Soru: 18000 nükleotidli bir DNA molekülü nün 3 kez eşlenmesiyle ortamdan eksilecek Deoxiriboz sayısı kaçtır?​

Cevap:

NÜKLEİK ASİTLER

1-DNA ve RNA’nın yapısı:

Nükleik asitler, DNA ve RNA olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. DNA ( deoksiribo nükleik asit) ve

RNA ( ribonükleik asit) ‘ nın yapı taşı olan nükleotidler monomerik birimlerdir.

DNA yapısı

 DNA genetik bilgi taşır (nükleotid sekansında şifrelenmiş olarak).

 DNA molekülünün bir RNA veya protein molekülünün sentezi için gerekli bilgiyi taşıyan bir

segmenti ‘gen’ olarak tanımlanır.

 Fosforik asit ve deoksiriboz ünitelerinin oluşturduğu iki paralel zincirden oluşur.

 Pürin ve pirimidin bazlarınca çapraz olarak bağlanan bir nükleotid 3 bölümden oluşur.

Nükleosid

Nükleotid = Azotlu Bir Baz + Şeker + Fosfat

Nükleosidler; riboz halkasının C uçlarından fosfodiester bağı olarak bilinen

şeker-fosfat bağı ile fosfat ünitesine bağlanarak ‘nükleotid’ yapısını oluşturur. Her bir nükleik asit

zincirindeki fosfodiester bağı 5’-3’ olmak üzere spesifik bir polariteye sahiptir (DNA her zaman 5’-3’

yönünde replike olur. )

RNA’nın yapısı DNA’dan farklı olarak;

- Timin bazı yerine Urasil bazı, ve Deoksiriboz şekeri yerine Riboz şekeri bulunur.

- DNA’ dan farklı olarak RNA yapısında halkasal riboz şekerin 2’ pozisyonunda –OH grubu

içerir.

- DNA’da ise 2’ pozisyonunda –OH grubu yoktur.

- DNA’daki genler RNA zinciri oluşurken de bazlar birbiri ardından RNA molekülünün riboz

grubuna bağlanır. Ancak RNA’da timin bazı yerine urasil bazı olur.

2- DNA ve RNA’nın fonksiyonları:

DNA’nın fonksiyonu: Hücre içinde gerekli bilgiyi depolayan bilgi bankası iken,

RNA’nın fonksiyonu: Bu bilgilerin ifade edilip, işlevsel duruma geçmesini sağlar. Diğer bir deyişle,

DNA’da taşınan genetik bilgiyi amino asit dizisine yani protein molekülüne dönüştürür (9-10)

Bu süreçte farklı görevleri yerine getiren 3 tip RNA vardır:

1. Messenger (haberci) RNA- mRNA

2. Transfer RNA - tRNA

3. Ribozomal RNA – rRNA

1. Messenger (haberci) RNA (mRNA): Toplam RNA’nın %5’lik en düşük miktarını oluşturur.

Transkripsiyondan sorumludur.

Transkripsiyon; DNA’daki bilginin mRNA ’ya şifreler halinde aktarılmasıdır. Yani, mRNA;

sentezlenecek olan proteine spesifik olan amino asitleri belirleyerek DNA ve protein arasında bilgi akışı

sağlar (11).

DNA’nın belirli kısımlarındaki bilgi ‘transkripsiyon’ olarak tanımlanan işlemle tek zincirli mRNA

parçalarına (transkriptlere) aktarılır. Transkriptler daha sonra proteine dönüştürülecek bilgiyi taşırlar.

Transkripsiyon DNA üzerindeki ‘promotor’ bölgede başlar ve ‘terminatör’ denilen ve transkripsiyon

sentezlenmesinin gerektiğini bildiren dizilerde son bulur.

Prokaryotlarda transkriptler doğrudan mRNA olarak görev yapar.

Ökaryotlarda pre-mRNA molekülleri işlevsel, olgun mRNA’lara dönüştürülmek üzere işlemlerden

geçerler. Prokaryotlardan farklı olarak ‘intron’ adı verilen ve protein kodlamasında görevli alt gen

bölgeleri vardır. Kes – Yapıştır işlemi ile intron bölgeleri kesilerek protein kodlanmasında görevli olan

‘ekson’ adı verilen bölgeler birleştirilir. Bu işlemin ardından mRNA ’nın 5’-3’ uçları yeni nükleotid

eklemeleri ile modifiye edilir.

2. Ribozomal RNA (rRNA): Translasyondan sorumludur. Translasyon; mRNA ’da şifreler halinde

bulunan genetik bilginin ribozomlar üzerinden deşifre edilerek protein haline dönüştürülmesidir.

