ADIM ADIM YGS LYS 109. Adım REPLİKASYON
NÜKLEİK ASİTLERİN KEŞİF SÜRECİ FRİEDRİCH MİESCHER: 1869 yılında akyuvar hücreleri ve balık spermi ile ilgili yaptığı çalışmalarla çekirdeklerinde asit özelliği taşıyan bazı maddeler olduğunu tespit etmiştir. Bulduğu bu maddelere NÜKLEİK ASİT adını vermiştir. Nükleik asitlerin C, H, O, N, P elementlerinden oluştuğunu söylemiştir. OSCAR HERTWİG: 1884 te nükleik asitlerin, kalıtımdan sorumlu olduğunu belirtmiştir. OSWALD THEODORE AVERY, COLİN MUNRO MACLEOD VE MACLYN McCARTY: Avery 1944 yılında genler taşıyan DNA nın kalıtımı sağlayan madde olduğunu öne sürmüştür. Daha sonra Avery ve arkadaşları Streptococcus pneumoniae (zatüre hastalığının etkeni) bakterisi ile yaptıkları çalışmalarla bunu kanıtlamışlardır.
DNA NIN YÖNETİCİ MOLEKÜL OLDUĞUNU KANITLAYAN DENEY 1. Durumda fareye kapsüllü bakteri enjekte ediliyor. Fare zatürre hastalığına yakalanıp ölüyor. 2. Durumda fareye kapsülsüz bakteri enjekte ediliyor. Fare yaşıyor. Avery ve arkadaşları zatürreye neden olan Streptococcus pneumoniae bakterisini kullanarak deney yapmışlardır. Bu deney ile DNA nın yönetici molekül olduğu kanıtlanmıştır. 3. Durumda kapsüllü bakteriler önce ısıtılıyor daha sonra fareye enjekte ediliyor. Fare yaşıyor. Isıtılan bakteriler öldüğü için fare hastalığa yakalanmıyor ve yaşıyor. 4. Durumda ısıtılarak ölmüş kapsüllü bakteriler ile canlı kapsülsüz bakteriler karıştırılarak fareye enjekte ediliyor. Fare ölüyor. Ölen farenin kanına bakıldığında kanında kapsüllü bakterilere rastlanmıştır. Bunun sebebi; ölmüş kapsüllü bakterilerden elde edilmiş özüt ile canlı kapsülsüz bakteriler karışitırılınca ; özüt içindeki ölmüş kapsüllü bakterilerdeki gen canlı kapsülsüz bakterilere transfer edilmiş ve kapsülsüz bakteriler kapsül oluşturma yeteneği kazanarak farenin ölmesine neden olmuştur.
DNA EŞLENMESİ (REPLİKASYON) Hücre döngüsünde hücreye bölünme emri geldiği zaman oluşan hücrelerinde DNAlarının eksiksiz olması için; DNA eşlemesi yapılır ve DNA miktarı iki katına çıkartılır. Bu olaya REPLİKASYON denir. Replikasyon sayesinde DNA üzerindeki bilgiler nesillere aktarılmış olur. Replikasyon sırasında DNAnın özelliği ve miktarı değişmez.
DNA EŞLENMESİ (REPLİKASYON) Replikasyon başlangıcında küçük bir bölgede DNAnın sarmal yapısı bozulur. HELİKAZ enzimi nükleotitler arasındaki zayıf hidrojen bağlarını kopartarak ikili sarmal yapıyı ayırır. Bu bölgeye REPLİKASYON ÇATALI denir. DNA POLİMERAZ ENZİMİ fermuar gibi açılan iki zincirdeki deoksiriboz nükleotitlerinin karşısına uygun deoksiribonükleotitler yerleştirerek yeni zincirleri üretir. Yeni zincir ile eski zincir arasında hidrojen bağlarını kurar. Bu enzim ilk kez 1956 yılında Escherichia coli bakterisinde bulunmuştur. Replikasyon çatalı yeni zincirlerin oluşturulması ile sürekli ilerler ve DNA nın sonuna gelindiğinde iki DNA oluşturulmuş olur.
DNA EŞLENMESİ (REPLİKASYON) Replikasyonun nasıl gerçekleştiği ile ilgili birçok hipotez kurulmuştur. Yapılan son çalışmalarda DNAnın yarı korunumlu eşlenme hipotezi ile replikasyon yaptığı bulunmuştur. Yarı korunumlu eşlenme modeli Matthew Meselson ve Franklin V. Stahl tarafından yapılan deney ile açıklanmaya çalışılmıştır. Deneylerini; bakterilerin çalışma ortamlarına azot izotopları ekleyerek gerçekleştirdiler. Azotun 14 ve 15li izotoplarını kullandılar. (izotop: Proton numaraları aynı kütle numaraları farklı olan elementlerdir. )
DNA EŞLENMESİ (REPLİKASYON) Normal azotlu(14) DNA taşıyan bakteriler ağır azot (15) içeren besiyerde birçok kez bölünecek şekilde bırakıldı. Bölünme öncesinde bakterilerin DNAsı santifürüj edildi ve bantlaşmanın yukarıda olduğu görüldü. Bu durum DNAların hafif(normal) (14-14) azot taşıdığını gösterir. 1. Bölünmenin sonunda oluşan bakterilerin DNAsı santfürüj edildi ve bantlaşmanın ortada kaldığı görüldü. Bu durumda oluşan bütün bakterilerin DNAsının melez (14-15) olduğu gösterir. 2. Bölünmenin sonunda tekrardan santifürüj yapıldı. Bu kez bantlaşmanın yarısının ortada yarısının altta bantlaştığı görüldü. Bu durum bakterilerin %50sinin melez DNA, %50sinin ağır (15-15) DNA taşıdığını gösterir. 3. Bölünmenin sonunda bakterilerin DNAsı santifürüj edildi. Bantlaşmanın küçük bir kısmının ortada büyük bir kısmının altta olduğu görüldü. Bu durumda oluşan bakterilerin %25inin melek DNA, %75inin ağır DNA taşıdığını gösterdi. Deney sonucunda, replikasyon sırasında bir zincirin kalıp olduğu diğer zincirinse kalıp zincire göre sentezlendiği kanıtlanmış oldu.
Ağır azotlu besinler içeren bir ortamda yetiştirilerek DNAsı işaretlenen bakteriler bir kez normal azotlu, bir kez de ağır azot içeren ortamda bölünmeye bırakılıyor. Bölünme sonucunda ortamda bulunan bakterilerde normal azot içeren DNA ipliklerinin ağır azot içeren DNA ipliklerine oranı kaçtır? Melez DNA içeren bir bakteri bir kez ağır azotlu ortamda bölündükten sonra bir kez de normal azotlu ortamda bölünüyor. Bölünme sonucunda ortamda azot bakımından, 1. Ağır 2. Normal 3. Melez DNA ya sahip bakterilerin bulunma oranları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? 1 2 3. A) ¼ ½ ¼ B) ½ ¼ ¼ C) ¼ ¼ ½ D) ½ 0 ½ E) 0 ¼ ¾