İçeriğe geç

12. sınıf · Biyoloji · 2. hafta (21-25 Eylül 2026)

Nükleik Asitlerin Yapısı, Çeşitleri (DNA ve RNA) ve DNA'nın Kendini Eşlemesi (Replikasyon)

GENDEN PROTEİNE teması · Konu özeti

Etkinlikler
Bu hafta

Bu haftaki dersimizde; nükleik asitlerin yapı birimi olan nükleotitlerin kimyasal bileşenlerini (azotlu organik baz, 5 karbonlu pentoz şekeri ve fosfat grubu), DNA'nın antiparalel çift sarmal yapısını ve Chargaff bağıntılarını, RNA çeşitlerini (mRNA, tRNA, rRNA), genetik materyalin nükleotitten kromozoma organizasyonunu ve DNA'nın yarı korunumlu eşlenme (replikasyon) mekanizmasını inceleyeceğiz.

Nükleik Asitlerin Yapı Birimi: Nükleotitler

Canlılarda yönetim ve kalıtımı sağlayan nükleik asitler (DNA ve RNA), karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) atomlarından oluşan polimer yapılı organik moleküllerdir. Nükleik asitlerin temel yapı birimine (monomerine) nükleotit denir. Bir nükleotit üç temel kısımdan meydana gelir:

1. Azotlu Organik Baz: Yapısında karbon ve azot halkaları bulunduran bazlar iki gruba ayrılır: • Pürin Bazları (Çift Halkalı): Adenin (A) ve Guanin (G) bazlarıdır. Hem DNA hem de RNA'nın yapısında ortak olarak bulunur. • Pirimidin Bazları (Tek Halkalı): Sitozin (C / S), Timin (T) ve Urasil (U) bazlarıdır. Sitozin hem DNA hem RNA'da bulunurken; Timin yalnızca DNA'da, Urasil ise yalnızca RNA'da yer alır.

2. Beş Karbonlu (5C) Pentoz Şekeri: DNA nükleotitlerinde Deoksiriboz (C₅H₁₀O₄), RNA nükleotitlerinde ve ATP'de ise Riboz (C₅H₁₀O₅) şekeri bulunur. Deoksiriboz şekerinin ribozdan farkı, bir oksijen atomunun eksik olmasıdır.

3. Fosfat (Fosforik Asit) Grubu (H₃PO₄ / PO₄³⁻): Hem DNA hem de RNA'daki tüm nükleotitlerde ortaktır ve moleküle asidik özellik kazandırır.

Nükleotit İçindeki Kimyasal Bağlar: Azotlu organik baz ile 5 karbonlu pentoz şekeri arasında glikozit bağı kurulur ve oluşan yapıya nükleozit (Baz + Şeker) denir. Nükleozitin şekerine ester (fosfoester) bağı ile bir fosfat grubunun bağlanmasıyla nükleotit oluşur. Alt alta gelen iki nükleotit ise birinin şekeri ile diğerinin fosfatı arasında kurulan fosfodiester bağı ile birbirine bağlanarak polinükleotit zincirini meydana getirir.

BİR NÜKLEOTİTİN YAPISI VE KİMYASAL BAĞLARI FOSFAT (H₃PO₄ / PO₄³⁻) Tüm nükleotitlerde ortaktır (Asidik özellik) ESTER BAĞI (Fosfodiester) 5C ŞEKER (PENTOZ) • Deoksiriboz (C₅H₁₀O₄) → DNA • Riboz (C₅H₁₀O₅) → RNA ve ATP GLİKOZİT BAĞI AZOTLU ORGANİK BAZ 1. Pürinler (Çift Halkalı - Büyük): • Adenin (A) ve Guanin (G) (DNA ve RNA ortak) 2. Pirimidinler (Tek Halkalı - Küçük): • Sitozin (C) (Ortak), Timin (T) (Yalnız DNA), • Urasil (U) (Yalnız RNA) NÜKLEOZİT = Baz + 5C Şeker (Fosfat eklendiğinde NÜKLEOTİT olur) DİKKAT: Nükleotitler taşıdıkları ŞEKERE göre (Deoksiribonükleotit / Ribonükleotit) ve BAZA göre adlandırılır.

