genellik
DNA veya deoksiribonükleik asit, insanlar dahil birçok canlı organizmanın genetik mirasıdır.
DNA'yı oluşturan jenerik bir nükleotit, 3 element içerir: bir fosfat grubu, deoksiriboz şeker ve azotlu bir baz.
Kromozomlarda organize edilen DNA, bir organizmanın tüm hücresel mekanizmalarının düzenlenmesinde temel rol oynayan proteinleri üretmek için kullanılır.
DNA nedir?
DNA, canlı bir organizmanın hücrelerinin uygun gelişimi ve düzgün işleyişi için gerekli tüm bilgileri içeren biyolojik makro moleküldür.
BT NÜKLEİK BİR ASİTTİR
Genel bir nükleotidin görüntüsü sayesinde okuyucu, pentozun, fosfat grubunun bağlı olduğu elementi (bir fosfodiesterik bağ ile) ve nitrojen bazını (bir N-glikosidik bağ ile) temsil ettiğini fark edebilir.
DNA kısaltması deoksiribonükleik asit veya deoksiribonükleik asit anlamına gelir.
Deoksiribonükleik asit, uzun nükleotit zincirlerinden oluşan biyolojik makromoleküller olan nükleik asitler kategorisine aittir.
Bir nükleotit, 3 elementin birleşmesinden kaynaklanan bir nükleik asidin moleküler birimidir:
- Bir fosfat grubu ;
- 5 karbon atomlu bir şeker olan bir pentoz ;
- Azotlu bir baz .
Bir diğer çok önemli nükleik asit: RNA
Birçok organizmanın hücrelerinin düzgün çalışması için temel bir nükleik asit RNA'dır . RNA kısaltması ribonükleik asidin kısaltmasıdır.
Ribonükleik asit, deoksiribonükleik asitten nükleotid profilinden farklıdır.
BU GENETİK MİRAS NEDİR?
Genetik kitaplar ve moleküler biyoloji, DNA'yı genetik miras terminolojisiyle tanımlar.
Bu ifadelerin kullanımını haklı çıkarmak, DNA'nın genlerin yeri olduğu gerçeğidir. Genler, proteinlerin türetildiği nükleotid dizileridir. Proteinler, yaşam için gerekli olan bir başka biyolojik makromolekül sınıfıdır.
Her birimizin genlerinde, olduğumuzun ve olacağımızın "yazılı" kısmı var.
DNA'NIN KEŞFİ
DNA'nın keşfi sayısız bilimsel deneyin sonucudur.
Bu konuda en eski ve en önemli araştırma 1920'lerin sonunda başlamış ve Frederick Griffith ( Griffith'in dönüşüm deneyi ) adlı bir İngiliz sağlık görevlisine aitti. Griffith, şimdi "DNA" olarak adlandırdığımız prensibi " dönüşüm prensibi " olarak tanımladı ve bunun bir protein olduğuna inandı.
Griffith'in deneyimleri Amerikalı biyolog Oswald Avery ile 1930 ve 1940 arasındaki ortak çalışanlarıyla devam etti. Avery, Griffith'in "dönüşüm ilkesinin" bir protein olmadığını, başka bir tür makromolekül olduğunu gösterdi: bir nükleik asit .
DNA'nın kesin yapısı 1953 yılına kadar bilinmeyen kaldı, James Watson ve Francis Crick, deoksiribonükleik asit içindeki nükleotidlerin düzenini açıklamak için " çift sarmal model " olarak önerildi.
Watson ve Crick, tüm bilim dünyasına, biyologların ve genetikçilerin yıllarca aradıklarını ortaya koyan inanılmaz bir sezgiye sahipti.
DNA'nın tam yapısının keşfi, deoksiribonükleik asidin dahil olduğu biyolojik süreçleri incelemeyi ve anlamayı mümkün kılmıştır: RNA'yı (başka bir nükleik asit) nasıl çoğalttığını ve oluşturduğunu ve proteinleri nasıl ürettiğini.
