109. Adım – Replikasyon

ADIM ADIM
YGS LYS
109. Adım
REPLİKASYON
NÜKLEİK ASİTLERİN KEŞİF SÜRECİ
FRİEDRİCH MİESCHER:
1869 yılında akyuvar hücreleri
ve balık spermi ile ilgili yaptığı
çalışmalarla çekirdeklerinde asit
özelliği taşıyan bazı maddeler
olduğunu tespit etmiştir.
Bulduğu bu maddelere NÜKLEİK
ASİT adını vermiştir. Nükleik
asitlerin C, H, O, N, P
elementlerinden oluştuğunu
söylemiştir.
OSCAR HERTWİG:
1884’te nükleik asitlerin,
kalıtımdan sorumlu olduğunu
belirtmiştir.
OSWALD THEODORE AVERY,
COLİN MUNRO MACLEOD VE
MACLYN McCARTY:
Avery 1944 yılında genler
taşıyan DNA nın kalıtımı
sağlayan madde olduğunu öne
sürmüştür. Daha sonra Avery ve
arkadaşları Streptococcus
pneumoniae (zatüre hastalığının
etkeni) bakterisi ile yaptıkları
çalışmalarla bunu
kanıtlamışlardır.
DNA’NIN YÖNETİCİ MOLEKÜL OLDUĞUNU KANITLAYAN DENEY
1. Durumda fareye kapsüllü bakteri enjekte ediliyor. Fare zatürre hastalığına
yakalanıp ölüyor.
2. Durumda fareye kapsülsüz bakteri enjekte ediliyor. Fare yaşıyor.
3. Durumda kapsüllü bakteriler önce ısıtılıyor daha sonra fareye enjekte ediliyor.
Fare yaşıyor.
Isıtılan bakteriler öldüğü için fare hastalığa yakalanmıyor ve yaşıyor.
4. Durumda ısıtılarak ölmüş kapsüllü bakteriler ile canlı kapsülsüz bakteriler
karıştırılarak fareye enjekte ediliyor. Fare ölüyor.
Ölen farenin kanına bakıldığında kanında kapsüllü bakterilere rastlanmıştır.
Bunun sebebi; ölmüş kapsüllü bakterilerden elde edilmiş özüt ile canlı kapsülsüz
bakteriler karışitırılınca ; özüt içindeki ölmüş kapsüllü bakterilerdeki gen canlı
kapsülsüz bakterilere transfer edilmiş ve kapsülsüz bakteriler kapsül oluşturma
yeteneği kazanarak farenin ölmesine neden olmuştur.
Avery ve arkadaşları zatürreye neden
olan Streptococcus pneumoniae
bakterisini kullanarak deney
yapmışlardır. Bu deney ile DNA’nın
yönetici molekül olduğu kanıtlanmıştır.
DNA EŞLENMESİ
(REPLİKASYON)
Hücre döngüsünde hücreye bölünme emri geldiği zaman oluşan hücrelerinde DNAlarının
eksiksiz olması için; DNA eşlemesi yapılır ve DNA miktarı iki katına çıkartılır. Bu olaya
REPLİKASYON denir. Replikasyon sayesinde DNA üzerindeki bilgiler nesillere aktarılmış olur.
Replikasyon sırasında DNAnın özelliği ve miktarı değişmez.
DNA EŞLENMESİ
(REPLİKASYON)
Replikasyon başlangıcında küçük bir bölgede DNAnın sarmal yapısı bozulur. HELİKAZ enzimi nükleotitler
arasındaki zayıf hidrojen bağlarını kopartarak ikili sarmal yapıyı ayırır. Bu bölgeye REPLİKASYON ÇATALI denir.
DNA POLİMERAZ ENZİMİ fermuar gibi açılan iki zincirdeki deoksiriboz nükleotitlerinin karşısına uygun
deoksiribonükleotitler yerleştirerek yeni zincirleri üretir. Yeni zincir ile eski zincir arasında hidrojen bağlarını kurar.
Bu enzim ilk kez 1956 yılında Escherichia coli bakterisinde bulunmuştur.
Replikasyon çatalı yeni zincirlerin oluşturulması ile sürekli ilerler ve DNA nın sonuna gelindiğinde iki DNA
oluşturulmuş olur.
DNA EŞLENMESİ
(REPLİKASYON)
Replikasyonun nasıl gerçekleştiği ile ilgili birçok
hipotez kurulmuştur. Yapılan son çalışmalarda DNAnın
yarı korunumlu eşlenme hipotezi ile replikasyon
yaptığı bulunmuştur.
Yarı korunumlu eşlenme modeli Matthew Meselson
ve Franklin V. Stahl tarafından yapılan deney ile
açıklanmaya çalışılmıştır.
Deneylerini; bakterilerin çalışma ortamlarına azot
izotopları ekleyerek gerçekleştirdiler. Azotun 14 ve
15li izotoplarını kullandılar. (izotop: Proton numaraları
aynı kütle numaraları farklı olan elementlerdir. )
DNA EŞLENMESİ
(REPLİKASYON)
Normal azotlu(14) DNA taşıyan bakteriler ağır azot (15) içeren besiyerde birçok
kez bölünecek şekilde bırakıldı.
Bölünme öncesinde bakterilerin DNAsı santifürüj edildi ve bantlaşmanın
yukarıda olduğu görüldü. Bu durum DNAların hafif(normal) (14-14) azot
taşıdığını gösterir.
1. Bölünmenin sonunda oluşan bakterilerin DNAsı santfürüj edildi ve
bantlaşmanın ortada kaldığı görüldü. Bu durumda oluşan bütün bakterilerin
DNAsının melez (14-15) olduğu gösterir.
2. Bölünmenin sonunda tekrardan santifürüj yapıldı. Bu kez bantlaşmanın
yarısının ortada yarısının altta bantlaştığı görüldü. Bu durum bakterilerin
%50sinin melez DNA , %50sinin ağır (15-15) DNA taşıdığını gösterir.
3. Bölünmenin sonunda bakterilerin DNAsı santifürüj edildi. Bantlaşmanın
küçük bir kısmının ortada büyük bir kısmının altta olduğu görüldü. Bu durumda
oluşan bakterilerin %25inin melek DNA, %75inin ağır DNA taşıdığını gösterdi.
Deney sonucunda, replikasyon sırasında bir zincirin kalıp olduğu diğer zincirinse
kalıp zincire göre sentezlendiği kanıtlanmış oldu.
Ağır azotlu besinler içeren bir ortamda
yetiştirilerek DNAsı işaretlenen bakteriler
bir kez normal azotlu, bir kez de ağır azot
içeren ortamda bölünmeye bırakılıyor.
Bölünme sonucunda ortamda bulunan
bakterilerde normal azot içeren DNA
ipliklerinin ağır azot içeren DNA ipliklerine
oranı kaçtır?
Melez DNA içeren bir bakteri bir kez ağır
azotlu ortamda bölündükten sonra bir kez
de normal azotlu ortamda bölünüyor.
Bölünme sonucunda ortamda azot
bakımından,
1. Ağır
2. Normal
3. Melez
DNA ya sahip bakterilerin bulunma
oranları aşağıdakilerden hangisinde doğru
olarak verilmiştir?
1
2
3 .
A) ¼
½
¼
B) ½
¼
¼
C) ¼
¼
½
D) ½
0
½
E) 0
¼
¾