NUKLEIK ASIT YAPISI Flashcards

1
Q

Nükleik Asit

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Heterosiklik

A

Bir heterosiklik bileşik veya halka yapısı, halkasının üyeleri olarak en az iki farklı elementin atomlarına sahiptir.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Nükleotit

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Prokaryotlarda DNA;
Bir nükleus olmadığından, “_______” denen bölgede bulunur.

A

nükleoid

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Nükleik asitlerin yapısına katılan azotlu bazlar

A
  1. Pürin -> Adenin (A), Guanin (G)
  2. Pirimidin -> Sitozin (C) , Timin (T), Urasil (U) dir.
    Pirimidin halkası= Heterosiklik tek bir halka
    Pürin halkası= Pirimidin+ imidazol halkası
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Pirimidin ve pürin halkalarının numaralandırılması

A

-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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Pirimidinler

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Pürinler

A

Adenin ve Guaninin her ikisi de hem DNA’da, hem de RNA’da bulunur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Nükleik asitlerde 2 tip pentoz bulunur:

A

*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.)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Pürin ve pirimidin halkalarının şekere bağlanan azotları

A

Pentozların 1’ karbonu; pürinli bazın 9 veya pirimidinli bazın 1 numaralı azotuna veya azotuna kovalent olarak bağlanır.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Baz şekere nasıl bağlanır?

A

•“N-β-glikozid”bağı -> Baz ile şeker arasındaki bağdır.
• Glikozid bağı -> pentozdan –OH ve bazdan –H alınarak H2O çıkarılmasıyla oluşur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Fosfat Grupları

A

• 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.)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Şeker ile fosfat grupları arasındaki bağlar

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

*Nükleozidlere birden fazla fosfat eklenebilir. Bu fosfatlar birbirlerine fosfoanhidrid bağı ile bağlanırlar.Taşıdıkları fosfat sayısına göre isimlendirme değişir.

A

• 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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Minör (nadir) bazlar

A

•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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Serbest pürinler ve bitkilerdeki bazlar

A

• 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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Nükleotidlerin diğer fonksiyonları

A

*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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

allosterik regülasyon:

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

*Vitaminlerin koenzim haline dönüştürülmesi

A

Şekil1:B3 vitamininden OH koparılması NH2 bağlanarak nikotinamide dönüşmesi gösteriliyor.Nikotinamid NAD’ın yapısına katılır.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

*Kimyasal haberci olarak ( cAMP,cGMP)

A

Siklik AMP AMP’de bir halkalaşma sonucu oluşuyor(adenin yerine guanin olursa cGMP oluşur)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Biyomoleküllerin aktif hale getirilmesi (UDP-glikoz, CDP-acilgliserol gibi)

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

DNA’da Neden Urasil Yok?

A

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.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

DNA’NIN YAPISI

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

1.DNA’NIN PRİMER YAPISI

A

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).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

2.DNA’NIN SEKONDER YAPISI

A

•Sekonder yapıyla DNA’dan bahsediyoruz.
•Çift sarmaldır, sarmal sağa dönüşlüdür.
• DNA zincirinde dallanma yoktur. Çok düzenli tekrarlayan bir yapıdır.
• Sarmalın birbirine sarılan kolları antiparaleldir.
• Her sarmalın fosfodiester bağları birbirine ters yöndedir, yani bir sarmalın 5’ ucu ile diğer sarmalın 3’ ucu eşleşir.
• DNA’daki nükleotidler A, T, G, C bazlarını içerir.
• Sarmalın kolları birbirinin tamamlayıcısıdır (komplementer).
• Bir sarmalda bulunan bazlar diğer sarmalda bulunan bazlarla “Chargaff Kuralları”na göre eşleşmiştir.
• Bir zincirdeki baz dizisi biliniyorsa karşı zincirdeki baz dizisi de bilinebilir.
• Hidrofilik şeker-fosfat iskeleti molekülün dış kısmında, hidrofobik bazlar ise molekülün iç kısmında yer alır. Bu özellik genetik kodun saklanması ve ifadesinde etkilidir.

