DNASentezi (Replikasyon) Prof.Dr.T

Benzer belgeler
DNA REPLİKASYONU. Doç.Dr. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN

Genetik materyal: DNA replikasyonu

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

DNA REPLİKASYONU. Dr. Mahmut Cerkez Ergoren

Ökaryotik Kromozomlar

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

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-2

Hücrede Genetik Bilgi Akışı

DNA TAMİR MEKANİZMALARI. Prof. Dr. Filiz ÖZBAŞ GERÇEKER

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

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

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

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

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

BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ

Bakteri Hücrelerinde Bölünme

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

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

DNA REPLİKASYONU VE REKOMBİNASYONU

RNA nın Yapısı. Dr. Mahmut Çerkez Ergören


Cuma materyallerinden. Le Châtelier İlkesi: Denge halindeki bir sisteme dış etki uygulandığı zaman, denge dış etkiyi şekilde davranır.

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 12. Sınıf 1 GENDEN PROTEİNE

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

BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ

DNA Tamiri ve Rekombinasyonu

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ

SANRAL DOGMA REPLİKASYON Memeli hücre döngüsü. DNA sentezi ve histon sentezi. DNA sentezi için hızlı gelişim. fazı. fazı.

RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri

11. Hafta: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI NÜKLEOTİDLER

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ


12. SINIF KONU ANLATIMI 2 DNA VE RNA

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ

RNA Sentezi (Transkripsiyon) Prof.Dr.T

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

BAKTERİLERİN GENETİK YAPISI

2. Histon olmayan kromozomal proteinler

DNA REPLİKASYONU. Yrd.Doç.Dr. Seda Örenay Boyacıoğlu

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

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

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

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

Kalıtımın moleküler temeli

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI

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

POLİMER KİMYASI -13. Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

TRANSLASYON ve PROTEİNLER

Agaroz jel elektroforezi

Hücre içinde bilginin akışı

A. DNA NIN KEŞFİ VE ÖNEMİ

GENEL ÖZELLİKLERİ: Tüm canlılarda sudan sonra en fazla bulunan moleküllerdir. Canlının kuru ağırlığının %50 si proteindir. Oldukça büyük ve kompleks

REKOMBİNAT DNA TEKNOLOJİSİ TEMEL İLKELERİ VE UYGULAMA ALANLARI. Yard.Doç.Dr. Gülay Büyükköroğlu Eczacılık Fakültesi Farmasötik Biyoteknoloji ABD.

HÜCRE BÖLÜNMESİ. 1-Amitoz (Amitosis) bölünme, 2-Mitoz (Mitosis) bölünme, 3- Mayoz (Meiosis) bölünme.

ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ

DNA Hasarı ve Onarımı. Doç.Dr. Tuğba Yılmaz Özden

8. Sınıf Fen ve Teknoloji

Sınıf ; Çalışma yaprağı 3

Transkripsiyon (RNA Sentezi) Dr. Mahmut Çerkez Ergören

Besin Zinciri, Besin Ağı ve Besin Piramidi

MOLEKÜLER DNA DİZİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

MERKEZ LABORATUVAR. Moleküler Biyoloji Deneylerinde Sıklıkla Kullanılan Bazı Aletlerin Tanıtımı

NÜKLEİK ASİTLER İsmail Temel

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

ÖZEL TOKSİK ETKİLER KİMYASAL MUTAJENEZİS, KARSİNOJENEZİS, TERATOJENEZİS KAYNAKLAR: 1. Toksikoloji, Prof. Dr. Nevin VURAL

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

Ders 8 trna-rrna yapısı, İşlenmesi ve İşlevleri

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

TRANSLASYON VE TRANKRİPSİYON

Prokaryotik promotor

Hücre. 1 µm = 0,001 mm (1000 µm = 1 mm)!

