin katabolizmasının son ürünü:
-Ürik asit
• Bitkisel kökenli ksantin türevleri:
- Teofilin (1,3-dimetilksantin)
- Kafein (1,3,7-trimetilksantin)
Nükleotidlerin diğer fonksiyonları
*Enerji sağlanması ve taşınması :ATP,GTP
*Mitokondride oksidatif fosfori kontrolü (ADP)
*Enzim aktivitesinin allosterik regülasyonu (AMP, ATP rol oynar.)
*Vitaminlerin koenzim haline dönüştürülmesi
*Kimyasal haberci olarak ( cAMP,cGMP)
*Biyomoleküllerin aktif hale getirilmesi (UDP-glikoz, CDP-acilgliserol gibi)
allosterik regülasyon:
Enzimlerin aktif bölgesine substrartları uygunluk gösterir ve bağlanır. Substratın bağlanmasıyla enzimler onları tanır ve ürüne çevirir.Eğer enzimin aktif substrat bağlama bölgesi dışında başka bir molekül enzimin başka bir bölgesine bağlanıyorsa ve enzimin fonksiyonunu, substrat ilgisini değiştiriyorsa buna allosterik regülasyon denir.
Burada da glikolizin bir ara maddesi olan fosfoenol piruvatın -> piruvata dönüştüğünü görmekteyiz. Bu reaksiyonda fosfoenolpirüvattan fosfat koparılıp ADP’ye ekleniyor ve ATP elde ediliyor.
-Ortamda ATP fazla ise enzimi negatif etkiler;enerji fazlan var,çalışma der.
-ATP az AMP fazla ise enerjiye ihtiyacın var,çalış diye sinyal verir. Dolayısıyla bunlar enzimin substrat bağlama bölgesi dışında bir bölgeye bağlanarak enzimin substrata ilgisini değiştirir.
*Vitaminlerin koenzim haline dönüştürülmesi
Şekil1:B3 vitamininden OH koparılması NH2 bağlanarak nikotinamide dönüşmesi gösteriliyor.Nikotinamid NAD’ın yapısına katılır.
*Kimyasal haberci olarak ( cAMP,cGMP)
Siklik AMP AMP’de bir halkalaşma sonucu oluşuyor(adenin yerine guanin olursa cGMP oluşur)
Biyomoleküllerin aktif hale getirilmesi (UDP-glikoz, CDP-acilgliserol gibi)
şekilde yuvarlak içindeki yer metiyonin aminoasididir.Normalde nonpolardır. Adenozin bağlanınca polarlaşan kükürt yandaki H3C’yi kolayca verebilir. Bu olay vücutta noradrenalinin adrenaline dönüşmesinde kullanılır.Kükürdüne adenozin bağlandığında adı: SAM kükürtten dolayı:S) olur.
DNA’da Neden Urasil Yok?
Sitozin mutasyon geçirerek deaminasyona uğrar. Şifrede sitozin yerine urasil bulunur ve organizma bunun gerçek şifre mi mutasyonel urasil mi olduğunu anlayamaz. Urasili metilleyerek çözer, timine döndürür.
DNA’NIN YAPISI
1.PRİMER YAPI: Nükleotid dizisi
2.SEKONDER YAPI: Primer yapının düzenli tekrarlanması ve sarmalın kollarının birbirleriyle ilişkisi
3.TERSİYER YAPI: DNA’nın katlanarak kromozomal yapıyı oluşturması
1.DNA’NIN PRİMER YAPISI
DNA iskeleti nükleotid monomerlerinden oluşan bir nükleotid polimerdir. Deoksiribozlar birbirlerine 3’-5’ fosfodiester bağları ile kovalent olarak bağlanır. Fosfat grupları yapıya polarite kazandırır (Fizyolojik koşullarda negatif yüklü).