gıda biyoteknolojisi-1
advertisement
21.2.2016 Kaynaklar GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ-1- Dersin içeriği • • • • • • Biyoteknolojinin tanımı tarihçesi Rekombinant DNA teknolojisi Endüstriyel mikroorganizmaların özellikleri ve kullanımı Biyoreaktörler Enzim teknolojisi Gıda endüstrisinde biyoteknolojik uygulamalar 1.Gıda Biyoteknolojisi, Necla Aran, Nobel Yayın Dağıtım, 2010, 2. Mikrobiyoloji, Nezihe Tunail, Pelin Ofset Matbaacılık, 2009. 3.Introduction to Food Biotechnology. P.J. Green, 2002. 4. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, Şeminur Topal, Cemturan Ofset Matbaacılık. 2006. 5.Food Biotechnology. G.S. Mittal, Technomic Publishing Co. 1992 6. Biyoteknoloji. Azmi Telefoncu, Ege Üniversitesi Basımevi, 1995 7. Biotechnology. John E. Smith,Cambridge University Press. 1996 Değerlendirme • Arasınav : %70 • Kısa sınav: %20 (2 adet) • Ödev: %10 Dönem sonu ortalama Dönem içi ortalama: %50 Final : %50 Ödevler • 1. Insan genom projesi • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 2.Mutasyon 3.Biyogüvenlik kanunu 4. Süt endüstrisinde kullanılan starter kültürler 5. Fermente et ürünlerinde kullanılan starter kültürler 6. Sitrik asit üretimi 7. Antibiyotik üretimi 8. Ekmek mayası üretimi 9. Gıda endüstrisinde kullanılan enzimler 10. Lipazlar 11. Proteazlar 12. YFMŞ (yüksek fruktozlu mısır şurubu) üretimi 14. biyoyakıtlar 15. biyosensörler 16. Amino asit üretimi 17. bakteriyosinler 18. Genetiği değiştirlmiş organizmalar 19. klonlama vektörleri 20. tek hücre proteini 21. Biyoteknoloji ve etik 22. Gen terapisi • Biyoteknoloji nedir? 1 21.2.2016 • Biyoteknoloji: Mikroorganizmaların, hücre ve doku kültürlerinin ve bunların çeşitli kısımlarının teknik uygulama potansiyelinden yararlanmak amacı ile biyokimya, mikrobiyoloji ve mühendisliğin entegre bir uygulamasıdır. Biyoteknoloji: özel bir kullanıma yönelik olarak ürün ya da işlemleri dönüştürmek ya da oluşturmak için biyolojik sistem ve canlı organizmaları ile bunların türevlerini kullanan teknolojik uygulamalar • Biyoteknolojinin çalışma alanları dünyadaki yaygın problemlerle direkt ilişkilidir. Örneğin, • protein üretimi ve insan beslenmesinin garantiye alınması, • hammadde ve enerji stoklarının daha verimli değerlendirilmesi, • insan ve hayvan sağlığını koruyucu bileşiklerin üretilmesi, • bulaşıcı ve salgın hastalıklarla savaş, • atık su arıtılması, • çevre koruması ve atıkların yeniden değerlendirilmesi gibi. • Biyoteknoloji İnsan ve çevre sağlığını olumsuz etkilemeyecek yöntemlerle, bilim ve mühendislik ilkelerine dayalı olarak biyolojik sistemlerin mal ve hizmet üretiminde kullanılması (European Federation of Biotechnology) Biyoteknolojinin tarihi gelişimi Biyoteknoloji çok disiplinli (multidisipliner) bir bilim dalıdır Biyokimya Kimya Biyoloji Biyoteknoloji Biyoloji müh Kimya Müh. Mühendislik bilimler Biyoteknolojinin tarihi gelişimi İlk