BÖLÜM 5. DNA Replikasyonu ve Telomerlerin Muhafazası

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "BÖLÜM 5. DNA Replikasyonu ve Telomerlerin Muhafazası"

Transkript

1 BÖLÜM 5 DNA Replikasyonu ve Telomerlerin Muhafazası

2 1.BAKTERIYEL DNA REPLIKASYONUN ILK KANıTLARı WATSON CRİCK DNA modeline göre DNA ÇİFT SARMALININ NASIL REPLİKE OLACağı Semikonservatif Konservatif Dispersif Üç hipotez sundular bunlar içerisinden hangisinin doğru olduğunu Meselson stah deneyi ile çözdüler.

3 BAKTERIYEL DNA REPLIKASYONUNUN GÖRÜNTÜLENMESI Semikonservatif metodu ilk kez 1963 de J Cairns tarafından otoradyografik tekniği kullanılarak görsel olarak doğrulandı. Bu teknik radyoaktif işlemin fotoğraf filmi üzerine aktarılması prensibinden yararlanır. Film üzerindeki görünür gümüş parçacıkları radyoaktif materyalin varlığının tahmini miktarını hesap etmek için kullanılır.

4 Cairns Trityum ( 3 H hidrojenin radyoaktif izotopu) ile işaretli timin bazı içeren ortamlarda E coliyi çoğalttı. Tüm Ecolinin replike olması 42 saat sürer. E colinin radyoaktif nükleotli ortamda bir tam nesil ve birde büyümenin bir aşamasında sonlandırılmış kısmi ikinci bir kez replike olması sağlandı. Sonuçlar tek bir kez replike olması sağlanan bakterilerden elde edilen DNA nın zincirlerinden biri işaretli diğeri değildi. Iki kez replike olmasına müsade edilen DNA zincirlerinden ise bir kısmında DNA nın iki zinciri de işaretli iken bir başka kısmında sadece biri işaretlidir.

5 Bu sonuçlar yarı korunumlu replikasyon modeli ile uyumluydu. Ek olarak başka gözlemlerde görüldü. Çift zincir dairenin replikasyon için açıldığında oluşan 3 adet halka görülecektir. (halkalar 2 replikasyon çatalı varsa oluşur.) Bu gözlemden halkasal genomun replikasyonunun iki yönlü olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Bu analizler daha sonra hem otoradyografi hemde genetik analizlerle doğrulanmıştır. Çift sarmalın iki zincir replikasyon orjininde birbirinden ayrılarak iki replikasyon çatalını oluşturan bir replikasyon göz ünü veya bubble kabarcık ını oluşturur.

6 Iki replikasyon çatalı halka üzerinde zıt yönlere doğru ilerler. Replikasyon esnasında kromozom elektron mikroskobu altında theta (Θ) ya benzer. Bu yüzden replikasyon ara ürünü olan bu yapı teta yapısı olarak isimlendirilir. Moleküler biyologlar DNA replikasyon modunun iki yönlü olduğu sonucuna varmıştır. Bu sonuçlar bir çok diğer soruyu oluşturmuştur. Hangi enzim yada proteinler replikasyon için gereklidir. Çift zincirin her bir zincir tamamen aynı şekildemi replike olur?

7 3. DNA POLIMERAZLAR, DNA NıN SENTEZINI 5-3 YÖNÜNDE KATALIZLEYEN ENZIMLERDIR. EE DNA nın uzayan zincirlerine nükleotitlerin polimerizasyonunu sağlayan enzimler DNA polimeraz olarak isimlendirilir. DNA polimerazların en önemli özelliği de novo DNA sentezi başlatamamalarıdır. başlangıç için. Ihtiyaç duyarlar. Bu primer genellikle kısa bir RNA zinciridir ve DNA polimerazların yeni DNA sentezini başlatabilmeleri için bu primerin kalıp DNA zincirinin üzerinde sentezlenmesi gerekir.

8 DNA polimerazlar primerin 3 -OH grubunu tanır ve bağlanır. Bu genel kurala uymayan bir kaç istisnai durum vardır Bakteriyofajlarda, plazmitlerde ve adenovirüs gibi bazı virüslerde primer olarak kullanılacak nükleotitler DNA ya bağlanan bir protein tarafından sağlanır. Deoksinükleotit monofosfat (dnmp) kovalent olarak proteindeki özel bir serin, treonin veya tirozine bağlıdır. Tamir sırasında DNA polimeraza serbest 3 - OH sağlamak üzere, DNA kırıktır.

9 Bir kez primer oluşturulduğunda polimerazlar mevcut zinciri hızlı ve yüksek doğrulukta uzatırlar. Bakteriyel polimerazlar şaşırtıcı bir şekilde saniyede 500 nükleotit ekleyebilirler. Memeli DNA polimerazları ise daha yavaş çalışırlar ve yaklaşık saniyede 50 nükleotit ekleyebilir. Diğer bir önemli özelliği ise nükleotitleri 5-3 yönünde teker teker ekleyebilmeleridir. Diğer bir deyişle bir DNA polimeraz yeni sentezlenen zincirdeki son nükleotitin 3 -OH grubu arasında fosfodiester bağı oluştururken kaybolur ve bu gerçekleşen reaksiyonu geri dönüşümsüz kılar

10 Yeni nükleotitlerin uzayan zincire doğru bir şekilde eklenmesini kalıp zincirler ile tamamlayıcı zincir arasındaki baz eşleşmesi belirler.

11 YARı KESINTILI (FASıLALı) DNA REPLIKASYONU Ökaryotik çekirdek DNA sında bazı virüslerde ve bakterilerde replikasyonun temel formu kesintili DNA replikasyonu olarak isimlendirilir. DNA nın her iki izinciri 5-3 yönünde sentezlenmesine rağmen her bir zincir süreç farklı mekanizmalara sahiptir. Bir zincir baştan sona sürekli tarzda sentezlenirken diğer zincir kısa kısa ve aralıklı olarak fragment fragment sentezlenir.

12 DNA sentezi başladığında kesintisiz replikasyon 3-5 kalıp zincir üzerinden ilerler. Kesintisiz DNA replikasyonuyla sentezlenen zincir (leading strand) olarak isimlendirilir. Lider zincir replikasyon çatalı ile aynı yönde hareket eder. Lider zincirin sentezlediği kalıp DNA üzerindeki DNA polimerazlar, yüksek işlem kapasiteli polimerazlar olarak isimlendirilir ve bir kez polimerazyona başladığında zıt yönde haraket eden başka replikasyon

13 çatalı ile karşılaşana kadar yada tüm zincirin replkasyonu bitene kadar kalıp zincir üzerinden ayrılmaz. Diğer zincir (3-5 kalıp zincir) üzerinde çok farklı işlem gerçekleşir. Bu izci (kesikli fasılalı) zincir (lagging strand) üzerinde sentezlenen DNA ise replikasyon çatalının ilerleme yönünün zıddı yönde kısa segmentler olarak sentezlenirler. bu segmentler 1969 reiji ve tuneko okazaki tarafından tanımlanmış ve bu nedenlede okazaki fragmentleri olarak isimlendirilmiştir. Bakterilerde bu fragmentlerin büyüklüğü nükleotitten oluşur. Ökaryotlarda daha kısa olan nükleotitlik okazaki

14 Izci zincirin sentezi dört adımın tekrarını gerektirir. Primer sentezi Zincir uzaması Boşluk doldurma aktivitesi Primerin uzaklaştırılması Okazaki fragmentlerin birleştirilmesi. Bu ekstra basamaklara rağmen her iki zincirin sentezi eş zamanlı olarak gerçekleşir. Her bir zincir için bir tane olmak üzere iki adet DNA polimeraz enzimi replikasyonda görev alır ve aynı hız ve oranda hem lider hemde izci zincire nükleotitleri eklerler.

15 Bakteriyel DNA polimerazlar çoklu fonksiyonlara sahiptir E. coli bakterisinde 5 önemli DNA polimeraz I, II, III, IV ve V DNA polimeraz I bir organizmadan ilk saflaştırılan ve karakterize edilen polimerazdır. kolay elde edilebilirliği ve mükemmel özelliklerinden dolayı moleküler biyoloji çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ancak replikasyonun büyük bir kısmının gerçekleşmesini sağlayan REPLIKASYONUNU YÖNETEN ÇOKLU PROTEIN MAKINASı

16 Gerçekte DNA polimeraz I okazaki fargmentlerini arasındaki RNA primerlerini uzaklaştirmak ve oluşan boşluğu dntp ler ile doldurma fonksiyonunu yerine getirir. Tamir mekanizmaları DNA polimeraz I tek bir polipeptit olup iki alt üniteye sahiptir ve bu iki alt ünite birlikte holoenzimi oluşturur. Holoenzim şekil olarak bir el gibidir. Enzimin aktif formunda DNA palm (avuç içi) domainine yerleşir. Klenow fragmenti olarak isimlendirilen alt ünite 5-3 yönünde polimeraz aktivitesine sahiptir.

17 diğer alt ünite ise 3-5 yönünde ekzonükleaz aktivitesi ile terminal fosfodiester bağını kırarak DNA zincirinin ucundan deoksinükleotit monofosfatları (dnmp) uzaklaştirabilmektedir. bu ekzonükleaz alt ünite hata düzeltme için kullanilmaktadir. eğer polimeraz sentez esnasinda bir hata yapiyorsa hatali eklenen nükleotit bu aktivite ile uzaklaştırılır.

18 Bakteriyel DNA polimeraz I in sıra dışı özelliklerinden biri 5-3 yönünde ekzonükleaz aktivitesine sahip olmasıdır. Holoenzim, DNA şeker fosfat omurgasındaki çentikte veya fosfodiester bağındaki kırık bölgede replikasyonu başlatmak için özel bir yeteneğe sahiptir. Bakterilerde primer uzaklaştırmak için kullanılan bu aktivite kırık translasyonu olarak adlandırılan bir teknikle laboratuvarda radyoizotop ile işaretli DNA üretmek için geliştirilmiştir. Diğer işaretleme metotlarında olduğu gibi Klenow fragmenti de yaygın bir biçimde mol biol DNA sentezi ve işaretlenmesi için

19 Gerçekte hücrede daha az miktarda bulunan DNA polimeraz III genomun replikasyonunu gerçekleştirir. Holoenzim on farklı polipeptit alt üniteden oluşur. Bunlardan bir tanesi 5-3 polimeraz aktivitesine sahipken diğer bir tanesi 3-5 ekzonükleaz hata düzeltme aktivitesine sahiptir. E coli de geri kalan üç polimeraz (polimeraz II, IV ve V) hasarlarının tamirinde fonksiyon gösterirler.

20 REPLIKASYONUN BAŞLANGıCı Replikasyon orjini, replikasyon orijini çatalının iki yönlü olarak başladığı kromozomal DNA bölgeleridir. Çoğu bakteri tek ve iyi tanımlanmış bir replikasyon orijine sahiptir. Örneğin E. coli nin replikasyon (oric) herhangi bir halkasal DNA ya aktarılırsa aktarılan replikasyon orijin sekansı bu DNA nın bakteride replike olabilmesini sağlar. Bununla birlikte küçük genoma sahip tüm organizmalarda tek bir replikasyon orijini yoktur. Örneğin arkelerden sulfolobus cinsine ait

21 Arkea prokaryotik olmasına rağmen, üçüncü yaşam domainini oluşturarak Bacteria ve Eukaryotadan ayrılırlar. OriC gibi replikasyon orjinlerini DNA baz dizileri çok sayıda Adenin-Timin (AT) baz çiftine sahiptir ve AT zengini bölge olarak bilinir. Adenin ile Timin eşleşmesini birarada tutan iki hidrojen bağının erimesi guanin ile sitozin arasındaki baz eşleşmelerini bir arada tutan üç hidrojen bağının erimesinden daha az enerji gerektirir. Buna ilaveten GC baz eşleşmesinin komşu bazlar ile paketlenme şekli, AT baz çiftlerinin bitişik bazlar ile olan ilişkisinden enerji

22 Negatif süper sarmal gibi DNA nın yapısal özelliğide replikasyon orjini için önemlidir. E colide başlatıcı proteinler (DnaA) sadece negatif süpersarmallı DNA orjinine bağlanabilir. Replikasyon orijininde replikasyon birkez başladığında replikasyon halkasal genom boyunca her iki yönde ilerler.

