Bir DNA molekülünün ağırlığı içerdiği baz çift sayısıyla doğru orantılıdır. Nükleik asitler uzun ve dallanmamış moleküllerdir. Çaplarının dar olmasına karşılık boyları çok uzundur. Örneğin 3000 baz çifti (3kb) taşıyan bir DNA parçasının boyu 1 µm dir. Bilindiği gibi DNA’nın çapı 2 nm dir.
Organizmaların yapısı karmaşıklaştıkça içerdikleri genetik materyalin kitlesi genellikle artış gösterir. Bunun temel nedeni, basitten gelişmiş canlılara doğru gidildikçe gen sayısının artmasıdır. Örneğin, SV40 virüsünün 5.2 x 103 baz çiftinden ibaret genomunda sadece 5 – 10 gen bulunur. E. coli genomunda ise yaklaşık 4 x 106 baz çifti vardır. Eğer E. coli’de bir genin ortalama 1000 baz çifti içerdiğini var sayarsak, bu bakteride yaklaşık 4000 gen bulunması gerekir.
DNA moleküllerinin moleküler ağırlıklarını klasik kimyasal metodlarla tam olarak belirlemek oldukça güçtür. DNA moleküllerinin ağırlıklarının ölçülmesinde en çok kullanılan yöntemler şunlardır; • viskozitenin ölçümü • sedimantasyon oranı • otoradyografi • elektron mikroskobu
Nükleotidlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur. Bazların konumları sarmalın eksenine dik durumdadır. Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki uzaklık 3.4 Å dür. Ayrıca her baz çifti komşusuna göre 36º’lik açı yapacak şekilde yerleşmiştir. Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360º’lik tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönümün boyu 34 Å dür
İlk aşamada çift sarmalın (mavi) bir kısmı helikaz tarafından açılır. Sonra DNA polimeraz (yeşil) enzimi DNA ipliklerinden birine bağlanır, onu şablon olarak kullanarak öncü ipliği sentezlemeye başlar. DNA sentezleme işlemi yeni üretilen iplik için her zaman 5' ucundan 3' ucuna doğru olmalıdır. İkinci bir DNA polimeraz enzimi DNA sarmalı açıldıkça diğer şablon DNA ipliğine bağlanır, ve sentezlemedeki yönün öneminden dolayı Okazaki parçacıkları denilen kesintili polinükleotid (çok nükleotidli) iplikçikler üretir. Diğer bir enzim de (DNA ligaz - pembe) daha sonra bu parçacıkları birbirine ekleyerek döşeme ipliği oluşturur.DNA çoğalması, DNA ikileşmesi ya da DNA sentezi, hücre bölünmesi öncesinde çift sarmallı DNA'nın kopyalanması işlemidir. Kopyalanan yeni DNA iplikleri hemen hemen tamamen aynıdır, ancak zaman zaman çoğalmadaki hatalar nedeniyle kopyalama mükemmel olmaz (bkz. mutasyon), ve sonuçtaki her iki sarmal da bir eski ve bir yeni iplikten oluşur. Buna yarı korunumlu çoğalma denir. DNA'nın çoğalması işlemi üç aşamadan oluşur: başlatma, ikileşme ve sonlandırma.
Aşamalar
Başlatma
Başlatma alamasında çeşitli faktörler ikileşme merkezi'ne toplanırlar. İkileşme merkezinde DNA açılır, kısmen açılan iplikler bir "ikileşme baloncuğu" oluştururlar, her iki uçta da birer ikileşme çatalı bulunur. Her enzim grubu merkezden uzaklaşarak çalışır ve ilerledikçe DNA ipliklerini açıp yeni iplik sentezler.
Bu aşamada rol alan enzimlere topluca "çoğalma öncesi kompleksi" denir. Bunlar:
Helikaz: DNA'yı açar.
Primaz: DNA çoğalması için gereken RNA "astar" iplikçiklerini sentezler.
DNA haloenzim: Asıl çoğalma işlemini gerçekleştiren enzimler topluluğudur.
İkileşme
Helikaz DNA'yı açtıktan sonra tek ipliğe bağlanan protein DNA ipliklerini yerinde tutar; RNA primaz DNA'daki başlatma yerine bağlanır. Burada hatırlanması gereken en önemli primaz-polimeraz farkı, DNA polimerazın sadece var olan bir ipliği devam ettirebilirken RNA primazın sıfırdan yeni bir iplik oluşturabilmesidir. Bu yüzden önce RNA primaz küçük bir iplikçik sentezler, DNA polimeraz bu iplikçiği şablon DNA'ya göre yeni nükleotidler ekleyerek uzatır.
İkileşmenin başında DNA polimeraz adındaki enzim RNA primaza bağlanır. DNA polimeraz yeni DNA sentezini (yeni iplikte) sadece 5’ ucundan 3’ ucuna doğru yapabilir. Bu yüzden DNA polimeraz şablon ipliklerden sadece birinde kesintisiz ilerleyebilir. Bu şablon ipliğe (3’ ucundan 5’ ucuna ilerleyen) "öncü iplik" denir. Karşısındaki (5’ ucundan 3’ ucuna ilerleyen) iplik de "döşeme iplik" olarak adlandırılır.
Döşeme ipliğindeki DNA çoğalması kesintisiz olmadığı için helikaz DNA'yı açtıkça yeni bir DNA polimeraz enzimi eklenir. Sonuçta yeni DNA ipliği parçalı olarak üretilir, bu parçalara Okazaki parçacıkları denir. DNA ligaz adındaki diğer bir enzim de bu parçacıkları birleştirmek için kullanılır.