atıksu arıtma tesisi 19 yy sonu Ekmek mayası üretimi 1915 Bütanol- aseton üretimi (Weizmann) 1915-1916 Gliserin üretimi (Connstein ve Lüdecke) 1915-1916 Sitrik asit üretimi (Yüzey kültür tekniği) 1920 Penisilinin bulunması (Fleming) 1928-1929 Penisilin üretimi 1937 Streptomisinin bulunması (Schatz ve Waksman) 1944 Klortetrasiklinin bulunması (Duggar) 1948 Asetik asit üretimi (Derin kültür tekniği) 1949 Vitamin B12 üretimi 1949 DNA yapısının aydınlatılması (Watson ve Crick) 1953 Glutamik asit üretimi 1957 Ekmek mayalanması MÖ 3000 Alkolik mayalanma MÖ 3000 Sirke yapımının öğrenilmesi M.Ö 3000 Mezopotamya’da şarap üretimi M.Ö 2000 Sümerler, Babiller ve mısırlılar tarafından şarap üretimi M.Ö 300 Etanol üretimi 1150 Sirke üretimi 14 yy Kültür mantarı üretimi (Fransa) 1650 Mayaların fermentasyon özelliklerinin belirlenmesi (Erxleben) 1818 Laktik asit fermentasyonunun tanımlanması (Pasteur 1857 Mayaların fermentasyon enzimlerinin belirlenmesi (Buchner) 1897 Biyoteknolojinin tarihi gelişimi DNA’nın kesilip başka bir mikroorganizmada geliştirilmesi (Cohen ve Boyer) 1973 E. Coli’de ilk insan proteininin (somatostatin) üretilmesi 1977 Rekombinat proteinin (insülin) kullanılmaya başlaması 1982 Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) tekniğinin geliştirilmesi 1983 İnsan genom projesinin başlatılması 1990 FDA’nın ilk GDO’yu (domates) kabul etmesi 1994 İngiltere’de İlk hayvanın (Dolly) klonlansı 1997 İnsan genom projesinin kaba bir taslağının tamamlanması 2000 Pirinçin DNA dizisinin yapılması 2002 GenBank’ta 40 milyondan fazla gen dizisi bulunmaktadır. Pekçok prokaryot ve ökaryotun genomları tamamlanmıştır 2005 2 21.2.2016 Biyoteknoloji tarihsel gelişimine göre 3 döneme ayrılabilir • 1) Geleneksel biyoteknoloji dönemi: 1919 ve 1930’lu yılları kapsamaktadır. biyolojik sistemlerin yardımıyla hammaddelerin yeni ürünlere dönüştürülmesi işlemleri. Yoğurt, peynir, şarap, sirke, ekmek, amino asit üretimi vs • 2)Ara dönem: 1940 ve 1973’lü yılları kapsamaktadır. Bu dönemde genomlarda köklü bir değişiklik yapılmaksızın biyolojik sistemlerin sanayide kullanım alanları genişletilmiş; sınırlı tekniklerle antibiyotik, enzim, protein vb. maddelerin üretimi geliştirilmiştir. • 3) Modern (yeni) biyoteknoloji dönemi:Gelişmiş ve modern tekniklerin biyolojik sistemlere uygulanmasına ilişkin çalışmaları kapsayan dönemdir. Klonlama, transgenik uygulamalar, genetik modifiye ürünlerin çalışmaları, biyolojik-yapay organ veya organellerin üretimi, tanı kitleri, aşı üretimi vs • Moleküler Biyoloji, Hücre Biyolojisi, Genombilim ve benzeri alanlardaki bilimsel ilerlemeler sayesinde, Dünyada özellikle sağlık ve tarım sektörlerindeki biyoteknolojik uygulamalarda bir patlama yaşanmaktadır. • Modern Biyoteknoloji alanındaki gelişmeler insanlığa daha sağlıklı bir yaşam için eşi görülmemiş fırsatlar yaratmaktadır. • Bu fırsatlar ABD gibi ülkelerde aynı zamanda