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



Benzer belgeler
DNA REPLİKASYONU. Dr. Mahmut Cerkez Ergoren

Genetik materyal: DNA replikasyonu

Amaç. Bu pratiğin amacı öğrencilerin polimeraz zincir reaksiyonu ve kullanım alanları hakkında bilgi sahibi olmalarını sağlamak

Hücrede Genetik Bilgi Akışı

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-2

Bakteri Hücrelerinde Bölünme

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

DNA REPLİKASYONU. Doç.Dr. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN

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

BAKTERİLERİN GENETİK KARAKTERLERİ

Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR: Polymerase Chain Reaction) Ayten AŞKIN KILINÇ Veteriner Hekim

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

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

Hücre içinde bilginin akışı

Mikrobiyolojide Moleküler Tanı Yöntemleri. Dr.Tuncer ÖZEKİNCİ Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji A.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

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

2. Histon olmayan kromozomal proteinler

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

Agaroz jel elektroforezi

Polimeraz Zincir Reaksiyonu. Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

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

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

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

Sınıf ; Çalışma yaprağı 3

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

KALITSAL MOLEKÜLÜN BİÇİMİ ve ORGANİZASYONU PROF. DR. SERKAN YILMAZ

Adnan Menderes Üniversitesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü TB101 Çiğdem Yamaner (Yrd. Doç. Dr.) 3. Hafta ( )

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi


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

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

12. SINIF KONU ANLATIMI 2 DNA VE RNA

BİYOLOJİ DERS NOTLARI YGS-LGS YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

Kalıtımın moleküler temeli

DNA REPLİKASYONU VE REKOMBİNASYONU

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ

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

TRANSLASYON ve PROTEİNLER

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI

ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ

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

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

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 12. Sınıf 1 GENDEN PROTEİNE

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

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

KAPİLLER ELEKTROFOREZ DNA SEKANSLAMA

DNA dan Kromozomlara

1. Sınıf Güz Dönemi I. Hafta Pazartesi Salı Çarşamba Perşembe Cuma Ders Saati

Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri

Artan bilgi ile birlikte hasta ve ailelerin bilinçlendirilmesi

Bakteriler Arası Genetik Madde Aktarımı

HLA Tiplendirmesi PCR-SSP. Türker Duman PhD

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

RNA Yapısı ve Katlanması, Hücrede Bulunan RNA Çeşitleri

POYRAZ TIBBİ CİHAZLAR EDVOTEK

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

Nükleik Asitler. DNA ve RNA nükleik asitleri oluşturur

TRANSLASYON VE TRANKRİPSİYON

HÜCRENİN YAŞAM DÖNGÜSÜ

Moleküler Biyolojide Kullanılan Yöntemler-5

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ

DÖNEM I TIBBA GİRİŞ DERS KURULU (01 EKİM Kasım 2018)

Niçin PCR? Dr. Abdullah Tuli

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

TIBBİ BİYOLOJİ (M.Ü./ ECZACILIK FAKÜLTESİ / ) PROF. DR. KADİR TURAN

MİKROBİYOLOJİDE BİYOTEKNOLOJİ

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

Biyoteknoloji ve Genetik II. Hafta 8 TRANSLASYON

TRANSLASYON VE DÜZENLENMESİ

Rekombinant DNA teknolojisi ve genomik

Nükleik asitler. Deoksiribonükleik asit Ribonükleik asit DNA nın YAPISI ve ÖZELLİKLERİ

11. Hafta: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI NÜKLEOTİDLER

Rekombinant DNA Teknolojisi-I

Soru 1: DNA miktarını saptamak için spektrofotometrik yöntemin arkasındaki prensibi açıklayınız:

A. DNA NIN KEŞFİ VE ÖNEMİ

NÜKLEİK ASİTLER ( DNA VE RNA)(Yönetici Moleküller)

TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE3 (Çalıştay 2013) BİYOLOJİ GRUP TUHAF

18.Eyl Rektörlük Programı Eğitim Köyü Pazartesi Rektörlük Programı Eğitim Köyü Rektörlük Programı Eğitim Köyü

KALITIMIN MOLEKÜLER TEMELİ YÖNETİCİ MOLEKÜLLER

Konu 4 Genetik Şifre ve Transkripsiyon

S evresi: Organellerin iki katına çıkarılması devam ederken DNA sentezi olur.