26
Q

BAZ EŞLEŞMESİ- CHARGAFF KURALLARI

A

• DNA eşit sayıda A ve T; eşit sayıda G ve C içerir.
• Purinlerin toplamı pirimidinlerin toplamına eşittir:
A + G = T + C
A + G / T + C = 1
• Baz eşleşmesinde A daima T ile, G daima C ile bağlanır.
• Adeninle timin 2 hidrojen bağı ile, guaninle sitozin ise 3 hidrojen bağı ile birbirlerine bağlanır.

27
Q

Neden Her Zaman AT ve GC Eşleşmesi Olur?

A

• Sterik itme
NOT: Eğer iki pürin bazı karşı karşıya gelseydi yapıları nedeniyle çok yaklaşacaklardı ve aralarında itme oluşacaktı. Eğer pirimidin bazları eşleşseydi birbirlerine uzak kalır ve aralarında çekme oluşurdu. DNA’ nın düzenli bir yapısı olmayabilirdi. Şifre ifade edilemeyebilirdi.
• Bazların hidrojen bağı oluşturabilme kapasitesi nedeniyle (hidrojen alan ve veren grupların uygunluğu)

28
Q

DNA’nın Çift Sarmal Yapısını Stabilize Eden Faktörler

A

• Bazlar arasındaki hidrojen bağları
• Hidrofobik etkileşimlerle baz çiftlerinin sarmalın merkezine itilmesi
• Bazlar arasında Van der Waals etkileşimleri
• Negatif yüklü fosfat gruplarının hücredeki katyonlarla nötralize edilmesi (özellikle )

29
Q

DNA’nın Çift Sarmal Olmasının Avantajları

A

• Stabil bir yapı oluşturur:
– Hidrofobik bazlar çözücüden kaçarak iç tarafta toplanır.
– Yüklü fosfat iskeleti dış yüzde kalır.
• Her bir sarmal kalıp olarak hizmet edebilir:
– Yeni DNA sarmalı oluşumunda (replikasyon)

30
Q

DNA TİPLERİ

A

Farklı fiziksel koşullarda DNA farklı konformasyonlarda bulunabilir: A-DNA, B-DNA ve Z-DNA. En yaygın görülen konformasyon B-DNA’dır. Farklı konformasyonlarda baz eşleşmesi ve DNA’nın taşıdığı bilgi değişmez. DNA’ nın çift sarmal yapısındaki dönüşümler “gen ifadesinin düzenlenmesinde” rol oynayabilir.

31
Q

B-DNA

A

· Çift sarmal her 10.4 baz çiftinde bir tam dönüş yapar (360°).
· Çift sarmalın bir dönüşü 3.4 nm lik bir mesafeyi kapsar.
· Bazlar sarmalın uzun eksenine dik açı oluşturacak şekilde yerleşmiştir.
· Çift sarmal sağa dönüşlüdür.
· Çift sarmalın çapı: ~20Å
· Çift sarmal tam simetrik değildir, her bir iplikçikte şeker ile baz arasındaki glikozidik bağlar tam olarak karşı karşıya gelmez, böylece çift sarmalde 2 farklı kenar ve oluk oluşur.
Ø Bu oluklar; DNA’nın transkripsiyona uğramasını sağlayan transkripsiyon faktörlerinin gelip yerleşmesini sağlayan boşluklardır ve majör ve minör şeklindedirler.

Major ve Minor Oluğun Önemi
•Bu oluklar DNA zinciri boyunca “düzenleyici” proteinlerin bağlanabilmesi için spesifik tanıma bölgeleri oluşturur.
•“Aktinomisin D” gibi bazı antikanser ilaçlar da bu bölgelere bağlanarak DNA sentezini durdururlar.

