DNA'NIN SENTEZI (REPLIKASYONU)

DNA’nın iki ipliği biribirine hidrojen bağlarla bağlanır. Bir iplikteki Adenin diğer iplikteki Timin ile birleşir. Guanin ise diğer iplikteki Sitozin ile birleşir. A ile T birleşirken 2, C ile G birleşirken 3 hidrojen bağı oluşur.

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 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.

(Bu yazi Prof. Dr. Ali Demirsoy’dan alinmistir)