ekonomik faydaya dönüştürülmüş, sağlık ve tarımla ilgili biyoteknoloji sektörü ABD ekonomisinin itici güçlerinden birisi haline gelmiştir. • Benzer gelişmeler sadece Avrupa Birliği ve Japonya gibi gelişmiş endüstriyel toplumlarda değil, aynı zamanda Güney Kore, İsrail, Hindistan, Çin gibi ekonomisi büyümekte olan ülkelerde de yaşanmaktadır. Ülkemizde biyoteknoloji alanındaki uygulamalar • Ülkemizde klasik biyoteknoloji alanında üretim yapan fermentasyon endüstrisi 1960’lı yıllarda itibaren gelişmeye başlamış Bu yılda AR-GE çalışmaları için 16 milyar $ harcanmıştır. • 1970’li yıllarda çeşitliliğe yönelmiştir (maya, sitrik asit, antibiyotik, asetik asit üretimi) 2007 ylında ise 798 firmanın yıllık cirosu 84.7 milyar $ olmuştur AR-GE çalışmaları için ise 31.8 milyar $ harcanmıştır • Ancak, 1983 yılından sonra gümrük korumacılığını kaldıran hükümet politikalarının izlenmesi özellikle antibiyotik üretimini ve bu alanda planlanan gelişmeleri engellemiştir • Teknolojik alt yapı yetersizliği de fermentasyon endüstrisinin bazı işletmelerinin uluslararası rekabet gücünü olumsuz etkilemiştir. • Kısaca, klasik biyoteknolojik süreçlere bağlı olarak fermentasyon endüstrisi istenilen düzeyde gelişmemiştir 2004 yılında dünyada biyoloteknolojik alanda faaliyet gösteren 309 firmanın yıllık ciroları 47 milyar $ olmuştur. İlaç-kit Tarım Diğer 3% 1% 7% Antibiyotik 12% Gıda 77% Dünyadaki biyoteknoloji pazarının sektörlere göre dağılımı • Son yıllarda Türkiye’nin biyoteknoloji alanında atılım yapması gerektiği devletçe bir politika olarak benimsenmiş ve 6.,7. ve 8. beş yıllık planlarda biyoteknolojik çalışmalar için yeni hedefler belirlenmiştir. • Bunun yanında, TÜBA, TÜBİTAK ve TTGV gibi kuruluşlar tarafından gerçekleştirilen platformlar ve Milli Eğitim Bakanlığı, YÖK ve TÜBİTAK desteği ile çok sayıda öğrencinin yurtdışına Biyoteknoloji eğitimi amacıyla gönderilmiş ve üniversitelerin çoğu lisansüstü düzeyde Biyoteknoloji eğitimi yapan kurumlar oluşturarak biyoteknolojik alanındaki çalışmaların gelişmesine katkıda bulunmaya çalışmışlardır. • Modern biyoteknoloji ile ilgili çalışmalar daha çok üniversiteler, TÜBİTAK ve Tarım ve Köyişleri Bakanlığı gibi kuruluşların bünyelerinde yapılmaktadır. • Yatırım ve şirketleşmeye dayalı Biyoteknoloji endüstrisinin şimdiye kadar Türkiye’de kurulamamış olması, bugün ve yakın gelecekte biyoteknolojik bilgi ve ürünlerinin dış satımcısından çok dış alımcısı olacağımız sonucunu doğurmaktadır. • Bilim ve Teknoloji Yüksek kurulu (BTYK), “Bilim ve Teknolojide Atılım Projesi” çerçevesinde ülkenin bilim ve teknoloji stratejisinde, Biyoteknolojiyi 7 öncelikli anahtar alandan biri olarak benimsemiştir. 