NÜKLEİK ASİTLER ( DNA VE RNA)(Yönetici Moleküller)

Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri

ÜNİTE 10:YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ

Serbest radikal. yörüngelerinde) eşleşmemiş tek. gösteren, nötr ya da iyonize tüm atom veya moleküllere denir.

Mineral Maddeler (1)

ÜNİTE 6 Nükleoproteinler ve Nükleik Asitler

Paleoantropoloji'ye Giriş Ders Yansıları

Genetik Şifre ve Transkripsiyon

cdna Kitaplık Hazırlanışı

Nükleik Asitler, Nükleotidler, DNA ve RNA. Yrd. Doç. Dr. Osman İBİŞ

DNA REPLİKASYONU. Prof.Dr. Hüseyin H. Biyokimya Anabilim Dalı

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

BAŞLAR DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ

VE GIDALARDA KULLANIM POTANSİYELLER YELLERİ. ÜSTÜN, Sadettin TURHAN

Transkripsiyon ve Transkripsiyonun Düzenlenmesi

DNA NIN KENDİNİ EŞLEME MAKETİ (BİYOLOJİ)

MOLEKÜLER GENETİK. Prof. Dr. Arif ALTINTAŞ

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

DNA. İzolasyon Kiti. Mısırdan. Öğretmen Kılavuzu. Öğrenci Kılavuzu

NÜKLEİK ASİTLER ÜN TE 3

NÜKLEOTİDLER VE NÜKLEİK ASİTLER

Nükleik Asitlerin İşlevi

nükleotit "adenin nükleotit", guanin bazını içeren nükleotit "guanin nükleotit" olarak adlandırılır. 1. ÜNİTE İNSANLARDA ÜREME BÜYÜME VE GELİŞME

24- HÜCRESEL RADYASYON CEVABININ GENETİK KONTROLÜ

Biyoteknoloji ve Genetik I Hafta 13. Ökaryotlarda Gen İfadesinin Düzenlenmesi

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

Biyoteknoloji ve Genetik II. Hafta 8 TRANSLASYON

Transkript:

DNASentezi (Replikasyon) Prof.Dr.T.Tülay Akçay 1

DNA Sentezi (Replikasyonu) DNA molekülünün bir zincirinde bulunan (A), karşı şılığında tamamlayıcı zincirde mutlaka (T), benzer şekilde (G) ile (C) çift oluşturmal turmalı. Bir zincirin dizilimi hakkındaki bilgi, tamamlayıcı zincirde ters yönde yer almaktadır. İki zincir birbirinden ayrıld ldığında her biri yeni tamamlayıcı zincir içinin kalıp hizmet eder. Ana zincirin iki zincire ayrılarak her bir zincirin, yeni çiftin bir zincirini oluşturmas turması semikonservatif replikasyon olarak isimlendirilir. 2

Kromozomal DNA molekülü, hücre döngüsü ile birlikte bir defa replike olmaktadır. Herhangi bir nedenle DNA replikasyonu hücre bölünmesi de durur. durursa, 3

Hücre bölünmesinin çok yavaş olduğu durumlarda ise DNA replikasyonu zaman içindeinde aynı miktarda tamamlanmaktadır. DNA sentezi hücre döngüsünün S fazında meydana gelir. Replikasyonda görevli bağı ğımlı polimerazlardır enzimler kalıba 4

E.coli replikasyonunda,, DNA polimerazdan başka her birinin özel bir görevi olan 20 den fazla enzim ve proteinler gerekmektedir. Bunların n tümüne t DNA replikaz sistemi veya replizom denir. 5

DNA Sentezinin Başlamas laması Zincir Ayrılmas lması(kol ayrımı) Polimeraz, kalıp olarak sadece tek zincirli DNA molekülünü kullanır. 6

DNA replikasyonu; prokaryotlarda replikasyon merkezinde, ökaryotlardaki DNA üzerindeki pek çok yerde başlar. Böylece büyük b k bir ökaryotik DNA molekülünün n kısa k zamanda replikasyonu sağlanmaktad lanmaktadır. 7

