Dna'nın yapısı ve replikasyonu

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Dna'nın yapısı ve replikasyonu ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Ziyaretçi

    Dna'nın yapısı ve replikasyonu





  2. 2
    Ensar
    Özel Üye





    Cevap: DNA YAPISI VE REPLĐKASYONU

     Genetik bilginin depolanmasını sağlar.
     Ökaryotik hücrelerin çekirdek ve mitokondrilerinde bulunur.
     DNA bir polideoksiribonükleotiddir.
    Kovalen olarak 3’-5’ fosfodiesteraz bağı ile bağlanmıs monodeoksiribonükletidlerden olusur.
    3’-5’ fosfodiesteraz bağı bir nükleotidi diğer nükleotide bir fosfat grubu aracılığıyla bağlar.
    Fosfodiesteraz bağları ya kimyasal yada enzimatik yolla hidrolizle açılır.
    Enzimatik hidroliz yapan enzimlere nükleaz denir.
    Ekzonükleaz : DNA zincirinin bas ve sonundaki nükleotidleri serbestlestiren nükleazdır.
    Endonükleaz : DNA zincirinin iç ve orta kısımlarındaki nükleotidleri serbestlestiren nükleazdır
    (DNA üzerinde kesim yaparak yapıskan uçlar meydana getiren enzimdir)
     Bazların dizesi kural olarak zincirin 5’- ucundan 3’- ucuna doğru yayılır.
     Đki DNA zinciri ortak bir eksen etrafında sarılmıs halde çift heliks yapısı olusturur.
    Zincirler birbirlerine antiparalel olarak eslesirler (Bir sarmalın 5’-ucu diğer sarmalın 3’-ucu ile eslesir)
     Heliksde iki sarmal arasındaki iliskiler sonucu bir tane genis (major) ve bir tane de (minör) oluk olusur.
    Daktinomisin (Aktinomisin D) gibi bazı antikanser ilaçlar DNA çift heliksinin dar (minör) oluğuna yerleserek
    sitotoksik etki gösterirler ve böylece mRNA ve DNA sentezini engellerler.
     Baz eslesmesi
    Bir sarmalda bulunan bazlar ile diğer sarmalda bulunan bazlar hidrojen bağlarıyla birbirlerine bağlanırlar.
    A – T (2 hidrojen bağı bulunur)
    G – C (3 hidrojen bağı bulunur)
    ss (single strand) DNA : Tek zincirli DNA
    ds (double strand) DNA : Çift zincirli DNA
     Denaturasyon
    Isı artısı ve pH değisikliklerine bağlı olarak hidrojen bağlarının açılması sonucu çift heliksi olusturan iki
    DNA sarmalının birbirinden ayrılmasıdır (Fosfodiesteraz bağları ısı ve pH değisikliklerine karsı dayanıklıdır)
    Denaturasyon DNA çözeltisinin 260 nm’de absorbansı ölçülerek izlenebilir.
    (260nm dalga boyunda tek sarmallı DNA çift sarmallı DNA’ya kıyasla daha fazla absorbans yapar.)
    Tm (Melting temperature)(DNA’nın erime derecesi): Heliks yapısının açıldığı ısıdır.
     Renaturasyon
    Sartların düzelmesi ile ayrılmıs olan karsıt DNA zincirlerinin tekrar bir araya gelerek çift heliks yapısı