23 REPLIKASYON, REPLIZOM VASıTASı ILE GERÇEKLEŞTIRILIR Bakterilerde replikasyon replizom olarak adlandırılan ve dinamik çoklu bir protein kompleksi tarafından gerçekleştirilir. Bu geniş kompleksin atasal temel unsurlarından helikaz-atasal çift zincir DNA yı çözer, DNA polimerazlar lider ve izci zincirlerin eş zamanlı replikasyonunu gerçekleştirir ve primaz izci zincirdeki Okazaki fragmentlerinin oluşumunu başlatır. Ilk önce yüzük şeklindeki helikaz (Dna B) izci ipliği sarar ve DNA nın iki zincirini birbirinden ayırmak için ATP kullanılır. sonrasında yüzük şekilli kayan kelepçe (β) (sliding clamp) kelepçe yükleyici (clamp loader)aracılığı ile DNA ya

24 Ve kapamak için ATP kullanılır. sonuçta iki molekül DNA polimeraz III kayan kelepçe vasıtası ile DNA ya bağlanır ve bundan sonra DNA dan ayrılmaz. Bu bağlanma yüksek işlem kapasiteli sentez yapılmasına imkan sağlar. Lider zincirdeki DNA polimeraz III de Dna B ye bağlıdır. Sonuçda replikasyon kompleksi hızlı bir şekilde DNA zincirlerinin birbirlerinden ayrılmasını ve eş zamanlı olarak yeni lider ve izci zincirin sentezini gerçekleştirir. Helikaz iki zinciri birbirinden ayırınca izci zincir üzerinde oluşan tek zincir DNA ya tek zincir DNA bağlanma proteinleri (SSB) bağlanarak DNA yı nükleaz saldırılarından korur. Her bir okazaki fragmenti izci zincir üzerinde primaz tarafından sentezlenen bir primer ile başlatılır. Primaz özel bir RNA polimerazdır ve kalıp olarak DNA

25 kullanarak nükleotit uzunluğunda RNA primerleri sentezler. Priimaz helikaz ile etkileşerek replşkasyon kompleksine katılır. bu katılım primazın sadece replikasyon çatalında primer sentezlenmesine olanak verir. Replikasyon çatalı ilerlerken izci zincir üzerindeki polimeraz replizom ile ilişki içinde kalarak okazaki fragment sentezi sırasında bir DNA halka oluşumunu sağlar. Okazaki fragmenti uzadıkça halka büyür. Bir okazaki fragmentinin sentezi tamamlanınca bir sonraki okazaki fragmentinin sentezine başlamak üzere polimeraz DNA dan ayrılır. bir trombon sürgüsü gibi DNA halkası tekrar tekrar oluşur ve kaybolur. Bu DNA halka oluşum mekanizması replikasyonun trombon modeli olarak bilinir.

26 Okazaki fragmentlerinin tamamlanması veya bir önceki okazaki fragmenti ile karşılaşması polimerazın hızlı bir şekilde bölgesinden ayrılmasına sebep olur. Yeni kelepçeler hızlı bir şekilde RNA primerinin oluşacağı bölgeye toplanır ve DNA polimeraz III bir sonraki okazaki fragmentini oluşturmak için primerin bulunduğu bölgeye sıçrar. Halkasal genomlar üzerinde bu işlem replikasyon çatalının her birinin iki kardeş zincir oluşturduğu terminal bölgede birbiri ile karşılaşana kadar devam eder. Sonlanma bölgesi replikasyon çatalının ilerlemesini durduran özel sonlanma dizileri içerir.

27 Izci zincirin sentezi tamamlandığında okazaki fragmentleri yeni zincir oluşturmak üzere nasıl birleştirilir. Bu kısımda farklı bir polimeraz görev alır. DNA polimeraz I, RNA primerlerinden ribonükleotitleri uzaklaştırır ve yerlerine uygun ve tamamlayıcı deoksiriboz nükleotitleri yerleştirir. Sonunda DNA ligaz enzimi komşu okazaki fragmentleri arasında fosfodiester bağı oluşturur. Replikasyon çatalı DNA üzerinde ilerlerken çatalın önünde pozitif süpersarmallık oluşur oysaki replikasyon sonrası çatalının gerisinde kalan henüz replike olmuş eski zincirler negatif süpersarmallı olur. Çatalın ilerisinde oluşan torsiyonal zorlanma topizomeraz olarak adlandırılan enzim tarafından gevşetilmez ise çatalın ilerlemesi durur.

28 TOPOIZOMERAZLAR SÜPERSARMAL DNA Yı GEVŞETIR. Halkasal çift zincirli DNA molekülü süpersarmal oluşturan aşırı kıvrılmalara veya bükülmelere sahiptir. Aynı nükleotit dizilimine fakat farklı bağlantı sayısına sahip DNA formları topolojik izomerler veya topizomerler olarak tanımlanır. Topizomerazlar yüksek oranda korunmuş enzimlerdir ve DNA nın bir topizomerini diğerine dönüştürür. Bunu bağlantı sayılarını değiştirerek yaparlar. Topizomerler agaroz jel elektroforezinde farklı yürüme özellikleri ile ayırt edilebilirler. Süpersarmal dönüş sayısındaki artış ile birlikte DNA molekülünün hareket hızıda artar. Topizomerazlar farklı özellikleri olan iki büyük

29 TIP I TOPIZOMERAZLAR DNA ÜZERINDE GEÇICI TEK ZINCIR KıRıKLARı OLUŞTURUR Tip I topizomerazlar süper sarmal DNAnın gevşemesi için özelleşmişlerdir. ATP enerjisi gerektirmeyen sıra dışı zincir kırma reaksiyonu ile bu işlemi gerçekleştirirler. enzim tek negatif süpersarmallı bir halkasal DNA molekülüne bağlanır ve çift heliksi açar. Daha sonra topizomeraz çift zincir DNA nın zincirlerinden birini komşu iki nükleotit arasındaki fosfodiester bağından

30 DNA nın iki kırık ucundan birine kovalent olarak bağlı kalır. Hangi uca bağlı kalınacağı enzimin özelliğine bağlıdır DNA nın tekrar birleşmesi ise ters işlem ile gerçekleştirilir. Serbest DNA nın 3 -OH grubunun oksijeni fosfo tirozin bağının fosforuna saldırır, protein ile DNA arasındaki kovalent bağ kırar. Böylece DNA üzerindeki komşu iki nükleotit arasındaki fosfodiester bağı tekrar oluşturulur

31 TIP II TOPIZOMERAZLAR DNA DA GEÇICI ÇIFT ZINCIR KıRıKLARı OLUŞTURUR Bakteriyel topizomerazlar genelde giraz olarak adlandırılır ve negatif süpersarmalları tanıtmak için kendine has özelliklere sahiptir. Araştırmacılar giraz inhibe edildiği zaman replikasyon orjininden replikasyonun başlamasında bir azalma olduğunu göstermektedir. Bunun anlamlı olduğu ve neden olarakda negatif süpersarmalın orjin bölgesindeki çift zincir heliksi iki zincire ayrılmasını kolaylaştırdığı görülür. Ters (reverse) giraz hipertermofilik Archealerde özel bir topizomeraz olarak DNA ya pozitif

32 Tip II topizomerazlar genellikle ATP bağımlıdırlar. Negatif ve pozitif aşırı kıvrımlı DNA yı gevşetmek için özelleşmişlerdir. Ayrıca dolaşmış DNA zincirlerini çözebilir veya dekatenasyon yapabilirler. Katenasyon bir zincir oluşurken iki halkanın birbirine geçerek yaptığı bağlantı gibi, iki DNA halkasının birbirine geçmiş halidir. DNA heliksinde çift zincir kırıkları oluştururlar. Çift zincir bir DNA yı keserek uçlar birbirinden uzaklaştırıldığında çift sarmal DNA nın ikinci parçası oluşan geçici aradan veya DNA bağlı protein kapısından geçer. Geçişten sonra kesilen uçlar birleştirilir. Bu reaksiyon Tip II topizomerazın DNA bağlantı sayısını2 birim artırmasına veya azaltmasına olanak verirken kromozom karmaşıklığı da çözer.

33 LIDER ZINCIR SENTEZI GERÇEKTEN SÜREKLIMIDIR Son araştırmalar lider zincir sentezinin sürekli olmayacağını göstermektedir. Örneğin E coli DNA polimeraz III ün hareketi kalıp DNA üzerindeki hasarlı bölgeler tarafından engellenir. Eğer hasarlı bölgenin ilerisinde yeni bir primer oluşursa hasarlı bölgede duran DNA polimeraz için bir çıkış yolu oluşur. Kelepçe yükleyici yeni RNA primerine bir kelepçe yükler. Hasarlı bölgede askıda kalan lider zinciri sentezlemekte olan polimeraz hasarlı bölgenin

34 devam eder. Bazen DNA polimeraz RNA polimeraz ile karşılaşır ve DNA polimeaz askıda kalır. Bu durumda replikasyon çatalının ilerisinde yeni bir primer oluşumundan sonra lider zincir üzerinde replikasyon yeniden başlayabilir.

35 ÇOKLU PROTEIN MAKINALARı, ÖKARYOTIK DNA REPLIKASYONU SıRASıNDA DEVIR YAPARLAR Ökaryotlarda iki yönlü replikasyon sadece lineer kromozomun uçlarında değil aynı zamanda yaklaşık 50kbp aralıklarla yerleşmiş bir çok iç bölgede başlar. Örneğin fareler her biri 150 kbp lik mesafelerde yerleşmiş replikasyon orjini vardır.tahmin edilen sayı kullanılan metoda bağlı olarak değişmekle birlikte insan genomu arasında değişen replikasyon orjinine sahiptir.

36 Birçok bakterinin çok iyi tanımlanmış tek bir orjinine sahiptir. Benzer şekilde tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisia genomunda 300 farklı bölgede yer alan ve özerk replikasyon dizileri (ARS) olarak adlandirilan konsensus (ortak) dizileri vardır. Ama memeli replikasyon orjinlerinin kolaylikla taninabilir konsensus dizileri yoktur. Konsensus bir dizi farklı organizmalarda çok az farklılık gösteren DNA dizisi olarak tanımlanır. Konsensus dizilerde her bir nükleotid pozisyonuna karşılaştırılan korunmuş diziler içinde en sık bulunan nükleotit yazılır.

37 REPLIKASYON ORIJINLERININ HARITALANMASı Orijinlerin tanımlanabilmesi için kullanılan yaklaşımlardan biri replikasyonun başlangıç aşamasında oluşan sıra dışı DNA yapılarından yararlanmaktadır. Replike olan DNA lineer değildir. Replikasyonun başlangıcından hemen sonra orijini içeren DNA kısmı kabarcık şeklini alacaktır. Replikasyon ilerlerken baloncuk şekli Y şekline dönüşecektir. Bu farklı şekillerden dolayı mol biyologlar tamamen replike olmuş DNA yı olmayandan

38 Bubbles Bubbles

39

40 5 3 Nucleotide DNA Polymerase RNA Primer Nucleotides DNA Polymerase RNA Primer

41 5 3 DNA Polymerase RNA Primer Leading Strand Lagging Strand 3 5 DNA ligase 5 Okazaki Fragment 1 Okazaki Fragment Lagging Strand 5

42 Bu metotta ilk olarak büyüyen hücrelerden DNA izole edilir. Daha sonra özel restriksiyon endonükleaz enzimleri ile bu DNA kesilir ve böylece ilgili DNA bölgeleri 2-10 kbp lik fragmentlere ayrılır. DNA fragmentleri iki boyutlu jel elektroforezine yüklenir. Ilk jel elektroforezinde DNA fragmentleri büyüklüğüne ve şekline göre birbirinden ayrılır. Ikinci jel elektroforezinde ise fragmentler sadece biribirinden ayrılır. daha sonra DNA jelden naylon filtrelere aktarılırradyoaktif işaretli prob (DNA dizisi) ile hibridize edilir. Prob membran üzerinde ilgilenilen fragmentin komplementeri bir dizi

43 Son adım otoradyografi ile elde edilir ve araştırmacıların replike olan DNA yı görmelerini sağlar

44 Çok hücreli hayvanların hücrelerinde çok sayıda muhtemel replikasyon orijini vardır.bu orjinlerin hepsi kullanılmaktamıdır? gelişimin erken devrelerinde embriyonun hızlı hücre bölünmeleri geçirdiği anda orjin bölgeleri belirgin bir nükleotit dizilimi tercihi olmaksızın düzenli olarak aktive olurlar. Gelişimin daha sonraki evrelerinde blastulanın orta evrelerine geçiş olarak bilinen aşamada hücre bölünmesi yavaşlar ve zigotik gen ekspresyonu REPLIKASYON ORIJINLERININ SEÇILIMLI AKTIVASYONU

45 Bu aşamada replikasyonun başlaması özel orjin bölgeleri ile sınırlıdır. bazı orjinler baskılanırken bazıları seçilerek aktive edilir. Spesifik olmayan orjinlerden başlatılan replikasyondan spesifik olan orjinlerden başlatılan replikasyonlara geçişi düzenleyen parametreler belli değildir. Ancak nükleotit konsantrasyonundaki değişimler, kromatin yapısındaki değişimler ve orijin tanıyan proteinlerin DNA ya oranı gibi parametreler önmeli olabilir Sonuçta genomun replikasyon hızını, büyük oranda replikasyonda kullanılan orjin sayısı ve başlangıç hızları belirler. Farklı DNA zincirlerinin uzatilma orani çok az değişir.

46 REPLİKASYON FABRİKALARI Araştirmacilar replikasyon çatalinin çekirdek içerisinde özel bir bölgede lokalize olup olmadığını bulmak için, replike olan DNA kısımlarını işaretleyen işaret takibi (pulsechase) tekniğini kullandılar. Ilk önce hücre bölünmesinin S fazındaki hücrelere 6 saat boyunca yüksek konsantrasyonda 5-bromo-2deoksiuridin (BrdU) uygulandı ve bu uygulamayı da timidin uygulaması izledi. BrdU timidinin analoğudur ve adenin ile baz eşleşmesi yapabilir.