cdna Kitaplık Hazırlanışı

MİKROBİYOLOJİ ANABİLİM DALI BİYOTEKNOLOJİ DERS NOTLARI

Genom analizi için belirteç olarak kullanılan DNA dizileri

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

MİKROBİYOLOJİDE BİYOTEKNOLOJİ. Doç. Dr. Funda BAĞCIGİL

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ

Gıda Örneklerinde Genetiği Değiştirilmiş Organizma Analizleri. Bölüm 9. MON810 Mısır, Bt-176 Mısır ve Roundup Ready Soya nın PCR ile Nitel Saptanması

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

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

MİTOKONDRİ Doç. Dr. Mehmet GÜVEN

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

GENETİK TANI YÖNTEMLERİ. Prof.Dr.Mehmet Alikaşifoğlu

1. ÜNİTE : HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM

Genetik şifre, Transkripsiyon ve Translasyon ASLI SADE MEMİŞOĞLU

Maya ve maya benzeri mantarların sekans analizi ile identifikasyonu

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

GENETİK VE BİYOTEKNOLOJİ

Transkript:

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. G 1 (2n) replikasyonun yapılmasına hazırlık oluşturan metabolik olaylar.,rna ve protein sentezi S (2n 4n) DNA replikasyonu G 2 (4n) mitoz bölünmeye hazırlık oluşturan metabolik olaylar M (4n 2n) mitoz bölünme G 0 farklılaşmasını tamamlamış hücrelerin dinlenme evresi Her hücre bölünmesinde DNA replikasyonu olur.

DNA nın Kendini Eşlemesi- Replikasyon DNA kendini eşlerken fermuar şeklinde açılır ve stoplazmadan alınan nükleotidler kalıp DNA ya bağlanarak YENİ ipliği oluştururlar. Böylece genetik şifrenin değişmediği iki DNA oluşur REPLİKASYON

DNA nın replikasyonu semikonservatifdir Yani bir DNA molekülünün iki kolundan her biri yeni bir DNA sentezi için kalıp olarak görev alır ve sonuçta meydana gelen iki yeni DNA molekülü yeni ve eski kollar içerirler

3 milyar bazın hata olmadan 2 katına çıkarılması son derece doğru bir mekanizma ile olmalıdır. Milyonda bir hata oranı bile her bir replikasyon döngüsünde 3 bin hata demektir ve buda çok büyük bir rakamdır Hatalar DNA Tamir Mekanizmaları ile onarılır, onarılmazsa mutasyonlar meydana gelir.

Replikasyonun Gerçekleşebilmesi İçin; Kalıp DNA Deoksinükleosittrifosfatlar (dntp) Replikasyon enzimlerine ihtiyaç vardır

DNA Replikasyon Mekanizması Hem prokaryotik hemde ökaryotik hücrelerde replikasyonun temel mekanizmaları aynıdır. 1. Replikasyon başlangıç noktalarının tayini 2. DNA çift ipliğinin çözünmesi 3. Replikasyon çatalının oluşması

Replikasyonun gerçekleştiği genom birimine replikon denir. Her replikonda bir başlangıç ve bir bitiş noktası vardır. Prokaryotlarda çembersel DNA da bir başlangıç ve bir bitiş noktası, Ökaryotik hücrede ise çok sayıda başlangıç ve bitiş noktaları vardır. Başlangıç noktaları özel nukleotid dizilerinden oluşur ( A ve T den zengin tekrarlayan nukleotid dizileri) ve diziye özel olan DNA ya bağlanan proteinler = başlatıcı proteinler tarafından tanınır. Bu proteinlerin başlangıç noktalarına bağlanması ile replikasyonun ilk adımı atılır.

