DNA'nın yapısı ve görevleri nasıldır ?
DNA’nın monomer dezoksi nükleotit birimlerinin kimyasal yapıları dezoksiadenilat, dezoksiguanilat, dezoksisitidilat ve timidilattır. Şekil – 1’de gösterildiği gibi DNA’nın bu monomer üniteleri 35 fosfodiester köprüleri tarafından bir halat teşkil edecek şekilde polimer formda tutulur. DNA’nın bilgi içeriği (genetik kat) bu monomerlerin-pürin ve pirimidin dezaksikorukleatitlerinin- sıralandığı dizede yer alır. Resimde gösterildiği şekli ile polimer ve polarite (kutuplaşma) gösterir; bir uçta 5 hidroksil veya fosfat terminali bulunmasına karşın, diğer uçta 3 fosfat veya hidroksil kısmı bulunur. Söz konusu polaritenin önemi apaçık ortaya çıkacaktır. Genetik bilgi polimer içindeki monomer ünitelerin düzeninde yer aldığından, bu spesifik yüksek derecede bir doğruluk ile çoğaltan veya kopya eden bir mekanizma olmalıdır. Bu gereksime yanı sıra DNA moleküllerine ait ışınları difraksiyon verileri ve Chargaff’ın DNA moleküllerinde dezoksiadenozin (A) nükleotitlerinin konsantrasyonunun timidin (T) nükleotidlerine eşit olduğunu (A=T), buna karşın dezoksiguanozin nükleotidlerinin (G) konsatrasyonunun dezoksisitidin nükleotidlerine (C/S) eşit olduğunu (G=C) belirleyen gözlemi, 1950’li yılların başında Watson, Cnick ve Wilkins’in DNA’ya ait çift halat modelini önermelerine yol açmıştır. Önerilen bu model Şekil-2’deki gibidir. Sağa dolanan bu çift halatlı molekülün, 2 halatı, birbirinin karşıtı olan doğrusal moleküllerin pürin ve piramidin bazları arasında yer alan hidrojen bağları tarafından bir arada tutulurlar. Zıt halatlardaki pürin ve piramidin nükleotidleri arasındaki esleşmeler son derece spesifik olup A’nın T ile ve G’nin C ile hidrojen bağları ile bağlanmalarına bağlıdır. (Şekil-3)
C halatlı molekülde, fosfodiester bağı etrafındaki rotasyonun neden olduğu kısıtlamalar glikozik bağının tercih edilen anti konfigürasyonu ve 4 baza ait, çoğunluğu teşkil eden tavtomerler (A, G, T ve C), Şekil-3’te çizilmiş olduğu gibi A’nın sadece T ve G’nin sadece C ile eşlenmesine müsaade ederler. Bu baz eşleşmesindeki kısıtlama, çift halatlı bir DNA molekülünde A’nın içeriğinin T’ye ve G’nin içeriğinin C’ye eşit olduğunu ortaya koyan daha erken bir gözlemi açıklar. Çift sarmal şeklindeki molekülün, her biri polarite özelliğine sahip olan 2 halatı anti paraleldirler; yani bir halat 5 den 3 yönüne doğru; diğer ise 3 den 5 yönüne doğru gider. Bu durum her biri tek yönlü olan ama trafiğin zıt yönlerde aktığı 2 paralel caddeye benzer. Çift halatlı DNA moleküllerinde genetik bilgi bir halattaki nükleotider dinesine yerleşiktir, bu kısım kalıp halatıdır; karşıt halat ise kodlayıcı halattır. Çünkü bu halat proteini şifreleyen RNA kopyası ile eşleşmektedir.
Şekil-3’te çizilmiş olduğu gibi 3 adet hidrojen bağı dezoksiguanozin nükleotidini dezoksisitidin nükleotidi ile bir arada tutar, halbuki diğer çift, yani A-T çifti, sadece 2 hidrojen bağı ile bir arada tutulurlar. G-C bağı yaklaşık %50 oranında daha kuvvetlidir. G-C bağlarından zengin olan DNA bölgeleri, ilave edilmiş güç ve de kümeler arası etkileşimlerden ötürü denaturasyon ve erimeye A-T’den zengin bölgelere oranla daha dirençlidirler.
Kaynak: DNA'nın Görevleri http://www.webhatti.com/biyoloji/619846-dnanin-gorevleri.html#ixzz29kggy5DF
whkaynak