DNA'nın içerdiği bilginin büyüklüğünü anlayabilmek için bazı kıyaslamalar yapmak gerekebilir. DNA; A, T, G ve C harfleri ile sembolize edilen dört ayrı nükleotidden oluşur ve bu harflerin yanyana dizilmeleri ile o canlıyla ilgili bilgiler şifrelenmiş olur. DNA'yı bu özelliği ile çok büyük bir kütüphaneye benzetebiliriz. Nitekim eğer insanın tek bir DNA'sındaki bilgiler bir kitap halinde yazılmış olsa idi, yaklaşık 500'er sayfalık 900 ciltten oluşan dev bir kütüphane oluşurdu.
[ DNA, içinde canlı ile ilgili her türlü bilginin bulunduğu bir bilgi bankasıdır. Dış görünüşten, iç organların yapısına kadar herşey DNA'da şifrelenmiştir ]
Evrimci bilim adamı Dr. Mahlon B. Hoagland, "Hayatın Kökleri" isimli kitabında canlıları oluşturmak için ne kadar bilgi gerektiği konusuyla ilgili olarak şu örnekleri vermiştir:
Bir bakteri, canlıların en basitlerindendir ve 2000 civarında geni vardır. Her gen 100 civarında harf içerir. Buna göre bir bakterinin DNA'sı en az iki milyon harf uzunluğunda olmalıdır.
İnsanın bakteriden 500 kat fazla geni vardır. Öyleyse DNA en azından 1 milyar harf uzunluğundadır.
Bir bakterinin DNA'sı bu hesaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20 ortalama uzunlukta romana, insanınki ise bu romanlardan 10.000 tanesine eşittir! Mahlon B. Hoagland, Hayatın Kökleri, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, 1993, s.25
RİBONÜKLEİKASİT(RNA)
• Tek zincirlidir.
• Riboz şekeri bulunur.
• Nükleotitleri A,U,G,S’dir.
• Kendini eşleyemez.DNA’dan sentezlenir.
• Mitekondri,kloroplast,çekirdek ve sitoplazmada bulunabilir.
• 3 çeşittir ve hepsi de protein sentezinde görevlidir.Hepsi de çekirdekte üretilir ve hepsi de tekrar tekrar kullanılabilir.
• Riboz şekeri bulunduran Adenin nükleotidi RNA’dan başka ATP,NAD,NADP ve FAD gibi moleküllerinde bulunur.
• Bazı virüslerde sadece RNA bulunduğu için bunlarda RNA kalıtsal görevi üstlenmiştir,yani kendini eşleyebilir.
• RNA’nın yapısında protein yoktur.
• RNA’ların DNA üzerinden sentezine transkripsiyon (yazılma) denir.
• Bu olay DNA’nın tek zincirinden olur.
• Bu olayda görevli enzim RNA polimeraz enzimidir.
• RNA’ya şifre veren DNA parçasına gen denir.(Şekil-2)
A) mRNA (Elçi RNA = Mesajcı RNA)
• DNA’dan aldığı bilgiyi ribozoma taşır.
• Ribozom birimlerini aktifleştirir ve protein sentezine kalıplık yapar.
• Her protein çeşidi için ayrı bir mRNA sentezlenir.
• Bir mRNA aynı proteinin sentezinde çok defa kullanılabilir.
• Yeterli protein sentezlendikten sonra mRNA yıkılır.
• mRNA düz bir zincir biçiminde olup hücredeki RNA’ların en az oranda bulunanıdır.
• mRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna kodon denir.
• Her kodon bir tRNA ve bir aminoasiti belirler.
• 4.4.4=64 çeşit kodon vardır.Bunlardan biri başlama kodonu (AUG);üç tanesi de (UAG-UGA-UAA) bitiş kodonudur.Bitiş kodonlarının aminoasiti yoktur.
B) tRNA (Taşıyıcı RNA)
• Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA’ daki şifreye göre ribozoma götürür.
• tRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna antikodon denir.Maksimum 64 çeşit antikodon olması
gerekirken 61 çeşit antikodon vardır.Bunun sebebi ise bitiş kodonlarının aminoasitlerinin
olmamasıdır.
• Düz zincirli değildir.Belli bölgelerinde çiftler oluşmuştur.
C) rRNA (Ribozomal RNA)
• Proteinlerle birlikte ribozomun yapısını oluşturur.
• Düz zincirlidir.
• Hücredeki RNA’ların çoğu rRNA’dır.
Kromozom uçlarının ‘kapakları’ olarak betimlenen ve tekrarlayan DNA dizilerinden oluşan telomerlere uzun süredir atfedilen görev, üstünde yer aldıkları ‘önemli’ DNA’yı yıpranmaya karşı korumak oldu. Görevlerinin bununla kalmadığıysa yeni bir çalışmayla ortaya çıkmış bulunuyor. Buna göre telomerlerin bir başka görevi de RNA kodlamak.
