BİLİM VE TEKNOLOJİ

Genetik Nedir?

Genetik, genleri ve onların fonksiyonlarını ya da bozukluklarını inceleyen bilim dalıdır. Örneğin, Akdeniz anemisi gibi kalıtsal hastalıklar, genetik biliminde incelenir.

DNA ve RNA dahil olmak üzere tüm genetik bilgi genom olarak adlandırılmaktadır. Bir organizmanın yapısındaki genetik malzemenin tümüne genom denir.

Genler ve onların fonksiyonlarını inceleyen bilim dalı ise genomik olarak adlandırılmaktadır. Biraz önce ifade edildiği gibi genler vücudun proteinlerinin şifreleridir. Hangi genin hangi proteini şifrelediği genomiğin konusudur. Bu şifreleme ile ilişkili sorunlar ile de yine genomik ilgilenmektedir.

Dna nedir?


Güçlü bir elektron mikroskobuyla bakıldığında sizi oluşturan hücreyi görürüz.Peki ya DNA nerede?DNA,hücrenin ortasındaki,kromozom adı verilen 46 tane çok uzun ve çok ince iplikçiğin içinde.Bu iplikçiler o kadar incedir ki onları elektron mikroskobunun yardımı ile bile göremezsiniz.Ama bu tek hücrenin içindeki bütün DNA'yı söküp alabilseydiniz elde edeceğiniz DNA,bir buçuk metre uzunluğunda olurdu!DNA iplikçilerinin kalınlıklarını gözünüzde canlandırabilmemiz de aynı ölçüde zordur;bir fikir edinebilmemiz için şunu söyleyebiliriz:Bir dikiş iğnesinin deliğinden beş milyon tane iplikçiği aynı anda geçirebilirsiniz!Bir hücre bölünmek üzereyken DNA kıvrılarak sıkışır.Kromozomları görebilmenizin nedeni de budur.Şekilleri X'i andırır.Benzersiz bir canlı yapılması için gerekli bilgilerin tümü bu kromozomların içinde bulunmaktadır.

DNA tam olarak neye benzer?Kromozomlardan birindeki bir DNA iplikçiğini alıp inceleyelim.Baktığınız şeyleri elli milyon kere büyüten sihirli bir gözlük taktığınızı düşünün.(Böyle bir gözlükle bir kum tanesini bir dağ kadar büyük görürdünüz.)Artık bir DNA iplikçiğini kolayca görebilir ve onun en önemli sırrını öğrenebilirsiniz.Aslında DNA iplikçiği bir değil iki diziden oluşur.Birbirinin etrafında dolanan bu diziler,DNA'nın bükülmüş bir merdiven gibi görünmesine neden olur.Bu şekil ikili sarmal olarak adlandırılır.
Hücreler vücudumuzun yapıtaşlarıdır.23 kromozomlu bir sperma hücresi ile 23 kromozomlu bir yumurta hücresi birleşince,sizi oluşturan o ilk hücre ortaya çıkmış oldu.Bu ilk hücre,DNA'sını kopyalayarak bölündü ve aynı plana sahip iki ayrı hücre oluştu.Sonra bu iki hücre dört hücre oldu;dört hücre sekiz hücre oldu;bu süreç milyonlarca hücre ortaya çıkına,yani siz oluşana dek böyle devam etti.İlgi çekici nokta ise her bir hücrenin bölünüşü sırasında DNA planının da kopyalanmış olmasıydı.Her bir hücremiz 46 kromozom vardır.

Önce ikili sarmal açılıyor,böylece iki ayrı DNA dizisi ortaya çıkıyor.Sonra her dizi başka bir dizinin yapılması için model olarak kullanılıyor.DNA'yı oluşturan kimyasal maddeler hücrenin içinde serbest bir biçimde yüzer ve kusursuz bir düzende bir araya gelirler.Bu dört kimyasal madde şunlardır:Adenin,Timin,Sitozin ve Guanin.Sırasıyla A,T,C ve G harfleriyle gösterilen bu kimyasal maddeleri,çizimlerde dört farklı renkle gösterdik.Kimyasal maddelerin hangi kurala göre birleştiklerini bulabildiniz mi?
A her zaman T ile birleşir.
T her zaman A ile birleşir.
C her zaman G ile birleşir.
G her zaman C ile birleşir.

DNA’nın yapı taşları


Nükleotidler nükleik asitlerin monomerleridir. Yapılarında şu moleküller bulunur:

a) Azotlu organik baz: Halka sayısına göre ikiye ayrılır:

Pürinler: İki halkalı bir yapıya sahiptir. Adenin (A), Guanin (G).

Primidinler: Tek halkalı bir yapıya sahiptir. Sitozin (S), Timin (T), Urasil (U).

b) Beş karbonlu şeker: Nükleik asitlerde riboz (C5H10O5) ve deoksiriboz (C5H10O4) olmak üzere iki çeşit şeker bulunur.

c) Fosforik asit (H3PO4): Fosforik asit diğer bir moleküle bağlanırken OH- gruplarından birini kaybeder ve fosfat grubu adını alır.

DNA’nın molekül modeli:

Ø Şekil 1. Şekil 1 Watson-Crick modeli.

DNA’nın Replikasyonu:
Hücreler iki yeni hücre oluşturmak
üzere bölünecekleri zaman, genom kendini eşler ve DNA’nın kendini eşlemesi (replikasyon) adını verdiğimiz bu olay hücre çekirdeğinde gerçekleşir. Öncelikle baz çiftleri arasındaki zayıf bağlar açılır, iki iplik birbirinden ayrılır. Her iplik üzerinde eşleme yapılır ve yeni oluşan iplikler kalıp olarak kullandıkları ipliğin tamamlayıcısı olurlar ve bu şekilde oluşan iki yeni çift sarmal, orjinal sarmalın tam kopyasıdır.

Ribonükleik asit:
a) Messenger RNA (mRNA):
DNA kalıbı üzerinde sentezlenir. Bu olaya transkripsiyon denir. mRNA’ya sentezlenecek protein bilgisi aktarılır. mRNA’da komşu üç nükleotide kodon denir. her kodon bir amino asidi şifreler. mRNA DNA’dan aldığı genetik şifreyi ribozomlara götürüp protein sentezinde görev yapar.
b) Transfer RNA (tRNA):
mRNA’dan aldığı bilgi doğrultusunda sitoplazmadaki amino asitleri ribozoma taşır ve proteinin sentezlenmesini sağlar. Her tRNA’da mRNA’daki kodonları okuyacak ve ona uyacak bir antikodon bulunur. Üç nükleotitten meydana gelir. tRNA’da diğerlerinden farklı olarak A ile U, G ile S eşleşir.
c) Ribozomal RNA (rRNA):
Ribozomların yapısına katılır. DNA tarafından sentezlenen rRNA çekirdekçikte depolanır. Ribozomların alt birimleri oluşurken buradan alınıp kullanılır.