3 21.2.2016 Gıda Biyoteknolojinin uygulama alanları Biyoteknoloji çeşitli uygulama alanlarına göre aşağıdaki bölümlere ayrılmıştır: • Mavi Biyoteknoloji (blue biotechnology): Deniz ve sulardaki uygulamaları • Yeşil biyoteknoloji (green biotechnology): Tarım alanında uygulanan biyoteknoloji • Kırmızı bioteknoloji (red biotechnology): Tıp ve eczacılıkta uygulanan biyoteknoloji • Beyaz biyoteknoloji (white biotechnology): Endüstriyel biyoteknoloji. Endüstriyel proseslerde uygulanan biyoteknoloji. M.o’ların endüstriyel üretimler için dizajn edilmesi, enzim üretimi vs. Tarım • yeni ürünlerin geliştirilmesi (genetik modifikasyonlarla, verimlilik, dayanıklılık, kalite artışı sağlamak) • Katkı maddeleri (mikrobiyal polisakkaritler, aminoasitler, organik asitler, yapay tatlandırıcılar, aroma ve renk maddeleri) • Mikrobiyal proteinler • Mikrobiyal enzim üretimi (rennin, protezlar, amilaz, lipaz, selülaz, glikozidaz vs) • Yeni fermente ürünlerin geliştirilmesi ve geleneksel ürünlerin iyileştirilmesi • Gıda ve tarım atıklarının değerlendirilmesi • Tolere edilemeyen ürün bileşenlerine karşı tolere edilebilir biyolojik türevlerinin geliştirilmesi veya bu maddelerden arındırılması (laktozsuz süt üretimi gibi) • Starter kültür üretimi Sağlık sektörü • Antibiyotik gibi mikrobiyal kökenli tedavi edici mikro moleküllü yeni maddelerin geliştirilmesi • Genetik modifikasyonlarla daha verimli, dayanıklı türler elde etmek • Aşılar, hormonlar vb ürünlerin üretimi • Lignin gibi sindirilebilirliği düşük ürünlerin yarayışlılığını arttırmak • Monoklonal antikorlar gibi yönlendirici ajanların geliştirilmesi ve çeşitlendirilmesi • Biyo-nitrifikasyon ile topraktaki besin kaynaklarının arttırımı ve biyogübre üretimi • Yeni biyokatalizerlerin geliştirilmesi(immobilize enzimler, hücreler, yarı sentetik antibiyotikler vb) • Diyagnostik tanı kitlerinin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi • Erken tanı ve hızlı tedavi kit ve ilaçlarının geliştirilmesi • Gen teknolojisi yardımıyla hayvansal veya bitkisel alanda ve kalıtsal düzeyde değişikliklerin düzenlenmesi • Dişcilik ve kaplama malzemelerinin biyoproseslerle sentezlenmesi • Botoks gibi estetik cerrahi amaçlı ajan ve malzemelerin üretilmeleri • Bitkisel ve hayvansal çeşitlerin genetik ıslahı ile hastalıklara ve olumsuz çevre koşullarına daha dayanıklı ve daha nitelikli yeni melezler elde etmek • Bitkisel ve hayvansal hormonların genetik modifikasyonları (hızlı büyüme, olgunlaşma, renk değiştirme , bileşim değiştirme, zenginleştirme vs) Kimya Çevre • Mikrobiyal kökenli ürünlerin geliştirilmesi( alkol, pigment, tekstil için çeşitli ağartıcıların üretimi vs) • Erozyonun önlenmesi çalışmalarında kullanılabilecek yeni biyoteknolojik proseslerin tasarımı ve geliştirilmesi • Kağıt ve tekstil endüstrileri için yeni yeni ürünlerin geliştirilmesi, maliyetin ucuzlatılması, ve işlem kolaylaştırma çalışmaları • Yeni yüzey aktif maddelerle petrol arama-çıkarma çalışmalarının optimizasyonu • Detoksifikasyon çalışmalarında genetik uygulamaların kullanımı • Biyogaz üretiminde biyoteknolojik gelişmelerden yararlanma • Enerji tasarrufuna