47 Hücrelerde yeni DNA sentezlenirken BrdU yeni sentezlenen DNA zincirinde timinin yerini alarak DNA nın işaretlenmesini sağlar. DNA ya eklenen BrdU dolaylı yoldan immunofloresans uygulama ile görünür hale getirilir. Hücreler mikroskop slaytları üzerine tutturulur ve BrdU antikorlari ile muamele edilir. Sonrasinda yeşil floresans işaretli bir antikor ile yeniden uygulama yapılır. Aynı zamanda çekirdeğin hücre içinde yerleştiği bölgeyi belirlemek için tüm DNA mavi floresans boya ilede boyanır. S fazı boyunca DNA çekirdek içinde dağılmış

48 Sonuçlar çarpıcıdır. işaretli hücreler floresans mikroskobu ile görüntülendiğinde maviye boyanmış çekirdek içine serpilmiş parlak yeşil renkli floresans noktalarının olduğu gözlendi. Her bir fabrikada 40 ila birkaç yüz arası değişen sayıda replikasyon çatalı olabilir. Fabrikaların büyüklüğüne bağlı olarak her bir fabrikada 40 ila birkaç yüz replikasyon çatalının aktif olduğu düşünülmektedir. Daha sonraları bu fabrikaların yüksek oranda replikasyon çatalı içerdiği gösterilmiştir. Bunu ispatlamak üzere hücrelere DNA polimeraz gibi replikasyon faktörlerine spesifik olan antikor uygulamaları yapılmıştır.

49 DNA polimeraz kalıp üzerindemi hareket ediyor yoksa polimeraz kompleksi sabit duruyor ve kalıp DNA bu kompleks üzerindemi hareket ediyor. Sorusunun cevabı henüz net değildir, tartışmalar hala devam etmektedir. Her iki durumdada DNA nın replikasyon mekanizmasına girmesi gerekmektedir. Mevcur deliller sabit replikasyon fabrikaları üzerinde kayan DNA modelini tercih etmektedir. Diğer bir durum ise normal DNA replikasyon sistemine girmek zorundadır. Ökaryotik DNA çekirdek içinde çıplak olarak değil kromatin olarak bulunmaktadır. peki

50 REPLIKASYON ORIJINLERINDEN HISTON UZAKLAŞTıRıLMASı DNA replikasyonu esnasında, ökaryotik hücresel sistemlerde çekirdekte kromatin olarak paketlenmiş DNA ya giriş yapılması gerekir. Bunun tam olarak nasıl yapıldığı anlaşılamıştır. Histonların translasyon sonrası modifikasyonları ve kromatini yeniden modelleyen faktörler, nükleozomları demonte ederek kromatini gevşetebilir ve kalıp DNA ya girebilir.

51 Her durumda DNA replikasyonundaki ilk adım,replikasyon orijininden histonların uzaklaştırılmasıdır. Nükleozomların yer değiştirmesinin ise diğer önemli bir fonksiyonu vardır. E coli de negatif süpersarmallık giraz ile muhafaza edilir. Fakat ökaryotlar giraz aktivitesine sahip değildir. Bunun yerine histonlar uzaklaştırıldığında negatif süpersarmallı DNA oluşumunu başlatılır. DNA orjini bir kez açıldığında replikasyon sistemi orijinde toplanmaya başlar.

52 PREREPLIKASYON KOMPLEKSININ OLUŞUMU VE REPLIKASYON LISANSLAMA Yaşamın devamı için her hücre bölünmesinden önce bütün organizmalar DNA larını replike etmelidirler. Hücre döngüsünün çok sıkı bir şekilde kontrol edildiği bilinmektedir. DNA sentezi S fazı olarak bilinen özel bir evrede gerçekleşir. DNA sentezi bu evre ile sınırlandırılmıştır. M fazı süresince hücreler G1 fazından S fazına ve buradanda G2 fazına geçerler.

53 Bakteri ve ökaryot DNA replikasyonları arasındaki bir büyük fark bakteri hücrelerinde öncü proteinler orjinde toplanır toplanmaz DNA helikazlar ile temasa geçer ve replikasyon başlar. Aksine prereplikasyon kompleksi oluşmasına rağmen, ökaryotik hücreler orjin seçilimini başlangıçtan ayrı tutarlar. Bu iki olayın birbirinden ayırt edilmesi, genomun üst üste replikasyonunu önlemektedir. Orjin tanıma kompleksinin bir araya gelmesi Ökaryotik kromatin açılır açılmaz özel başlatıcı proteinler orjin bölgesindeki

54 ORC altı polipeptit alt ünitesinden oluşan bir DNA bağlanma kompleksidir. G1 hücre siklusu süresince önce her orjine ORC bağlanır ve sonrasında Cdc6 ve Cdt1 olarak bilinen diğer iki proteini bölgeye çağırarak ilişki kurar. Cdc6 ve Cdt1, orjinal olarak hücre bölünmesi kusurlu maya mutantlarından izole edilmiştir. Replikasyon lisanslama kompleksinin bir araya gelmesi Ökaryotlarda replikasyon lisans sistemi her bir hücre siklusunda DNA nın sadece bir kez replike olmasını sağlar. Lisans kompleksinin nasıl bir araya geldiği daha iyi anlamak için maya hücre

55 ORC kompleksi saflaştırıldı. Saflaştırılan ORC ATP veya ATP-γS (ATP nin hidrolizlenmeyen analoğu) ile ön inkubasyona tabi tutuldu. Daha sonra nükleotid-bağlı ORC strepavidin kaplı manyetik boncuklara tutturulmuş maya orijin DNA sını ile muamele edildi. Bağlanacak kadar bir süre verildikten sonra, bağlanmayan serbest ATP veya ATP-γS yıkanarak ortamdan uzaklaştırılarak,orc den arındırılmış ekstrak elde edildi. Sonrasında, araştırıcılar her 30 dakikada bir örnek aldılar. Boncuklar toplandı, yıkandı ve daha sonra önbaşlangıç kompleksinin Mcm2-7, ORC ve Cdc6 bileşenlerine spesifik antikorlar ile, immunoblotlama yöntemi kullanarak

56 Ile ilişkili proteinler analiz edildi. ORC ATP yi hidrolizleyemediğinden ise, orijin DNA bölgesinde Mcm2-7 kompleksinin oluşumu engellenir. Bu ve diğer sonuçlardan araştırmacılar, Cdc ve Cdt1 in yardımı ile ORC nin lisanslama protein kompleksini (Mcd2-7) I yükleyen ATP-bağımlı moleküler bir sistem olarak fonksiyon gösterdiğini belirlemişlerdir. Mcm2-7 kompleksi bir kez yerleştiğinde DNA orijini ile güçlü bi şekilde ilişki kurar. Bu nokta da ORC-Cdc6-Cdt1 kompleksi, DNA ya bağlı kalmayı sürdürmek için gerekli değildir.

57 Hem replikasyon lisanslama proteini hem de helikaz olarak davranır. SV40 DNA replikasyon modelinde viral T antijeni hem orjinin tanınmasını hemde helikaz aktivitesini sağlar. Mcm2-7 tarafından lisanslama nasıl düzenlenir.

58 LISANSLAMA SISTEMININ DÜZENLENMESI Sadece Mcm2-7 içeren lisanslanmış orjinlerde bir çift replikasyon çatalı oluşumu başlatılabilir. Lisanslama işlemi siklin bağımlı kinazların (CDK) seviyesi ile ilişkilidir. CDK seviyesi ile ön replikasyon kompleksinin oluşumu ve aktivasyonu sıkı bir şekilde kontrol edilerek lisanslama sağlanabilir. Siklin bağımlı kinazlar hücre siklusu geçişlerinin, anahtar aktivatörleridir. CDK lar özel proteinlerin seçilmiş serin ve treonin amino asitlerini fosforillerler ve

59 4. bölümden hatırlanacağı gibi CDK lar katalitik olarak aktif olmak için, siklin olarak adlandırılan bir regülator alt birimi ile ilişkiye girmelidir. Siklinler ilk olarak hızlı bölünen deniz kestanelerinde ve sörf midye embriyolarında interfaz süresince dereceli olarak biriken ve mitoz esnasında aniden proteinler olarak keşfedilmiştir. CDK aktivitesi siklinlerin artışını ve azalışını izler. CDK aktivitesinin yükseliş ve azalışı lisanslama kompleksinin oluşumunu nasıl etkiler. M ve G1 fazlarında CDK aktivitesi düşük

60 S ve G2 fazlarında CDK aktivitesi yüksek olduğu zaman lisanslanmış orjinlerde işlem başlamıştır. fakat yeni bir replikasyonun başlaması nasıl önlenir? Yüksek CDK aktivitesi, replikasyon başlamış mevcut orjinlerde yeni bir replikasyonun başlatılmasını engeller. Diğer bir deyişle CDK aktivitesi yüksek olduğunda, orijinlerde yeniden Mcm2-7 yerleşimi olmaz. CDK nın regulasyon modeli lisanslama kompleksindeki her protein için farklı olup, maya ve vertebratlarda değişiklik gösterebilir. Memeli hücrelerinde mitozu başlatan aynı CDK kompleksi, aynı zamanda ORC nin

61 Deneysel sonuçlarda aktif CDK nın Mcm2-7 yi fosforillediğini göstermektedir. Bu modifikasyon Mcm2-7 nin çekirdekte başka proteinlerle ilişki kurmasına sebep olur ve replikasyon orijine bağlanmasını engeller. Her bir durumda sonuç aynıdır. S fazı süresince lisanslama proteinlerinin orijininden uzaklaştırılması, replikasyon ön kompleksinin oluşumunu engeller ve her bir hücre döngüsünde, bir orijinden, sadece bir kez iki yönlü replikasyon çatalının oluşmasını sağlar.

62 REPLIKASYON ÇATALıNDA ZINCIRLERIN BIRBIRINDEN AYRıLMASı Orijin bir kez çalıştığında Mcm2-7 orijinden ayrılır ve replikasyon çatalıyla birlikte ilerler. Replikasyon çatalındaki DNA zincirleri birbirinden ayrılır. kompleksin helikaz aktivitesi, replikasyon çatalının önündeki DNA zincirlerini birbirinden ayırır. Tek zincir bağlanma proteini, replikasyon proteini A (RPA), tek zincir DNA yı nükleaz saldırılarından korur. Bakteriyel DNA replikayonunda görüldüğü gibi DNA helikazlar, ATP enerjisini kullanarak çift zincir heliksin iki zincirini

63 eriten enzimlerdir. Helikazlar replikasyon çatalının hareketi yönünde çift zincir DNA nın tek zincir DNA ya dönüşümünü katalizlerler. Mcm2-7 helikaz, lider zincirin kalıp zincirine bağlanır ve 3-5 yönünde hareket eder. Bu Ecoli deki durumun tamamen zıddıdır. bakterilerde helikaz (DnaB) izci zincirin kalıp zincirine bağlanır ve DNA nın iki zincirini birbirinden ayırırken 5-3 yönünde ilerler. Bakteriyel DNA polimerazlarda olduğu gibi, DNA molekülü üzerinde ökaryotik replikasyon çatal sisteminin replikasyon hareketi, çatalın önünde pozitif süpersarmalların oluşumuna sebep olurken, henüz replike olmuş ebeveyn zincirlerin ise negatif süper sarmallı olmasına neden olur. Zincirlerin burulması sebebiyle oluşan gerilme, DNA topizomerazlar tarafından ortadan kaldırılır. hem tip I hemde tip II topizomerazlar çatalın önündeki pozitif süpersarmaları gevşetebilir.

64 LIDER (KESIKSIZ) VE IZCI (KESIKLI) ZINCIR DNA SENTEZINDE RNA PRIMERLERININ OLUŞUMU Birçok replikasyon sisteminde, yeni DNA zincirinin başlatılması işlemi, mevcut zincirlerin uzatılma işleminden farklıdır. ökaryotlarda, RNA primeri, DNA pol α ve primaz aktivitesi ile sentezlenir. Ökaryotik enzimler, bir kompleks olarak bulunur ve bu kompleks DNA polimeraz aktivitesi gösteren bir alt ünite, kompleks bileşenlerinin bir araya gelmesini sağlayan bir alt ünite ve primaz aktivitesi sağlayan iki küçük proteinden oluşur. Kompleks genellikle, DNA pol α/primaz olarak

65 DNA pol α/primaz kompleksi, orijin bölgesinde başlangıç kompleksine bağlanır ve yaklaşık 10 bazlık kısa bir RNA primeri ve bu primere bağlı DNA bazı sentezler. DNA bazlarından oluşen kısmı başlatıcı (initiator) DNA olarak nitelendirilir. Polimerazların yer değişimi (devir, switching) DNA replikasyonunda birçok dinamik protein ilişkisi mevcuttur. Replikasyon işleminin anahtar özelliği, DNA nın bir proteinden diğer bir proteine veya bir kompleksten diğer bir komplekse düzenli bir şekilde aktarılması, protein veya kompleklerin yer değiştirmesidir.