Watson ve Crick'in modelinin tanımı için temel, Rosaling Franklin, Maurice Wilkins ve Erwin Chargaff tarafından yapılan bazı çalışmalardır.
yapı
Watson ve Crick tarafından "çift sarmal model" olarak adlandırılan DNA'nın, DNA'nın iki nükleotit şeridinden (polinükleotid filamanlarından) oluşan çok uzun bir molekül olduğunu gösterdi. Birbirleriyle birleşmiş fakat zıt yönlerde yönlendirilmiş, bu iki polinükleotit teli, spiral gibi birbirine sarılıdır.
DNA'nın yapısı oldukça karmaşık bir konu olduğundan, detayları aşmadan en önemli noktalardan bahsetmeye çalışacağız.
DNA'NIN AMACI NEDİR?
DNA nükleotidlerinin yapısını ayırt eden 5-karbon şekeri deoksiribozdur .
Deoksiribozun 5 karbon atomundan 3'ü özel bir sözü hakediyor:
- Sözde " karbon 1 ", çünkü nitrojen bazını birleştirendir;
- " Karbon 2 " denilen şey, çünkü şekere deoksiriboz adını veren şeydir (NB: deoksiriboz "oksijensiz" anlamına gelir ve karbona bağlı oksijen atomlarının yokluğunu belirtir);
- Sözde " karbon 5 ", çünkü fosfat grubuna bağlanandır.
RNA ile Karşılaştırma
RNA moleküllerinde, pentoz ribozdur . Riboz, deoksiribozdan yalnızca bir oksijen atomunun "karbon 2" sindeki mevcudiyetten farklıdır.
Okuyucu, aşağıdaki şekile bakarak bu farkı anlayabilir.
NÜKLEOTİD VE NİTROJEN BAZI TÜRLERİ
DNA 4 tip farklı nükleotidi vardır .
Bu elementleri ayırt etmek için sadece pentoz iskelet-fosfat grubuna bağlı (bazın aksine hiç değişmeyen) azotlu bazdır.
Nükleer DNA bazları açık nedenlerden dolayı 4: adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T) 'dir.
Adenin ve guanin, pürin sınıfına, çift halka heterosiklik bileşiklere aittir.
Sitozin ve timin ise tek halka heterosiklik bileşikler olan pirimidinler kategorisine girer.
Watson ve Crick'in çift sarmallı modeli, o zamanlar tamamen bilinmeyen iki yönü açıklığa kavuşturmayı mümkün kıldı:
- Bir DNA zincirinde bulunan her azotlu baz, diğer DNA zincirinde bulunan azotlu bir bazla birleşir, aslında bazların bir çiftini oluşturur.
- İki ipin azotlu bazları arasındaki eşleşme oldukça spesifiktir. Aslında, adenin sadece timine katılırken, sitosin sadece guanine bağlanır.
Bu ikinci sansasyonel keşiften sonra, moleküler biyologlar ve genetikçiler adenin ve timin bazlarını ve sitozin ve guaninin bazlarını " birbirlerini tamamlayıcı " olarak tanımladılar.
Azotlu bazlar arasındaki tamamlayıcı eşleşmenin tanımlanması, DNA'nın fiziksel boyutlarını ve iki şeridin belirli stabilitesini açıklamak için kilit taşı temsil etti.
Genel bir insan DNA molekülü, yaklaşık 3.3 milyar azot baz çiftleri içerir (bu, iplik başına yaklaşık 3.3 milyar nükleotittir).
RNA ile Karşılaştırma
RNA moleküllerinde, azotlu bazlar adenin, guanin, sitozin ve urasildir . Sonuncusu bir pirimidindir ve timin yerine geçer.