    olusturmalarıdır.
    Mitokondrial DNA
     Đnsan mtDNA’sının önemli özellikleri :
    1.Maternal kalıtım gösterir
    Mendelyen kalıtım göstermez
    Mitokondrilerin hepsi ovum kaynaklıdır
    2.Halkasal çift sarmal yapıdadır.
    Bir ağır (H) ve bir hafif (L) zincir içerir.
    3.Solunum zincirinin (ETZ) 67 tane olan protein alt biriminden 13 tanesini kodlar.
    (Mitokondrial matriks proteinlerinin hepsini kodlayamaz)
    Kompleks 1 (NADH)’ın 7 alt birimi
    Kompleks 3 (Sitokrom b)
    Kompleks 4 (Sitokrom oksidaz)’ın 3 alt birimi
    Kompleks 5 (ATP sentaz)’ın 2 alt birimi
    4.Büyük (12S) ve küçük (12S) olmak üzere 2 adet ribozomal RNA’yı kodlar.
    5.22 adet mitokondrial tRNA’yı kodlar.
    6.Nükleer DNA’ya kıyasla 5-10 kat daha yüksek mutasyon oranına sahiptir.
    7.Standart genetik koddan farklıdır.
    5’-UGA-3’ kodonu : Nükleer DNA’da sonlanma kodu – mtDNA’da triptofan’ın kodu
    5’-AGG-3’ kodonu : Nükleer DNA’da arjinin’in kodu – mtDNA’da sonlanma kodu
    8.Nükleozom olusturmazlar.
    9.Bakteri DNA’sına benzer.
    Chargaf kuralı : DNA’daki baz içeriğinde adenin sayısı timin’e,
    guanin sayısı sitozin’e esittir. Bu esitlik olmayan DNA ise tek
    iplikli bir zincirden olusur.
    Kompleks 2, nükleer DNA tarafından kodlanır
    DNA replikasyonu
     DNA replikasyonu için gerekli maddeler
    1.Substrat
    Dört nükleozid trifosfat (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)’ın hepsinin ortamda bulunması gerekir.
    2.Kalıp
    Tek zincirli kalıp olarak kullanılır.
    Yeni olusan çift sarmallarda bir yeni bir de eski zincir bulunur.
    DNA replikasyonu çift yönlüdür – bir noktadan baslayarak her iki yöne devam eder.
    3.Primer
    DNA replikasyonu bir primer olmadan baslayamaz.
    Primer, kalıp zincirinin yaklasık ilk 10 nükleotidine uygun olarak sentezlenen RNA parçasıdır.
    4.Enzimler
    DNA helikaz, DNA ligaz, DNA polimerazlar (Çinko bağımlı bir enzimdir), DNA primaz, DNA topoizomeraz
    Ribonükleotid trifosfat DNA replikasyonunda KULLANILMAZ.
    1-Komplementer DNA sarmalının birbirinden ayrılması (Denaturasyon)
    Replikasyon için DNA heliksinin birbirinden ayrılarak tek zincirli DNA kalıbının olusması gerekir.
    Replikasyon orjini : Replikasyonun basladığı noktadır ve genellikle AT baz çiftlerinin zengin olduğu nükleotid
    dizelerinde olusur.
    Prokaryotlarda replikasyon orjini tek bir noktadadır.
    Ökaryotlarda replikasyon orjini birçok farklı noktadan olusur (Replikasyonu hızlandırır)