Aktif sentezin başlad ladığı bölgede dönmeyen iki zincir, birbirinden ayrılarak replikasyon çatalı olarak bilinen bir çatal oluşturur turur. DNA molekülü üzerindeki replikasyon çatalı sentez sırasında merkezden başlayarak ilerler. DNA çift sarmalın olmaktadır. replikasyonu çift yönlü 8

Özel bir grup protein, replikasyon çatalının ilerlemesini, çift sarmal DNA molekülünün dönmemesinini ve ebeveyn zincirlerinin ayrı durması sağlar lar. 9

Heliks Bozucu (HD) Proteinler Tek zincirli DNA yapısına bağlı protein (SSB) olarak da isimlendirilirler. DNA molekülünün bağlanmaktad lanmaktadır. tek zincirine HD proteinleri enzim değildirler ildirler. 10

Heliks Bozucu (HD) Proteinler Replikasyon merkezinde iki zinciri birbirinden ayrı tutarak tek standart kalıp bulunmasını sağla larlar, DNA molekülünü, tek zinciri parçalayan alayan nükleaz enziminin etkisinden de korururlar rurlar. 11

DNA Helikaz DNA helikaz, çift sarmal DNA zincirlerini birbirinden ATP harcayarak ayırmaktad rmaktadır. Replikasyon merkezindeki ori C olarak tanımlanan mlanan kısmındaki 9 baz çiftinin dört kez tekrarlanan bölgesine DNA-A proteini ATP tüketilerek bağlanmaktad lanmaktadır. DNA-A proteini etrafında katlanan DNA denatüre olmaktadır. 12

Bir helikaz olan DNA-B proteini,, DNA-C proteini gerektiren bir tepkime ile 13 baz çiftinin üç kez tekrarlandığı ve A=T çiftince zengin bölgeye bağlan lanır. DNA-B proteini DNA çift zincirini replikasyon çatalı olacak şekilde açar. iki tane 13

Ayrılm lmış zincirlere HD proteinlerinin bağlanmas lanması yeniden çift heliks oluşmas masını önler. Zincirlerin birbirlerinden ayrılmas lması sonucu çift sarmal heliks DNA yapısında oluşan topolojik gerilim, topoizomerazlar tarafından giderilir. 14

Her İki DNA Zinciri,, DNA Sentezi İçin Kalıp Olarak Kullanılır. Replikasyon çatalında iki ana zincir, ters yönde ilerleyen DNA sentezi içinin kalıp görevi yapmaktadır. Ana zincir nükleotid dizisini sadece 3 5 yönündende okuyabilen DNA polimeraz, bu kalıbı kopyalayarak yeni DNA zincirini 5 3 yönündende sentezler. 15

Bir çift ana heliks zincirinden, biri 5 3 yönündende replikasyon çatalına doğru ru, diğeri ise 5 3 yönündende replikasyon çatalından uzağa doğru ilerleyen iki yeni düz nükleotid zincir oluşur ur. Replikasyon çatalına doğru kesintisiz olarak sentezlenen yeni zincire öncül zincir adı verilir. 16

Replikasyon çatalından uzaklaşarak arak aralıkl klı olarak yapılan sentez sırasında, küçük DNA parçalar aları replikasyon çatalının yanında nda sentezlenir. Okazaki parçac acıkları deni nilen bu küçük parçalar aların daha sonra birleşmesi ile tek ve sürekli artçıl zincirler oluşturulur turulur. 17

Öncü RNA DNA polimerazların, artçıl zincir sentez edebilmeleri için, tek zincirli kalıp üzerinde DNA zincirinin tamamlay layıcısı olarak sentezin başlamas lamasını sağlayacak 3 ucu serbest, kısa bir zincir olan primer gerekir. Primerin 3 hidroksil grubu,, DNA polimeraz içinin bir nükleotidi ilk kabul edici yer olarak görev yapar. 18

