Merhaba Dünya Bu Şimdilik bir deneme yazısıdı
Nükleik Asit Sentezi 1 Biyokimya Ders Notu / Tıp Fakültesi Dönem 2
8-Nükleik Asit Sentezi 1
☆Nükleotidler sellüler haberleşmede aracıdırlar. Protein salınımı ile haberleşme olur.
Nükleik Asitler:
- DNA’da saklı olan genetik bilgi, replikasyon suretiyle kalıtılabilmekte ve transkripsiyon ile RNA’ya aktarıldıktan sonra translasyon ile protein haline çevrilebilmektedir.
Kromatin:
- Bölünme evresinde olmayan ökaryotik hücrelerde nükleustan izole edilen kromozomal materyal kromatin olarak tanımlanır.
- Hücre bölünmeye hazırlanırken kromatin yoğunlaşır ve kendiliğinden türe özel sayıda
- kromozomlar halinde belirir.
☆Kromatindeki DNA, histon denen proteinlerle çok sıkı olarak ilişkilidir.
☆Kromatin, nükleaz, DNA-polimeraz ve RNA- polimeraz gibi histon olmayan proteinler de içerir ki bu proteinlerin bazısı DNA’dan özel RNA’lar ve sonra protein sentezini düzenlerler.
☆Histonlar, bütün ökaryotik hücrelerin kromatininde bulunurlar; arjinin ve lizin bazik amino asitlerinden zengindirler.
☆Kromatindeki temel kurucu üniteler nükleozomlardır. Nükleozom histonların alt birimleridir.
Ekstrakromozomal DNA’lar
- Viral DNA molekülleri küçüktürler ve bazı vürüslerde bulunan DNA tek kolludur. ☆
- Bakteriler, kromozom ve ekstrakromozomal DNA içerirler.
- Bakterilerin birçok türünde ekstrakromozomalDNA, sitozolde serbest olarak bulunan bir veya daha fazla sayıda, küçük, sirküler DNAmolekülüdür; bu ekstrakromozomal element,plazmid olarak adlandırılır. ☆
- Mitokondriyal DNA, nükleer kromozomlara göre çok küçük bir moleküldür; mitokonrial tRNA’lar ve rRNA’lar ile birkaç mitokondriyal proteini kodlar.
- Sentez kesikli olarak kısa DNA parçaları halinde gerçekleşir (okazaki fragmanları).Bu parçalar daha sonra birleşerek kesiksiz zincir sentezlenmiş olur
Nükleik Asitlerin Biyosentezi
Ökaryotik hücre döngüsü fazları☆☆☆ Fazların içinde olan tüm detaylar önemli.
- Mitoz
- Profaz
- Metafaz
- Anafaz
- Telofaz
- Interfaz
- DNA’da hata varsa hücre önce düzeltmeye çalışır.Hata kontrol noktasında tespit edilemezse hücre apopitoza gider.
Kontrol Noktaları: Buralarda kontrol genleri var. Evreler arasındaki olaylar düzgün işliyor mu diye kontrol eder.
-
- G0
- G1
- S
- G2
G1 Fazı:
- Bu fazda hücreler kromozomlarını 2’ye katlamaya hazırlanırlar .
- RNA ve protein sentezi görülür .
- Hücre volümü normal düzeye gelir .
- Bu fazda hücre, döngünün dışında kalıp sessiz faza geçebilir veya terminal farklılaşmış hale dönebilirler veya bölünmeye devam edebilirler.
G2 Fazı: ☆☆
- Replikasyonu tamamlayan hücreler bu faza girer .
- Hücreler bölünmeye hazırlanır .
- Kromozomlar kısalır kalınlaşır.
- Mikrotübüller polimerize olur ve mitotik iğcikler ortaya çıkar.
M fazı:
- Mitoz izlenir
- Bu fazda kromozom çifti kutuplara doğru ayrılır ☆☆
- Bu faz profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olmak üzere 4 evreden meydana gelir☆☆
S (Sentez) Fazı:
- Bu fazda sentriol ve DNA sentezi (replikasyonu) gerçekleşir.
- Ayrıca histon benzeri bazı spesifik proteinlerde bu fazda sentezlenir (Mitokondrial proteinler) ☆☆☆
Genetik bilgi DNA dan RNA ya, RNA dan Proteine akar:
☆☆Ekson: Protein sentezini yapan kodlayıcı bölgeler.
☆☆İntron: Eksonlar arasında bulunan protein sentezine katılmayan, kodlayıcı bölgeleri olmayan, regülatör görevi gören, olgunlaşmış mRNA dan çıkarılmış olan bölgelerdir.