66 yer değiştirmenin yaşandığı ilginç bir örnek, primer sentezi tamamlandıktan sonra gerçekleşir ve DNA pol α/primaz kompleksi zinciri uzatacak DNA polimeraz ile yer değiştirir. Bu şekilde DNA kalıbının bir DNA polimerazdan diğerine devredilmesi polimerazlarin yer değişimi (polymerase switching) olarak isimlendirilir. LİDER VE İZCİ ZİNCİRLERİNİN UZATILMASI Memeli hücrelerinin en az 14 farklı polimeraza sahip olduğu bilinir. Bu polimerazlardan sadece 3 ü kromozomal DNA replikasyonunda yer alır: DNA polimeraz α, DNA polimeraz δ ve

67 Bu dört enzim, replikatif polimerazlar olarak ifade edilerek geri kalan tamir işlemlerinde çalışan diğer polimerazlardan ayırt edilirler. DNA polimeraz α, lider zincir üzerindeki yerini DNA polimeraza ε a bırakır. DNA polimeraz α lider zincir üzerine yerleştikten sonra sentez işlemi süreklidir. Izci zincirin sentezinde ise, DNA polimeraz α dan DNA polimeraz δ ya kadar tekrar tekrar polimerazların yer değiştirmesini gerektirir ve her seferinde yeni okazaki fragmenti sentezi başlatılır. Polimeraz tercihi, bir dereceye kadar polimerazların ekspresyonu, aktivitesi ve lokalizasyonu ile düzenlenir. Son çalışmalar, polimerazların birbiri ile yer değiştirmesinin DNA polimeraz α, DNA polimeraz δ ve DNA polimeraz ε, çoğalan hücre çekirdek antijeni (PCNA: Proliferating cell nuclear antigen), replikasyon faktör C (RFC) ve replikasyon protein A nın (RPA) yer

68 düzenlendiğinide göstermektedir. Bu işlemde merkezi figuran PCNA dır. PCNA: birçok protein ortaklı kayan bir kelepçedir Çoğalan hücre çekirdek antijeni ismi bölünen hücrelerin çekirdeklerinde bol bulunan bir bileşen olan bu proteinin orjinal özelliğini yansıtır. PCNA, çoklu protein ortaklıkları ile ilişkiler kurmave hücre içerisinde fevkalade farklı fomnksiyonlar sergileme yeteneğine sahiptir. DNA replikasyonundaki görevine ilaveten PCNA, DNA tamiri, DNA metilasyonu, kromatinin yeniden düzenlenmesi ve hücre

69 DNA replikasyonunda PCNA, DNA polimerazın işlem kapasitesini artırmak için kayan kelepçe olarak fonksiyon gösterir. Birbirinin aynısı olan 3 PCNA monomeri, baş kuyruk düzeninde birbirine eklenir ve yüzük şeklinde bir trimer (üçlü) oluşturur. Bu halkanın merkezi boşluğu, çift heliks DNA yı saracak kadar geniştir. ATP İN varliğinda RFC (kelepçe yükleyici), PCNA üçlüsünü açar, DNA yı yüzüğün içine geçirir ve sonrasında PCNA yı tekrar kapatır. RFC beş alt üniteden oluşur. ATPaz domaini, PCNA nın merkezi boşluğunun altında spiral bir düzende uzanır. RFC nin üç boyutlu yapısı, fonksiyonu için son derece uygundur. Yapısal

70 nin spiral eşleşmesiyle, kelepçe yükleyici kompleksin primer sentezlenmiş DNA ya vida kapağına benzer bir düzende kilitlendiğini göstermektedir. PCNA sız, çift heliks DNA oluşumu ile oluşan aşırı gerilme (tork) polimerazın replikasyon çatalındaki yerini kaybetmesine neden olur. PCNA, polimerazın gevşemesine ve durumunu korumasına olanak verir. Polimerazın DNA kalıbından düşmesi önler ve enzimin DNA dan ayrılmadan önce binlerce nükleotit eklemesini sağlar. replikasyon çatalının etkin bir şekilde ilerlemesi, RFC aracılığı ile izci DNA zinciri üzerinde yeni sentezlenmiş primer bölgelerine

71 PCNA nın hızlı bir şekilde yerleşmesine bağlıdır. bu okazaki fragment sentezinin, sürekli sentezlenen lider zincirdeki DNA sentezine ayak uydurmasını sağlar. Sürekli terimi, polimeraz hiç durmaksızın hızlı bir şekilde yoluna devam eder anlamına gelmemelidir. Gerçekte DNA polimeraz δ ve DNA polimeraz ε hata düzeltme olarak bilinen bir işelm için durabilir ve hataları düzeltmek için geri dönebilir.

72 PROOFREADING (HATA DÜZELTME) Yüksek doğruluklu (fidelity) enzimler olarak sınıflandırılmalarına rağmen replikatif polimerazlar mükemmel enzimler değillerdir. DNA yı kopyalarken kendiliğinden hatalar yapabilirler ve her bir baz çifti için 10-4 ile 10-5 arasında değişen oranlarda mutasyona neden olabilirler. Bu replikasyon başına, her ile baz eşleşmesinde bir hata oluşur anlamına gelmektedir. birçok replikatif polimeraz, aynı zamanda proofreading ekzonükleaza sahiptir ve bu domain %90-99 oranında yanlış eşleşmiş

73 ve kendiliğinden oluşan polimeraz hata oranını ye düşürür. DNA polimeraz δ ve ε nın her biri 3-5 ekzonükleaz aktivitesine sahip hata düzeltme alt ünitesine sahiptir. Buna karşılık DNA, polimeraz α primer sentezinde görev alır ne 3-5 ekzonükleaz aktivitesi yoktur. X ışını kristallenmesi ile belirlenen ökaryotik DNA polimerazların yapısı, DNA yı tutan bir ele benzetilir. Bu yapı, bakteriyel DNA polimerazlara çok benzerdir. Bu el benzeri yapının parmak ve başparmak domainlerinde polimeraz aktivitesi varken, avuç içi/ aya domaininde ise ekzonükleaz aktivitesi vardır. Polimeraz nükleotitleri eklerken, ekzonükleaz

74 ve bu konformasyon onun tek zincir DNA ya bağlanmasını önler. Fakat bu domain hızlı bir şekilde hata düzeltme fonksiyonu için açık konformasyona değişebilir. Yeni sentezlenen zincir 3 ucuna doğru nükleotitler eklendiği sürece, 3 uç polimerazın aktif domaininde kalır. yanlış eşleşen nükleotitlerin eklenmesi yeni oluşmuş çift zincir DNA nın zincirlerinin ayrılmasına neden olur. Sonuç olarak polimeraz geçici olarak durur ve yeni sentezlenen zincirin 3 ucu ekzonükleaz domainine aktarılır ve yanlış eşleşen baz buradan uzaklaştırılır ve deoksinükleosit monofosfat (dnmp) olarak ortama salınır.

75 NÜKLEOTIT SEÇILIMI ÇOĞUNLUKLA WATSON-CRICK BAZ EŞLEŞMESININ GEOMETRISINE BAĞLıDıR Watson ve crickin komplementer baz eşleşmesinin spesifik hidrojen bağları oluşturduğunu not etmelerinden yıllar sonra, bu eşleşme şeklinin DNA replikasyonunun doğru şekilde sentezlenmesi üzerine çok önemli etkisinin olduğu düşünülmüştür. Baz-baz hidrojen bağlarının oluşumu, doğru sentezlenmeye katkıda bulunur. Günümüzde doğru nükleotit seçiminin büyük oranda Watson-Crick baz eşleşmesinin

76 şekline büyüklüğüne bağlı olduğu düşünülmektedir. AT ve GC baz eşleşmelerinin şekli ve büyüklüğüne son derece benzerdir fakat yanlış eşleşmelerde ise birbirlerinden farklıdır. yanlış eşleşmiş bazların normal olmayan geometrisi enzimin aktif bölgesinde sterik bir engel oluşturur ve bu da etkili katalizi engeller.

77 YENI SENTEZLENEN (NASCENT) DNA ZINCIRLERININ OLGUNLAŞMASı Hem lider hemde izci zincirin sentezi tamamlandığında görev hala bitmiş değildir. Replikasyon işlemini tamamlamak için yeni sentezlenmekte olan zincirlerin olgunlaşması gerekir. uzayan DNA nın olgunlaşması farklı adımlar içerir. RNA primerinin uzaklaştırılması Boşlukların doldurulması Izci zincir üzerindeki okazaki fragmentlerinin birleştirilmesi

78 RNA PRIMERLERININ UZAKLAŞTıRıLMASı Iki farklı yöntem önerilir Modellerden birinde ribonükleaz (RNAz) H1, RNA-DNA birleşme noktasının yukarısında (upstream) bir nükleotit bırakacak şekilde, RNA primerinde kırık oluşturur. Primer, FEN-1 in (flap endonükleaz) 5-3 ekzonükleaz aktivitesi ile parçalanır. FEN-1, PCNA ile birlikte hareket eden yapıya özel bir nükleazdır ve hem ekzonükleaz hemde endonükleaz aktivitelerine sahiptir. Ekzonükleaz terminal fosfodiester bağlarını kırarak, nükleotit zincirinden dnmp leri

79 Endonükleaz: DNA zincirini iç kısımlarından ve yan yana bitişik nükleotitlerin arasındaki fosfodiester bağından kıran bir enzimdir. Diğer bir modelde ise DNA polimeraz δ, okazaki fragmentlerinin aşağısında (downstream) zincir uzaklaştırılmasına neden olur. Bundan sonra 5 flap I olan tüm RNA primerleri, FEN-1 in endonükleaz aktivitesi ile uzaklaştırılır. Bu modelde Rnaz H1gerekli değildir. Son çalışmalar bazı durumlarda hem helikaz hemde endonükleaz aktivitesine sahip diğer bir enzime (Dna2) gerek duyulabilir. Primer uzaklaştırıldığında replike olmamış bir DNA bölgesi kalır.

80 Izci üzerindeki primerlerin uzaklaştırılması ile oluşan boşluklar, DNA polimeraz δ tarafından doldurulur, geriye üzerinde kırık bulunan bir çift zincir DNA kalır. DNA ligaz I in aktivitesi ile ligasyon işlemi gerçekleşir ve yeni fosfodiester bağlarının katalizlenmesi ile okazaki fragmentleri birleşir. Kataliz esnasında hem enzimin hemde subsratın şeklinin değişiminde ligaz reaksiyonu merkezi öneme sahiptir. BOŞLUKLARıN DOLDURULMASı VE OKAZAKI FRAGMENTLERININ BIRLEŞTIRILMESI

81 X ışını kristallendirme çalışmaları, memeli ligazlarının benzersiz bir özelliğini ortaya çıkarmıştır. Ligazın DNA-bağlanma domainin yapısı, bu enzimin DNA substratlarını sarmallamasını, bozuk bir DNA yapısını kararlı hale getirmesini ve enzimin katalitik bölgesinin kırık üzerinde pozisyon almalarını sağlar. Kristallendirme çalışmalarından elde edilen süpriz sonuçlardan bir tanesi kırığın yukarısındaki DNA nın genişletilmiş küçük oluk ile birlikte A-DNA formuna dönüşmesidir. Halbuki kırığın aşağı kısmındaki DNA, B- DNA formundadır. bu noktaya kadar A-DNA formu sadece in vitro şartlar da gözlenmişti.

82 DNA ligaz I in DNA bağlanma domaini, geniş ve nispeten düz bir yüzey oluşturur ve A-DNA formunun genişletilmiş küçük oluğu ile interaksiyona girer. DNA ligaz I in yapısı, enzime RNA içeren substratları ayırt etme özelliği kazandırır ve bu sayede 5 RNA primeri uzaklaştırılmadan önce okazaki fragmentlerinin birleştirilmesi PCNA ile işbirliği içinde gerçekleşir. Bu son adım ile genomun replikasyonu tamamlanmıştır Kolayca anlaşılabilmesi için replike olmamış DNA, histonlar ile örtülmemiş yani çıplak olarak gösterilmiştir. Yeni sentezlenen DNA nükleozomların

83 HISTON BIRIKIMI Replikasyon çatalı kromatin üzerinde ilerlerken çatalın ilerisindeki nükleozomlar H3-H4 tetramerlerine (veya dimerlerine) ve H2A-H2B dimerlerine ayrılır. Nükleozomlar replikasyon çatalının yaklaşık 250 bp gerisinde yeniden oluşurlar. Bu yüzden yaklaşık 180 baz çifti ile nükleozom oluşabilecek kadar DNA elde edilir edilmez, histon birikimi gerçekleşir Kromatin toplanma faktör 1 (CAF-1), PCNA ile doğrudan ilişki kurarak, histonları DNA replikasyon çatalına getirir.

84 Replikasyon çatalının gerisinde CAF-1 bağımlı hızlı histon birikimi, spontan çift zincir DNA kırıklarının oluşumunu ve insan hücrelerinde S fazı tutulmalarını önlemek için gereklidir. Nükleozom oluşumunun olmamasının nasıl çift zincir DNA kırıkları oluşturduğu hala belirlenememiştir. Yeni sentezlenen DNA üzerinde nükleozom oluşumu adım adım ilerleyen bir mekanızmadır. Histon H3 ve H4 bir kompleks oluşturur ve ilk biriken histonlar bunlardır. bunu histon H2A- H2B dimerleri takip eder. Genel kanaat H3- H4 ün tetramer olarak DNA üzerinde biraraya geldiği, biriktiğidir.

85 Ökaryotlarda replikasyon, muhtemelen bir replikasyon çatalı bitişik replikondan başlayan diğer bir replikasyon çatalı ile karşılaşana kadar devam eder. Bazı nükleotit dizilimleri özel bölgeler olarak tanımlanır ve ökaryotik hücrelerin genomlarında DNA replikasyon çatalının ilerlemesini engelleyebilir. Açık olan bütün orjinler ile ilişkili genel bir özellik kural olup olmadığı açık değildir. Açık olan atasal zincirler arasındaki bağın tamamen uzaklaştırılması sebebiyle DNA sentezi sonucunda oluşan yeni DNA moleküllerinin iç içe girmiş olduğudur. TOPIZOMERAZ, YENI SENTEZLENE DNA Yı ÇÖZER

86 Replikasyon tamamlandığında bu karmaşık yapının çözülmesi ve iki ayrı genoma ayrılması için topizomeraz II gereklidir. DNA replikasyonu sırasında topizomerazların sergiledikleri önemli görevlerinden dolayı bu enzimin aktivitesini engelleyen bir kısım antikanser ilaçları geliştirilmiştir.