32
Q

A-DNA

A

• B-DNA kuruduğu, susuz kaldığı zaman kısa-şişman olan A-DNA’ya dönüşür.
• Fizyolojik koşullarda bulunmaz.
• Büyük yarık darlaşır ve derinleşir, küçük yarık hemen hemen kaybolur.
• Her dönüş başına düşen baz çifti sayısı 11 olur.
• Hem A-DNA’da hem de B-DNA’da şeker ile baz anti-konformasyonda bulunur.

33
Q

Anti- ve syn-konformasyon nedir?

A

DNA’daki şeker ve baz grupları glikozidik bağın ters tarafında ise “anti-konformasyon”, aynı tarafında ise “syn-konformasyon” denir. Nükleotidlerin hidrojen bağı yapması için anti-konfarmasyon daha uygundur.

34
Q

Z-DNA

A

• Doğal olarak normal DNA’nın GC’den zengin kısımlarında Z-DNA yapısı görülebilir.
• Birbirini takip eden her guanin syn-, sitozin ise antikonformasyondadır.
• Katyonların yüksek miktarda bulunduğu ve gen ifadesinin düzenlendiği zamanlarda gözlemliyoruz.
• Böylece zincir syn-anti konformasyonlar arasında itme çekme nedeniyle zig-zag çizer, böylece Z-DNA oluşur.
• Z-DNA daha uzun ve incedir, sarmal sola dönüşlüdür.
• Sarmalın tam bir dönüşünde 12 baz çifti bulunur.

35
Q

DNA TİPLERİ ARASINDAKİ FARK

A
36
Q

Mitokondriyal DNA

A

• Ökaryotik hücreler -nükleuslarındaki DNA’dan farklı olarak- mitokondrilerinde de bir halkasal DNA içerirler.
• Mitokondriyal DNA birkaç mitokondriyal proteini ve mitokondriyal t-RNA ve mitokondriyal r- RNA’yı kodlar.

Ø Mitokondriyal proteinin büyük kısmı nükleer DNA’dan sentezlenir.

37
Q

Denatürasyon-Renatürasyon

A

• DNA’nın baz çiftleri arasındaki hidrojen bağlarının yıkılarak ipliklerin ayrılmasına “denatürasyon” denir (hidrojen bağları zayıf bağlar olduğu için sadece hidrojen bağları etkilenir, kovalent, fosfodiester, glikozit bağları etkilenmez).
• DNA’nın yarısının denatüre olduğu sıcaklığa “DNA’nın erime sıcaklığı (Tm=melting temperature)” denir.
• Denatürasyona uğramış kolların denatüreye sebep olan koşullar ortadan kaldırıldığında yeniden birleşmesine “renatürasyon” denir.
• Denatürasyon ve ranatürasyon, replikasyon ve transkripsiyonda gerçekleşen gerekli olaylardır. DNA ipliklerinin açılmasını sağlar.

DNA çift sarmalının 2 ipliği:
-in vivo olarak replikasyon ve transkripsiyon gibi
süreçler sırasında,
-in vitro olarak belirli bir sıcaklığa ısıtıldığında ya da
aşırı pH değişimlerine maruz bırakıldığında birbirinden
ayrılır.

38
Q

Nükleazlar

A

DNA veya RNA’daki fosfodiester bağlarını parçalayan enzimlere “nükleazlar” denir. 2 tip nükleaz vardır:
1. Endonükleazlar: Zincir içindeki
2. Ekzonükleazlar:
a) 5’-ekzonükleaz: 5’ ucundaki
b) 3’-ekzonükleaz: 3’ ucundaki
fosfodiester bağını yıkar.

39
Q

Süperkoil (süpersarmal)

A

• DNA ekseninin kendi üzerinde bükülmesi “süperkoil” olarak tanımlanır. (telefon kablosuna benzer)
• DNA iplikleri birbirinin üzerinde serbestçe dönemeyecek şekilde proteinlerle stabilize edilir.

40
Q

Halkasal DNA’nın Süperkoil Oluşturması

A

Bakterilerde, bazı viruslarda ve ökaryotların mitokondrisinde bulunan halkasal DNA’da “pozitif” süperkoil oluşabilir.