DNA Sentezi İçin Gerekli Yapılar☆☆
1. Tek zincirli kalıp DNA☆☆
2. DNA zincirlerinin ayrılmasını sağlayan proteinler☆☆
- DNA replikasyonun başlaması, replikasyonorijininin ve/veya replikasyon çatalının‘prepriming’ kompleksini oluşturan birgrup protein tarafından tanınmasını gerektirir
3. Süperkoil oluşumunu engelleyen proteinler ☆
- Topoizomeraz enzimleri:
- Tip 1 ve Tip 2 topoizomeraz ve DNA ligaz (süperkoil problemlerini aşmak için)
4. DNA sentezini aktive eden proteinler ☆
5. RNA primeri: Özgün RNA polimeraz (primaz) ☆
6. DNA polimeraz III (prokaryotlarda), ☆ DNA polimeraz , , , , (ökaryotlarda)
7. DNA polimeraz I : RNA primerinin uzaklaştırılması ve boşluğun doldurulması için. ☆
8.DNA ligaz:DNA polimeraz III ve DNA polimeraz I’in yaptıkları zincirler DNA ligaz ile birleştirilir. ☆
Komplementer DNA Sarmallarının Birbirinden Ayrılması:
- Replikasyon için DNA heliksinin önce birbirinden ayrılması gerekir
- En azından küçük bir bölgede DNA çift sarmal yapısının açılması gerekir
- Çünkü polimerazlar sadece tek zincirli DNA’yı kalıp olarak kullanırlar
Replikasyon Çatalı Oluşumu:
- 2 sarmal ters yönde dönerek açıldıkları zaman “V” şekilli bir yapı meydana gelir
- Bu bölgede aktif sentez gerçekleşir .
- Bu bölgeye “replikasyon çatalı” adı verilir
- Çift sarmallı DNA replikasyonu çift yönlüdür☆
- Replikasyon ilerledikçe DNA molekülü boyunca replikasyon çatalıda ilerler ☆
- DNA sentezi sadece 5’den 3’e doğru gerçekleşir. ☆
- DNA replikasyonunun başlaması için orijin’in ve/veya replikasyon çatalının bir grup belli protein tarafından tanınması gerekir
- Bu proteinler orijin ve/veya replikasyon çatalına oturarak öncül kompleksleri oluştururlar
- Bu proteinler açılmış çatalın tekrar kapanmasına engel olurlar
- Bu proteinler: 1)DnA Proteini 2) Tek Sarmallı Dna Bağlayan Proteinler 3)DNA Helikazlar
1. DnaA Proteini
- Özellikle AT baz çiftlerinden zengin olan replikasyon orjinine 20 ile 50 tane dnaA proteini bağlanır
- ATP gerektiren bir işlevdir
- Böylece sarmallar birbirinden ayrılarak, tek sarmallı DNA bölgeleri meydana gelir
2. Tek sarmallı DNA-bağlayan Proteinler
- Bunlara aynı zamanda heliks oluşumunu önleyen proteinlerde denir.
- TSB proteinleri sadece tek sarmallı DNA’ya bağalanırlar
- Bağlanmaları kooperatiftir
- Bunlar çift sarmal yapının tekrar oluşumunu engellerler.
- Ayrıca bu proteinler tek zincirli DNA’yı nükleazların etkisinden de korurlar.
3. DNA Helikazlar
- Bu enzimler tek sarmallı DNA’ya replikasyon çatalının yakınından bir yere bağlanırlar.
- Sonra çift sarmallı bölgeye doğru hareket ederler.
- Sarmalların birbirinden ayrılmasını sağlar
DNA Replikasyonunun Yönü
- ☆☆DNA polimeraz enzimleri kalıp DNA’daki nükletid dizelerini ancak 3’-5’ yönünde okuyabilirler.
- ☆☆Sonrada buna uygun yeni DNA zincirini de 5’-3’ yönünde sentezleyebilirler.
- Çift sarmallı DNA heliksinde bir sarmala karşı sentezlenecek yeni DNA zinciri 5’-3’ yönünde olurken, diğer sarmala karşı sentezlenecek yeni zincir 3’-5’ yönünde olacaktır.
- Ama DNA polimerazlar 3’-5’ yönünde sentez yapamazlar.
Lider zincir: İlerleyen replikasyon çatalı yönünde 5’-3’ yönünde sentezlenen zincirdir. Kesiksiz olarak sentezlenir.
Kesikli zincir: Replikasyon çatalının tersi yönünde sentezlenen zincirdir
☆ Primer: Kalıp DNA’nın başındaki nükleotid dizesine uygun, ribonükleotidlerden oluşmuş RNA parçasıdır
☆DNA polimerazlar tek zincirli kalıp DNA olsa bile sentezi PRİMER olmadan başlatamazlar !
Yeni Sentezlenen DNA’nın Kontrolü:
- Yeni sentezlenen DNA’nın doğruluğunu kontrol eden enzim → DNA polimeraz 3
- Bu enzim nükleotid çıkarmayı 3′ → 5′ ekzonükleaz aktivitesi ile yapar.
- DNA polimeraz III DNA sentezine bir RNA primer dizesine gelinceye kadar devam eder. (Transkripsiyon başlangıcına kadar devam eder)
- Sonra RNA buradan çıkarılarak oluşan boşluk DNA polimeraz 1 ile kapatılır.
- DNA polimeraz III ve DNA polimeraz I’in yaptıkları zincirler DNA ligaz ile birleştirilir