|
DNA'NIN SENTEZI (REPLIKASYONU)
(Bu yazi Prof. Dr. Ali Demirsoy’dan alinmistir)
Dikkatli ölçmeler sonucu elde edilen degerlerden
ayni tip hücrelerde DNA'nin hem kimyasal özelliginin hem de toplam
miktarinin, dölden döle sabit kaldigim biliyoruz. Demek ki DNA'nin
hem niceligi ve hem de niteligi,ayni ana hücreden meydana gelen benzer
hücrelerde ayni kalmak zorundadir. Bu nedenle hücre mitoz bölünmeye
hazirlanirken DNA bütün uzunlugu boyunca, bütün kromozomlarda bir
uçundan diger ucuna dogru kendini ikiler. Bir DNA molekülü
replikasyon (ikilesme) yapacagi zaman DNA molekülünün ikili sarmal
dizilerim birbirine baglayan zayif hidrojen baglari bir fermuar gibi
açilir. Eger molekülün bir uçundan baslarsak teker teker her pürini,
pirimidin esinden fermuari açar gibi ayirabiliriz. Bu açilma her iki
dizide eslerinden ayrilan pürin ve pirimidinin uçlarini açikta birakir.
Hücrenin hammadde deposunda çesitli nükleotidler
vardir. Bu nükleotidler yüksek enerjili fosfat baglari tasirlar <peork>ATP
molekülünde oldugu gibi). DNA'nin Iki dizisi birbirinden ayrildigi
zaman, depodan gönderilen nükleotidlerin uygun olanlari denenerek
yerlerini alirlar. Digerleri uymadiklari için geri çevrilirler. Bir
adenin grubu yalniz bir timin grubu ile birlesir. Diger dizideki eski
timin ise ikili sirayi tamamlamak için yeni bir adenin nükleotidle
birlesir . ikili sarmal, bir uçtan diger uca dogru boylu boyunca bir
fermuar gibi azar azar açildikça uygun tipteki nükleotidler zincirdeki
yerlerini alirlar, ikili sarmal dizinin sonuna ulasildiginda,

DNA replikasyonu. a) DNA replikasyonunda
zincirin eski kolu açik, yeni kolu koyu renkli; sekerfosforasidi
zinciri bant seklinde gösterilmis. A. Adenin, T. Timin, C. Sitozin, G.
Guanin; serbest nükleotidler oklarla gösterilmistir, b) Replikasyonun
moleküler açiklanmasi: DNA'nin iki kolu birbirinden ayriliyor. Sol
taraftaki 5' fosfattan 3'-OH’ ya dogru uzanan) kol, alt taraftan
yukariya dogru kopya edilmeye baslaniyor. Yeni zincirde, eskisinde
oldugu gibi, adenin timin ile; sitozin guanin ile baz çiftleri
olusturur. Yan yana duran nükleotidler arasinda, deoksiribozun 3' -OH
grubunun çekmesi ile, nukleotid (nukleozit)' lerin distaki 2 fosfat
grubu serbest hale geçer .
DNA'nin ilk iki dizisi ayrilmis olur. Ayrilan
dizilerin her biri kaybettigi nükleotid eslerinin yerine tamamen ayni
çesitten esler alip, yeni birer ikili dizi olustururlar (Sekil 11.9).
Böylece meydana gelen ikinci dizi birincinin komplementeri (tamamlayicisi)
olur. Bunun sonucu olarak DNA seridi hiçbir bilgi kaybetmeden ikilesir.
Bu sekilde DNA'nin kendini yenilemesi semikoaservatif mekanizma ile
olur. Bu tip çogalmaya (ikilesmeye) semikoaservatif çogalma denir. DNA
replikasyon mekanizmasi konusunda daha baska görüsler de ileri
sürülmüstür. Bu görüslerden konservatif mekanizmaya göre eski heliksin
ayni kalmasi sartiyla yepyeni bir çift sarmal yapilmakta, dispersif
mekanizmada ise, yeni sarmalda hem eski zincirden parçalar, hem de
bunlari bütüne tamamlayan yeni sentez edilmis kisimlar bulunmaktadir.
Çesitli replikasyon (ikilesme)
mekanizmalarim gösteren sematik DNA sarmallari. Konservatif (DNA'nin
her iki kolu da yeniden olusmustur); semikoaservatif (DNA'nin bir kolu
eski, bir kolu yeni olusmustur), dispersif (DNA'nin her iki kolunda da
bazi bölgeleri eski bazi bölgeleri yenidir). Sarmallarin eski
parçalari düz, yeni parçalari noktali olarak gösterilmistir.
Simdiye kadar yapilan arastirmalar, semikoaservatif
çogalma mekanizmasin! kesin denecek sekilde dogrular niteliktedir.
Replikasyon (ikilesme) konusundaki
çalismalarda hala tam açiklanamayan bir nokta, sarmalin iki zincirinin
çözülme seklidir. Sarmalin iki dizisi birbirinden iki ipligin
ayrilmasi biçiminde ayrilsalar, burada bir dönme olayi ortaya çikar.
Oysa çok uzun olan makro molekülün mitozun oldukça kisa süresi içinde
tamamen birbirinden ayrilmasi için büyük devirle dönmesi gerekecektir.
Yogunlugu az olmayan bir ortamda (plazma) bu hizla bir dönme,
proteinleri denatüre etmeye yetecek kadar sürtünme isisinin ortaya
çikmasina neden olacagindan bu açilmanin (dönmenin) nasil
yapilabilecegi henüz bilinmemektedir. Bununla beraber bazi
proteinlerin replikasyonu baslattigi, bazilarinin DNA iplikçiklerinin
çözünmesini ve dönmesini tesvik ettigi ve hücrede DNA sentezinin
tamamlanmasini takiben iki yavru DNA molekülünün ayrilmasini
kolaylastirdigi bilinmektedir. |