41
Q

Görseldeki 1. Durumda DNA’nın enerjisi düşüktür. Replikasyon, transkripsiyon gibi işlemler sırasında ökaryotik DNA’da çift sarmalı oluşturan kollar birbirinden ayrıldıkça “pozitif” süperkoiller üst üste birikir. Bu istenmeyen bir durumdur. Bunun için:
=>Topoizomerazlar Süperkoil Oluşumunu Düzenler

A

• DNA’nın paketlenmesini modüle eden enzimlere Topoizomerazlar denir.
• Topoizomerazlar “moleküler makaslar” olarak görev yapar.
• Tip I, sadece bir DNA kolunu, Tip II ikisini de keserek superkoili gevşetir.
• Bu enzim sayesinde DNA’nın replikasyon ve transkripsiyon sırasında üst üste katlanması, büzüşmesi önlenir.

42
Q

DNA’NIN TERSİYER YAPISI: KROMOZOMLAR

A

Genel anlamda genetik bilgiyi içeren DNA moleküllerine “kromozom” denir.

DNA hücre içinde çok sıkı bir biçimde paketlenmiştir. Eğer tek bir insan hücresinin DNA’sı doğrusal olarak uzatılsaydı bir uçtan diğer uca yaklaşık ~2 m uzunlukta olacaktı.
Hücre nükleusunun çapı ~ 5 x 10-6 m (5 μm)

Rakamlar & DNA
• Erişkin bir insan vücudu ~10 hücre içerir.
• Bu hücrelerdeki toplam DNA’nın uzunluğu ~ 2 x 10 km
• Dünyanın çevresi 4 x 10 km
• Dünya ile güneş arasındaki mesafe: 1.5 x 10 km

Vücudumuzda bu kadar fazla ve uzun DNA’yı bulundurmamız DNA’nın histon proteinleriyle birlikte aldığı form sayesinde mümkün.

Ökaryotik DNA histon adı verilen nükleer proteinlerine sarılır. Böylece “nükleozom” adı verilen bir kompleks oluşur. Histonlar şunlardır: H1, H2A, H2B, H3, H4

43
Q

NÜKLEOZOM = HİSTON + DNA

A

Ø Nükleozomun merkezinde her birinde ikişer olmak üzere (H2A, H2B, H3, H4) toplam 8 tane histon proteini bulunur.
Ø İki nükleozom arasında yaklaşık 50 nükleoid içeren “bağlayıcı” bir DNA parçası bulunur.
Ø Bağlayıcı DNA üzerine yerleşmiş olan H1 nükleozomların daha yoğun yapılar halinde paketlenmesine yardımcı olur.

44
Q

HİSTONLAR VE NÜKLEOZOM

A

• Nükleozomun merkezinde her birinden ikişer tane olmak üzere H2A, H2B, H3 ve H4 (toplam 8 tane) bulunur ve bu histonların üzerine 2 sıra DNA dolanır. Bu iki sıra ise H1 histonu sayesinde bağlanarak işleme devam edilir.
• 2 nükleozom arasında yaklaşık 50 nükleotid içeren “bağlayıcı” bir DNA parçası bulunur.
• Bağlayıcı DNA üzerine yerleşmiş olan H1, nükleozomların daha yoğun yapılar halinde paketlenmesine yardımcı olur.
• Histonlar bazik aminoasitler olan arginin ve lizin bakımında zengin moleküllerdir. Bu nedenle fizyolojik pH’da pozitif (+) yüklüdür.
• Fosfat grupları nedeniyle negatif yüklü olan DNA ile bu sayede iyonik bağlar kurarlar, ayrıca Mg+2 gibi pozitif yüklü iyonlarla birlikte DNA’nın fosfat gruplarından ileri gelen negatif yüklerini nötralize etmeye çalışırlar.

45
Q

NOT: Lizin ve argininin fazladan pozitif yükü vardır. Karboksil ve amin grupları aminoasitlerin birbirine tutuşmasını sağlayan yani zincire katılan kısım olduğu için yükleri söz konusu değildir. Pembe olan kısımdaki moleküller proteinin yüküne katkıda bulunabilir. Görselde daire içine alınmıştır.