    2-Replikasyon çatalı olusumu


    Đki sarmal ters yönde dönerek açıldıkları zaman V sekilli bir yapı (Replikasyon çatalı) meydana gelir ve bu bölgede
    aktif sentez gerçeklesir.
    Çift sarmallı DNA replikasyonu çift yönlüdür – replikasyon ilerledikçe DNA molekülü boyunca replikasyon çatalı da
    ilerler.
    Replikasyon çatalı olusumunda görevli proteinler
    1.DnaA proteini
    Özellikle AT baz çiftlerinden zengin olan replikasyon orjinine ATP gerektiren bir islev ile bağlanırlar ve
    sarmalları birbirinden ayırarak ssDNA bölgeleri olustururlar.
    2.ssDNA bağlayan protein (TSB)
    Çift sarmallı yapının tekrar olusmasını engeller.
    Aynı zamanda ssDNA’yı parçalayıcı nükleazların etkisine karsı korur.
    3.DNA helikaz
    ssDNA’ya replikasyon çatalının yakınından bir yere bağlanarak çift sarmallı bölgeye doğru hareket ederler ve
    böylece sarmalların birbirinden ayrılmasını sağlarlar.
    Helikaz aktivitesi için ATP gereklidir.
    Sarmallar birbirinden ayrılınca hemen TSB proteinleri bağlanarak çift heliksin tekrar olusmasına engel olurlar.
    3-DNA sentezi ve uzamasının baslaması
    DNA polimeraz enzimleri kalıp DNA’daki nükleotid dizelerini sadece 3’-5’ yönünde okuyabilir ve sonra da buna
    uygun yeni DNA zincirini 5’-3’ yönünde sentezler.
    Bir sarmala karsı sentezlenen yeni DNA zinciri 5’-3’ yönünde okurken diğer sarmala karsı sentezlenen zincir
    3’-5’ yönünde olur.
    Lider (Đlerleyici) zincir :
    Đlerleyen replikasyon çatalı yönünde (5’-3’ yönünde) kesiksiz olarak sentezlenen zincirdir.
    Kesikli (Gerileyici) zincir :
    Replikasyon çatalının tersi yönünde (3’-5’ yönünde) kesikli olarak kısa DNA parçaları (Okazaki fragmanları)
    halinde sentezlenen zincirdir.
    Bu parçalar daha sonra DNA polimeraz 1 ve DNA ligaz aracılığıyla birlesirler.
    DNA sentezinin baslayabilmesi için primer ihtiyaç duyulur.
    Primer, kalıp DNA’nın basındaki nükleotid dizesine uygun ribonükleotidlerden olusmus yaklasık 10 nükleotidden
    olusan kısa RNA parçalarıdır.
    Primer, DNA primaz enzimi tarafından sentezlenir.
    Lider zincir için bir tane ve her bir Okazaki fragmanı için birer tane olmak üzere çok sayıda sentezlenir.
    RNA yapısındaki primerler daha sonra kalıptan uzaklastırılır.
    DNA polimeraz 3 (DNA polimeraz δ) enzimi primerin 3’-OH grubunu alıcı olarak kabul eder ve kalıp zincirine uygun
    deoksiribonükleotidleri her seferinde bir tane olmak üzere ekler (Yani zincir 5’-3’ yönünde kalıp zincire antiparalel
    yönde uzayarak sentezlenir.)
    (DNA zincirinin uzamasından asıl sorumlu olan enzim DNA polimeraz 3 (DNA polimeraz δ)’dir)
    DNA polimeraz 3 (DNA polimeraz δ) enzimi ayrıca 3’-5’ nükleaz aktivitesine sahiptir ve zincire her nükleotid
    eklenisinde bir önceki nükleotidin doğru olup olmadığını da kontrol ederek gerek varsa düzeltir. (Bazı yazarlara
    göre bu islem DNA polimeraz 2 tarafından gerçeklestirilir.)
    DNA polimeraz 2 mt DNA sentezi (DNA polimeraz γ) ve bazı yaralara göre DNA hata kontrolü ve onarımı
    (DNA polimeraz ε) yapar.
    DNA polimeraz 3 (DNA polimeraz δ), DNA sentezine bir RNA primer dizesine gelinceye kadar devam eder.
    DNA polimeraz 1 (DNA polimeraz α), RNA primeri uzaklastırarak yerine uygun nükleotidleri yerlestirir.
    DNA polimeraz 1 (DNA polimeraz α) 5’-3’ polimeraz, 5’-3’ ekzonükleaz ve 3’-5’ ekzonükleaz aktivitelerine