DNA sentezinde serbest 3 hidroksil grubu, DNA dan değil kısa RNA zincirinden sağlan lanır 19

Primaz (DNA G proteini): Spesifik RNA polimeraz,, DNA kalıbına tamamlayıcı ve ters yönde paralel olarak öncül RNA molekülünün yaklaşı şık 10 nükleotid uzunluğundaki undaki zincirini sentezler. Kısa RNA dizisi, artçıl zincir üzerinde replikasyon çatalında devamlı sentez edilir. 20

Artçıl zincirde öncü RNA molekülünün sentezinden önce bir araya gelen çeşitli proteinler nler, DNA tek zincirine bağlanarak primazla birliktre primozom olarak isimlendirilen protein kompleksini oluştururlar tururlar. DNA-B ve DNA-C primozomun bileşenleridir enleridir. Artçıl zincirinde 5 3 yönündende hareket eden primozom, periyodik olarak RNA primerinin okazaki parçac acıklarının sentezini başlat latır. 21

Zincir Uzatılmas lması DNA polimeraz III, ilk deoksiribonükleotidin kleotidin alıcısı olarak öncü RNA molekülünün 3 -hidroksil grubunu kullanır. DNA polimeraz III, ana zincire ters yönde paralel 5 3 yönündende sentezlenen zincirin nükleotidlerini ekler. 22

Nükleotid zincirinin yapı birimi imi 5 deoksiribonükleozidkleozid trifosfattır. DNA zincir uzamasında datp, dttp, dctp ve dgtp gibi 4 tür deoksiribonükleozid kleozid trifosfat kullanılmaktad lmaktadır. Deoksiribonükleozid kleozid trifosfatlardan tanesinin eksikliğinde inde DNA sentezi durur. bir 23

DNA zincirinin büyümesi b bloke edilebilir. Nükleotidin şeker kısmının değiştirilmesi ile elde edilen bazı nükleotid analogları kullanılır. DNA replikasyonunun engellenmesi sonucu bu bileşenler enler virus ve hızlı büyüyenyen hücrelerin bölünmesini yavaşlat latırlar. 24

Sitozin arabinozid (ara C) kanser kemoterapisinde Adeninarabinosid antiviral tedavide kullanılmaktad lmaktadır. 25

DNA nükleotid dizisinin mümkün olduğunca unca az hata ile replikasyonu, organizmanın yaşam amı içinin çok önemlidir. Zararlı ve belkide öldürücü mutasyonla sonuçlanabilen kalıp dizisinin yanlış okunması DNA polimeraz III tarafından kontrol edilir. DNA polimeraz III enzimi,, 5 5 3 polimeraz aktivitesine ilaveten, sağlamal lamalı okuma (3 5 ekzonükleaz kleaz) aktivitesi de gösterir. 26

27 27 Ökaryotik karyotik DNA DNA polimerazlar polimerazlar DNA DNA polimer polimer az az α δ ε β γ Yerle Yerleşi m nükleer kleer nükleer kleer nükleer kleer nükleer kleer mitokondri mitokondri Sentez Sentez deki deki fonksi fonksi yon yon Sentezin Sentezin ba başlama lama sı Yeni Yeni kolun kolun uzamas uzamas ı onar onarım onar onarı m sentez sentez Di Diğer er fonksiy fonksiy onlar onlar _ 3-5 ekzon ekzonükle kle az az(do (doğrula rula ma) ma) 3-5 ekzon ekzonüklea klea z (do (doğrulama) rulama) _ 3-5 ekzon ekzonükleaz kleaz (do (doğrulama) rulama)

DNA sentezi inhibisyonu Mitomycin,DNA,DNA ya bağlanarak hücre h replikasyonunu inhibe eder.(tümörlere rlere karşı şı) 28