DNA'nın Yapısı, Antiparalel İplikler ve Chargaff Kuralları

Watson ve Crick tarafından 1953 yılında açıklanan modele göre DNA (Deoksiribonükleik Asit), birbirine zıt yönde uzanan (antiparalel: bir ipliği 5' → 3', karşısındaki ipliği 3' → 5' yönlü) iki polinükleotit zincirinin bir eksen etrafında sağa dönümlü bükülmesiyle oluşan çift sarmal (ikili heliks) yapıya sahiptir.

Şeker-Fosfat Omurgası ve Baz Eşleşmesi: Sarmalın dış kısmında şeker ve fosfatlardan oluşan omurga, iç kısmında ise birbirine bakan azotlu organik bazlar yer alır. Bir pürin bazı daima bir pirimidin bazıyla eşleşir: Adenin (A) ile Timin (T) arasında ikili (2) zayıf hidrojen bağı, Guanin (G) ile Sitozin (C) arasında ise üçlü (3) zayıf hidrojen bağı kurulur.

Chargaff Bağıntıları (Çift İplikli DNA İçin): • A = T ve G = C • Pürin bazlarının toplamı pirimidin bazlarının toplamına eşittir: A + G = T + C ⇒ A + GT + C = 1 • Toplam Nükleotit Sayısı = Toplam Deoksiriboz Sayısı = Toplam Fosfat Sayısı = A + T + G + C = 2(A + G) • Toplam Zayıf Hidrojen Bağı Sayısı = 2A + 3G (veya 2T + 3C ya da Toplam Nükleotit + G)

DNA'nın Isıya Dayanıklılığı: Bir DNA molekülünde Guanin-Sitozin (G/C) oranı ne kadar yüksekse, üçlü hidrojen bağı sayısı o kadar fazla olacağından iki zinciri birbirinden ayırmak için gereken sıcaklık da o kadar yüksek olur.

DNA ÇİFT SARMAL MODELİ, ANTİPARALEL İPLİKLER VE CHARGAFF KURALLARI ANTİPARALEL ÇİFT İPLİK VE BAĞLAR 5' ucu 3' ucu Adenin (A) 2 H bağı Timin (T) Guanin (G) 3 H bağı Sitozin (C) Timin (T) Adenin (A) 3' ucu 5' ucu Omurgada: Fosfodiester bağı | Karşılıklı: Zayıf H bağı ÇİFT İPLİKLİ DNA'DA SAYISAL BAĞINTILAR • Adenin (A) = Timin (T) ve Guanin (G) = Sitozin (C) • Pürin Toplamı (A + G) = Pirimidin Toplamı (T + C) • (A + G) / (T + C) = 1 • Toplam Nükleotit = Toplam Deoksiriboz = Toplam Fosfat = A + T + G + C = 2(A + G) = 2(T + C) TOPLAM ZAYIF HİDROJEN BAĞI SAYISI: H Bağı = 2A + 3G = Toplam Nükleotit + G (veya C) (G/C oranı arttıkça DNA'nın ısıya dayanıklılığı artar!)

RNA'nın Yapısı ve Çeşitleri (mRNA, tRNA, rRNA)

RNA (Ribonükleik Asit); yapısında Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C) ve Urasil (U) bazları, riboz şekeri ve fosfat grubu bulunan tek polinükleotit zincirli nükleik asittir. Kendini eşleyemez; tüm RNA çeşitleri DNA'nın ilgili gen bölgesinden RNA polimeraz enzimiyle sentezlenir (transkripsiyon). Görevlerine göre üç çeşit RNA vardır ve üçü de protein sentezinde birlikte çalışır:

1. Elçi (Mesajcı) RNA (mRNA): DNA'daki anlamlı gen bölgesinden aldığı genetik şifreyi (üçlü nükleotit dizileri olan kodonlar hâlinde) çekirdekten sitoplazmadaki ribozoma taşır. Sentezlenecek proteinin amino asit çeşit, sayı ve diziliş sırasını belirler. Düz zincirlidir (zayıf hidrojen bağı içermez). Hücredeki toplam RNA'nın yaklaşık %5'ini oluşturur (en az bulunan RNA çeşididir).