87 HALKASAL DNA REPLIKASYONUNUN ALTERNATIF MODELLERI Yuvarlanan çember replikasyonu

88 ORGANEL DNA REPLIKASYONU MODELLERI DNA polimeraz γ için kesin bilinen şey yaygın bir biçimde mtdna replikaasyonu ve hata düzeltmede kullanıldığıdır. mtdna replikasyonu için iki model önerilmektedir. bir tanesi zincir çıkarma modeli olarak sürekli DNA replikasyonunu diğeride eş zamanlı zincir sentezi modeli olarak isimlendirilerek yarıkesintili DNA replikasyonunu hatırlatmaktadır.

89 TELOMERLERİN MUHAFAZASI DNA polimeraz kısa bir RNA primerine ihtiyaç duyar ve sadece 5-3 yönünde ilerler. Kromozom ucunda izci zincirden son primer uzaklaştırıldığında 8-12 nükleotitlik bir bölge replike olmadan kalır. Hiçbir yukarı zincir bölgesindeki boşluk DNA polimeraz tarafından doldurulamaz. Lineer kromozomlarda bu kural çok sıkı bir şekilde uygulanmakta ve bu sebepten herbir replikasyon döngüsü sonrasında, kromozomların uçlarının biraz daha kısa olması beklenir. Bununla beraber her zaman durum böyle

90 Telomerlerin kademeli olarak kısalması kromozomun kararsızlığına, hücre ve organizmanın ölümüne neden olacaktır. Telomerler: guanince zengin basit dizilerin ardışık tekrarlarından oluşur. Dizi mayadan sillilere, bitkilere ve insanlara kadar filogenetik olarak korunmştur. Örneğin insan telomerleri, ardışık birkaç bin TTAGGG tekrarından oluşur. Tetrahymena siliatında dizi birbirine yapışmasını önleyerek kararlılıklarını sağlar. Hücrenin canlılığının devamı için gereklidirler. Telomerlerin kaybedilmesi, kromozomların uçuça füzyonuna sebep olur, genetik rekombinasyon miktarını artırır, apoptoz

91 UÇ REPLIKASYON PROBLEMININ ÇÖZÜMÜ Araştırıcılar den fazla telomer tekrarına sahip olan tetrahymena thermophilada çalışarak çözdü. Oysa çok sayıda ökaryotun telomer tekrar sayısı 1000 den daha azdır. Tetrahymena thermophilada çok sayıda telomer olduğundan uç replikasyon probleminin çözülmesi için gerekli mekanizmalarında sayısının çok sayıda olacağı hipotezi kuruldu. Hipotezi test etmek için araştırıcılar hücreden arındırılmış Tetrahymena ekstraktları hazırladılar. Daha sonra bir seri test

92 Her örnekte tetrahymena eksraktı ve 4 adet TTGGGG telomer tekrarından oluşan oligonükleotit primerleri bulunmaktaydı. Örnekler arasındaki fark her bir örneğin 32 P ile işaretli datp, dctp, dgtp veya dttp ile birlikte işaretsiz dntp ler içermesiydi. Inkübasyondan sonra ürünler, elektroforez ile ayırt edilerek otoradyografi ile analiz edildi. Sonuçlarda 1. hattın sadece datp ile işaretli görüldüğünde, 2. ve 4. hattın sentetik telomerik oligonükleotitler üzerinde hiçbir sentez uzama olmamıştır.

93 3. hattada işaretli dgtp kullanılmıştır ve açık şekilde telomerlerin peryodik olarak uzaması görülmektedir. Her bir bant kümesi tamamlanma derecesindeki farklılıklar olmakla birlikte bir fazla TTGGGG dizisinin ilave edildiğini göstermektedir. Araştırmacıların bu sonucu ile yeni bir enzim aktivitesi keşfetmişler ve telomer terminal transferaz olarak isimlendirilen bu enzim, kromozomun uçlarına telomerik tekrarların de novo ilavesini katalizlemektedir. Enzim ismi daha sonra telomeraz olarak kısaltılmıştır.

94 Sonuçları doğrulamak için çok sayıda test ve kontrol gerçekleştirdiler. datp nin de yüksek konsantrasyonlarda telomerlere eklenebileceğini ispatlamışlardır hatlarda bir tane işaretsiz bir tane işaretli nükleotit ile yapılan deneyin sonucunu göstermektedir. Bu deney telomeraz aktivitesi için hem dgtp hem de dttp nin gerekli olduğuna işaret etmektedir hatlarda tetrahymenanın hücreden arındırılmış ekstraktlarının yerine E.coli DNA pol-i in klenow fragmenti ile gerçekleştirildi.

95 Hiçbir eklemesi olmayan bu bulguda sıradan bir DNA polimerazın telomeri uzatamadığı/sentezleyemediğini ispatlanmıştır. 13. ve 16. hatlarda ise hücreden arındırılmış ekstrakt içerirken pimer içermemekteydi. Hiçbir tekrar eklenmedi ve telomeraz aktivitesinin telomer benzeri primere bağlı olduğunu gösterdi. Her şey uç replikasyon probleminin çözümü olarak telomeraz aktivitesine işaret etmekteydi. Bu enzimi karakterize etmek için yoğun çalışmalar başlatılmıştır.

96 Telomerazın ribonükleoprotein kompleksi olduğu artık biliniyordu. Enzim bir RNA alt birimine ve birde protein alt birimine sahip olup aktivite için her iki alt birimde gereklidir. Ilk saflaştırılan telomer bileşeni tetrahymena dan elde edilen telomeraz RNA veya telomeraz RNA bileşeni (TERC) dir. Aynı yıl telomeraz aktivitesi insan hücrelerindede gösterildi ve potansiyel tıbbi uygulandığından dolayı RNP lere artan bir ilgi oluştu. 10 yıl sonra telomerazın protein bileşeni saflaştırıldı ve reverse transkriptaz olarak karakterize edildi. Protein bileşeni telomeraz reverse transkriptaz olarak isimlendirildi.

97 TELOMERAZLAR TARAFıNDAN TELOMERLERIN MUHAFAZASı Izci zincirin sentezinin tamamlanması ve prmerin uzaklaştırılması 5 zincirini kısaltmaktadır. bu zincir çoğunluk C- zengin zincir veya C zincir olarak isimlendirilir. Burada 5 uçlar, 3 uçlara göre daha kısadır. 3 uçlarda nükleotitlik sarkık uçlar mevcuttur. Bu sarkık uçlar G zengin zincir veya G zincir olarak isimlendirilir. Araştırmacılar telomeraz RNA sında C zengini telomer tekrarlarına sahip komplementer bir bölgenin olduğunu keşfettiler. RNA daki yalancı ilmek yapısı tekrar birimlerinin işlem hızı için önemlidir.

98 Beklenenin aksine telomerazlar 5 kısa zincirleri uzatmazlar. Bunun yerine telomerazlar 5-3 yönünde sentezlenecek olan izci zincirin kalıbı olacak zincirin 3 yönünde uzamasını sağlarlar. Telomer uçlarının uzaması bir telomer tekrarının eklenmesi ile gerçekleşir. Telomeraz pozisyonunu her değiştirdiğinde izci zincire kalıp olacak yeni bir tekrar eklenir. Translokasyon ve uzama basamaklarının tekrarı ardışık ve düzenli tekrarlı kromozom uçlarının oluşmasını sağlar. 3 G zengini zincirin uzamasından sonra, çift zincir telomerik DNA yı oluşturmak için kısaltılmış 5 C zincirin sentezi gerekir. Fakat bu basamağın ayrıntıları halen maya ve siliatlarda çalışılmaktadır.

99 C zincirinin doldurulmasının izci zincir replikasyon mekanizması ile olduğuna ve DNA pol alfa /primaz, DNA polimeraz sigma, RFC ve PCNA nın bu olaylarda yer aldığına dair hem tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisae hemde Euplotes crassus siliatından elde edilmi güçlü deliller vardır. Telomeraz ve DNA pol alfa/primaz arasındaki ilişki E. crasssda telomerik G ve C zengin zincir sentezini fiziki olarak birbirine bağlar ve koordineli olarak düzenlenmesini sağlar. S cerevisiade telomeraz ve DNA pol alfa/primaz büyük olasılıkla doğrudan ilişki kurmaz bir veya başka enzimin G sarkık uç bağlanma proteini ile telomere getirildiği zannedilmektedir. Son primer uzaklaştırıldığında 5 zincir 3 zincirden kısa olacaktır.

100 DIĞER TELOMER MUHAFAZA BIÇIMLERI Drosophilada melanogaster hiçbir telomeraz aktivitesine sahip değildir. Bunun yerine meyve sineği kromozomlarının uçlarına büyük retrotranspozonları peryodik olarak ekleyerek kromozom uçlarını korur ve kompleks telomer tekrarkları oluşturur. Insan hücrelerinde ve küflerde telomerler rekombinasyon aracılığı ile de korunabilirler ve ekzonükleaz aktivitesi ile kısaltılabilirler.

101 TELOMERAZ AKTIVITESININ REGÜLASYONU Genomun bütünlüğünün muhafazası telomerlerinde korunmasını gerektirir. Böyle olmakla birlikte telomerler çok uzun olmamalıdır. Mayadan insana kadar tüm organizmalarda telomer uzunluğunu düzenleyebilmek için, telomerazların telomerlere erişilebilmesi gerekir. Tamamlanmamış replikasyon dolayısıyla telomerler kısalırsa protein bağlanma bölgelerinin sayısı azalır ve kromatin, telomerazın girişini sağlamak için açılır. bu olayda POT1,TRF1,TRF2 ve telomerlerde t-loop oluşumu gibi çeşitli faktörler görev alır.

102 POT 1 (telomerlerin korunması), TRF1 (TTAGGG tekrar bağlanma faktörü 1) ve TRF2 (tekrar bağlanma faktörü 2) proteinleri, katlanmış kromatin yapı oluşturarak telomerazların telomerlere girişini engelleyebilir. Bu telomer-spesifik protein kompleksi kromozom uçlarını koruma fonksiyonundan dolayı shelterin olarak isimlendirilmiştir. TRF1 ve TRF2 telomerik çift zincir bağlanma proteinleri iken POT1 3 tek zincirli DNA kuyruğuna bağlanmaktadır. Telomeraz aktivitesinin düzenlenmesi için önerilen bir modele göre, telomerin çift zincirli bölgesine bağlı TRF1 kompleksi uzunluğu hisseder ve POT1 İ telomerin ucundaki tek zincirli sarkık uca transfer ederek, bu bilgiyi telomeraza aktarır.

103 Telomer yeterince uzun ise sarkık uç bölgesinde POT1 seviyesi yüksektir ve telomeraz inhibe edilir. Telomer çok kısa ise uçlara çok az POT1 transferi olur, telomeraz inhibe edilmediğinden, telomerazın telomerlere DNA eklenmsine izin verilir. Diğer bir deyişle TRF1 ve TRF2 G-zengin tekrarların sayısını hesaplayabilir ve telomerler yeterinden fazla olduğunda telomeraz aktivitesi inhibe edilir. Memeli kuşları, protozoları ve bahçe bezelyesini içeren geniş bir bir ökaryot grubunda telomerik DNA nın benzersiz bit t loop yapısı oluşturduğu gösterilmiştir. Bu yapıda 3 tek zincirli DNA kuyruk çift zincirli telomerik DNA yı istila ederek ilmek oluşturduğundan ilmekteki C zincir dizisi 3 sarkık uç ile baz çiftleşmesi yapar. Telomerazın aktif olabilmesi için baz eşleşmesi yapmamış 3 uca gereksinim olduğundan ilmekte TRF1 ve TRF2 birlikte bulunarak, telomeraz girişinin önlenmesine yardımcı olabilmektedir.