Replikasyon orijini (prokaryotik): Replikasyon iki yönlü olarak devam eder. ~245 bp in E. coli

Replikasyon orijini (ökaryotik):

Ökaryotik hücrede; DNA replikasyonu, kromatin üzerinde binlerce yerde birden ( replikasyon çatalı ) başlayan sentez daima 5 3 yönünde ilerler; kalıp olarak görev gören kol 3 5 yönünde okunur

Sentezin başladığı Replikasyon çatalında replikasyonda iş gören 4 temel yapı vardır; DNA helikaz, DNA sarmalını çözen enzim Primaz, DNA sentezinin başlıyabilmesi için gerekli olan RNA primerlerini (RNA öncül molekül) sentezleyen enzim DNA Polimerazlar, kalıp zincire komplamenter yeni DNA zincirini sentezleyen enzim Tek zincire bağlanan (SSB) proteinler, replikasyon çatalının sürekliliğini saglayan,tek DNA ipliğine bağlanarak katlanmayı önleyen proteinler

Replikasyonun başlaması Sentezin başladığı bölgede iki zincir, birbirinden ayrılarak, replikasyon çatalı nı oluşturur. DNA helikaz,çift sarmal DNA zincirlerini birbirinden ATP harcıyarak ayırır.

Replikasyon merkezindeki, ori C olarak tanımlanan kısmındaki 9 baz çiftinin dört kez tekrarlanan bölgesine 20 tane DNA-A proteini,histon benzeri protein(hu) varlığında ve ATP tüketilerek bağlanmaktadır. DNA-A proteini etrafında katlanan DNA, denatüre olur.

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

Açılan DNA zincirlerinin tekrar birleşmesini engelleyen tek zincir ((SSB) Single Stranded DNA Binding Protein) bağlayıcı proteinleri bağlanır. Böylece tek zincirin kopyalanmaya hazırlanır. SSB ler DNA molekülünü, tek zinciri parçalayan nükleaz enziminin etkisinden de korururlar. Zincirler açılırken oluşan süper sarmallar DNA topoizomerazlar enzimi ile çentiklenir ve yeniden kapatılır

Daha sonra primaz enzimi ((DNA G proteini): RNA polimeraz), kalıp DNA da özel bir bölgeye komplementer olan primer RNA veya öncü RNA denen kısa bir RNA dizisini sentezler

ZİNCİRİN UZAMASI DNA polimeraz ana zincir nükleotid dizisini, sadece 3 5 yönünde okuyabilir yeni DNA zincirini,5 3 yönünde sentezler Primerin bağlanmasından sonra DNA polimeraz III enzimi kalıp DNA boyunca dntp de d-ribozun 5 karbonuna bağlı fosfat grubunu diğer d-ribozun 3 -OH grubuna kovalent bağla bağlarlar. Böylece zincir uzaması 5 -----3 yönünde devam eder.

DNA molekülü birbirize zıt yönde paralel iki zincir içerdiginden (biri 5 3 diğeri 3 5 ) her 2 zincirde sentezin aynı anda ve devamlı olarak ilerlemesi mümkün değildir. O yüzden iki farklı sentez tipi ortaya çıkar. Biri kesintisiz zincir ( leading strand - 3 5 kalıbına uygun sentez ) devamlı kesintisiz olarak sentezlenirken diğeri kesintili zincir ( lagging strand -5 3 kalıbına göre yapılan sentez) 1000-2000 nt uzunluğundaki fragmentler halinde sentezlenir. Bu küçük polinükleotid parçalarına okazaki fragmentleri-parçaları denir; bunlar, DNA replikasyonunda ara ürünlerdir

DNA polimeraz III sentezi, yeni bir öncü RNA ile karşılaşıncaya kadar devam eder. Öncü RNA molekülüne gelindiğinde, DNA polimeraz I ile RNA çıkarılarak DNA polimeraz I ile boşluk doldurulur DNA polimeraz III tarafından sentezlenen DNA zincirinde, 5 fosfat grubu ile DNA polimeraz I tarafından sentezlenen DNA nın 3 hidroksil grubu arasındaki son fosfodiester bağının oluşması, DNA ligaz tarafından katalizlenmektedir.

DNA polimeraz III, her bir nükleotidin kalıp üzerindeki tamalayıcı bazına uygun olarak, yeni zincire eklenmesini kontrol eder. Eğer kalıp bazdaki örn. A karşısına T gelmesi gerekirken C geldiyse DNA polimeraz III, yapıya yanlışlıkla katılan nükleotidi hidrolitik olarak uzaklaştırarak, T taşıyan doğru nükleotidi yerine yerleştirir.