2. Taşıyıcı RNA (tRNA): Sitoplazmadaki serbest amino asitleri kendine özgü uçlarıyla tanıyıp bağlayarak ribozoma taşır. Tek zincirli olmasına rağmen kendi üzerine katlanarak yonca yaprağı şeklini alır; bu katlanma bölgelerinde karşılıklı gelen bazlar arasında zayıf hidrojen bağları bulunur. Alt halkasında mRNA kodonunu tanıyan antikodon ucu vardır. Toplam RNA'nın yaklaşık %15'ini oluşturur.

3. Ribozomal RNA (rRNA): Ökaryot hücrelerde çekirdekçikte sentezlenir ve proteinlerle birleşerek ribozom organelinin yapısını oluşturur. Protein sentezi sırasında mRNA ve tRNA'nın ribozoma tutunmasını sağlar ve amino asitler arasında peptit bağlarının kurulmasında katalizör (ribozim) görevi üstlenir. Katlanma bölgelerinde zayıf hidrojen bağı içerir. Hücredeki toplam RNA'nın yaklaşık %80'ini oluşturur (en fazla bulunan RNA çeşididir).

RNA ÇEŞİTLERİ (mRNA, tRNA, rRNA) VE HÜCREDEKİ GÖREVLERİ 1. ELÇİ RNA (mRNA) Düz tek zincir • Kodonlar (3'lü baz) • DNA'daki genetik şifreyi (gen bilgisini) ribozoma taşır. • Sentezlenecek proteinin amino asit dizilimini belirler. • Hücredeki oranı: ~%5 (En az) • Hidrojen bağı içermez. 2. TAŞIYICI RNA (tRNA) Yonca yaprağı katlanması • Antikodon • Sitoplazmadaki amino asitleri tanıyıp ribozoma taşır. • mRNA kodonlarına uygun antikodon uçlarıyla eşleşir. • Hücredeki oranı: ~%15 • Katlanma bölgelerinde H bağı içerir! 3. RİBOZOMAL RNA (rRNA) Protein + rRNA = Ribozom • Ökaryotlarda çekirdekçikte sentezlenir; ribozom yapısına katılır. • Amino asitler arasında peptit bağlarının kurulmasını katalizler. • Hücredeki oranı: ~%80 (En fazla) • Katlanma bölgelerinde H bağı içerir!

DNA ile RNA'nın Karşılaştırılması ve Genetik Materyalin Organizasyonu

Hücredeki genetik materyal basitten karmaşığa doğru belirli bir hiyerarşi içinde organize olmuştur: Organik Baz → Nükleozit → Nükleotit → Üçlü Şifre (Kod/Kodon) → Gen → DNA → Kromatin İplik (DNA + Histon Proteinleri) → Kromozom.

ÖzellikDNA (Deoksiribonükleik Asit)RNA (Ribonükleik Asit)
Azotlu Organik BazlarAdenin, Guanin, Sitozin, Timin (T)Adenin, Guanin, Sitozin, Urasil (U)
5 Karbonlu ŞekeriDeoksiriboz (C₅H₁₀O₄)Riboz (C₅H₁₀O₅)
Zincir YapısıÇift polinükleotit iplikli, sarmalTek polinükleotit iplikli
Sentez ve Yıkım EnzimleriSentez: DNA Polimeraz / Yıkım: DNAazSentez: RNA Polimeraz / Yıkım: RNAaz
Kendini EşlemeYarı korunumlu olarak kendini eşler (Replikasyon)Kendini eşleyemez; DNA üzerinden sentezlenir
Bulunduğu Hücresel YapılarÖkaryotta: Çekirdek, mitokondri, kloroplast; Prokaryotta: SitoplazmaÇekirdek, çekirdekçik, sitoplazma, ribozom, mitokondri, kloroplast
DNA İLE RNA MOLEKÜLLERİNİN KARŞILAŞTIRMASI DNA (DEOKSİRİBONÜKLEİK ASİT) • Özel Bazı: Timin (T) | Şekeri: Deoksiriboz (C₅H₁₀O₄) • Yapısı: Çift polinükleotit zincirli sarmal (A=T, G=C) • Sentezi: Kendini yarı korunumlu eşleyebilir (Replikasyon) • Enzimleri: Sentez: DNA Polimeraz | Yıkım: DNAaz • Bulunduğu Yer: Ökaryotlarda çekirdek, mitokondri, kloroplast; prokaryotlarda sitoplazma. • Görevi: Kalıtsal bilgiyi taşır ve hücre yönetimini sağlar. RNA (RİBONÜKLEİK ASİT) • Özel Bazı: Urasil (U) | Şekeri: Riboz (C₅H₁₀O₅) • Yapısı: Tek polinükleotit zincirli (A=U veya G=C zorunlu değil) • Sentezi: Kendini eşleyemez; DNA üzerinden sentezlenir (Transkripsiyon) • Enzimleri: Sentez: RNA Polimeraz | Yıkım: RNAaz • Bulunduğu Yer: Çekirdek, çekirdekçik, sitoplazma, ribozom, mitokondri ve kloroplast. • Görevi: Protein sentezinde doğrudan görev alır (3 çeşidi birlikte).