A
46
Q

DNA’nın Tersiyer Yapısı: Kromozomlar

A

• Genel anlamda genetik bilgiyi içeren DNA moleküllerine kromozom denir, görsel olarak ökaryotik somatik hücrenin mitozla bölünmesinden hemen önce ve mitoz sırasında görülen yoğun koyu renkli cisimlerdir.
• Bölünme sürecinde olmayan hücrenin nükleusunda rastgele dağılmış olarak görülen düzensiz ve şekilsiz materyale kromatin denir.
• Ökaryot DNA’sının bir bölümünü sık tekrarlanan baz dizileri oluşturur. Bu diziler kromozomların merkez kısmına sentromer ve uç kısmına telomer denilen bölgeleridir.

47
Q

Sentromer

A

• Hücre bölünmesi sırasında mitotik mikrotübüllere kromozomu bağlayan proteinler için bir yapışma noktasıdır.

48
Q

Telomer

A

• Lineer ökaryotik kromozomların uçlarında yer alır ve stabilizasyonu sağlar.
• Kromozomların uçlardan eksilerek genlerin hasar görmesini veya kısalmasını engeller.
• Herhangi bir genetik bilgi taşımaz. Kromozom uçlarını koruyan başlıklar şeklinde düşünülebilir. Bu sayede DNA replikasyonu sırasında kromozomun kısalmasını, mutasyon nedeniyle birbirlerine yapışmasını engeller.
• “TTAGGG” şeklinde tekrarlardan oluşur.

• Bu tekrar dizilerinin sayıları memelilerde 2000’den fazladır. İnsanda 7000-10000 civarıdır.
• Hücre bölünmesi sırasında telomerler bir miktar kısalır. Telomerler çok kısalınca hücre bölünmesi durur.
• Sınırsız proliferasyonu (hücre çoğalması) önlemek için bir “replikasyon sayma makinesi” gibi davranır. Bu sayede bireyde oluşabilecek kanser vb. durumlar engellenir.
• İstanbul üniversitesinde 2007 yılında hayvan klonlaması yapıldı. Adına Oyalı dendi. 1996 yılında klonlanan Dolly de Oyalı da kısa sürede yaşlılık hastalıklarından (eklem rahatsızlıkları, akciğer enfeksiyonları, kanser vb.) öldüler. Dolly’nin oluşması için somatik hücresi alınan koyun insan yılı olarak yaklaşık 40 yaşına denk geliyor. Telomerleri de 40 yaş kısalığında olduğu için hayata 40 yaşında başlamış gibi oluyor.
• Telomerlerin kısalmasına engel olursak sınırsız proliferasyon olur ve bu da kanserleşmeye yol açar.

49
Q

Hücresel genom ve gen

A

• Canlılarda genetik bilgi gen denilen birimlerde saklıdır.
• Gen, bir polipeptidin veya RNA gibi son ürünün primer dizisini kodlayan DNA bölümüdür.
• Bir organizmada bulunan tüm genetik bilginin tamamını içeren DNA dizisi genom olarak adlandırılır.
• Ökaryotik genlerin içinde intron denilen ve sentezlenen polipeptidin aminoasit dizisini veya RNA’nın nükleotid dizisini kodlamayan bölgeler vardır. Kodlayan bölgeler ise ekzon olarak isimlendirilir.
• 1990 yılında başlayan insan genom projesi 2003 yılında bitti. 46 kromozomda yaklaşık 3.3 milyar baz çifti olduğu ve %99’dan fazlasının tüm insanlar için aynı olduğu görüldü. 46 kromozom yaklaşık 20.500 gen içerir. Bunun %1,5’i ekzon, %28,5’i introndur. Aminoasit kodlamayan intronların genlerin ifade edilmesini kolaylaştırdığı tespit edilmiştir.