Kromozomlar her kopyalandığında, uçlarında bulunan DNA’nın bir bölümünü kaybederler. Telomerler kendi uzunluklarından fedakarlık ederek, RNA ve protein kodlanmasıyla ilgili önemli genetik bilginin yok olmasına karşı tampon görevi görürler. Bunun anlamı, hücre yaşlandıkça telomerlerin kısalması. Bazı kanser hücrelerinin, telomerlerini uzun tutarak ölüme karşı koydukları biliniyor. Bu süreçten sorumlu proteinlereyse, gelecek kanser tedavi uygulamalarının olası hedefleri gözüyle bakılmakta. Bilinen herhangi bir gen içermeyen telomerlerin, olsa olsa gen dizginleyici, yani yakındaki DNA’nın RNA üretmesini engelleyici bir etkileri olabileceği düşünülüyor. Yeni çalışmadaysa İsviçre Deneysel Kanser Araştırmaları Enstitüsü ve İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, RNA bozulma sürecinde rol oynayan bir protein üzerinde çalışırken, proteinin telomerlerle ilişkili olduğunu farketmiş ve bölgede ilgili RNA’yı da bulmuşlar. Şimdilik bu RNA’nın işlevi bilinmiyor; ancak telomer kısaldıkça RNA düzeylerinin de artmasına bağlı olarak, RNA’nın telomer uzunluğunun düzenlenmesinde rol oynuyor olabileceği tahmin ediliyor.
Genetik olayların hücrede moleküler düzeydeki temeli genetik materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapı ve özelliklerine dayanır. Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit DNA ve ribonükleik asit RNA temelde aynı yapısal özelliklere sahiptir.
Genler, DNA‘daki bazı kimyasal dizilimler olan nükleotidlerden meydana gelmiştir. Çoğunluk kromozomların içersinde bulunurlar. Ayrıca DNA molekülü prokaryotlarda (Bakteriler) kromozom dışı genetik sistem, olan plazmidlerde, Ökaryotik hücrelerde genetik materyalin kromozomlar (Nukleus) dışında temel olarak (hayvan ve bitkilerde) mitokondri ve (sadece bitkilerde ve alglerde) kloroplastlarda bulunduğu bilinmektedir.
1953 yılında Watson ve Crick DNA molekülünün kendine has özelliklere sahip bir çift sarmal yapı halinde bulunduğunu ileri sürdüler. Bu araştırıcıların önerdikleri DNA yapısı o tarihlerde başka araştırıcılar tarafından ortaya konulan DNA ya ilişkin önemli bulgulara dayanmaktadır. Bunlardan biri, Wilkins ve Franklin tarafından, izole edilmiş DNA fibrillerinin X-ray ışınlarını kırma özelliklerinin açıklanmasıdır. Elde edilen X ışını fotoğrafları, DNA nın zincirlerindeki bazların diziliş sırasına bağlı olmaksızın, çok düzenli biçimde dönümler yapan bir molekül olduğunu göstermektedir. Ayrıca TMV (tütün Mozaik Virusu) üzerinde yapılan çalışmalar da DNA ile ilgili çalışmalarda ışık tutmuştur.
Bir başka önemli bulguda Chargaff tarafından saptanmıştır. Herhangi bir türe ait DNA nın nükleotidlerine parçalandığında serbest kalan nukleotidlerde adenin miktarının timine, guanin miktarının da sitozine daima eşit olduğunun saptanmasıdır.. Yani Chargaff kuralı‘na göre doğal DNA moleküllerinde adeninin timine veya guaninin sitozine oranı daima 1’e eşittir. (A/T=1 ve G/C=1).
İşte Watson ve Crick bu bulguları değerlendirerek böyle özelliklere sahip DNA makro molekülünün sekonder yapısına ait bir model geliştirdiler. Bu modele göre, bir çok sorunun açıklanması yapılabildiğinden dolayı 1962 yılında bu iki bilim adamına Nobel Ödülü verildi.
Bu modele göre;
DNA molekülü, heliks (=sarmal) şeklinde kıvrılmış, iki kollu merdiven şeklindedir. Kollarını, yani merdivenin kenarlarını, şeker (deoksiriboz) ve fosfat molekülleri meydana getirir. Deoksiriboz ile fosfat grupları ester bağlarıyla birbirlerine bağlanmıştır. İki kolun arasındaki merdiven basamaklarında gelişigüzel bir sıralanma yoktur; her zaman Guanin (G), Sitozin’in (C ya da S); Adenin (A), Timin’in (T) karşısına gelir. Hem pürin (yani adenin ve guanin) ile pirimidin (yani sitozin ile timin) arasındaki hidrojen bağları, hemde diğer bağlar, meydana gelen heliksin düzgün olmasını sağlar. Pürin ve pirimidin bazları, yandaki şekerlere (Riboz), glikozidik bağlarla bağlanmıştır. Baz, şeker ve fosfat kombinasyonu, çekirdek asitlerinin temel birimleri olan nükleotidleri meydana getirmiştir. Dört çeşit nükleotid vardır. Bunlar taşıdıkları bazlara göre isimlendirilirler (Adenin, Guanin, Sitozin,Timin).
DNA molekülü kendini oluşturan nukleotidlerin sayısına bağlı olarak, büyüklüğü türden türe değişen, uzun zincir şeklinde bir yapı gösterir. İnsanda bu zincirin uzunluğu açıldığında 2 metreye kadar varabilir. Bütün halinde eldesi zincirin hassas ve kırılgan yapısından ötürü çok güçtür.
İki polinükleotid zincirin şeker fosfat omurgaları, ortak bir eksen çevresinde eşit çaplı ve sağ yöne doğru dönümler meydana getirir. Nükleotidlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur. Bazların konumları sarmalın eksenine 90 derece açı yapacak şekilde konumlanmıştır. Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki uzaklık 3,4A dür. Ayrıca her baz çifti komşusuna 36 derecelik açı yapacak şekilde yerleşmiştir. Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360 derecelik tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönümün boyu 34A dür.
