Biyokimya Textbook

Nükleik Asitler

Giriş

Canlıların yaşamını özgün kılan genetik bilgilerin saklanmasını  ve sonraki nesillere eksiksiz aktarılmasını sağlayan molekül deoksiribonükleik asit; DNA'dır (bazı virüslerde ribonükleikasit; RNA). insanda bir hücrenin kromozomlarında yaklaşık 2 m uzunluğunda DNA ve bu DNA üzerinde organizmadaki proteinlerin sentezlenmesini sağlayan yaklaşık 30.000 gen yer alır.

DNA üzerinde kodlanmış genetik bilginin ana hücreden yavru hücrelere geçişi replikasyon işlemi ile olmaktadır. DNA'daki bilginin proteinlere dönüşümü ise, DNA'da kodlanmış bilginin önce transkripsiyonla haberci RNA'ya (mRNA) aktarılması, ardından da mRNA'daki şifrenin çözülerek sentezlenecek proteinin aminoasit dizisine çevrilmesi (translasyon) ile gerçekleşir. Bu aşamada mRNA'da kodlanmış baz dizisi ile proteinin amino asit dizisi arasında moleküler bağlantıyı sağlayan tRNA (transfer RNA) ve protein sentezinin gerçekleştiği ribozomların bir parçası olan rRNA (ribizomal RNA) da görev alır. DNA'dan önce RNA'ya sonra da proteinlere doğru olan bu genetik bilgi akışına santral dogma denilmektedir.

                                                     Santral Dogma

Nülkleik asitlerin biyokimyasal yapısı hakkındaki ilk çalışmalar 1869 yılında Miescher tarafında yaralardaki iltihap hücrelerinden proteinlerle birlikte asidik bir molekülün de ayrıştırılmasıyla başlanmış ve bu moleküle önce nüklein, ilerleyen yıllarda nükleik asit denilmiştir. 1920'lerin sonlarında Griffith tarafından başlatılan ve 1940'larda Avery ve arkadaşları tarafından sürdürülen çalışmalar, genetik bilginin DNA tarafından taşındığını ortaya koyan ilk çalışma olmuştur. Bur araştırıcılar kapsül karakteri nedeniyle hastalık yapan bir bakteriden elde ettikleri maddeyi, aynı bakterinin hastalık yapmayan tipi ile aynı deney ortamında bulundurduklarında bu tipin de sonraki nesillere aktarılan hastalık yapabilme özelliği kazandığını ve bu maddenin lipitler, karbonhidratlar ve proteinler dışında bir madde olduğunu ortaya koymuşlardır. Nükleik asitler üzerindeki çalışmalar özellikle son 10-15 yılda hızla ilerleyerek insan genomunun tamamının belirlenmesi aşamalarına gelmiştir. Önümüzdeki yıllar birçok kalıtsal hastalığın ve kanser türünün nedenlerinin, tedavisinin ve önlenmesinin genetik düzeylerde başarılacağı yıllar olacaktır.

Bu bölümde ökaryotlarla birlikte prokaryotlarla ilgili bazı bilgiler de verilmektedir. İnsan sağlığını yakından ilgilendiren bakteri ve virüslerin prokaryot oluşu, diğer taraftan araştırmaların büyük ölçüde prokaryotlarda yürütülmesi, gelişmiş canlılar kadar prokaryotların da genetik yapısının bilinmesini zorunlu hale getirmektedir.