Tüm kalıtsal özelliklerin nesilden nesle aktarılmasını sağlayan bir kodlama çeşidi olan DNA’nın açılımı deoksiribo nükleik asittir. İçinde genetik haritanın yer aldığı şifreleme sistemi olan DNA, canlıya ait tüm bilgilerin saklandığı bilgi hücreleridir. Yüzyıllar da geçse, canlıya ait tüm bilgilere ulaşılabilen bir sisteme sahiptir. Bir reçeteye benzetilen DNA’nın temel yapı birimi; Timin, Guanin, Adenin ve Sitozin’dir. (1)
Yüzyılın buluşu olarak adlandırılan DNA’nın keşfinin tarihsel gelişimi Robert Hooke tarafından hücrenin tanımlanmasıyla başlar. Hücrelerin canlının temeli olduğu ise ancak 19. yüzyılda anlaşılır. Friedrich Miescher ilk kez 1869 yılında DNA izolasyonunu yapar. 1960’lı yıllarda Rudolf Virchow, hücrelerin oluşabilmesi için diğer hücrelere ihtiyaç duyduğunu söyler. İlk olarak 1891 yılında gözlemlenen çekirdek yapısının, hücrelerin nesilden nesle aktarılmasında önemli bir göreve sahip olduğu anlaşılır. Walther Flemming ise çekirdeğin içinde yer alan ipliksi yapıları gün yüzüne çıkarır. Bu iplikçiklere “kromozom” adı verilir.
DNA ile ilgili merak edilen birçok sorunun cevabına yazımızdan ulaşabilirsiniz.
İçindekiler
DNA’nın Özellikleri ve Görevleri Nelerdir?
Organizmalarda canlılığın sürdürülmesini sağlayan DNA, hücrede oluşan metabolik olayların devamlılığını kontrol eder. Sarmal şeklinde bir yapıya sahip olan DNA oluşumunun temelinde şeker vardır. DNA, her canlıda bulunan şekerden meydana gelen bazlarla, sarmal zincirler oluşturur ve hayati faaliyetleri denetler. Her canlının birbirinden farklı yapı taşlarına sahip olmasının sebebi, tamamen başka DNA şifreleri ile yaşamlarını sürdürmeleridir. Genetik olarak vücudun her bir parçasının farklı yapıda olmasının nedeni DNA’dır.
DNA’nın Özellikleri Nelerdir?
- Tüm canlılarda bulunan bir şifreleme sistemidir. Canlıya ait tüm bilgileri içinde barındıran bir yapıya sahiptir.
- DNA yapısında neler bulunur? Yaşam kaynağı olan DNA’nın üç bileşeni; Deoksiriboz, Fosfat ve dört azotlu bazlar olan Guanin, Sitozin, Timin ve Adenin’dir.
- DNA bazları birbiriyle eşleşebilir ve baz çiftlerini meydana getirir. Fosfat, şeker ve bazlar birlikte “nükleotit” adını alır. Nükleotitler çift sarmal yapıda oluşur ve iki şerit halindedirler. Adeta bir merdiven şeklinde meydana gelen bu oluşumda bazlar, merdivenin basamaklarını; şeker ve fosfat da merdivenin dikey yan taraflarını inşa eder.
- DNA yapısı, kendini kopyalayabilme özelliğine sahiptir. Baz dizisinin kopyalanabilmesi için her DNA dizisi bir model teşkil eder. Her yeni hücre, eski hücredeki DNA yapısına sahip olmak zorundadır.
- Genetik bilgi, DNA dizileri ile taşınır. Bir canlının DNA’sında depolanan her bilgi, tüm proteinlerin yönergelerini de içerir.
- DNA üç boyutlu bir yapıya sahiptir. Bu biçim, yapısal ve kimyasal özelliklerden kaynaklanır. (2) Hidrojen bağları ile bir arada tutulan bu zincirler, sarmalın iç kısmında yer alır. Fosfat ve şeker ise sarmalın dış kısmındadır.
DNA Ne İşe Yarar?
- Genetik materyal olan DNA’nın görevi, genetik bilgiyi hücreden hücreye aktarmaktır.
- Protein sentezlerini yönlendirir. (3) Bu sayede hücre yönetimini gerçekleştirir.
- Genlerin yapısını oluşturan her DNA, hücre içi yaşamsal faaliyetlerin kontrolünü sağlar.
- Hücre içi metabolik oluşumların denetlenmesinden sorumlu olan DNA, farklılaşmanın ve kalıtımın temel yapı taşıdır.
- DNA aynı zamanda protein çeşitliliğini belirler, RNA üretimini yapar, çekirdekteki kromozomları oluşturur. (4)
- DNA’nın en önemli işlevi, bir canlının yaşaması, üremesi ve işlevselliğini koruyabilmesi için gerekli olan bilgileri saklamaktır. Proteinleri yapabilmek için veri depolar. Gen ismindeki kısa DNA parçacıkları, kromozomların yapı taşıdır. Tüm işleyiş, proteinlerin birbiriyle ve etrafıyla olan etkileşiminden kaynaklanır. DNA, proteinlerin üretimini yönetir.
- Canlıya ait bilgilerin uzun süre saklanmasını sağlamak, DNA’nın görevlerinden bir diğeridir.
DNA Türleri Nelerdir?