DNA'nın Yarı Korunumlu Eşlenmesi: Meselson ve Stahl Deneyi

Hücre bölünmesi öncesinde (interfazın S evresinde) DNA'nın kendi kopyasını oluşturmasına replikasyon (DNA eşlenmesi) denir. Matthew Meselson ve Franklin Stahl (1958), Escherichia coli bakterilerini azotun ağır izotopu (15 N) ve normal izotopu (14 N) içeren besi ortamlarında çoğaltarak DNA'nın yarı korunumlu (semikonservatif) eşlendiğini kanıtlamışlardır:

Yarı Korunumlu Eşlenme İlkesi: Ana DNA molekülünün iki ipliği birbirinden ayrılır ve her bir eski iplik yeni sentezlenecek iplik için kalıp görevi görür. Böylece oluşan iki yeni DNA molekülünün her biri bir eski (ana) iplik ve bir yeni iplik taşır.

Deney Sonuçları: Ağır azotlu (15 N15 N) DNA'ya sahip bakteriler normal azotlu (14 N) ortamda: • 1. kez bölündüğünde: Oluşan 2 DNA'nın tamamı (%100) bir ipliği 15 N, diğer ipliği 14 N olan melez DNA (15 N14 N) olur (santrifüj tüpünün ortasında tek bant). • 2. kez bölündüğünde: Oluşan 4 DNA'nın 2 tanesi (%50) melez (15 N14 N), 2 tanesi (%50) ise normal (14 N14 N) DNA olur. • n kez bölündüğünde: Toplam 2n adet DNA oluşur; bunların daima 2 tanesi melez, (2n − 2) tanesi ise normal azotlu DNA'dır.

YARI KORUNUMLU EŞLENME VE MESELSON – STAHL DENEYİ (¹⁵N → ¹⁴N) BAŞLANGIÇ (Nesil 0) Ağır Azotlu DNA (¹⁵N¹⁵N) %100 Ağır Bant (Altta) ¹⁴N ortamda 1. Eşlenme → 1. BÖLÜNME SONUCU (2 DNA) 2 adet Melez DNA (¹⁵N¹⁴N) %100 Melez Bant (Ortada) ¹⁴N ortamda 2. Eşlenme → 2. BÖLÜNME SONUCU (4 DNA) 2 Melez (¹⁵N¹⁴N) + 2 Normal (¹⁴N¹⁴N) %50 Normal (Üst) + %50 Melez (Orta) PRATİK KURAL: Ağır azotlu (¹⁵N¹⁵N) 1 DNA, normal azotlu (¹⁴N) ortamda n kez eşlenirse toplam 2ⁿ DNA oluşur; bunların DAİMA 2 tanesi MELEZ (¹⁵N¹⁴N), geriye kalan (2ⁿ − 2) tanesi ise NORMAL (¹⁴N¹⁴N) DNA olur!

DNA Replikasyonunun Mekanizması ve Görevli Enzimler

DNA replikasyonu, DNA üzerindeki replikasyon orijini adı verilen özel başlangıç noktalarından başlar. Prokaryot hücrelerde DNA halkasal olduğu için yalnızca bir tane replikasyon orijini bulunurken, ökaryot hücrelerde DNA doğrusal ve çok uzun olduğu için yüzlerce replikasyon orijini aynı anda açılarak eşlenmenin kısa sürede tamamlanmasını sağlar.