DNA replike oldukça yeni sentezlenen histonlar ile kromatin şeklinde yeniden düzenlenir. S fazı boyunca aynı kromozomun farklı bölgeleri farklı zamanlarda replike olur. Heterokromatin geç S fazında replikasyona uğrar Ökromatin erken S fazında replikasyona uğrar

In vitro DNA AMPLİFİKASYONU PCR POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU

1866.Bitkilerde kalıtımın esasları 1953 DNA nın kimyasal yapısı 1957 Kornberg: test tüpünde DNA. 1963 Sanger :sekans prosüdürü. 1966 Genetik kod 1980s PCR 1972 Berg:ilk recombinat DNA molekülü. ilk konvansiyonel DNA bazlı deneyler 1990s İlk gen tedavileri Genetik gıda mühendisliği Dolly 2000 insan genomunun sekanslanması

ABD'de Cetus şirketin'de çalisan Henry A. Erlich, Kary Mullis ve Randall K. Saiki tarafından geliştirilmiş ve K.Mullis a, 1993 yılı Nobel Kimya Ödülü verilmiş. Kary Mullis c1983 http://www.nobel.se/chemistry/laureates/1993/mullis-autobio.html

PCR PCR, DNA içerisinde yer alan, dizisi bilinen iki segment arasındaki özgün bir bölgeyi in vitro koşullarda amplifiye etmek için uygulanan tepkimelere verilen ortak bir isim. Yöntem basitçe tüpte nükleik asitlerin uygun koşullarda çoğaltılması esasına dayanır.

Her Bir Isı Döngüsünde Oluşan Kopya Sayısı Sayı 1 2 4 8 16 32 64 0 Döngü 1 2 3 4 5 6

PCR için 1) DNA örneği, genelde genomik DNA, 2) Çoğaltılacak olan bölgeyi sağdan ve soldan çevreleyen bir çift sentetik primer, 3) dntp'ler (A,T,C,G), 4) Isıya dayanıklı DNA Polimeraz enzimi, 5) Uygun ph ve iyon koşullarını (Mg+2) sağlayan tampon karışımı gereklidir.

PCR da her adım farklı sıcaklıklarda gerçekleşir Denatürasyon: 94 98 C Hibridizasyon: 37 65 C Polimerizasyon: 72 C

PCR PCR adımları Denatürasyon DNA yeni zincir sentezine hazırlanmak için ayrılır (94 95 0 C)

Annealing Hibridizasyon Uygun sıcaklıklarda primerler hedef bölgelerle birleşir

Extension Polimerizasyon Polimeraz enzimi aracılığıyla primerlerin ssdna kalıplarına bağlanarak zincirin 5 den 3 ne uzamasıdır Taq polimeraz 72 78 0 C 2000 nukleotid/dakika hızla uzatır Siklus azaldıkça hız azalır Multiplex PCR da enzim tutunması ve nükleotidleri bularak bağlanması zaman alır o yüzden süre 2 dk kadar uzatılır

Sıcaklık 100 50 Ayrılma 94 o C Primer bağlanması 50 o C Çoğalma 72 o C Ayrılma 94 o C 30x 0 Z a m a n

Pcr Sonuçlarının Değerlendirilmesi PCR ürünleri uygun moleküler ağırlıkta bir marker ile birlikte Ethidium bromide ile boyanarak agarose gel de elektroforez işlemine tabi tutulur. UV transimulatör ile bantlar gözlenir. Ayrıca Poliakrilamide gel elektroforez (PAGE) metodu da kullanılabilir.

Pcr Sonuçlarının Değerlendirilmesi

Thermal Cycler Elektroforez 3-4 hours Ürinlerin değerlendirilmesi (Agaroz jel) UV translüminatör

Pcr Kullanım Alanları 1. Kalıtsal hastalıklarda taşıyıcı ve hastanın tanısı, 2. Prenatal tanıda, 3. Patojen organizmaların saptanması, 4. Adli tıpta, 5. Onkogenesis de, 6. Klonlama, gen expresyon araştırmalarında, 7. DNA dizi analizinde, büyük miktarda DNA örneklerinin oluşturulmasında, 8. Bilinmeyen dizilerin tayininde, 9. Geçmis DNA'nin incelenmesi ve evrimin aydınlanmasında, 10. RFLP Analizinde, 11. Invitro fertilizasyon yapılan tek hücrede, implantasyon öncesi genetik testlerin yapılmasında, 12. DNA protein interaksiyonunun araştırılmasında.