İki polinükleotid zincirdeki nukleotidler karşılıklı olarak birbirlerine hidrojen bagları ile bağlanmıştır. Bu bağ fosfor bağları kadar kuvvetli olmadığı için pH değişikliği, sıcaklık basınç gibi faktörlerde kolaylıkla birbirlerinden ayrılabilmektedir. DNA nın kendi kopyasını yapması ve gen anlatımı, nukleotidler arasındaki hidrojen bağlarının ayrılması ile gerçekleşmektedir.
Nükleotidler birbirlerine fosfat bağlarıyla bağlanarak, şeker ve fosfat kısımlarının birbirlerini izlediği serilerden oluşan bir omurgaya sahip uzun ve dallanmış polinükleotid zincirlerini meydana getirmiştir. Kovalent ester bağları veya fosfodiester bağları olarak da bilinen bu bağlar son derece kuvvetlidir. Fosfodiester bağlarının varlığı DNA molekülünün tek zincirli yapı halinde iken bile dayanıklı ve stabil yapıda olmasını sağlar. Genetik mühendisliğinin hedeflerinden biri olan klonlama çalışmaları, doğal yolla gerçekleşmesi mümkün olmayan kovalent bağ kırılmalarını gerçekleştirerek yeni türler oluşturma çabalarını içerir.
Nukleotidlerin yapısı bazik olmasına karşın oımurgadaki PO4(fosforik asit) grubunun varlığı polinükleotid zincirlerin asit özellikte olmalarına yol açar ve nükleik asit terimi de bu özellikten kaynaklanır.
Hidrojen bağları daima bir pürin(A,G) ile bir pirimidin (T,C) bazı arasından meydana gelir. A-T baz çiftinde 2 hidrojen bağı, G-C baz çiftleri arasında ise 3 hidrojen bağı bulunmaktadır. Hidrojen bağlarının özelleşmesi; anahtar kilit modelinini andıran, uygun nukleotid moleküllerinin karşılıklı gelerek birbirlerine yine uygun sayıda hidrojen bağları ile bağlanmasını sağlar. Böylece zincirin bir kolunda bulunan nukleotidlerin dizilişi,karşı kolda bulunan nukleotidlerin dizilişini bir çeşit dikte ve kontrol eder. Tesadüfe bırakmayan bir titizlikle molekül yapısı oluşturulur ve kontrol edilir.
DNA molekülünün en önemli özellik iki polinükleotid zincirin birbirinin tamamlayıcısı olmasıdır. Pozitif (+) ve negatif (–) iki polinukleotid zincirlerinin tamamlayıcılık özelliği,genetik materyalin işlevlerini doğru biçimde nasıl yapabildiğinin açıklanması açısından DNA’nın en önemli temel özelliklerinin başında gelir.
DNA çift sarmalının dikkate değer ve önemli bir özelliği, molekülü oluşturan zincirlerin birbirlerinden kolaylıkla ayrılabilmesi ve yeniden birleşebilmesidir. Protein sentezi ve Dna replikasyonu (kendi kopyasını oluşturması) bu özellik sayesinde meydana gelebilir. DNA’nın iki zinciri, birbirine sadece H bağları ve hidrofobik etkileşimlerle bağlı olmaları nedeni ile, nükleotidleri arasındaki kovalent bağlardaki herhangi bir kopma olmaksızın çözülebilir (denatürasyon). Aynı şekilde çözülmüş molekülün zincirleri tamamlayıcı bazları arasında H bağlarının oluşumu ile birleşip sarmal yapıyı yeniden oluşturabilir (renatürasyon).
Nükleotidler arasındaki fosfor bağlarının kopması nedeniyle nükleotidlerin yerine başka nukleotid veya nukleotid dizisinin geçmesi mutasyonlara yol açar.Bu mutasyonların tek zincirli RNA molekülünde oluşma olasılığı çift zincirli DNA molekülüne göre daha fazladır.Mutasyonların neticeleri ölümcül olabilir. Evrimsel gelişim içinde mutasyonların menfi yada müspet etkileri gözardı edilemeyecek noktadadır. Günümüzde viral hastalıkların başında gelen AIDS’in önüne geçilememesinin en geçerli nedeni genomu tek zincirli RNA olan virusun sürekli mutasyonlar geçirerek kendini sürekli yenilemesi gösterilebilir.
DNA MODELİNİN İCADI İçinde bulunduğumuz yüzyılın en önemli biyolojik buluşu beklendiği üzere bir bilim adamı ekibi tarafından tertemiz bir labaratuarda değil, Cambridge Üniversitesi'ndeki mütevazi odasında atak genç, Amerikalı araştırmacı 26 yaşındaki James Dewey Watson tarafından gerçekleştirildi.
Watson ve 37 yaşındaki arkadaşı İngiliz Kimyacı Francis H.C. Crick'in biyologlarca deoksiribo nükleik asit ya da DNA olarak bilinen olağanüstü bileşiğin yapısını ortaya çıkarma çabaları hep sonuçsuz kalıyordu. 1867'de keşfinden beri DNA'nın her canlının her hücre çekirdeğindeki uzun aşırı ince iplikler şeklinde bulunduğu görülmüştü. DNA'nın vücudumuzun her hücre merkezinde 2 metre sarılmış uzunlukta bulunması şaşırtıcı. DNA altı "yapı taşı''ndan ibarettir. Fosfor, oksijen ve fosforlu bir madde (Fosfat); adlı bir tür şeker, ve nükleik asit bezleri olarak tanına 4 azot bileşiği Watson ve Crick bu yapıtaşlarının görünüşte kendi çoğaltma yeteneği olan bir maddenin temel parçaları olduğunu biliyorlardı.