Hasarlı DNA Onarımı DNA sentezi sırasında sağlamal lamalı okuma ve yanlış yerleşimi onarma olmasına rağmen men, bazı yanlış yerleşmi miş bazlar kalır. İlave olarak, hücrelerde oluşan mutagenler veya inhalasyon veya çevreden absorbe olan mutagenlerle DNA hasara uğratılır. 29

Normal hücreleri kanser hücrelerine dönüştüren mutagenler karsinogenler olarak bilinir. 30

Hücrelerin DNA hasarlarını onarabilme yeteneği i vardır: r: Bu onarım mekanizmalarının çoğu, hasarın tanınmas nması, hasarlı kısmın DNA zincirinden uzaklaştırılmas lması ve kalan boşlu luğunun doldurulması gibi işlevleri kapsar. Onarım mekanizması olmaksızın yaşamam amamız mümkün olmaz. 31

DNA hasarı radyasyonla veya kimyasallarla oluşabilir. Bu etkenler direkt olarak veya indirekt olarak DNA yı etkiler. Örneğin, x-ray bir tip ionize radyasyondur, hücrede DNA ile etkileşen en molekülleri lleri harekete geçirerek indirekt etkiler, bazların yapısını değiştirir veya DNA kollarını kırar. 32

X-ray a maruz kalmak pek sık olmasada, sigara dumanına na maruz kalmaktan kaçınmak daha zordur ve güneş ışığından kaçmak mümkün değildir ildir. Güneşten gelen ultraviole ışık, komşu pirimidin bazlarının kovalent dimer oluşturmas turmasına neden olur. 33

Sigara dumanı; aromatik polisiklik hidrokardon, benzo(a)pyrene gibi karsinogenleri kapsar, hücrede enzimlerle okside olduğunda unda,, DNA da guanin ile büyük bir yapı oluşturabilir turabilir. 34

Bütün hücreler çok çeşitli DNA onarım sistemlerine sahiptirler. Onarım sistemlerinin in çeşit ve sayılar ları, hücre yaşam amı içinin DNA onarımının önemini ve DNA hasarının çeşitliliğiniini yansıtır. 35

Prokaryot ve ökaryatlarda benzer olan başlıca 4 tip onarım sistemi vardır: 1. Baz kesip çıkarma onarımı 2. Nükleotid kesip çıkarma onarımı 3.Yanl Yanlış eşleşme onarımı (mismatch onarım) 4. Direkt onarım 36

Tablo 1: E.koli de DNA Onarım Sistemleri Enzimler / Proteinler Baz Kesip Çıkarma Onarımı DNA glikozila zilazlarzlar AP endonükleazlar DNA polimeraz I DNA ligaz Hasarın Tipi Anormal bazlar (urasil, hipoksantin, ksantin): alkalilendirilmiş bazlar; pirimidin dimerleri Nükleotid Kesip Çıkarma Onarımı UvrABC endonükleaz (veya ABC excinuclease) DNA Helikaz DNA polimeraz I DNA ligaz Yapısal değişikliklere ikliklere neden olan hasarları (örnek: pirimidin dimerleri) DNA 37

Tablo 1: E.koli de DNA Onarım Sistemleri (devamı) Enzimler / Proteinler Hasarın Tipi Yanlış Eşleşme Onarımı Mut proteinler Helikazlar Ekzonükleazlar kleazlar DNA polimeraz III DNA ligaz Yeni sentezlenen eşleşmiş bazlar. kollarda yanlış Direkt Onarım DNA fotoliyazlar O 6 -Metilguanin-DNA metitransferaz Pirimidin dimerleri,, O 6 -Metilguanin 38

39

Az rastlanan bir genetik hastalık olan kseroderma pigmentozumda DNA yapısında meydana gelen dimerlerin hücreler tarafından onarılamamas lamaması, mutasyonların birikimine ve sıklıklakla deri kanserine yol açar. 40