- Otozomal DNA: Canlılar, 46 çift kromozom ve anne babalarından aldıkları 23 çift kromozomla dünyaya gelirler. X ve Y kromozomları da 23 çift kromozomun içinde yer alır. Bir diğer ismi cinsiyet kromozomu olan bu yapılardan geriye kalanlara da Otozom adı verilir. Cinsiyet kromozomları ve otozomlar toplam 20.000 gen içermektedir. Otozomal DNA, biyolojik kökeni ve akrabalık ilişkilerini gösteren DNA türüdür. Ökaryot hücrelerinde bulunur.
- Mitokondriyal DNA: Otozomal DNA’ya göre mutasyon oranı daha güçlü olan mitokondriyal DNA türü, mitokondrinin içinde yer alır. Anneden geçen mitokondriyal DNA kromozomları, yuvarlak bir yapıya sahiptir. (5) Özgür DNA parçaları olan bu oluşumlar, çekirdek DNA’sından bağımsızdır. Dişi tarafının bilgilerini depolayan mitokondriyal DNA sayesinde, anne tarafına ait milyonlarca yıl önceki bilgilere kolaylıkla ulaşılabilir.
Temelde iki çeşidi olan DNA oluşumunun yapısal kaynaklı DNA türleri de şöyle sıralanabilir:
- A-DNA: Nem ortalaması yüzde 75’in altında olduğunda meydana gelir ve şeker fosfatları tarafından yapılır.
- B-DNA: Normal fizyolojik şartlar altında var olabilen bu DNA çift sarmal yapısı, ters yönde hareket eder. Hidrojen demetleriyle bir arada durabilirler. Yüzde 92 nem ortalamasında oluşurlar.
- C-DNA: DNA’nın düşük nem ve iyonlara maruz kaldığında aldığı şekildir. Canlı organizmalarda naturel şekilde oluşamazlar.
- D-DNA: Guanin içermeyen bir formda olan DNA türüdür ve bu türe nadir rastlanır. A-DNA’dan çok daha düşük nem ortalamalarında oluşabilirler.
- E-DNA: Bir organizma DNA’sı olan bu oluşum, dışkı, deri, mukus ve saçtan elde edilir. Genişletilmiş DNA olarak da isimlendirilir.
- Z-DNA: Şeklinden dolayı bu ismi alan Z-DNA, zigzag görünümündedir, bakteri ve virüslerde bulunur. Solak çift bir sarmal yapıya sahiptir.
DNA Çift Sarmal Yapısı Nedir?
Termodinamik bir yapıda olan DNA bileşeni, ikili sarmal şeklindedir. Bu şekli almasının sebebi, dengeyi kurmak ve korumayı amaçlamaktır. Bu dengeyi hidrojen bağları destekler. DNA’nın içinde yer alan fosfatlar ve bazlar arasındaki çekme ve itme hareketleri, DNA şeklini belirleyen en önemli unsurlardandır. (6) Fosfat, sarmal yapıyı desteklerken; baz ise itici kuvvet görevini üstlenir.
DNA’nın bulunduğu ortamdaki iyon miktarı da sarmal şekli etkileyen bir diğer faktördür. Materyaller arasındaki itme ve çekme kuvvetini etkileyen iyon, nihayetinde bir denge unsurudur. DNA sarmal yapısı, moleküllerin kendileriyle ve DNA ile girdiği etkileşimin bir sonucudur.
DNA’nın Önemi
DNA, hem keşfi hem de işleyişiyle son yüzyılın en önemli buluşlarından biri olmayı sürdürmektedir. Tıp alanındaki DNA çalışmalarıyla birçok hastalığın çaresi bulunabilmekte, erken teşhis ve tedavi sayesinde hayat kurtarılabilmektedir. DNA genlerinin tanımlanması, bilimi doğrudan etkileyen mühim gelişmelerden biridir.
DNA çalışmalarının en büyük etkisi, tıbbi ve genetik araştırmalarda olmuştur. Hem erken teşhis hem de hastalıklara yatkınlık dereceleri, bu sayede daha kolay hesaplanabilmektedir. Bu bağlamda ilaç üretiminde nokta atışı yapılarak, hastalık sebebiyle yaşanılan kayıplar en aza indirgenir.
DNA ipliği, adli tıp alanında da kolaylıklar sağlar. DNA kalıntılarıyla bir kişinin suçlu veya suçsuz olduğu kesin bir şekilde anlaşılabilir. Kimlik tespitinde de kullanılan DNA örnekleri, toplumsal huzura da pek çok katkı sağlar. DNA çalışmaları, babalık testlerinde kesin sonuç elde edebilmek için ayrıca başvurulan bir yöntemdir.
DNA çalışmalarının tarım sektörüne faydaları, bu alanda önemli ölçüde ilerleme kat edilmesine olanak sağlar. Hayvan yetiştiricileri, DNA bileşenlerinden elde edilen veriler ışığında, hastalıklara karşı daha dirençli nesil hayvan üretiminde bir adım öne geçer. Bu bağlamda çiftçiler, daha verimli besin yetiştirme konusunda fırsatlar elde eder.
DNA, hücre proteinlerini kodlayan bir şifreleme sistemidir. DNA’da her hücrenin ihtiyacı olan protein, hormon ve enzimler yer alır. DNA genleri ile kulak boyutundan dudak büyüklüğüne kadar vücudun her noktası belirlenir. (7) Tek bir genin yanlış kodlanması, çeşitli hastalıkların sebebi olabilir. DNA, bütün canlı organizmalar için yaşam kaynağıdır ve belirleyici, kod kaydedicidir. Hayatın başlangıcından sonuna kadar tüm yönergeler DNA’da saklıdır.
Kaynaklar:
https://bilimfili.com/dna-nedir (1)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov (2)
https://microbenotes.com/dna (3)
Benzer İçerikler