DNA'nın kendini çoğaltma yeteneği olayları bölünme ve korunması şeklindeki hayati olayları kontrol eder. Hücrenin çoğalma ve bölünme özelliği canlı yaratıkları cansız maddeden ayıran temel etkenlerden biridir. Ve bu nedenle DNA yaşamın temeli sayılmaktadır. Watson ve Cirick'e göre DNA'nın çalışma prensibi bu büleşiğinm yapısı yoluyla en iyi biçimde anlaşılabilecekti. Yıllarca süren ümitsiz çabalardan sonra iki arkadaş 1953 ilkbaharında her biri faklı biçimdeki 6 tamel DNA yapıtaşından birini gösteren el büyüklüğünde saç parçaları kestiler. Daha sonra kimyasal bağların yerine geçen hareketli ek yerleri kullanmak suretiyle parçalar çeşitli şekillerde yapıştırıldı. Aylarca süren çabaları sonuç vermeyince iki arkadaş vazgeçmeye karar verdiler.
Bir gece yarısı Watson helisel bir merdiven rüyası gördü. Ertesi sabah Crick'e rüyasını anlattı. 3 gün ve gece sürekli çalışmadan sonra iki bilimadamı 1920'lerde sanat dünyasını altüst eden kübist heykellerden birine benzeyen tuhaf bir model yaptılar bu günümüzdeki çift helisin ilk modeliydi. Yapılan buluşun devrim niteliğindeki sonuçları iki bilimadamını 1962'de Nobel ödülünü kazandırdığında DNA'nın 3 harfi dünyanın tanınmış kısaltmalarından biri olmak üzereydi...
DNA ne işe yarıyor? Kendi ekseninde dönen ve iplerle bağlanan bir asma merdiveni andıran DNA sarmalında anne ve babadan alınan 23′er kromozom bulunuyor. Kromozomların taşıdığı yaklaşık 100 bin gen, DNA sarmalının üzerinde yer alıyor. Genler DNA’nın küçük bir bölümünü oluşturuyor.
tRNA'lar da ribonukleotidlerin polimerize olması ile meydana gelmiş, çok kıvrımlar gösteren ve tek zincirli yapıya sahip bir RNA çeşididir. tRNA'lar yonca yaprağına benzeyen üç boyutlu yapılarında yer yer çift sarmallı bir durum göstermektedir. Zincirde yer alan ribonukleotid sayısı 70 ile 99 arasında, molekül ağırlığı ise 23.000 ile30.000 dalton arasında değişmektedir. Doğada yer alan 20 aminoasitin her biri için en az bir tRNA molekülü bulunmaktadır. tRNA'lar adaptörlük görevi yaparak bir uçlarına bağladıkları amino asiti, ribozoma tutunmuş mRNA'nın taşıdığı kodono göre polipeptid zincirine dizerler. tRNA'lar üç bazdan meydana gelen antikodon adı verilen uçları ile yine mRNA üzerinde bulunan ve kodon adı verilen bölgeye geçici bağlanarak amino asitlerin mRNA üzerindeki şifreye göre doğru bir şekilde dizilmelerini temin etmektedir.
Ribozom iki altbirimden oluşur, bunların herbiri rRNA ve proteinlerden meydana gelir. Mesajcı RNA (mRNA)'nın ribozom tarafından çevirisi sırasında mRNA bu iki altbirim arasında yer alır. Küçük altbirime iki tRNA bağlıdır, bunlardan birine uzamakta olan peptid zinciri bağlıdır, öbürüne ise bu zincirin ucuna eklenecek olan bir amino asit. Ribozom bu amino asidin peptid zincirine eklenme tepkimesini katalizler.
DNA'nın replikasyonu DNA'nın kendini eşlemesidir yani bir DNA molekülünden iki DNA molekülü oluşmasıdır.Bir hücre replikasyon geçirip DNA miktarını iki katına çıkaramazsa bölünemez.Bu kural bakteriler ve virüsler için de geçerlidir.
DNA'nın kendini eşlemesinde üç farklı replikasyon teorisi öne sürülmüştür. Bunlar;KonservatifSemikonservatif ve Dispersif replikasyon teorileridir.Konservatif teoriye göre yeni DNA molekülünde ana DNA molekülünden hiçbir parça bulunmaz. Semikonservatif teoride yeni DNA molekülünün bir ipliği eski DNA molekülüne aitken diğeri yeni senaaalenmiştir.Dispersif teoriye göre ise yeni DNA molekülünde hem ana DNA molekülünün parçaları hemde yeni senaaalenen parçalar bir mozaik halinde bulunurlar.
SEMİKONSERVATİF DNA REPLİKASYONU
Replikasyonun gerçekleşebilmesi için;
* Kalıp DNA
* Deoksinükleosittrifosfatlar
* Mg+2
* Replikasyon enzimleri gereklidir.
Kalıp DNA;oluşacak yeni DNA molekülününanlamlı şifre taşıyabilmesi için gereklidir.
