Medikal Biyoloji - Nükleik Asitler

NÜKLEİK ASİTLER

Uzun zincirler halinde olan biyopolimerlerdir. Dehidrasyon sentezi ile birleşen monomerlerden oluşmuşlardır. Nükleik asit monomerlerine nükleotid adı verilir. Nükleotidler bir araya gelerek polinükleotid dizilerini oluşturur.

•Nükleik asitler 2 gruba ayrılır:

•DNA (Deoksiribonükleik asit) Deoksiriboz içerir.

•RNA (Ribonükleik asit) Riboz içerir.

•İki pentoz şeker arasındaki fark

•Ribozdaki 2 no’lu C’a bağlı olan hidroksil (-OH) grubu yerine, deoksiribozda sadece bir hidrojen bulunur.

Nükleik asitlerin Yapısı

•1.Pentoz Şeker

•2.Fosforik asit

•3.Azotlu bazlar

•Şeker ve fosforik asitler iskeleti oluşturur.

Azotlu bazlar N kapsayan halka şeklindeki bileşiklerdir.

Nükleotidlerde bulunan bazlar

1. Pürinler

2. Pirimidinler

•Pirimidinler altı üyeli heterosiklik bir halka oluştururlar.

•Pürinler biri beş biri altı üyeli olmak üzere iki halkadan oluşmuştur.

•Pirimidinler 3 çeşittir

-Timin (T)

-Sitozin (S)

-Urasil (U)

•Pürinler 2 çeşittir

-Adenin (A)

-Guanin (G)

•Her bir nükleotitte bir azotlu baz bulunacağı için bu beş azotlu baz beş ayrı nükleotid meydana getirir.

1.Adenin nükleotid

2.Guanin nükleotid

3.Timin nükleotid

4.Sitozin nükleotid

5.Urasil nükleotid

•Her nükleik asitte sadece 4 çeşit nükleotid bulunur. DNA’da urasil kapsayan nükleotid bulunmaz.

1.DNA’nın nükleotidleri

2.Deoksiadenozin monofosfat

3.Deoksiguanozin monofosfat

4.Deoksitimidin monofosfat

4.Deoksisitidin monofosfat

•Sadece şeker ve bazdan oluşan yapıya nükleosit denir.

Adenin+riboz=adenozin nükleosit

•Buna fosfor eklendiğinde nükleotid oluşur.

•Nükleotidler hat şeklinde dizili polimerler meydana getirirler. Bir nükleotidin fosfatı ikinci nükleotidin şekeri ile fosfodiester bağı yapar. Bu bağda fosfat, bir taraftan bir nükleotidin pentozunun üç no’lu karbonuna (3’),  ve diğer taraftan ikinci nükleotidin beş no’lu karbonuna bağlanır. Bu nedenle, nükleik asit zincirinin esas yapısını fosfat ve şeker molekülleri oluşturur.

•Nükleik asitler ilk dönemlerde nukleusta (çekirdek) belirlendikleri için bu ismi almıştır. Daha sonra başka organellerde de bulunabilecekleri saptanmıştır. Yüksek hücrelerde DNA başlıca çekirdekte, az miktarda da mitokondri ve kloroplastlarda bulunur. RNA hem çekirdek hem de sitoplasmada bulunur. Nükleik asitler çekirdek yapısında nükleoproteinler olarak, özellikle histon denilen basit proteinlerle birlikte bulunurlar.

•Genetik bilgi T,A,S ve G bazlarının hat şeklindeki dizilişi ile sağlanır. Bu dört baz bütün proteinlerin primer yapıları için kodlama yapar.

•DNA molekül ağırlığı çok yüksek bir maddedir.  Örn: E. coli’de DNA’nın molekül ağırlığı 2.7x10⁹ dur. Kıvrılmış halka şeklinde tek bir iplik halinde bulunur. İplik uzunluğu 1.4 mm’dir. İnsan hücresinde 1.70 m’yi bulmaktadır.

•Adenin miktarının Timine (A=T) ve Guanin miktarının Sitozine eşit olduğu gösterilmiştir. Bunun sonucu olarak da total pürin miktarının total pirimidin miktarına eşit olduğu anlaşılmıştır.

A+G=T+S

•A+T  G+S’den farklıdır.

•Yüksek hayvan ve bitkilerde A+T G+S’ye göre daha yüksektir.

•Virus bakteri ve alçak bitkilerde G+S miktarı A+T’ye göre yüksektir.

•Örn: İnsanda A+T/G+S oranı 1.52

•E. coli’de ise 0.93’dür.

DNA MOLEKÜLÜ  VE WATSON-CRICK MODELİ

•İki polinükleotid zinciri bir eksen etrafında sağa dönük olarak bükülmüş bir çift heliks mey. getirir. İki iplik antiparalel durumda uzanırlar. Yani 3’ ve 5’ fosfo-diester bağları, ipliklerde ters yöndedir. İki iplik birbirine Hidrojen bağları ile bağlanmıştır. İplikler arasındaki mesafe sabittir.

•İki iplikten oluşan DNA çift heliksi dönen bir merdivene benzetilebilir.

•Şeker ve fosfatın arasında yer alan bazları merdivenin basamakları gibi düzenlendiği anlaşılmaktadır. Baz çiftlerinin basamakları arasındaki mesafe 3.4 A^o’dur. Çift heliksin bir dönüşü 34 A^o’de tamamlanmaktadır.

•İki iplik birbirinin tamamlayıcısı durumundadır (komplementer).

RNA MOLEKÜLLERİ

•     mRNA(elçi RNA) DNA’daki genetik bilginin proteinlerdeki a.a. dizisine çevrilmesinde bilgiyi ribozomlara getirerek, kalıp rolü oynar.

•     tRNA (Transfer RNA): mRNA’daki mesajın proteine çevrilmesinde rol oynarlar

•     rRNA(ribozomal RNA): Ribozomların ana komponentini oluştururlar.