1. Helikaz Enzimi: Replikasyon orijininden başlayarak iki DNA ipliği arasındaki zayıf hidrojen bağlarını koparır ve sarmalı fermuar gibi açarak replikasyon çatalını oluşturur (bu sırada ATP harcanır).

2. DNA Polimeraz Enzimi: Açılan kalıp ipliklerin karşısına uygun serbest deoksiribonükleotitleri (A karşısına T, G karşısına C) getirerek fosfodiester bağlarıyla birbirine bağlar. DNA polimeraz yeni ipliği yalnızca 5' → 3' yönünde (3' ucundaki karbona nükleotit ekleyerek) sentezleyebilir: • 3' → 5' yönündeki kalıp ipliğin karşısında yeni iplik 5' → 3' yönünde kesintisiz olarak sentezlenir. • 5' → 3' yönündeki kalıp ipliğin karşısında ise sentez replikasyon çatalının açılma yönüne ters yönde 5' → 3' parçalar hâlinde (kesintili iplik / Okazaki parçaları) gerçekleşir.

3. DNA Ligaz Enzimi: Kesintili iplikte sentezlenen DNA parçacıkları arasındaki boşlukları fosfodiester (ester) bağları kurarak birbirine yapıştırır ve zincirin kesintisiz bütünlüğünü sağlar (ATP harcanır).

DNA REPLİKASYON MEKANİZMASI VE GÖREVLİ ENZİMLER 1. HELİKAZ ENZİMİ • Replikasyon orijininden itibaren iki iplik arasındaki zayıf hidrojen bağlarını koparır. • DNA çift sarmalını fermuar gibi açarak replikasyon çatalını oluşturur (ATP harcanır). 2. DNA POLİMERAZ • Açılan kalıp ipliklerin karşısına uygun serbest nükleotitleri yerleştirir (A karşısına T, G karşısına C). • Yalnızca 5' → 3' yönünde yeni zincir sentezler ve hatalı eşleşmeleri onarır. 3. DNA LİGAZ ENZİMİ • Kesintili iplikteki (Okazaki parçalarındaki) DNA parçacıkları arasında fosfodiester (ester) bağı kurarak parçaları birleştirir. • Yeni DNA zincirinin kesintisiz bütünlüğünü tamamlar (ATP harcanır). • 3' → 5' kalıp iplik karşısında sentez 5' → 3' yönünde KESİNTİSİZ; 5' → 3' kalıp iplik karşısında ise KESİNTİLİ (parçalı) gerçekleşir. • Prokaryotlarda (halkasal DNA) 1 replikasyon orijini vardır; ökaryotlarda (doğrusal DNA) ÇOK SAYIDA replikasyon orijini açılır!

Örnekler

  1. Örnek 1Bir canlıdan izole edilen çift zincirli DNA molekülünde toplam 2400 nükleotit ve 3000 zayıf hidrojen bağı bulunduğu saptanmıştır. Buna göre bu DNA molekülündeki Guanin (G) ve Adenin (A) nükleotitlerinin sayısını hesaplayınız.

    Cevabı göster

    Çift iplikli bir DNA molekülünde pratik bağıntımız: Toplam Hidrojen Bağı Sayısı = Toplam Nükleotit Sayısı + Guanin (G) Sayısı 3000 = 2400 + G ⇒ G = 600 bulunur (dolayısıyla C = 600). Toplam nükleotit sayısı = 2(A + G) olduğundan: 2400 = 2(A + 600) ⇒ A + 600 = 1200 ⇒ A = 600 (ve T = 600) olarak bulunur.

  2. Örnek 2Doğada bulunan DNA ve RNA moleküllerinde toplam kaç farklı çeşit azotlu organik baz ve kaç farklı çeşit nükleotit bulunur? Nedeniyle açıklayınız.