Deoksinükleosittrifosfatlar;oluşacak yeni DNA molekülünün yapıtaşlarıdırlar.Deoksinükleositdifosfat ve deoksinükleositmonofosfatlar polimerize olamazlar
Mg+2;DNA polimeraz ve primaz enzimlerinin kofaktörüdür.Hücrede Mg olmazsa bu enzimler inaktiftir.
1- Bilindiği gibi genler ,bir organizmanın özelliklerini belirleyen kimyasal bilgiyi taşır.
2- Genler değiştirilerek bir organizmaya istenilen özellikler kazandırılabilir. 3- Genetik mühendisliği , bilimadamlarının genleri bir organizmadan alıp diğerine aktarmalarına imkan veren bir teknolojidir. 4- Bu teknoloji ; nükleik asit hibridizasyonu , rekombinant DNA , PCR , hücre kültürü ve monoklonal antikor tekniklerini içerir . 5- Bunlardan en başarılı ve yaygın olanrekombinant DNA tekniği ; restriksiyon enzimlerini kullanarak “gene splicing” de denilen DNA’nın istenilen bölgesinin kesilip çıkarılması ve kesilen parçanın ligaz enzimi kullanılarak “vektör” adı verilen taşıyıcı bakterinin plazmidine yapıştırılması işlemlerini içerir. Daha sonra plasmid bakteri içine yerleştirilerek rekombinant DNA’nın normal hücresel aktivitesine devam etmesi sağlanır. 6- Bugün genetik mühendisliğinin bitki ve hayvanlarda uygulanmasıyla daha iyi ve sağlıklı yiyecekler, daha güvenli temiz bir çevre ve sağlık alanındaki gelişmeler insanlara sunulmuştur.
Kafatası beyni çevreleyen ve son derece güçlü bir koruma sağlayan kemikten bir zırhtır. 8 ayrı kemiğin birleşmesiyle oluşmuştur. Daha önce vücuttaki kemiklerin bulundukları yere ve işlevlerine göre farklı özelliklerde olabileceklerinden bahsetmiştik. Kafatasında da kendine özgü bir tasarım söz konusudur. Kemiklerin birleşim noktaları diğer kemiklerden daha farklı olarak girintili çıkıntılı bir yapıya sahiptir. Çünkü kafatası kemiklerinin birleşim noktaları birbirlerine oturabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Yetişkin bir insanda oldukça sert ve güçlü bir yapıya sahip olan kafatası, yeni doğmuş bir bebekte bambaşka bir yapıya sahip olarak karşımıza çıkmaktadır. Anne karnından çıkan bir bebeğin kafatası henüz kemik halini almamış, yumuşak bir yapıdadır. Ayrıca kafatasını oluşturan 8 kemik birbirlerine tam oturmamıştır. Kemiklerin birleşim noktaları arasında boşluklar vardır. İlk bakışta bebeğin sağlığı açısından bir dezavantaj gibi görünen bu durum, aslında doğum sırasında bebeğin hayatını kurtaran önemli bir özelliktir. Eğer kafatası tam olarak kemiksi sert bir yapıda olsaydı ve arada boşluklar olmasaydı, doğum anında bebeğin kafasının ezilme ihtimali çok yüksek olacaktı. Fakat bebeklerde kafatası kemiklerini oluşturan kıkırdaksı yumuşak yapıdan dolayı kemikler bir esneklik kazanarak, eğilme ve bükülme özelliği taşımaktadırlar. Ancak sadece esneme tabii ki yetersizdir. Kafatasının esneyebilmesi için bir de alana ihtiyaç vardır. İşte bu alan da doğum sırasında henüz tam olarak kapanmamış olan kafatası aralığıdır. Kafatası kemikleri sıkışarak aradaki bu boşluğu doldurur hatta birbirlerinin üzerine doğru çıkarlar ve kafanın hacmi küçülür. Böylece bebek, baş hacminin yarısı kadar olan doğum kanalından geçerek sağlıklı doğar.
Ya bunlardan biri olmasaydı? Mesela kafatası kemikleri yine esnek olsaydı da arada boşluk olmasaydı ya da tam tersi olsaydı, yani kemiklerin arasında boşluk olsaydı, ancak kemikler esnek olmasaydı. Her iki durumda da bebeğin beyni büyük hasar görürdü. Yani doğum anında bu iki özelliğin de birarada bulunması şarttır. Fakat burada unutulmaması gereken çok önemli bir detay daha vardır: Anne vücudundaki leğen kemikleri.
Hamile kadınlarda leğen kemikleri, hamileliğin son aylarına doğru gevşer ve birbirlerinden biraz ayrılır. Bu son derece önemli bir ayrıntıdır, çünkü bu gevşeme sayesinde bebek, başı ezilmeden doğabilir.İnsan vücudundaki her özellik insanın sağlığını korumak ve zarar görmesini engellemek için tasarlanmıştır.
Kayaç, bir ya da daha fazla mineralin bir araya gelmesiyle oluşmuş bütündür.
Doğada 45 tür kayaç bulunur. Bunlar Tortul, Magmatik ve Metamorfik kayaçlardır. Magmatik kayaç yerin derinliklerinde bulunan çeşitli elementlerce zengin eriyik olan magmanın derinlerde ya da yüzeyde katılaşması sonucu oluşur. Metamorfik kayaçlar var olan magmatik ya da tortul kayacın yüksek sıcaklık ve basınç altında değişime uğraması sonucu oluşur. Tortul kayaçlar ise magmatik, metamorfik ya da tortul kayaçların ayrışması, aşınması ve bir çökelme havzasında birikmesi ve ardından taşlaşması sonucu oluşur. Magmatik ve metamorfik kayaçlar tüm yer yuvarının yüzde 95'ini meydana getirmesine karşın yer kabuğunun sadece yüzde 25'lik kısmını oluşturur.
