Nükleik Asitler

Nükleik Asitler, genetik bilginin saklanmasi; replikasyonu (çogaltilmasi); rekombinasyonu (genetik çesitliligi); transmisyonu (aktarilmasi) islevlerinin yerine gelmesini saglarlar. Kisaca, yasayan hücrenin / canlilarin ne oldugunu ve ne yapacagini yapilarinda tasiyan ve belirleyen moleküllerdir. Bu nedenle, kimyasal yapilarini, biyokimyalarini / moleküler biyoloji ve metodolojilerini bilmek çok önemlidir. Nükleik asitler iki büyük gruba ayrilmaktadir:
1) DNA (Deoksiribonükleik asit)
2) RNA (Ribonükleik asit)
Her iki nükleik asit de nükleotidlerin polimerize olmasi ile olusur. Nükleik asitler ilk kez, hücre çekirdeginden izole edildikleri için bu ismi almalarina karsin: hem DNA, hem RNA hücrenin baska kisimlarinda da bulunmuslardir. Büyüklükleri genis bir spektruma yayilir. RNA bilinen en küçük nükleik asit molekülüdür. Moleküler agirligi 25.000 daltondur.Bütün atom ve moleküllerde oldugu gibi DNA/RNAin da agirliklari DALTON birimi ile verilir. Bir Dalton, bir Hidrojen atomunun agirligina esittir. Bir Dalton, 1.67 x 10-24 ga esit olup buna AVOGADRO SAYISI denir. DNAnin yapi taslari Deoksiribonükleotidler; RNAnin yapi taslari ise Ribonükleotidlerdir. Her nükleotid üç alt birimden olusur:
1) Nitrojen içeren heterosiklik ve aromatik bir halka olan bazlar ki; bu ya bir PÜRIN ya da PIRIMIDIN bazidir.
2) Bes karbon ihtiva eden bir pentoz sekeri.
3) Bir molekül fosforik asit.
DNAnin ve RNAnin birimleri olan Pürin ve Pirimidin bazlari genetik bilgiyi tasirlar. Seker ve Fosfat gruplari ise yapisal elemanlardir.
DNAya karakteristik olan bazlar Adenin (A), Thymin (T), Sitozin (C), Guanin (G) (C5H4N4); RNAya karakteristik olan bazlar ise Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil (U) (C4H4N2) dir. (Sekil 3.1). Bir bazin seker ve fosfat grubuyla olusturdugu birime nükleotid denir. DNA molekülü iki nükleotid zincirinin saat yönünde sarmal yapmasiyla olusur. Her bir turda 10 nükleotid bulunur (Sekil 3.2) Nükleotidler, 5-3 fosfodiester baglari ile polinükleotid zincirlere polimerize olmaktadir (Sekil 3.3). Bu baglar komsu deoksiriboz üniteleri ile olur. Intakt insan kromozomlarinda, bu polinükleotid zincirleri (çift sarmal hali) ile milyonlarca nükleotid uzunluguna ulasirlar (Sekil 3.4). DNAnin anatomik yapisi kimyasal bilgiyi tasiyarak ana hücreden yenisine tüm genetik bilginin geçisini saglamaktadir. Ayni zamanda DNAnin primer yapisi, proteinleri olusturan amino asit dizilerini de belirleyicidir.
DNAnin dogal durumu Watson ve Crickin 1953de açikladigi gibi çift sarmaldir. Helikal yapi saga dönüsümlü spiral bir merdivene benzemektedir. Iki polinükleotid zincir karsit yönlerde akarlar. Bu akista Adenin Timin ile; Guanin ise Sitozin ile hidrojen baglari ile baglanirlar. Çift sarmal DNA molekülü, sarmalin açilmasi ile replike olur ve yeni iki komplementer sarmal sentezi mümkün olmaktadir (Sekil 3.5). Bu orijinal DNAya uygunluk göstermektedir. Benzer olarak, bazlarin komplementer özellikte olmasi; hasarli DNA moleküllerinin de dogru biçimde tamirini de gerçeklestirebilir.

3.2. YAPI TASLARI

DNA, polimerik nükleik asit makromolekül olup, nitrojen kapsayan bazlar, bes karbonlu seker ve fosfat gruplari olarak 3 bölümden olusmaktadir.

3.2.A. Bazlar: PÜRIN (C5H4N4) bazlari Pirimidin ve imidazol halkasindan olusurlar. Iki bazda aromatik, hidrofobik ve baziktir. Serbest sekilde hücrede çok az miktarda bulunurlar. Pirimidin halkasi tamamen planerdir; Pürin ise planere çok yakindir. Pürin bazlari: Adenine ( 6 aminopurin) ve Guanine (2 amino- 6 oxopurin); PIRIMIDIN bazlari ise Cytosin (2 oxo-4 aminopyrimidine), Thymin (2,4, Dioxo-5 methyl Pyrimidine) ve Urasil (2,4, Dioxopyrimidine)dir.
Nükleik asitlerin biyolojik islevleri açisindan bazlarin Hidrojen bagi yapma kapasitesi çok önemlidir. Hidrojen baglari, elektronegatif (O,N,F) bir atoma kovalent bagli Hidrojen ile, diger bir elektronegatif arasinda olusan baga denir.