    Cevabı göster

    Azotlu organik bazlar Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C), Timin (T) ve Urasil (U) olmak üzere toplam 5 çeşittir. Ancak nükleotitler yapılarındaki beş karbonlu şekere göre farklılaşır: DNA'da deoksiriboz şekeri taşıyan 4 çeşit deoksiribonükleotit (A, G, C, T), RNA'da ise riboz şekeri taşıyan 4 çeşit ribonükleotit (A, G, C, U) yer alır. Dolayısıyla toplam 4 + 4 = 8 farklı çeşit nükleotit bulunur.

  3. Örnek 3Hücrede bulunan üç RNA çeşidini (mRNA, tRNA, rRNA) bulunma oranlarına göre çoktan aza doğru sıralayınız ve hangilerinin yapısında zayıf hidrojen bağı bulunduğunu belirtiniz.

    Cevabı göster

    • Hücrede bulunma oranlarına göre çoktan aza sıralama: rRNA (~%80) > tRNA (~%15) > mRNA (~%5). • mRNA düz tek zincir yapısında olduğu için yapısında zayıf hidrojen bağı bulunmaz; tRNA (yonca yaprağı katlanması) ve rRNA ise kendi üzerlerine katlandıkları bölgelerde karşılıklı bazlar arasında zayıf hidrojen bağı bulundurur.

  4. Örnek 4Ağır azotlu (¹⁵N¹⁵N) bir DNA molekülü, normal azotlu (¹⁴N) nükleotitlerin bulunduğu bir besi ortamında art arda 3 kez eşleniyor. Oluşan toplam DNA sayısını, melez DNA sayısını ve normal DNA'ların melez DNA'lara oranını bulunuz.

    Cevabı göster

    Eşlenme sayısı n = 3 olduğundan: • Oluşan toplam DNA sayısı = 23 = 8 adet DNA. • Yarı korunumlu eşlenme gereği başlangıçtaki 2 ağır iplik ayrılıp yeni ipliklerle eşleştiğinden daima 2 adet Melez DNA (¹⁵N¹⁴N) oluşur. • Geriye kalan 8 − 2 = 6 adet DNA ise Normal Azotlu (¹⁴N¹⁴N) olur. • Normal DNA / Melez DNA oranı = 62 = 3 bulunur.

  5. Örnek 5DNA replikasyonu sırasında görev yapan Helikaz, DNA Polimeraz ve DNA Ligaz enzimlerinin temel görevlerini birer cümleyle yazınız.

    Cevabı göster

    • Helikaz: İki DNA zinciri arasındaki zayıf hidrojen bağlarını kopararak çift sarmalı fermuar gibi açar. • DNA Polimeraz: Açılan kalıp zincirlerin karşısına uygun serbest deoksiribonükleotitleri 5' → 3' yönünde ekleyerek yeni DNA ipliğini sentezler. • DNA Ligaz: Kesintili iplikteki DNA parçacıklarını (Okazaki parçalarını) fosfodiester bağlarıyla birleştirerek zincir bütünlüğünü sağlar.

  6. Örnek 6Ökaryot bir hücrenin DNA'sı prokaryot bir bakterinin DNA'sından çok daha uzun olmasına rağmen replikasyon sürecinin oldukça hızlı tamamlanmasını sağlayan temel adaptasyon nedir?

    Cevabı göster

    Prokaryotların halkasal DNA'sında replikasyon yalnızca tek bir başlangıç noktasından (1 replikasyon orijini) başlarken, ökaryotların doğrusal ve uzun DNA'larında aynı anda yüzlerce replikasyon orijini (eşlenme kabarcığı) açılır. Çok noktadan eşzamanlı başlayan sentez sayesinde ökaryot DNA'sı kısa sürede hatasız biçimde eşlenir.

Etkinlikler

Soruları çözün; her cevaptan sonra doğru mu yanlış mı olduğunu hemen göreceksiniz.

  1. 1Aşağıdaki molekül çiftlerinden hangisi hem DNA hem de RNA'nın hidrolizi (yapı taşlarına ayrılması) sonucunda ortak olarak oluşamaz?

  2. 2Eşit sayıda nükleotitten oluşan beş farklı DNA molekülünün Guanin (G) / Adenin (A) oranları aşağıda verilmiştir. Hangi DNA molekülünün iki zincirini yüksek sıcaklıkla birbirinden ayırmak (denatüre etmek) diğerlerine göre daha zordur?