NÜKLEOTİDLER ARASINDAKİ KREDİ
Her bir DNA zincirinin nükleotidlerini bir arada tutmak için, bir nükleotidin fosfat grubu ile hemen ardından gelen nükleotidin "karbon 5 "' ü arasındaki fosfodiesterik bağlar bulunur .
FİLAMANLAR OPPOZİT ORYANTASYONU VAR
DNA iplikçikleri, 5 '("ilk önce beş" okur) ve 3 "(" ilk önce üç "okur) olarak adlandırılan iki uca sahiptir. Geleneksel olarak, biyologlar ve genetikçiler, 5 ' ucunun bir DNA şeridinin başını, 3' ucu ise kuyruğu temsil ettiğini ortaya koymuşlardır .
"Çift sarmallı model" lerinin önerilmesinde Watson ve Crick, DNA'yı oluşturan iki telin zıt yönelime sahip olduğunu iddia etti. Bu, bir filamentin başı ve kuyruğunun sırasıyla diğer filamentin kuyruğu ve başı ile etkileşime girdiği anlamına gelir.
5 've 3' ucunda kısa çalışma
Bir nükleotidin "karbon 5" e bağlanan fosfat grubu, 5 'ucudur, "karbon 3" e bağlı hidroksil grubu (şekildeki -OH), 3' ucunu temsil eder.
Çeşitli nükleotidlerin birleşimi bu durumu korur ve bu nedenle, genetik ve moleküler biyoloji kitaplarında, DNA dizilerinin şu şekilde tarif edilmesi gerekir: P-5 '→ 3'-OH
* Lütfen dikkat: Büyük harf P, fosfat grubunun fosfor atomunu tanımlar.
HÜCRE VE KROMOZOMDA KOLTUK
Ökaryotik organizmalar (insanlar aralarındadır) hücrelerinin her birinin çekirdeğinde eşit (ve kişisel) bir DNA molekülüne sahiptir .
Çekirdekte (her zaman ökaryotik bir organizmada), DNA farklı kromozomlar halinde düzenlenir. Her bir kromozom, spesifik proteinlerle (histonlar, kohezinler ve yoğunlaşma) ilişkili kesin bir DNA dizisi içerir. DNA ve kromozomal proteinler arasındaki ilişkiye kromatin denir.
İnsandaki Kromozomlar
Bir hücre, hücre çekirdeğinin içindeki DNA, kromozom çiftleri ( homolog kromozomlar olarak adlandırılır) halinde düzenlendiğinde diploiddir .
İnsan, dipatik bir organizmadır, çünkü somatik hücrelerinde 23 çift homolog kromozom (yani toplamda 46 kromozom) vardır.
Diğer birçok organizmada olduğu gibi, bu çiftlerin her biri maternal kökenli bir kromozom ve paternal kökenli bir kromozomda yer alır.
Daha önce tarif edilen bu resimde, kendi içinde bir vakayı temsil etmek için cinsel hücreler (veya gametler) vardır: bunlar normal bir somatik hücrenin kromozomlarının yarısına sahiptir (bu nedenle insanda 23) ve bu nedenle haploid .
Bir insan cinsiyet hücresi döllenme sırasında normal 46 kromozom grubuna ulaşır.
fonksiyon
DNA, bir organizmanın hücresel mekanizmalarını düzenlemek için gerekli olan makromolekül proteinleri üretmek için kullanılır.
İnsan kromozomları
Protein oluşumuna yol açan süreç çok karmaşıktır ve temel bir ara adımı içerir: DNA'nın RNA'ya transkripsiyonu .
RNA molekülü, DNA nükleotidlerini proteinlerin amino asitlerine çevirmesine izin verdiği için bir sözlükle karşılaştırılabilir.
Proteinlerin sentezi ile başa çıkmak - şaşırtıcı bir şekilde çeviri ismini almayan bir süreç - ribozom olarak bilinen bazı küçük hücresel organellerdir.
DNA → RNA → proteinler, uzmanların moleküler biyolojinin merkezi dogması olarak adlandırdığı proteindir .
