DNA Yapısı ve Özellikleri

24.04.2018 - 04:45

Deoksiribonükleik asit veya DNA, bir organizmanın yaşaması, gelişmesi ve çoğalması için ihtiyaç duyduğu talimatları içeren bir moleküldür. Bu talimatlar her hücrenin içinde bulunur ve ata canlıdan yavrulara aktarılır.

DNA nedir konu başlığında zaten DNA'yı tanıtmıştık. Bu yazıda DNA yapısı ve özellikleri üzerinde duracağız. Aşağıda detaylı olarak anlatılan DNA'nın yapısı kısaca DNA modeli üzerinden de özetlenmiştir.

DNA yapısı

DNA'nın Yapısı

DNA, nükleotit olarak adlandırılan moleküllerden oluşur. Her nükleotit bir fosfat grubu, bir şeker grubu ve bir azot bazı içerir. Dört tip azotlu organik baz vardır. Bunlar:

  1. Adenin (A)
  2. Timin (T)
  3. Guanin (G)
  4. Sitozin (C)

Şeklindedir. Bu bazların sırası DNA'nın talimatlarını veya genetik kodu belirleyen şeydir. Yani bu dört bazın bir alfabe olduğunu düşünürsek DNA da bu alfabeyle yazılan bir kitaptır. İnsan DNA'sı yaklaşık 3 milyar baza sahiptir ve bu bazların yüzde 99'undan fazlası tüm insanlarda aynıdır. İnsanlar arasındaki genetik farklar çok az miktarda bazın farklı dizilmesiyle ortaya çıkar.

Alfabedeki harflerin sırasının bir kelime oluşturmak üzere kullanılması gibi, bir DNA dizilimindeki bazlarının sırası, hücrelerin dilinde hücrelerin proteinleri nasıl yapacağını söyleyen genleri oluşturur. Diğer bir nükleik asit olan ribonükleik asit (RNA), DNA'dan genetik bilgiyi proteinlere dönüştürür. DNA üzerindeki genlerden protein sentezlenmesiyle hücreyi yönetir.

Nükleotitler, çiftli sarmal bir yapı oluşturmak üzere bir araya getirilir. Eğer çift sarmal yapıyı bir merdiven olarak düşünürseniz, bazlar basamaklar olacakken, fosfat ve şeker molekülleri da merdivenin kenarlar olacaktır. DNA'nın iki zinciri böylece bir araya gelir. Her bazın karşısında başka bir baz vardır. Bir zincirdeki bazın karşısına diğer zincirin bazı gelir ve bağlantı bazlar arasında kurulur. Timin ile adenin ve sitozin ile guanin karşılıklı bağlanırlar. Çünkü bu bazlar arasında anahtar kilit ilişkisine benzer bir ilişki vardır.

DNA molekülleri gerçekten de inanılmaz derecede uzundur. Bu nedenle doğru paketleme olmadan hücrelere sığamayacaklardır. Hücrelere sığması için DNA, kromozom dediğimiz yapıları oluşturmak üzere sıkıca katlanır. Her kromozom tek bir DNA molekülü içerir. İnsanların hücre çekirdeğinin içinde bulunan 23 çift kromozom vardır. Yani insanların hücreleri 2n = 46 kromozomludur. Bütün vücut hücrelerinde bu kromozomlar aynıdır.

Buradan şu sonucu çıkarabiliriz. Bizim gözümüzdeki bir hücre ile parmağımızdaki bir hücrenin içerisindeki genetik bilgi tamamen aynıdır. Buna rağmen DNA üzerindeki farklı gen bölgeleri aktif olduğu için bu hücreler farklı görevler görürler.

DNA Yapısındaki Bağlar

DNA molekülü çok büyük ve karmaşık bir moleküldür. Bu molekülün bir arada kalabilmesi için çeşitli bağlar söz konusudur. Bu bağlardan en temel olanlarını ele alalım.

DNA'yı nükleotitler oluşturur. Bir nükleotitin yapısında fosfat gurubu, 5 karbonlu şeker ve azotlu organik baz bulunur.

  • Fosfat gurubu ile şeker arasında ester bağı
  • Şeker ile baz arasında glikozit bağı
  • DNA zincirlerinin bir arada kalması için ise karşılıklı bazlar arasında zayıf hidrojen bağı bulunur.

DNA'nın Keşfi

DNA ilk olarak 1869'da Frederich Miescher adlı bir Alman biyokimyacı tarafından gözlemlendi. Fakat uzun yıllar araştırmacılar bu molekülün önemini anlamadılar. 1953 yılına kadar, James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin, biyolojik bilgi taşıyabileceklerini fark ettikleri DNA'nın yapısını çiftli sarmal (heliks) şeklinde bulmuşlardı.

Watson, Crick ve Wilkins 1962'de "Nükleik asitlerin moleküler yapısı ve canlılardaki bilgi aktarımı için önemi ile ilgili keşiflerinden dolayı" Tıpta Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Çalışması araştırmanın ayrılmaz bir parçası olmasına rağmen, Franklin ödüle dahil edilmedi.

Daha sonra RNA'nın keşfi ve yapısının ortaya konmasıyla hücre genetiği ile ilgili çalışmalar hız kazandı. Aslında tarihsel olarak baktığımızda DNA ile ilgili bilgilerimiz epey yenidir. Bu nedenle genetik bilimi çok yeni bir bilimdir.

DNA'nın Özellikleri

DNA'nın özellikleri maddeler halinde şöyle sıralanabilir:

  • DNA hücrenin yönetici molekülüdür.
  • DNA ile genetik bilgi yeni nesillere aktarılır.
  • DNA çift zincirlidir. İki zincir heliks şeklinde bir sarmal yapı oluşturmuştur.
  • DNA'ya has şeker 5 karbonlı deoksirinoz şekeridir.
  • DNA'nın özel bazı timin bazıdır. Timin RNA'da bulunmaz.
  • DNA'yı oluşturan basamaklardan her birine nükleotit denir.
  • Bir nükleotit fosfat, azotlu baz ve şeker içerir. Dolayısıyla bunların sayısı eşit olacaktır.
  • DNA bazları pürin ve pirimidin olarak ikiye ayrılır. Pürin ve pirimidin baz sayısı eşittir. Adenin ile guanin pürin, guanin ile sitozin ise pirimidin bazlarıdır.
  • DNA'da adenin karşısına timin, guanin karşısına sitozin gelir.
  • DNA zincirleri bazlar arasındaki zayıf hidrojen bağlarıyla bir arada tutulurlar.
  • DNA'nın üzerinde gen adı verilen anlamlı kod parçaları bulunur. Bu kodlarla protein sentezlenir.
  • RNA molekülü de DNA'dan sentezlenir.
  • DNA'da nükleotit dizilimi genetik çeşitliliği meydana getirir.

Ayrıca DNA'nın kimyasal yapısı adlı yazıyı okuyabilirsiniz.


Etiketler:
  • biyoloji    
  • Yorumlar
    Yorum Yap