  3. 3Ağır azotlu (¹⁵N¹⁵N) DNA taşıyan bir bakteri, normal azotlu (¹⁴N) ortamda art arda 4 kez bölünmeye bırakılıyor. Bölünmeler sonunda elde edilen DNA molekülleri santrifüj edildiğinde normal azotlu (¹⁴N¹⁴N) DNA'ların tüm DNA'lara oranı kaç olur?

  4. 4Hücredeki genetik materyalin küçükten büyüğe (basitten karmaşığa) doğru organizasyon sıralaması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

  5. 5Aşağıdaki ifadelerin doğru (D) ya da yanlış (Y) olduğunu belirleyiniz.

    • Bir nükleotitin yapısında azotlu organik baz ile beş karbonlu pentoz şekeri arasında ester bağı, şeker ile fosfat grubu arasında ise glikozit bağı bulunur.
    • Taşıyıcı RNA (tRNA) ve ribozomal RNA (rRNA) tek polinükleotit zincirinden oluşmalarına rağmen katlanma bölgelerinde zayıf hidrojen bağı içerirler.

  6. 6Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla tamamlayınız.

    1. DNA replikasyonu sırasında kesintili olarak sentezlenen DNA parçacıklarını aralarında fosfodiester bağı kurarak birleştiren enzim enzimidir.
    2. Ökaryot hücrelerde ribozomal RNA (rRNA) molekülleri çekirdeğin bölgesinde sentezlenir ve hücredeki toplam RNA'nın yaklaşık %80'ini oluşturur.

Kısaca

  • Canlılarda yönetim ve kalıtımı sağlayan nükleik asitler (DNA ve RNA), karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) atomlarından oluşan polimer yapılı organik moleküllerdir. Nükleik asitlerin temel yapı birimine (monomerine) nükleotit denir. Bir nükleotit üç temel kısımdan meydana gelir:
  • Watson ve Crick tarafından 1953 yılında açıklanan modele göre DNA (Deoksiribonükleik Asit), birbirine zıt yönde uzanan (antiparalel: bir ipliği 5' → 3', karşısındaki ipliği 3' → 5' yönlü) iki polinükleotit zincirinin bir eksen etrafında sağa dönümlü bükülmesiyle oluşan çift sarmal (ikili heliks) yapıya sahiptir.
  • RNA (Ribonükleik Asit); yapısında Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C) ve Urasil (U) bazları, riboz şekeri ve fosfat grubu bulunan tek polinükleotit zincirli nükleik asittir. Kendini eşleyemez; tüm RNA çeşitleri DNA'nın ilgili gen bölgesinden RNA polimeraz enzimiyle sentezlenir (transkripsiyon). Görevlerine göre üç çeşit RNA vardır ve üçü de protein sentezinde birlikte çalışır:
  • Hücredeki genetik materyal basitten karmaşığa doğru belirli bir hiyerarşi içinde organize olmuştur: Organik Baz → Nükleozit → Nükleotit → Üçlü Şifre (Kod/Kodon) → Gen → DNA → Kromatin İplik (DNA + Histon Proteinleri) → Kromozom.
  • Hücre bölünmesi öncesinde (interfazın S evresinde) DNA'nın kendi kopyasını oluşturmasına replikasyon (DNA eşlenmesi) denir. Matthew Meselson ve Franklin Stahl (1958), Escherichia coli bakterilerini azotun ağır izotopu (15 N) ve normal izotopu (14 N) içeren besi ortamlarında çoğaltarak DNA'nın yarı korunumlu (semikonservatif) eşlendiğini kanıtlamışlardır:
  • DNA replikasyonu, DNA üzerindeki replikasyon orijini adı verilen özel başlangıç noktalarından başlar. Prokaryot hücrelerde DNA halkasal olduğu için yalnızca bir tane replikasyon orijini bulunurken, ökaryot hücrelerde DNA doğrusal ve çok uzun olduğu için yüzlerce replikasyon orijini aynı anda açılarak eşlenmenin kısa sürede tamamlanmasını sağlar.

Bu dersin öteki kaynakları