DNA REPLİKASYONU. Dr. Mahmut Cerkez Ergoren

DNA REPLİKASYONU. Dr. Mahmut Cerkez Ergoren DNA REPLİKASYONU Dr. Mahmut Cerkez Ergoren Arthur Kornberg 1959 Nobel Ödülü "the mechanisms in the biological synthesis of DNA DNA Replikasyonu Replikasyon genetik materyalin tamamen kendi benzeri yeni

Detaylı

DNA REPLİKASYONU. Doç.Dr. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN

DNA REPLİKASYONU. Doç.Dr. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN DNA REPLİKASYONU Doç.Dr. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN DNA sentezi (replikasyon) DNA çift heliksini oluşturan iki zincir birbirinden ayrıldığında, bu zincirlerden her biri sentezlenecek yeni zincir için kalıp olarak

Detaylı

Genetik materyal: DNA replikasyonu

Genetik materyal: DNA replikasyonu Genetik materyal: DNA replikasyonu Umut Fahrioglu, PhD MSc DNA Replikasyonu DNA replikasyonu genomların ve içerdikleri genlerin nesilden nesile aktarılmasında çok önemli bir rol oynar. Hücreden hücreye

Detaylı

DNA nın REPLİKASYONU ve REKOMBİNASYONU. Prof.Dr. Sacide PEHLİVAN

DNA nın REPLİKASYONU ve REKOMBİNASYONU. Prof.Dr. Sacide PEHLİVAN DNA nın REPLİKASYONU ve REKOMBİNASYONU Prof.Dr. Sacide PEHLİVAN REPLİKASYON (DNA nın Eşlenmesi-Hangi DNA ) nükleer-mitokondrial Nerede? Ne zaman? Neden? DNA Replikasyon Mekanizmasının Özellikleri Özgül

Detaylı

Replikasyon, Transkripsiyon ve Translasyon. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ

Replikasyon, Transkripsiyon ve Translasyon. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ Replikasyon, Transkripsiyon ve Translasyon Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ DNA replikasyonu DNA nın replikasyonu, DNA molekülünün, sakladığı genetik bilgilerin sonraki nesillere aktarılması için kendi kopyasını

Detaylı

Hücrede Genetik Bilgi Akışı

Hücrede Genetik Bilgi Akışı Hücrede Genetik Bilgi Akışı 1) Genomun korunması DNA nın tam olarak kopyalanması ve hücre bölünmesiyle yeni kuşak hücrelere aktarılması 2) Genetik bilginin çevrimi Hücre içerisinde bilginin DNA dan RNA

Detaylı

ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ

ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ Seçici gen ifadesi embriyonun gelişmesini sağlayan 4 temel işlevi denetler: 1. Hücre çoğalması 2. Hücre farklılaşması 3. Hücre etkileşimleri 4. Hücre hareketi HÜCRE

Detaylı

Chapter Konu 11 Lecture 11. Konu 11. Concepts of Genetics. Tenth Edition. 2-DNA Eşlenmesi ve Rekombinasyon

Chapter Konu 11 Lecture 11. Konu 11. Concepts of Genetics. Tenth Edition. 2-DNA Eşlenmesi ve Rekombinasyon Chapter Konu 11 Lecture 11 Concepts of Genetics Konu 11 Tenth Edition 2-DNA Eşlenmesi ve Rekombinasyon Konu 11 İçerik 11.1 DNA yarı korunumlu eşlenme ile kopyalanır 11.2 Prokaryotlarda DNA eşlenmesi 11.3

Detaylı

Chapter 10 Lecture. Genetik Kavramlar Concepts of Genetics Tenth Edition. 1. DNA Yapısı. Çeviri: Aslı Sade Memişoğlu

Chapter 10 Lecture. Genetik Kavramlar Concepts of Genetics Tenth Edition. 1. DNA Yapısı. Çeviri: Aslı Sade Memişoğlu Chapter 10 Lecture Genetik Kavramlar Concepts of Genetics Tenth Edition 1. DNA Yapısı Çeviri: Aslı Sade Memişoğlu Genetik malzeme nedir? Çoğunlukla genetiğin ikili sarmalın keşfiyle başladığı düşünülür

Detaylı

-Conservative Ökaryotlarda Yarı-Saklı (Semikonservatif) Replikasyon J. Herbert Taylor, Philip Woods ve Walter Hughes 1957 de Meselson ve Stahl ın çalışmasının yayınlanmasından bir yıl önce ökaryotlarda

Detaylı

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-2

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-2 DNA nın replikasyonu GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-2 1 2 DNA Replikasyonu (DNA çoğalması, DNA ikileşmesi, DNA sentezi) Bir hücrenin bölünebilmesi için DNA nın da çoğalması gerekir. DNA replikasyon mekanizmasının

Detaylı

DNA REPLİKASYONU VE REKOMBİNASYONU

DNA REPLİKASYONU VE REKOMBİNASYONU DNA REPLİKASYONU VE REKOMBİNASYONU Replikasyon Watson ve Crick in DNA nın yapısını önermelerinin ardından bilim adamları DNA nın nasıl kopyalandığı üzerinde yoğunlaşmıştır. DNA nın kendini kopyalamasına

Detaylı

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ TRANSLASYON Translasyonda nükleik asit kullanılır fakat son ürün bir nükleik asit değil proteindir. Translasyon mekanizması 4 ana bileşenden oluşmaktadır: 1. mrnalar 2. trnalar

Detaylı

MOLEKÜLER BİYOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER GİRİŞ Ara Sınav 50 Ödev 30 Performans Görevi (Seminer) 20

MOLEKÜLER BİYOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER GİRİŞ Ara Sınav 50 Ödev 30 Performans Görevi (Seminer) 20 MOLEKÜLER BİYOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER Dersin içeriği Nükleik asitler Hücre parçalama yöntemleri Ayırma ve saflaştırma yöntemleri (filtrasyon, diyaliz, çöktürme santrifüjleme vb) DNA izolasyonu ve analizi

Detaylı

KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ

KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ Değişik canlı gruplarında kalıtsal molekülün çeşidi, sayısı, biçimi ve organizasyonu bakımından farklılıklar bulunur. Ortak özellik: nükleik

Detaylı

Hücre içinde bilginin akışı

Hücre içinde bilginin akışı Hücre içinde bilginin akışı 1 DNA Çift Zincir Heliks 2 Hücre Çekirdeği ve Çekirdek Zarının Yapısal Organizasyonu Hatırlıyor musunuz? DNA Kromatin Kromatid Kromozom RNA Protein Çekirdek Çekirdekcik Nükleotid

Detaylı

BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ

BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ GENETİK MATERYALLER VE YAPILARI HER HÜCREDE Genetik bilgilerin kodlandığı bir DNA genomu bulunur Bu genetik bilgiler mrna ve ribozomlar aracılığı ile proteinlere dönüştürülür

Detaylı

DNA Replikasyonu. Doç. Dr. Hilal Özdağ. A.Ü Biyoteknoloji Enstitüsü Merkez Laboratuvarı Tel: /202 Eposta:

DNA Replikasyonu. Doç. Dr. Hilal Özdağ. A.Ü Biyoteknoloji Enstitüsü Merkez Laboratuvarı Tel: /202 Eposta: DNA Replikasyonu Doç. Dr. Hilal Özdağ A.Ü Biyoteknoloji Enstitüsü Merkez Laboratuvarı Tel: 2225826/202 Eposta: hilalozdag@gmail.com 1 Watson ve Crick Gözümüzden kaçmamış olan bir nokta da.. Replikasyon

Detaylı

PROTEİN BİYOSENTEZİ ve REGÜLASYONU. Yrd.Doç.Dr. Filiz Bakar Ateş

PROTEİN BİYOSENTEZİ ve REGÜLASYONU. Yrd.Doç.Dr. Filiz Bakar Ateş PROTEİN BİYOSENTEZİ ve REGÜLASYONU Yrd.Doç.Dr. Filiz Bakar Ateş Nükleik asitler genetik bilginin depolanması ve ekspresyonu için gereklidir. 1. DNA (deoksiribonükleik asit) 2. RNA (ribonükleik asit) gen

Detaylı

Bakteri Hücrelerinde Bölünme

Bakteri Hücrelerinde Bölünme Bakteri Hücrelerinde Bölünme Bakteri hücrelerinde eşeysiz çoğalma görülür. Bu da ana hücrenin DNA miktarını ikiye (replikasyon) çıkardıktan sonra yaşadığı bir sitokinezle gerçekleşir. Yrd.Doç.Dr. Yosun

Detaylı

cdna Kitaplık Hazırlanışı

cdna Kitaplık Hazırlanışı cdna Kitaplık Hazırlanışı Uzm.Bio.Veysel Sabri HANÇER İstanbul Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Doktora Programı 2602043040 Genetik Bilginin İki Kaynağı Vardır; Genomik DNA mrna Ökaryotlardaki

Detaylı

2. Histon olmayan kromozomal proteinler

2. Histon olmayan kromozomal proteinler 12. Hafta: Nükleik Asitler: Nükleik asitlerin yapısal üniteleri, nükleozitler, nükleotidler, inorganik fosfat, nükleotidlerin fonksiyonları, nükleik asitler, polinükleotidler, DNA nın primer ve sekonder

Detaylı

DNA dan Kromozomlara

DNA dan Kromozomlara DNA dan Kromozomlara Giriş DNA nın genetik bilgiyi barındırdığının anlaşılmasından sonra; DNA nın genler halinde nasıl organize olduğu ve Genetik işlevin kromozomlar halinde nasıl organize olduğu araştırılmaya

Detaylı

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ 15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ İyonlaştırıcı radyasyonların biyomoleküllere örneğin nükleik asitler ve proteinlere olan etkisi hakkında yeterli bilgi yoktur. Ancak, nükleik asitlerden

Detaylı

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ 7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ Başlıklar 1. Prokaryotlar gen ifadesini çevre koşullarına göre düzenler 2. E. Coli de laktoz metabolizması 3. Lac operonu negatif kontrol 4. CAP pozitif kontrol

Detaylı

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ 7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ Başlıklar 1. Prokaryotlar gen ifadesini çevre koşullarına göre düzenler 2. E. Coli de laktoz metabolizması 3. Lac operonu negatif kontrol 4. CAP pozitif kontrol

Detaylı

MOLEKÜLER BİYOLOJİ DOÇ. DR. MEHMET KARACA (5. BÖLÜM)

MOLEKÜLER BİYOLOJİ DOÇ. DR. MEHMET KARACA (5. BÖLÜM) MOLEKÜLER BİYOLOJİ DOÇ. DR. MEHMET KARACA (5. BÖLÜM) TRANSKRİPSİYONU (ÖKARYOTİK) STOPLAZMA DNA Transkripsiyon hnrna RNA nın işlenmesi mrna G AAA Eksport G AAA NÜKLEUS TRANSKRİPSİYONU (PROKARYOTİK) Stoplazma

Detaylı

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ MBG 111 BİYOLOJİ I Hazırlayan: Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER Genetik Bilgi Kaynağımızın Doğası 1928 de Frederick Griffith bakteri hücrelerinin kendini transforme edilebildiğini gösterdi.

Detaylı

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 12. Sınıf 1 GENDEN PROTEİNE

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 12. Sınıf 1 GENDEN PROTEİNE YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 12. Sınıf 1 GENDEN PROTEİNE Protein sentezini tüm canlılar gerçekleştirir. Bir mrna molekülünde en fazla 64 çeşit kodon bulunur. DOĞRU YANLIŞ SORULARI Canlıların heterotrof beslenenleri

Detaylı

Hücre Neden DNA sını Replike Eder? ÇÜNKİ Mitoz Bölünmenin Gerçekleşmesi İçin S Evresinde DNA nın 2 Katına Çıkması Gerekmektedir

Hücre Neden DNA sını Replike Eder? ÇÜNKİ Mitoz Bölünmenin Gerçekleşmesi İçin S Evresinde DNA nın 2 Katına Çıkması Gerekmektedir DNA REPLİKASYONU Hücre Neden DNA sını Replike Eder? ÇÜNKİ Mitoz Bölünmenin Gerçekleşmesi İçin S Evresinde DNA nın 2 Katına Çıkması Gerekmektedir Hücre yaşam döngüsü G 1, S, G 2, Mitoz,evreleri ile tamamlar.

Detaylı

CANLILARDA ÜREME. Üreme canlıların ortak özelliğidir. Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir

CANLILARDA ÜREME. Üreme canlıların ortak özelliğidir. Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir CANLILARDA ÜREME EYLÜL 3.HAFTA MİTOZ VE EŞEYSİZ ÜREME Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir Üreme canlıların ortak özelliğidir 3 4 Canlılar hücrelerden meydana gelir

Detaylı

HAFTA IV DNA nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması DNA nın Yapısı

HAFTA IV DNA nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması DNA nın Yapısı Biyoteknoloji ve Genetik I HAFTA IV DNA nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması DNA nın Yapısı Prof. Dr. Hilâl Özdağ Genetik materyal ; 1. Kendini eşleyebilmeli 2. Bilgi depolamalı 3. Bu bilgiyi ifade

Detaylı

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ Kalıtsal madde ile ilgili araştırmalar Morgan ve arkadaşları genlerin kromozomlar üzerinde yer aldığını gösterince kromozomların iki kimyasal bileşeni (DNA ve proteinler) kalıtsal

Detaylı

Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri

Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri GENETĐK 111-503 Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri Doç.Dr. Hilâl Özdağ Rekombinant DNA Teknolojisi Amaç Spesifik DNA dizilerinin yerlerinin belirlenmesi. DNA nın belirli noktalardan kesilmesi Belirli

Detaylı

Biyoteknoloji ve Genetik II. Hafta 8 TRANSLASYON

Biyoteknoloji ve Genetik II. Hafta 8 TRANSLASYON Biyoteknoloji ve Genetik II Hafta 8 TRANSLASYON Prof. Dr. Hilal Özdağ A.Ü Biyoteknoloji Enstitüsü Merkez Laboratuvarı Tel: 2225826/125 Eposta: hilalozdag@gmail.com TRANSLASYON Translasyon a. mrna ribozoma

Detaylı

RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri

RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri RNA (Ribonükleik Asit) Nükleik asitler, Friedrich Miescher tara2ndan 1869'da keşfedildi. İl=haplı bandajlardan izole edilen bu maddeye nüklein adını

Detaylı

TRANSKRİPSİYON AŞAMASINDA KROMATİN YAPININ DÜZENLENMESİ

TRANSKRİPSİYON AŞAMASINDA KROMATİN YAPININ DÜZENLENMESİ İ.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Moleküler Biyoloji ve Genetik TRANSKRİPSİYON AŞAMASINDA KROMATİN YAPININ DÜZENLENMESİ Merve YILMAZER 2601120219 İÇERİK Kromatin ve nükleozom yapısı Transkripsiyon aşamasında

Detaylı

Kalıtımın moleküler temeli

Kalıtımın moleküler temeli Kalıtımın moleküler temeli DNA kalıtsal maddedir Birçok protein, DNA replikasyonunda ve DNA nın tamirinde birlikte çalışır Kromozom, proteinlerle birlikte paketlenmiş bir DNA molekülünden oluşur 1856-1865-

Detaylı

HÜCRENİN YAŞAM DÖNGÜSÜ

HÜCRENİN YAŞAM DÖNGÜSÜ HÜCRENİN YAŞAM DÖNGÜSÜ *Hücrenin yaşam döngüsü: Hücrenin; bir bölünme sonundan, ikinci bir bölünme sonuna kadar olan zaman sürecinde; geçirdiği yaşamsal olaylara hücrenin yaşam döngüsü denir. Hücreler,

Detaylı

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler MBG 111 BİYOLOJİ I 3.1.Karbon:Biyolojik Moleküllerin İskeleti *Karbon bütün biyolojik moleküllerin omurgasıdır, çünkü dört kovalent bağ yapabilir ve uzun zincirler

Detaylı

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL 1960 lardan bu yana genetik ve moleküler biyolojideki kavrayışımızın hızla artması, biyoteknolojide heyecan verici buluşlar ve uygulamalara yol açtı. DNA yapısı ve fonksiyonlarının

Detaylı

TRANSLASYON ve PROTEİNLER

TRANSLASYON ve PROTEİNLER TRANSLASYON ve PROTEİNLER Prof. Dr. Sacide PEHLİVAN 13 Aralık 2016 mrna daki baz sırasının kullanılarak amino asitlerin doğru sıra ile proteini oluşturmasını kapsayan olayların tümüne Translasyon veya

Detaylı

DNA nın kromozom biçiminde paketlenmesi

DNA nın kromozom biçiminde paketlenmesi DNA nın kromozom biçiminde paketlenmesi DNA paketlenmesi 1. Paketlenme sorunu 2. Kromatin yapı düzeyleri (nukleosomlar, 30-nm fiber, looplar, bandlar) 3. Histon kodu aktif ve inaktif diziler içerir 4.