Hücrenin ‘translation’ makinaları gibi görev yapan ribozomlar Protein sentezinde görevli ‘dir.

Ribozomal RNA’lar protein sentezindeki en önemli yapılardır. Hücredeki toplam RNA’nın %85’i

rRNA’dır.

-Ökaryotlarda da 28 S, 18 S, 5.8 S ve 5 S rRNA kodlama bölgeleri olmak üzere 4 farklı büyüklükte

rRNA bulunurken,

-Prokaryotlarda da 23 S, 16 S, ve 5S rRNA alt birimleri bulunmaktadır.

3.Transfer RNA (tRNA): Toplam RNA molekülünün %15’lik miktarı dilimi kaplar.

tRNA’lar protein sentezi sırasında aminoasitleri ribozomlara taşır ve mRNA’dan gelen bilgiye göre

uzayan protein zincirine sıradaki aminoasitin eklenmesini sağlarlar. Her bir amino asit için onu tanıyan

özel bir tRNA bulunur. tRNA’ nın amino asitlerin tRNA’ya bağlandığı ‘amino asit bağlanma bölgesi’

ve 3 bazdan oluşan ilgili mRNA ‘nın tanınmasını sağlayan ‘antikodon’ bölgesi olmak üzere 2 kısımı

bulunmaktadır.

MOLEKÜLER BİYOTEKNOLOJİK YÖNTEMLER

Moleküler biyoteknolojik yöntemler, biyolojik aktivitenin moleküler temelini incelemek için

kullanılmıştır. En çok kullanılan yöntemler protein yöntemleri, immün boyama yöntemleri, nükleik asit

yöntemleridir. Bu yöntemler hücreleri, özelliklerini, parçalarını ve kimyasal süreçlerini araştırmak için

kullanılır ve moleküllerin bir hücrenin faaliyetlerini ve büyümelerini nasıl kontrol ettiğine özellikle

inceler. Bu yöntemler; DNA klonlama, bakteriyel transformasyon, kromozom entegrasyonu, hücresel

kültür, DNA ekstraksiyonu, DNA polimeraz, DNA dizilimi, DNA sentezi, moleküler hibridizasyon,

mutasyonlar, gibi teknikleri içerir.

Bunlar içerisinde en önemli teknikler Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR), Jel elektroforezi, Dizi

analizleri (DNA dizisi ve protein dizisi)’dir.

1. Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) (Polymerase Chain Reaction (PCR)):

Moleküler klonlama (genetik kopya çıkarılması) yöntemlerinden biridir. Bakterilerde 16s rDNA

bölgesini (genleri), maya ve küflerde ise 23 S bölgesini hedef alır.

PZR reaksiyonun temel prensibi; çift zincirli DNA molekülünün sıcaklık uygulaması ile iki zincirini

bağlı tutan H2 bağlarının kopması prensibine dayanmaktadır. Her PZR reaksiyonu istenilen sayıda

döngülerden oluşur.

Bir PZR döngüsü 3 aşamadan oluşur.

1. Denatürasyon (DNA Zincirinin Açılması): Çift sarmallı DNA iplikçiklerinin (Kalıp DNA).

94-98 0C’de gibi yüksek sıcaklıkta 15-60 sn süresince bekletilmesi ile çift sarmal yapıdaki

DNA iplikçiklerinin birbirlerinden ayrılmasıdır.

2. Primerlerin Açılan DNA Zincirlerine Bağlanması/Hibridizasyon (Annealing): Açılan

DNA zincirlerinin çoğaltılması istenilen hedef DNA bölgesinin/dizisinin her iki ucuna

spesifik primerlerin (oligonükleotid yapıda) yapışması/bağlanması olayıdır. Bu primerler, DNA

üzerinde kendi eşlenikleri olan bölgelere (kendi baz dizilerine karşılık gelen bölge)

bağlanırlar. Bu olay çoğunlukla 47-65 0C arasında 30-60 sn’de gerçekleşir.

3. Uzama (Elongation): Son aşamada ise DNA zincirleri üzerine yapışan primerlerin yeni çift

zincirle DNA oluşturacak şekilde uzamasıdır. DNA polimeraz enziminin etkisi ile DNA

zincirinin uzatılması sağlanır. Tek sarmal hedef DNA’nın komplementeri primerle zincir başlar

ve Taq polimeraz ortamdaki dNTP’leri kullanarak zinciri uzatır. Tek iplikli DNA çift iplikli

forma gelir. DNA polimeraz 72 oC sıcaklıkta daha iyi çalıştığı için ısı 72 0C’ye kadar

arttırılır. Süresi 30 sn ile 3 dk arası değişir.

Açıklama:

en iyi seçersen sevinirim