yönelik biyoteknolojik proseslerle optimizasyon çalışmaları • Biyopolimerlerin üretimi ve endüstriyel uygulamaları • Çevresel toksik maddelerin yeni biyosensörlerle veya mikrobiyal türlerle risklerinin azaltılması • Çevresel atıklardan yararlanılabilir ürünlerin geri kazanımı ve arıtılması 4 21.2.2016 Enerji kaynaklarının yaratılması ve güçlendirilmesi • Biyolojik kütleden enerji üretme çalışmaları (odunun biyodegredasyonu, anaerobik parçalanma ile metan, etanol, bütanol üretimi -Nükleik asitler (DNA ve RNA) • Düşük enerji girdili ayırma, saflaştırma tekniklerinin geliştirilmesi (enzimatik kataliz, ultrafiltrasyon destekli yeni reaktör tasarımı) Nükleik asitlerin yapısı Nükleik asitler Nükleik asitler 3 bileşenden oluşur Hücrenin canlılığının sürdürülmesi ve neslinin devam ettirilmesini sağlayan komponentler Şekerler Hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerde iki tip nükleik asit bulunur. Deoksiriboz Riboz DNA RNA - şeker - baz - fosfat (PO43- ) DNA RNA • Deoksiribonükleik asit Genetik bilgiyi (şifreyi) taşıyan ve bu bilginin kuşaklar boyunca aynı şekilde korunmasını sağlayan polimer. • 3 farklı RNA vardır (mRNA, rRNA, tRNA) • Herbiri farklı işleve sahiptir. DNA’nın taşıdığı genetik bilgiyi kullanarak hücre için gerekli proteinleri sentezlerler. Riboz Deoksiriboz RNA DNA Bazlar Nükleozitler Şeker+ Baz = nükleozit 1. Purin bazlari 2. Pirimidin bazlari Pirimidin halkası Purin halkası Adenin (A) Guanin (G) DNA RNA Riboz veya deoksiribozun 1. C atomuna purin veya pirimidin bazları glikozidik bağlarla bağlanır Sitozin (C) Timin (T) Urasil (U) A,G,C,T A,G,C,U 5 21.2.2016 Nükleotitler Şeker + baz + fosfat = nükleotit Baz Nükleozit Nükleotit Nükleik asit Adenin Adenozin Deoksiadenozin Adenilat Deoksiadenilat RNA DNA Guanin Guanozin Deoksiguanozin Guanilat Deoksiguanilat RNA DNA Sitozin Sitidin Deoksisitidin Sitidilat Deoksisitidilat RNA DNA Timin Timidin Deoksitimidin Timidilat Deoksitimidilat DNA Urasil Üridin Üridilat RNA Pürinler Pirimidinler Nükleotitlerin birleşmesi ile de polinükleotitler oluşur. Polinükleotit (nükleik asit) • Zincir sentezlenirken her bir deoksiribozun 3’ karbonuna diğer bir deoksiribozun 5’ucundaki fosfat grubu ile forfodiester bağı ile bağlanır • Nükleik asitlerde, birbirini izleyen şeker ve fosfat molekülleri nükleik asitlerin iskeletini oluşturur. (fosfodiester bağı: tek bir fosfat ester bağı ile iki ayrı şekere bağlanmıştır) Zincirdeki ilk nükleotit 5’ pozisyonunda daima PO4 grubu içerir. Diğer ucunda ise zincire son eklenen deoksiribozun 3’ pozisyonunda ise serbest bir OH grubu bulunur. • Tek zincir halindeki nükleik asitler kural olarak daima 5’ ucu solda ve 3’ ucu sağda olacak şekilde 5’ 3’ yönünde yazılır Örn 5’-AAGCTCTTAGG-3’ • RNA’nın yapısı da DNA gibidir RNA molekülleri ribonükleotit ünitelerinin 5’ 3’ yönünde fosfat diester köprüleri kurmasıyla oluşmuştur. DNA zincirinin omurgasında