Take a fresh look at your lifestyle.

Nükleik Asit Sentezi 1 Biyokimya Ders Notu / Tıp Fakültesi Dönem 2

0 147


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

 

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.