50
Q

Ökaryotlarda protein kodlayan bir genin bölgeleri

A

• Promoter bölgede TATA, CCAT gibi kutular var. Bunlar trankripsiyon faktörlerinin buraya bağlanması ile transkripsiyonun başlaması için bir öncü bölge oluşturur.
• Gösterilen beyaz kısımlar translasyona uğramaz. Bunların görevinin transkripsiyon yarı ömrünün ve translasyon hızının belirlemesi olduğu düşünülüyor.
• Koyu renkli ekzonlar proteine tercüme edilen, proteinin sentezlenmesinde görev alan kısımları gösterir. İntronlar ise tam tersi bu konuda görev almayan kısımlardır.(Bu bilgi şimdilik doğrudur. Çünkü intronların görevleri tam olarak anlaşılamamıştır.) İntronların gen ifadesini kolaylaştırdığı düşünülmektedir. Örneğin şu anda okuduğunuz bu notta altı çizili ya da kalın şekilde yazılmış yerler önemli, dikkat edilmesi ve mutlaka bilinmesi gereken yerler iken diğer kısımlar bunlara yardımcı, onları açıklayan yerlerden oluşmaktadır. Zihninize ilk anda gelen, konu ile alakalı kilometre taşlarını oluşturan kısımlara ekzon, diğer yerlere intron diyebiliriz.

51
Q

RNA (Ribonükleikasit)

A

• RNA, DNA’daki genetik bilgiyi sitozole taşıyarak protein sentezlenmesini sağlar. (DNA nükleustan çıkmaz, bilgiyi RNA sitozole taşır. Çünkü genetik bilgi DNA’da taşınır ve korunması için böyle bir yol izlenir.)
• DNA içermeyen bazı virüslerde RNA genetik bilgiyi depolamaktadır.
• Bazı RNA’lar katalitik fonksiyona da sahiptir. Bunlara ribozim adı verilir.
• RNA sitozol, nükleus,nükleolus,ribozom ve mitokondride bulunur.
• mRNA, tRNA ve rRNA protein sentezi ile ilişkili RNA’lardır.
• SnRNA’lar ilgili proteinlerle kompleks yaparak intronların uzaklaştırılması ve ekzonların birleştirilmesini kolaylaştırır.
• SnRNA’lar miRNA’larla birlikte gen ifadesinin düzenlenmesinde rol oynar.

! snRNA=small nükleer rna
! miRNA=micro rna

52
Q

mRNA

A

• Protein sentezi için gerekli genetik bilgiyi nükleusdaki DNA’dan stoplazmadaki ribozomlara taşır.
• Transkripsiyon sırasında DNA kollarının birinden üretilir. Bu nedenle baz dizisi DNA sarmalının tamamlayıcısıdır.

53
Q

mRNA’nın işlenmesi

A

• Primer transkript (heterojen nükleer RNA) çekirdekteki DNA kalıbına tam uygunluk gösterir ancak olgun mRNA haline gelebilmesi için bir seri işlemlerden geçmesi gerekir.
• Primer transkriptteki intron bölgelerinin çıkarılarak uzaklaştırılması ve ekzonların birbiriyle birleştirilmesi işlemine splicing denir. (kesip çıkarma)
• 5’- ucuna trifosfat bağı ile 7-metilguanozin başlığı, 3’- ucuna ise çok sayıda adenin nükleotidinden oluşmuş bir kuyruk eklenir. Buna poli-A kuyruğu denir.
• 7-metilguanozin trifosfat başlığı ribozom tarafından tanınmayı ve buraya ribozomun bağlanmasını sağlamaktadır. Ayrıca 5’-ekzonükleazladın saldırılarından korumaktadır. PoliA kuyruğunun fonksiyonu ise 3’-ekzonükleazların saldırılarından korumaktadır.
• mRNA üzerindeki bazlar üçlü şekildedir. Her bir üçlüye kodon adı verilir.
• Her kodon polipeptid zincirindeki bir aminoasidin yerini belirler.