bulunan bütün fosfat grupları tamamen iyonize durumdadır ve negatif yüklüdür. BU NEDENLE DNA BİR ASİTTİR 6 21.2.2016 RNA’nın DNA’dan farkları • • RNA’nın yapısındaki şeker ribozdur RNA yapısındaki ribozun 2’ OH grubundan dolayı DNA’dan daha az stabildir Alkalilerle muamele edildiğinde kolaylıkla 2’ - 3’ siklik monofosfat türevlerine parçalanır. • Primidin bazlarından timinin (T) yerine urasil (U) geçmiştir. • Çoğunlukla tek zincir halindedir, ancak kendi etrafında geriye dönebilir,baz çiftleri oluşturarak molekülün özel bir konformasyon kazanmasını sağlayabilir • Alkalilere dirençli değildir. Genelde DNA’ya oranla çok daha kolay nükleotitlerine parçalanır. DNA’nın çift zincirli yapısı • RNA’nın hücrede 3 kritik rolü vardır • Elçi RNA (mRNA): DNA’nın bir zincirindeki genetik bilgiye komplementer olan bilgiyi içerir. • Transfer RNA (tRNA): protein sentezindeki adaptör moleküllerdir. Nükleotit dilindeki genetik bilgiyi aminoasit diline dönüştürür. • Ribozomal RNA (rRNA): hücrenin protein sentez sistemi olan yapısal ve katalitik bileşenidir. • DNA’nın çift polinükleotit zincirinden oluştuğunu Watson ve Crick (1953) ispatlamışlardır. • • Hücre içinde DNA çift zincirli formda bulunur. Her kromozom iki zincirli bir DNA taşır Bu zincirlerin her biri fosfodiester bağlarıyla bağlı yüzbinlerce ya da milyonlarca nükleotit içerir. • Şeker ve fosfat DNA’nın omurgasını oluşturur • Bazlar ise diğer zincirdeki bazlarla eşleşir. Bütün DNA moleküllerinde Adenin, Timin ile çift H bağı oluşturur Guanin ise Sitozin ile 3’lü Hidrojen bağı oluşturur. A = T Guanin • Adenin ile Timine • Guanin ile de Sitozin’e birbirinin komplementeri denir Çift zincirli bir DNA molekülündeki iki zincir de birbirinin komplementeridir. İki iplik birbirinin komplementeri olduğu için DNA’daki tüm bilgi her iki iplikte de kopyalanmış durumdadır. Bu durum DNA’nın kopyalanmasındaki temel özelliktir H bağları kovalent bağlardan daha zayıf olduğu için iki DNA ipliği çeşitli koşullarda kolayca ayrılıp tekrar birleşebilirler G =1 C Sitozin Adenin Timin DNA molekülündeki Adenin miktarı Timin miktarına; Guanin miktarı da Sitozin miktarına eşittir. • DNA molekülündeki A+T miktarının G+C miktarına oranı hiçbir zaman 1 olmaz. Daima 1’de büyük veya küçüktür. • Bu oran aynı tür içindeki canlılar arasında değişmez, türden türe ise farklılıklar gösterir 7 21.2.2016 • Çift sarmaldaki polinükleotitler antiparalel şekilde oluşur. • Bir polinükletit 5’ 3’ yönünde; karşındaki polinükleotit ise 3’ 5’ yönünde ilerler DNA’nin çift sarmal yapısı • • İki zincir birbirinin etrafında sarılarak ikili sarmal oluşturur. DNA’nın 3 boyutlu bilinen 3 farklı yapısı vardır: A-DNA (Sağ el formu) B-DNA (sağ el formu) Z-DNA (sol el formu) Hücrelerde B-DNA hakimdir A-DNA su kaybetmiş DNA örneklerinde görülebilir Z-DNA DNA’nın metilasyona uğramış kısımları bu formda görülebilir. Sağ el B-DNA’nın çift sarmal yapısı • Watson ve Crick tarafından belirlenen ve hücrelerde hakim olan yapıdır. İkili sarmal halindeki DNA birbirinden ayırt edilebilen büyük oluk ve küçük oluk adında iki oluktan oluşur. Herbir baz çifti arasındaki uzunluk 0.34 nm Büyük oluk Küçük oluk Sarmalın her döngüsü yaklaşık 10 baz çifti (bp) içerir (3.4 nm). 