Detaylı

ayxmaz/biyoloji 2. DNA aşağıdaki sonuçlardan hangisi ile üretilir Kalıp DNA yukarıdaki ana DNAdan yeni DNA molekülleri hangi sonulca üretilir A B C D

ayxmaz/biyoloji 2. DNA aşağıdaki sonuçlardan hangisi ile üretilir Kalıp DNA yukarıdaki ana DNAdan yeni DNA molekülleri hangi sonulca üretilir A B C D 1. DNA replikasyonu.. için gereklidir A) sadece mitoz B) sadece mayoz C) mitoz ve mayoz D) sadece gamet oluşumu E) sadece protein sentezi 2. DNA aşağıdaki sonuçlardan hangisi ile üretilir Kalıp DNA yukarıdaki

Detaylı

BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER www.benimdershanem.esy.es Bilgi paylaştıkça çoğalır. BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER NÜKLEİK ASİTLER Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden

Detaylı

POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP)

POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP) Deney: M 1 POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP) a) PCR yöntemi uygulaması b) RPLF sonuçları değerlendirilmesi I. Araç ve Gereç dntp (deoksi Nükleotid

Detaylı

Sınıf ; Çalışma yaprağı 3

Sınıf ; Çalışma yaprağı 3 Öğrencinin Adı ve soyadı ; Sınıf ; Çalışma yaprağı 3 F.8.2. DNA ve Genetik Kod / Canlılar ve Yaşam Bu ünitede öğrencilerin; DNA ve genetik kod ile ilişkili kavramları açıklamaları ve aralarındaki ilişkileri

Detaylı

Transkripsiyon (RNA Sentezi) Dr. Mahmut Çerkez Ergören

Transkripsiyon (RNA Sentezi) Dr. Mahmut Çerkez Ergören Transkripsiyon (RNA Sentezi) Dr. Mahmut Çerkez Ergören Transkripsiyon Transkripsiyon DNA molekülündeki bilginin RNA nükleotid dizisi haline çevrilmesi işlemidir. (DNA dan RNA sentezlenmesi) Hücre içi genetik

Detaylı

DNA VE GENETİK KOD KAZANIM KONTROL SINAVI

DNA VE GENETİK KOD KAZANIM KONTROL SINAVI NA VE GENETİK KO KAZANIM 4. 1. 1. GEN 3.KROMOZOM 6 2. NA 4.NÜKLEOTİ 5 1 2 ukarıdaki kutucuklarda verilen kavramları basitten karmaşığa doğru sıralayınız? A) 4-3-1-2 B) 2-1-3-4 C) 4-1-2-3 ) 2-1-4-3 3 4

Detaylı

Konu 4 Genetik Şifre ve Transkripsiyon

Konu 4 Genetik Şifre ve Transkripsiyon PowerPoint Lecture Presentation for Concepts of Genetics Ninth Edition Klug, Cummings, Spencer, Palladino Konu 4 Genetik Şifre ve Transkripsiyon Yrd. Doç. Dr. Aslı Sade Memişoğlu Copyright Copyright 2009

Detaylı

DNA ve Özellikleri. Şeker;

DNA ve Özellikleri. Şeker; DNA ve Özellikleri Hücrelerdeki hayatsal olayların yönetimini çekirdek sağlar. Çekirdek içinde, hücrenin beslenme, solunum, üreme gibi canlılık faaliyetlerin yönetilmesini sağlayan genetik madde bulunur.

Detaylı

ÖKARYOTLARDA GENETİK MATERYALİN YAPISI VE ORGANİZASYONU

ÖKARYOTLARDA GENETİK MATERYALİN YAPISI VE ORGANİZASYONU ÖKARYOTLARDA GENETİK MATERYALİN YAPISI VE ORGANİZASYONU Doç. Dr. Bengi ÇINAR KUL Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Genetik Anabilim Dalı İnsan genomu 3 x 10 9 bp (n) İnsan diploidtir (2n) her çekirdek

Detaylı

Transkripsiyon ve Transkripsiyonun Düzenlenmesi

Transkripsiyon ve Transkripsiyonun Düzenlenmesi MBG 505 BAKTERİ GENETİĞİ Transkripsiyon ve Transkripsiyonun Düzenlenmesi Emrah ÖZÇELİK Ribonükleik asit (RNA) 3 tip RNA Mesajcı RNA (mrna) (genetik seviyede) Transfer RNA (trna) Ribozomal RNA (rrna) (fonksiyonel

Detaylı

DNA dan Kromozomlara

DNA dan Kromozomlara DNA dan Kromozomlara Giriş DNA nın genetik bilgiyi barındırdığının anlaşılmasından sonra; DNA nın genler halinde nasıl organize olduğu ve Genetik işlevin kromozomlar halinde nasıl organize olduğu araştırılmaya

Detaylı

Genetik şifre, Transkripsiyon ve Translasyon ASLI SADE MEMİŞOĞLU

Genetik şifre, Transkripsiyon ve Translasyon ASLI SADE MEMİŞOĞLU Genetik şifre, Transkripsiyon ve Translasyon ASLI SADE MEMİŞOĞLU Giriş DNA nın genetik bilgiyi barındırdığının anlaşılmasından sonra; DNA nın genler halinde nasıl organize olduğu ve Genetik işlevin kromozomlar

Detaylı

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI MOLEKÜLER 2014-2015 BİYOLOJİ LABORATUVARI GÜZ DÖNEMİ MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI 7.HAFTA DERS NOTLARI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ BİYOLOJİ BÖLÜMÜ Sayfa 1 / 6 1. RFLP (RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUK

Detaylı

Biyoteknoloji ve Genetik I Hafta 13. Ökaryotlarda Gen İfadesinin Düzenlenmesi

Biyoteknoloji ve Genetik I Hafta 13. Ökaryotlarda Gen İfadesinin Düzenlenmesi Biyoteknoloji ve Genetik I Hafta 13 Ökaryotlarda Gen İfadesinin Düzenlenmesi Prof. Dr. Hilal Özdağ A.Ü Biyoteknoloji Enstitüsü Merkez Laboratuvarı Tel: 2225826/125 Eposta: hilalozdag@gmail.com Gen İfadesi

Detaylı

KLONLAMA VEKTÖRLERİ DR. ONUR YILMAZ ADÜ ZİRAAT FAKÜLTESİ ZOOTEKNİ BÖLÜMÜ BİYOMETRİ & GENETİK ABD

KLONLAMA VEKTÖRLERİ DR. ONUR YILMAZ ADÜ ZİRAAT FAKÜLTESİ ZOOTEKNİ BÖLÜMÜ BİYOMETRİ & GENETİK ABD KLONLAMA VEKTÖRLERİ DR. ONUR YILMAZ ADÜ ZİRAAT FAKÜLTESİ ZOOTEKNİ BÖLÜMÜ BİYOMETRİ & GENETİK ABD Vektörler, kendilerine eklenen yabancı DNA parçasını konakçı hücreye taşıyan ve burada çoğalmasını sağlayan

Detaylı

DNA Tamiri ve Rekombinasyonu

DNA Tamiri ve Rekombinasyonu DNA Tamiri ve Rekombinasyonu Bitkilerdeki 3 genom UV ve radyosyonun diğer formları, kimyasallar, ve diğer streslerle (örneğin oksidatif, ısı vb.) devamlı hasar görür. Bazı proteinler onarımda ve rekombinasyonda

Detaylı

Çekirdek 4 bölümden oluşur Çekirdek zarı: karyolemma Kromatin: Chromatin Çekirdekcik: Nucleolus Çekirdek sıvısı: karyolymph

Çekirdek 4 bölümden oluşur Çekirdek zarı: karyolemma Kromatin: Chromatin Çekirdekcik: Nucleolus Çekirdek sıvısı: karyolymph NUKLEUS Bir hücrenin tüm yapılarının ve etkinliklerinin kodlandığı kromozomu Ayrıca, DNA sını dublike edecek ve 3 tip RNA yı ribozomal (rrna), haberci (mrna) ve transfer (trna)-sentezleyecek ve işleyecek

Detaylı

Prof. Dr. Turgut Ulutin DNA REPLİKASYONU (DNA EŞLEŞMESİ)

Prof. Dr. Turgut Ulutin DNA REPLİKASYONU (DNA EŞLEŞMESİ) Prof. Dr. Turgut Ulutin DNA REPLİKASYONU (DNA EŞLEŞMESİ) DNA REPLİKASYONU Replikasyon genetik materyelin tamamen kendi benzeri yeni bir molekül oluşturma işlemidir. DNA kendini eşleyebilen yegane biyomoleküldür

Detaylı

DNA TAMİR MEKANİZMALARI. Prof. Dr. Filiz ÖZBAŞ GERÇEKER

DNA TAMİR MEKANİZMALARI. Prof. Dr. Filiz ÖZBAŞ GERÇEKER DNA TAMİR MEKANİZMALARI Prof. Dr. Filiz ÖZBAŞ GERÇEKER Baz kaybı DNA hasarları Baz modifikasyonları Deaminasyon Kimyasal modifikasyon Işık hasarı (UV) Replikasyon hataları Zincirler arası çapraz bağlantıları

Detaylı

TRANSLASYON VE TRANKRİPSİYON

TRANSLASYON VE TRANKRİPSİYON TRANSLASYON VE TRANKRİPSİYON GEN İFADESİ (GEN EKSPRESYONU) Gen ifadesinin düzenlenmesi çeşitli aşamalarda olur: 1) Primer transkriptlerin oluşumu 2) Primer mrna dan matür (olgun) mrna oluşumu 3) mrna nın

Detaylı

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi Bugün gelinen noktada genetik Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi «Genetik bilgiden hastaların ve ailelerin yararlanması için tüm sağlık çalışanları insan genetiğinin temelinde

Detaylı

A. DNA NIN KEŞFİ VE ÖNEMİ

A. DNA NIN KEŞFİ VE ÖNEMİ DNA nın Yapısı ve Replikasyonu Biyoloji Ders Notları A. DNA NIN KEŞFİ VE ÖNEMİ İlk olarak Friedrich Miescher (1869) akyuvar hücreleri ve balık sperminde yönetici molekülleri tespit etmiştir. Çekirdekte

Detaylı

Tanımlamalar PROTEİN SENTEZİ; TRANSLASYON. Protein sentezi ;translasyon. mrna ; Genetik şifre 1/30/2012. Prof Dr.Dildar Konukoğlu

Tanımlamalar PROTEİN SENTEZİ; TRANSLASYON. Protein sentezi ;translasyon. mrna ; Genetik şifre 1/30/2012. Prof Dr.Dildar Konukoğlu PROTEİN SENTEZİ; TRANSLASYON Prof Dr.Dildar Konukoğlu DNA SENTEZİ DNA DNA RNA sentezi DNA mrna Protein sentezi mrna Protein Tanımlamalar Replikasyon Replikasyon Transkripsiyon Transkripsiyon Translasyon

Detaylı

hendisliği BYM613 Genetik MühendisliM Tanımlar: Gen, genom DNA ve yapısı, Nükleik asitler Genetik şifre DNA replikasyonu

hendisliği BYM613 Genetik MühendisliM Tanımlar: Gen, genom DNA ve yapısı, Nükleik asitler Genetik şifre DNA replikasyonu BYM613 Genetik MühendisliM hendisliği Hacettepe Üniversitesi Biyomühendislik BölümüB 2012-2013 2013 Güz G z DönemiD Salı 9.00-11.45, D9 Dr. Eda Çelik-AKDUR edacelik@hacettepe.edu.tr İçerik Tanımlar: Gen,

Detaylı

Genetik Bilgi: DNA Yapısı, Fonksiyonu ve Replikasyonu. Dr. Mahmut Çerkez Ergören

Genetik Bilgi: DNA Yapısı, Fonksiyonu ve Replikasyonu. Dr. Mahmut Çerkez Ergören Genetik Bilgi: DNA Yapısı, Fonksiyonu ve Replikasyonu Dr. Mahmut Çerkez Ergören Genetik materyal; Kendini çoğaltır. Bilgi depolar. Bilgiyi ifade eder. Mutasyonla varyasyonlara izin verir. Genetik Tarihçe

Detaylı

Genetik Şifre ve Transkripsiyon

Genetik Şifre ve Transkripsiyon Genetik Şifre ve Transkripsiyon Prof. Dr. Sacide PEHLİVAN 12 Aralık 2016 RNA (Ribonükleik Asit): Ribonükleotid Polimeri Tek zincirli bir moleküldür. İçerdiği şeker ünitesi riboz dur. DNA dan baz içeriği

Detaylı

Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür.

Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür. HÜCRE BÖLÜNMELERİ Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür. I. MİTOZ BÖLÜNME Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve insana kadar bir çok canlı grubu

Detaylı

PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU. ve REGÜLASYONU. (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler)

PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU. ve REGÜLASYONU. (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler) PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU ve REGÜLASYONU (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler) Nihal EYVAZ (050559015) Şerife OKAY (050559025) Prof. Dr. Figen ERKOÇ Gazi Eğitim Fakültesi Gen

Detaylı

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #13

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #13 YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #13 1) Canlılarda özelliklerin genlerle kontrol edildiği ve her genin en az bir özellikten sorumlu olduğu bilindiğine göre, I. Diploid canlılarda her özellik için iki gen bulunması

Detaylı

www.demiraylisesi.com

www.demiraylisesi.com YÖNETİCİ MOLEKÜLLER C, H, O, N, P atomlarından meydana gelir. Hücrenin en büyük yapılı molekülüdür. Yönetici moleküller hücreye ait genetik bilgiyi taşır, hayatsal faaliyetleri yönetir, genetik bilginin

Detaylı

Şekil 1. Mitoz bölünmenin profaz evresi.

Şekil 1. Mitoz bölünmenin profaz evresi. KONU 9. HÜCRE BÖLÜNMESİ MİTOZ BÖLÜNME Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve insana kadar birçok canlı grubu tarafından gerçekleştirilebilir. Mitoz bölünme sonunda bölünen hücrelerden

Detaylı

Prokaryotik promotor

Prokaryotik promotor Transkripsiyon Transkripsiyon-Replikasyon Farkları 1.Replikasyon sırasında tüm kromozom kopyalanır fakat transkripsiyonda sadece bir gen bölgesi kopyalanabilir. 2. Transkripsiyon düzeyi organizmanın o

Detaylı

DNA. Kendi kopyasını yapabilir, Tamir edilebilir, Rekombinasyon geçirebilir.

DNA. Kendi kopyasını yapabilir, Tamir edilebilir, Rekombinasyon geçirebilir. DNA Kendi kopyasını yapabilir, Tamir edilebilir, Rekombinasyon geçirebilir. DNA REPLİKASYONU DNA Replikasyonu, Mitoz-Mayoz dur. Önce G1 den sonra S fazında ORJİN denilen bölgede başlar. DNA POLİMERAZLAR

Detaylı

Akıllı Defter. 9.Sınıf Biyoloji. vitaminler,hormonlar,nükleik asitler. sembole tıklayınca etkinlik açılır. sembole tıklayınca ppt sunumu açılır

Akıllı Defter. 9.Sınıf Biyoloji. vitaminler,hormonlar,nükleik asitler. sembole tıklayınca etkinlik açılır. sembole tıklayınca ppt sunumu açılır 9.Sınıf Biyoloji 1 Akıllı Defter vitaminler,hormonlar,nükleik asitler sembole tıklayınca etkinlik açılır sembole tıklayınca ppt sunumu açılır sembole tıklayınca video açılır 1 VİTAMİNLER ***Vitaminler:

Detaylı

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi 2 Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi «Genetik bilgiden hastaların ve ailelerin yararlanması için tüm sağlık çalışanları insan genetiğinin temelinde yatan prensipleri anlamalıdır»

Detaylı

Ders 8 trna-rrna yapısı, İşlenmesi ve İşlevleri

Ders 8 trna-rrna yapısı, İşlenmesi ve İşlevleri Ders 8 trna-rrna yapısı, İşlenmesi ve İşlevleri mrna trna - rrna Taşıyıcı (transfer) RNA (trna) Nispeten küçük moleküllerdir. Bir öncu molekülün nükleusta işlenmesiyle oluşurlar. trna molekülleri, mrna

Detaylı

İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın

İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın Mitokondri, ökaryotik organizmanın farklı bir organeli Şekilleri küremsi veya uzun silindirik Çapları 0.5-1 μm uzunlukları 2-6 μm Sayıları

Detaylı

Bakteriler Arası Genetik Madde Aktarımı

Bakteriler Arası Genetik Madde Aktarımı Bakteriler Arası Genetik Madde Aktarımı Transformasyon: Her hangi bir aracı bulunmaksızın, verici bakteri tarafından ortama bırakılmış olan DNA nın, alıcı bakteri tarafından alınması yoluyla oluşan rekombinasyon

Detaylı

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi 1. Termometre Çimlenen bezelye tohumlar Termos Çimlenen bezelye tohumları oksijenli solunum yaptığına göre yukarıdaki düzenekle ilgili, I. Termostaki oksijen miktarı azalır. II. Termometredeki sıcaklık

Detaylı

11. Hafta: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI NÜKLEOTİDLER

11. Hafta: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI NÜKLEOTİDLER 11. Hafta: Nükleik Asitler: Nükleik asitlerin yapısal üniteleri, nükleozitler, nükleotidler, inorganik fosfat, nükleotidlerin fonksiyonları, nükleik asitler, polinükleotidler, DNA nın primer ve sekonder

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMI 2 DNA VE RNA

12. SINIF KONU ANLATIMI 2 DNA VE RNA 12. SINIF KONU ANLATIMI 2 DNA VE RNA DNA (DEOKSİRİBONÜKLEİK ASİT) Temel nükleik asittir. Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında, ökaryot hücrelerde çekirdek, mitokondri ve kloroplast organelinde bulunur.

Detaylı

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur.

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur. Enerji Dönüşümleri Enerji Enerji; bir maddeyi taşıma veya değiştirme kapasitesi anlamına gelir. Enerji : Enerji bir formdan diğerine dönüştürülebilir. Kimyasal enerji ;moleküllerinin kimyasal bağlarının

Detaylı

Ökaryotik Kromozomlar

Ökaryotik Kromozomlar Telomer Ökaryotik Kromozomlar Mitoz metafazında kromozomlar mikroskop altında görülebilir Kromozomların uçlarında telomer denilen yapılar vardır, bu yapıların görevi kromozomu korumaktır Ortaya yakın bir

Detaylı

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry Chapter 4: Biomolecules, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry/Hikmet Geckil Chapter 4: Biomolecules 2 BİYOMOLEKÜLLER Bilim adamları hücreyi

Detaylı

Genden proteine Genler, transkripsiyon ve translasyon yolu ile proteinleri belirler Transkripsiyon, DNA yönetiminde RNA sentezidir Ökaryotik

Genden proteine Genler, transkripsiyon ve translasyon yolu ile proteinleri belirler Transkripsiyon, DNA yönetiminde RNA sentezidir Ökaryotik Genden proteine Genler, transkripsiyon ve translasyon yolu ile proteinleri belirler Transkripsiyon, DNA yönetiminde RNA sentezidir Ökaryotik hücreler, transkripsiyondan sonra RNA yı değişikliğe uğratırlar

Detaylı

GENETİK I BİY 301 DERS 6

GENETİK I BİY 301 DERS 6 GENETİK I BİY 301 DERS 6 İçerik Kısım 1: Genler, Kromozomlar ve Kalıtım Kısım 2: DNA-Yapısı, Replikasyonu ve Varyasyonu Kısım 3: Genetik bilginin ifadesi ve düzenlenmesi Kısım 4: Genomik Analiz Kısım 5:

Detaylı

DNA ONARIMI VE MUTASYON. Merve Tuzlakoğlu Öztürk Bakteri genetiği dersi Sunum-2 18.11.2005

DNA ONARIMI VE MUTASYON. Merve Tuzlakoğlu Öztürk Bakteri genetiği dersi Sunum-2 18.11.2005 DNA ONARIMI VE MUTASYON Merve Tuzlakoğlu Öztürk Bakteri genetiği dersi Sunum-2 18.11.2005 *DNA nın dölden döle değişmeden aktarımı için 2 süreç önemlidir: DNA ONARIMI 1. Replikasyon sürecinin doğru yapılması

Detaylı

BAKTERİLERİN GENETİK YAPISI

BAKTERİLERİN GENETİK YAPISI BAKTERİLERİN GENETİK YAPISI Kromozom bakteri hücrelerinde genellikle çift zincirli helikal çembersel (bazı bakterilerde lineer) yapıdaki DNA molekülü Genom kromozomal ve plazmitlerde bulunan toplam genetik

Detaylı

Telomeraz enzim eksikliğinin tedavisinde yeni yaklaşımlar. Prof. Dr. Fatma İnanç Tolun 08.11.2013 / Kahramanmaraş

Telomeraz enzim eksikliğinin tedavisinde yeni yaklaşımlar. Prof. Dr. Fatma İnanç Tolun 08.11.2013 / Kahramanmaraş Telomeraz enzim eksikliğinin tedavisinde yeni yaklaşımlar Prof. Dr. Fatma İnanç Tolun 08.11.2013 / Kahramanmaraş Sunum Akışı DNA replikasyonu Telomer Telomeraz Telomeraz eksikliğinde görülen hastalıklar

Detaylı

8. KONU: VİRAL KOMPONENTLERİN BİYOLOJİK FONKSİYONU Kodlama: Her virüs kendine özgü proteini oluşturmakla birlikte, proteinde nükleik asidi için

8. KONU: VİRAL KOMPONENTLERİN BİYOLOJİK FONKSİYONU Kodlama: Her virüs kendine özgü proteini oluşturmakla birlikte, proteinde nükleik asidi için 8. KONU: VİRAL KOMPONENTLERİN BİYOLOJİK FONKSİYONU Kodlama: Her virüs kendine özgü proteini oluşturmakla birlikte, proteinde nükleik asidi için koruyucu kalkan görevi görmektedir. Protein kendi kendine

Detaylı

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir. METABOLİZMA ve ENZİMLER METABOLİZMA Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir. A. ÖZÜMLEME (ANABOLİZMA) Metabolizmanın yapım reaksiyonlarıdır. Bu tür olaylara

Detaylı

Paleoantropoloji'ye Giriş Ders Yansıları

Paleoantropoloji'ye Giriş Ders Yansıları ANT139 PALEOANTROPOLOJİ YE GİRİŞ Genetiğin Basit Temelleri, Kavramlar, Mendel Genetiği, Gen Aktarımı 3. Ders Canlılığı anlayabilmek için moleküler seviyeye inmek gerekir! Hücre Yaşayan organizmaların temel

Detaylı

Hücre Proliferasyonu ve Testleri

Hücre Proliferasyonu ve Testleri 1 Hücre Proliferasyonu ve Testleri Normal Hücre Çoğalması Normal dokularda, hücre bölünmesi ve çoğalması organizmanın devamlılığı için bir gereklilik;r. Hücre çoğalmasının olması gerekenden farklı olması

Detaylı

RT-PCR. (reverse transckripsiyon-polimeraz zincir reaksiyonu) Dr Gülnur Güler

RT-PCR. (reverse transckripsiyon-polimeraz zincir reaksiyonu) Dr Gülnur Güler RT-PCR (reverse transckripsiyon-polimeraz zincir reaksiyonu) Dr Gülnur Güler RT-PCR (reverse transckripsiyon-polimeraz zincir reaksiyonu) mrna ekspresyon seviyelerini belirlemek için sensitiv bir metod

Detaylı

Rekombinant DNA teknolojisi ve genomik

Rekombinant DNA teknolojisi ve genomik C H A P T E R 3 Rekombinant DNA teknolojisi ve genomik Dr. Aslı Sade Memişoğlu PowerPoint Lecture by: Melissa Rowland-Goldsmith Chapman University Başlıklar 3.1 Rekombinant DNA teknolojisi ve klonlamaya

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMI 6 GENETİK ŞİFRE VE PROTEİN SENTEZİ 2

12. SINIF KONU ANLATIMI 6 GENETİK ŞİFRE VE PROTEİN SENTEZİ 2 12. SINIF KONU ANLATIMI 6 GENETİK ŞİFRE VE PROTEİN SENTEZİ 2 SANTRAL DOGMA Hücredeki bilgi aktarım mekanizmasının tamamına SANTRAL DOGMA denir. Santral dogma tek yönlü bilgi aktarımıdır. Geri dönüşümü

Detaylı

Hücre Nükleusu, Nükleus Membranı, Nükleus Porları. Doç. Dr. Ahmet Özaydın

Hücre Nükleusu, Nükleus Membranı, Nükleus Porları. Doç. Dr. Ahmet Özaydın Hücre Nükleusu, Nükleus Membranı, Nükleus Porları Doç. Dr. Ahmet Özaydın Nükleus (çekirdek) ökaryotlar ile prokaryotları ayıran temel özelliktir. Çekirdek hem genetik bilginin deposu hem de kontrol merkezidir.

Detaylı