    sahiptir.
    5’-3’ polimeraz : Çıkarılan RNA primerin yerini uygun baz dizeleri ile doldurur.
    5’-3’ ekzonükleaz : RNA primerlerini hidrolizle uzaklastırır.
    4-Yeni sentezlenen DNA parçalarının birbirine bağlanması
    DNA ligaz, DNA polimeraz 3 (DNA polimeraz δ) ile DNA polimeraz 1 (DNA polimeraz α)’ın yaptıkları zincirleri
    fosfodiesteraz bağlarıyla birlestirir. (Aktivitesi için ATP gerekir.)
    DNA helikaz ile DNA çift sarmalı bir uçtan açıldıkça replikasyon çatalının önünde helikal yapı sıkısır ve DNA
    sarmalında kıvrımlar meydana gelir (Süerkoiled DNA)
    DNA’da bu kıvrımların olusumunu engelleyen enzimlere DNA topoizomeraz adı verilir.
    DNA topoizomeraz tip 1
    Hem nükleaz (zincir koparan) hem de ligaz (zincir bağlayan) aktiviteye sahiptir.
    Çift heliks olusturan sarmallardan birini tersinir olarak koparır.
    Hem pozitif hem negatif süperkoiledleri açarlar (Aktivitesi için ATP gerekmez).
    DNA topoizomeraz tip 2
    Her iki sarmalda geçici kırıklar olsuturur.
    Hem pozitif hem negatif süperkoiledleri açarlar (Aktivitesi için ATP gerekir).
    DNA giraz : E.coli’de bulunan bir cins DNA topoizomeraz tip 2’dir
    Dinlenimdeki halkasal DNA’da negatif süperkoiller olusturarak replikasyonda olusacak pozitif
    süperkoillerin olusumunu engeller.
    Florokinolon grubu antibiyotikler DNA giraz’ı inhibe eder.
    5-Kromatin çatısının tekrar kurulması
    DNA’nın nükleusta paketlenmesini sağlayan proteinlere histon proteini denir.
    Çok miktarda arjinin ve lizin içerdikleri için fizyolojik pH’da pozitif yüklüdür ve negatif yüklü fosfat grupları olan
    DNA ile iyonik bağlar kurar.
    Histonların 4 tipi vardır (H1, H2a, H2b, H3 ve H4)
    H1: Nükleozomların aralarında bulunur (merkezinde bulunmaz) ve DNA’dan en kolay ayrılan histon proteinidir
    H2a, H2b, H3 ve H4 : Her nükleozomun orta kısmında her birinden ikiser tane bulunur.
    DNA, histon proteinleri ile bağlanarak nükleozomları olusturur.
    Nükleozomlar daha yoğun bir biçimde paketlenerek nükleoflamanları olusturur.
    Nükleoflamanlar daha yoğun bir biçimde paketlenerek kromozomları olusturur.
    Telomer ve telomeraz
     Telomer :
    Her bir kromozomun ucunda bulunan kısa, yineleyen T ve G’den zengin dizelerden olusan yapılardır
    5’-TTAGGG-3’ dizesinin değisik sayılarda yinelenmesinden olusur.
     Telomoraz (Telomer terminal transferaz) :
    Kromozomal uçlardaki TTAGGG tekrarlarının sentezinden sorumlu ribonükleoprotein yapıda özel bir DNA
    polimerazdır.
     Yaslanma mekanizmalarından biri kromozom uçları olan telomerlerin kısalmasıdır.
    Telomeraz enzimi hücre bölünmesi sırasında telomerlerin kısalmasını önleyerek yaslanma sürecini
    engeller.
     Birçok kanser tipinde telomeraz aktivitesinde asırı artıs söz konusudur (Telomeraz aktivitesi ile malignensi
    arasında çok güçlü bir iliski vardır)
    UV ısık ve DNA hasarı
     UV ısık birbirine komsu iki pirimidin (genellikle timinler) arasında kovalen bağlanmalar gelismesine neden olur ve
    ortaya çıkan timin dimerleri replikasyonu bloke eder (DNA polimeraz 3 DNA zincirini ancak bir dimer bulunan yere
    kadar replike edebilir)
    Bir dokudaki hücre sayısını belirlemek için DNA tayini yapılır.







+ Yorum Gönder
halkasal dna replikasyonu
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 1 kişi