1 kb DNA 100 sarmal döngü içerir ve 0.34 µm uzunluktadır. DNA’nın süpersarmal yapısı • Gevşek bir DNA molekülünün baz çifti sayısı bilindiğinde heliks döngü sayısı tahmin edilebilir. • Ancak, E. Coli kromozomu lineer hale getirilirse 1 mm’den daha uzun olacaktır. • Bu uzunluk E.coli’nin kendi çevresinden 400 kat daha fazladır. • Böyle küçük bir alan içerisine bu kadar fazla DNA nasıl paketlenir? Sağ el Sol el DNA molekülünün büyüklüğü • Bir DNA molekülünün büyüklüğü, herbir molekülde binlerce nükleotit bazları veya baz çiftleri şeklinde ifade edilir. • İnsan genomunda yaklaşık 3 milyar nükleotit bulunmaktadır. • E. coli’de ise 4 milyon 640 bin nükleotit vardır. • 1000 bazlık bir DNA molekülü 1 kilobaz içerir (kb) • Eğer DNA ikili sarmal ise 1 kilo baz çifti (kbp) denir. DNA’nın denatürasyonu DNA’nın replikasyonunda ve protein sentezinin ilk evresi olan transkripsiyonda sentezin başlayabilmesi için iki DNA ipliğinin birbirinden ayrılması gerekir. Bazların H bağları kırılarak birbirinden çözülür ve ayrılır. Hücrede (in vivo) doğal olarak gerçekleşen çözülmesi ayrılması ve tekrar birleşerek eski formunu kazanması deneysel olarak hücre dışında da (in vitro) gerçekleştirilebilir. • Bu, DNA’nın süpersarmal adlı bir işlemle kıvrılarak katlanmasıyla gerçekleşir. 8 21.2.2016 DNA hücrelerden izole edildiği oda sıcaklığına yakın ortamda fizyolojik tuz konsantrasyonunda muhafaza edildiğinde ikili sarmal değişmeden kalır. A=T G≡C Eğer sıcaklık arttırılırsa iki zincir arasındaki H bağları kırılarak birbirinden ayrılır. Bu işleme denatürasyon (erime) denir. Tek zincirli ve çift zincirli nükleik asitler 260 nm’de UV ışığı absorblamada farklılık gösterdiklerinden bu durum deneysel olarak belirlenebilir. Burada esas nükleik asit bazlarının UV ışığı absorblamalarıdır. Çift zincirli DNA’ nın absorbsiyonu tek zincire göre oldukça azdır G ve C eşleşmesi daha güçlüdür. DNA’daki GC içeriği arttıkça Tm değeri de artar. Renatürasyon: Sıcaklık artışıyla DNA çözülmeye başladığında absorbansda ani artış gözlenir. DNA içeren çözeltide sıcaklık yükseltilerek alınan en yüksek absorbans değerinin yarısı için gerekli sıcaklık derecesine Tm (erime sıcaklığı-melting temperature) denir. Isıtılarak denatüre edilen DNA yavaşça soğutulursa DNA’nın doğal yapısı olan çift zincir yeniden oluşur. Bu olaya da renatürasyon denir. Denatürasyon ve renatürasyon DNA hibridizasyon tekniğinin esasını oluşturur. Hibridizasyon: iki farklı DNA önce denatürasyonla ayrılır sonra ayrılan farklı zincirlerin eşleşmeleri sağlanır. Tm: yarı maksimal absorbans için gerekli sıcaklık 9