54
Q

tRNA

A

• tRNA protein sentezi için sitoplazmadaki ribozomlara amino asitleri taşır. tRNA’yı bir transport aracı olarak düşünebiliriz.
• Protein yapısında yer alan 20 amino asitten her biri için bir veya birden fazla spesifik tRNA vardır.
• Her bir tRNA sadece 1 çeşit amino asit getirebilir,hangi amino asidin taşınacağı mRNA’daki kodona yani üçlü şifreye bağlıdır.
• Taşıdıkları amino asit üste yazılarak tanımlanabilir. Örn: tRNAAla, tRNAser vb.
• Sekonder yapısı kendi üzerinde katlanarak oluşturduğu şekil üç yapraklı yoncaya benzer.
• X ışınları ile yapılan incelemelerde tersiyer yapısının “L” şeklinde olduğu gösterilmiştir.
• tRNA’da da mRNA gibi splicing işlemleri görür.

55
Q

tRNA’nın Sekonder Yapısı

A
  1. Ribotimidin-psödouridin kolu (TψC kolu)
  2. Dihidrouridin kolu (DHU)
  3. Antikodon kolu
  4. Alıcı kol
  5. (Değişken kol)
56
Q

tRNA’nın Olgun Hale Getirilmesi Sırasında

A
  1. İntronların çıkarılması
  2. Bazların değiştirilmesi
  3. Alıcı kolun amino asit bağlanmaya uygun hale getirilmesi
    • tRNA’da bulunan antikodon kolu, mRNA’daki kodon koluna komplementer (tamamlayıcı) olarak bağlanır.
    • 3’- ucunda ise CCA dizisi bulunur.
    • Amino asidin bağlandığı yer, bu dizinin son nükleotidi olan A’nın 3’-OH grubudur. (ester bağı)
57
Q

tRNA’nın Protein Sentezindeki Rolü

A

• mRNA’da Şifrelenen aminoasitleri sitoplazmadan ribozomlara taşır.
• mRNA kodonları ile amino asitler arasında bir “adaptör” molekül gibi davranır.
• tRNA amino aside özgüdür. Bir tRNA sadece bir amino asidi tanıyabilir.
• Hangi amino asidin taşınacağı mRNA’daki kodon sırasına göre belirlenir.
• Burada esas,tRNA’daki antikodonun mRNA’daki kodona komplementer olmasıdır. (baz eşlemesiyle)

58
Q

rRNA

A

• Ribozomların %60-65i rRNA,%35-40’ını ise proteinler oluşturur.
• mRNA ve tRNA’da olduğu gibi rRNA’lar da post-transkripsiyonel (intronların uzaklaştırılması ekzonların birleştirilmesi) modifikasyonlara uğrarlar.

Protein Sentezinde rRNA’nın Rolü
• mRNA için özel bağlanma alanı sağlar ve mRNA’yı kodonları rahatça okunarak translasyon yapılacak konumda tutar.
• rRNA’lar, tRNA’ların taşıdıkları amino asidi ribozomal komplekse transfer ettikten sonra ayrılmalarını sağlar.
• mRNA’nın nükleazlar tarafından yıkımını engeller.
• Uzamakta olan polipeptid zincirini proteolitik (proteinleri eriten ve sindiren) enzimlerden korur.

59
Q

NOT: Aminoaçil tRNA sentetaz enzimi sitoplazmada serbest halde bulunan tRNA’ları ve amino asidleri uygun amino asidi uygun tRNA’ya bağlamakla görevlidir.

A
60
Q

• Proteinlerin biyosentezi sırasında bir mRNA’ya birçok ribozom aynı anda bağlanmış olur ve elektron mikroskobunda inci dizisi gibi görünürler. Bunlara polizom denir. Böylece kısa zamanda daha çok protein sentezlenmiş olur.

A
61
Q

• Genetik alfabenin harfleri 4 farklı nükleotidi oluşturan azotlu bazlardır: A, T, G ve C
• İnformasyon birimi kodondur. (genetik şifre)

A