Kayaçlar sürekli döngü halindedir. Bir magmatik kayaç sıcaklık ve/veya basınç altında metamorfik kayaca, metamorfik bir kayaç sıcaklıkla eriyerek magmaya ardından da magmatik kayaca, hem magmatik kayaç hem de metamorfik kayaç ayrışarak tortul kayaca dönüşür. Buna kayaç döngüsü adı verilir.
Kayaçlar oluşumları sırasındaki doğal ortamı yansıtan belgelerdir. Yer kabuğunun jeolojik gelişmesinin izleri kayaç üzerinde izlenmiştir. Bu nedenle onlar yer kabuğunun doğal belgeleri sayılır.
Bugün yeryüzünde hüküm süren fiziksel olaylar, akarsuların aşındırma ve taşıma etkileri, çöllerin ve denizlerin değişik bölgelerinde farklı tortulların çökertilmesi, yeryüzünün değişik iklim kuşaklarının bulunması gibi jeolojik olayla bütün yer tarihi boyunca hep aynı şekilde, aynı düzende oluşmuştur. Yani eski jeolojik devirlere ait kayaçların oluşumu bugün yeryüzünde hüküm süren fiziksel olayların ışığı altında yorumlanabilir. Böylece kayaçlar oluşumu sırasında mevcut olan doğal ortamı aynen yansıtırlar.
Şişmanlığın aksi olan bu hal şişmanlık kadar sık görülmez. Hipofiz bezinin başka bir hastalığın da,hasta çok büyük miktarlarda yediği halde en ufak bir yağ depolaması yapamaz. Bunun ileri şekillerinde, örneğin Simmonds hastalığında, zayıflama ölümle sonlanır.Yine tiroid hormonunun fazla imal edildiği hallerde insan çok fazla yediği halde şişmanlayamaz.
Cinsiyet bezleri ve şişmanlık
Kadında tedavi maksadı ile yumurtalıkların (överlerin) çıkarılması halinde yağ depolanması artar. Bu bilhassa kalçalarda göbekte ve memelerde olur. Erkeklerde de bu böyledir. Harem ağalarında veya doğuştan erkek cinsiyet guddeleri gelişmemişlerde veya herhangi bir kaza ve hastalık dolayısı ile gudde kifayetsizliği olanlarda yağ aynı yerlerde depolanır.
Diğer cins şişmanlıklar
Çok nadir olarak hipofiz hormonları şişmanlık tedavisi için gerekli olur. Zira şişmanlıkların sık görülen sebebi fazla yemek yemektir.Bütün mesele de bu yemeği kontrol etmekten ibarettir.
“ Dar kapısından başka aydınlık girecek hiçbir yeri olmayan dükkanda, tek başına, gece gündüz, kıvılcımlar saçarak çalışan Koca Ali, tıpkı kafese konmuş terbiyeli bir arslanı andırıyordu. Uzun boylu, kalın pazılı, geniş omuzlu bir pehlivandı. On senedir bu karanlık in içinde ham demirden dövdüğü tüfek namluları bütün Anadolu’da, bütün Rumeli’de serhat boylarında büyük bir nam kazanmıştı.”
( Aşağıdaki ilk 4soruyuyukarıdaki parçaya göre cevaplayınız.)
1. Dükkanın hangiözelliklerinden söz edilmektedir?
……………………………………………………………
2. Koca Ali, neye benzetilmektedir?
……………………………………………………………
3. Koca Ali, nasıl bir pehlivandır?
………………………………………………………………
4. Koca Ali’ninyaptığı hangi şey bütün yurtta ün salmıştı?
………………………………………………………………
5.“ Arkadaşlarımız güneşli bir yaz günü gittiler. “Butümcede aşağıdaki sorulardanhangisinin yanıtı vardır?
A)Ne zaman?B) Nasıl?C) Ne kadar?D) Niçin?
6.Aşağıdaki tümcelerin hangisinde “ bol “ kelimesi, “ Bu mevsimde balık bol bulunur. “ tümcesindekinden farklı anlamda kullanılmıştır?
A) O günlerde toprağın bol yağmura ihtiyacı vardır.
B) Eski elbiseler vücuduna bol geldi.
C) Zeytinin bol ve ucuzuna rastladı.
D) Bu yıl ürünün bol olacağı söylendi.
7. Aşağıdaki tümcelerin hangisinde, soru işareti yanlış kullanılmıştır?
A) Liseyi bu yıl mı bitirdin?B) En iyi bildiğin konu hangisidir?
C) Bu yıl kaç yaşına bastın?D) Ayşe neden sinemaya gitmediğimizi sordu?
8. “ Bu insanlardatakdire değer özellikler var () misafirperverlik() doğruluk ()hoşgörülülük ()” cümlesinde, ayraçların bulunduğu yerlere konulması gereken noktalama işaretleri hangi seçenekte doğru olarak verilmiştir?
A) ( ; )( , ) ( . ) ( ! ) B)( : )( , )( . )( … )
C)( , )( . )( , ) ( . ) D)( ; )( , )( , )( … )
9-Aşağıdaki kelimelerin hangisi eylem bildirmez?
A)sallanmakB) durmakC)üşümekD)rüzgar
10-Aşağıda verilen eşleşmelerden birisi farklı verilmiştir.Farklı eşleştirme hangi
seçenekte verilmiştir?
A) acemi - ustaB)mutlu - üzgünC) kaba - sabaD) dar - geniş
11-Ders kelimesi, aşağıdakilerden hangi cümlede mecaz anlamıyla kullanılmıştır?
A) Bu ders yılı da sıkıntılı başladı.B) Bu akşam çok dersim var.
C) Yaşanan olaylardan hiç ders almıyorsun.D) Zil çalınca dersin bittiğini anladık.
Refleks, dıştan gelen bir uyarı sonucunda doğan ve devinim, salgı gibi iç tepkilere yol açan istem dışı sinir etkinliğidir.
Vücudumuzun dışarıdan gelen ışık ses gibi bir uyarıda ani ve hızlı bir hareketle tepki göstermesine refleks denir. Refleks sözcüğü, Latince "yansımak" anlamına gelen "reflectere" sözcüğünden türetilmiştir. Belirli bir uyarı etkisiyle düşünme sürecinden önce oluşan refleks, sinir sisteminin bir olayıdır. Merkezi sinir sisteminin işleyiş yasalarına göre refleksin ana özelliği aynı türden uyarılara hep aynı tepkinin verilmesidir. Refleks, sinir sisteminin işleyişinde büyük öneme sahip bir etkinliktir. Refleksleri olmayan canlı organizmaların, dış etkilere karşı yeterince hızlı tepki verememeleri nedeniyle, yaşamlarını sürdürme olanakları azalır. Refleks mekanizması omurilik tarafından yönetilir.
Omurilik refleksleri kalıtsaldır ve ikiye ayrılır:
doğuştan gelen refleks
sonradan kazanılan refleks
Doğuştan (Kalıtsal) Refleks
Doğuştan gelir, sonradan kazanılmaz. Öksürme, hapşırma, iğne batan elin çekilmesi, göz kapağının kırpılması, çocuktaki emme davranışı.
Sonradan (Şartlı) Refleks
Sonradan öğrenmeyle oluşur. Araba sürme, örgü örme, limon görüldüğünde ağzın sulanması.
2. a)Mutasyonlar, hem vücut hem de üreme hücrelerinde oluşabilir. …………………. hücrelerinde görülen mutasyonlar dölden döle geçme özelliğine sahiptir. ……………………… hücrelerinde görülen mutasyonlar ise ancak eşeysiz üreme gösteren canlılarda dölden döle geçebilir.
b) Çuha bitkisi, arı ve karıncalarda görüldüğü gibi ………………………… etkisiyle canlılarda ortaya çıkan ve kalıtsal olmayan değişikliklere modifikasyonadı verilir.
3.(5 p)İnsanlarda yaygın olarak görülen genetik hastalıklar nelerdir 3 örnek veriniz.
1…………………………………2…………………………3………………………………………
4. (5p)Nükleotidlerinin sıralanışı aşağıda verilen DNA’nın karşı zincirini yazınız.
ATAGCCGTATGC.
.............
ÇOKTAN SEÇMELİ SORULAR( 7X5= 35 PUAN)
1. Aşağıdaki hücre kısımlarından hangisi hayvan hücrelerinde kalıtsal maddenin bulunduğu yerdir?
A) Hücre zarıB) Sitoplâzma
C) ÇekirdekD) Koful
2. Mendel’in saf düz ve saf buruşuk tohumlu bezelyelerle yaptığı birinci çaprazlamasında %100 düz tohumlu bezelye oluşmasını en iyi hangisi ifade eder?
A) Melez dölde çekinik özellik kendini gizlemiştir
B) Oluşan bezelyelerin hepsi saf düz karakterdedir
C) Çevrenin etkisi vardır
D) Buruşukluk karakteri baskındır.
3. Mendel’in melez düz tohumlu bezelyelerle yaptığı ikinci çaprazlamasında fenotipte %....... düz tohumlu , %....... buruşuk tohumlu bezelye oluşmuştur.
Boşluklara yazılması gereken oranlar hangisinde doğru verilmiştir?
A) 100-0B) 50-50
C) 75-25D) 60-40
4. Aşağıdakilerden hangisi hücrenin bölünme nedenlerinden biri değildir?
A) Çok hücrelilerde büyüme gelişme
B) Yıpranan dokuların yenilenmesi
C) Tek hücrelilerde üreme
D) Hücre çekirdeğinin büyümesi
5. Aşağıda verilenlerden hangisi sırasıyla uzun boylu melez bir anne ve kısa boylu bir babanın genotipleridir?( Uzun boy kısaboyabaskındır)
A) UU-UUB) uu-uu
C) Uu-UuD)Uu-uu
6. I- Tür içi çeşitliliği sağlar
II-Dört hücre oluşur
III-Eşeyli üremeye özeldir
VI- Kromozom sayısının artmasını önler
Yukarıda verilenlerden hangileri MAYOZ bölünme hakkında doğrudur?
A) I-II-IIIB)I-IIIC) I-II-IID)I-II-III-IV
7.Ali renk körlüğü hakkında bir araştırma yapmıştır bulduğu verilerden hangisi yanlıştır?
A) Renk körlüğü cinsiyet kromozomu üzerinde taşınır
Semikonservatif ve Dispersif replikasyon teorileridir.Konservatif teoriye göre yeni DNA molekülünde ana DNA molekülünden hiçbir parça bulunmaz. Semikonservatif teoride
