hücre cekirdeği - biyologlar.com

DNA-mRNA HİBRİDİZASYONU (melezlemesi)
I-Önbilgi
İçinde bulunduğu çözeltinin sıcaklığı artırıldığında DNA çifte sarmalı iplikçiklerine ayrışır.
Yavaşca soğumaya terk edildiğinde ise, bu iplikçikler yeniden çifte sarmal durumlarını alırlar. Bu
işlemlerden birincisine DNA’nın denatürasyonu, ikincisine de renatürasyonu (eski halini alması)
denilir. DNA iplikçiklerine ayrıştırıldığında (denatüre edildiğinde), daha önce 260 nm dalga boyunda göstermiş olduğu maksimun absorbans (ışığı tutma) piki, %40’varan ölçüde artış gösterir
(daha fazla absorbans yapar).Buna da DNA’nın hiperkromatik özelliği yada hiperkromasi denilir.
Bu özellik çifte sarmal durumda iken birbirlerini ışığa karşı kısmen örten bazların, denatürasyondan sonra, bu birbirlerini örtme durumlarının ortadan kalkmasına dayanır.
DNA iplikçiklerinin yeniden birleşmeleri akrabalık derecelerine göre farklı canlı türü DNA’ları arasında da gerçekleşebilir. Aynı türün bireylerinin DNA iplikçikleri arasında tam hibridizasyon olabilirken, çok farklı türlerin DNA’ları arasında çok az ölçüde hibridizasyon gerçekleşir.
2-DNA-mRNA Melezlemesi
Eğerki RNA’lar DNA’nın belli bölgelerinin(genlerin)kopyaları iseler, DNA çifte sarmalı iplikçiklerine ayrıştırıldığında bu RNA’ların (örneğin mRNA’ların)kendilerine kalıplık yapan iplikçiklerin ilgili bölgeleri ile aynen DNA’da olduğu gibi çifte sarmal yapabilmeleri beklenirdi. Sol
spiegelemann’ın deneyi (1961) DNA – mRNA hibridlemesinin olabildiğini gösterir. Deneyin yapılışı: T2 (bakteriyofaj) mRNA’ları, fajların bakterileri enfeksiyonlarından sonra ³²P kullanılarak etiketlendiler. Ayrı bir işlemle de T2 DNA’ları, trisiumlu timidin ( ³H-T) kullanılarak etiketlendiler.Bu
ikisi(etiketli mRNA ve etiketli DNA)solüsyon halinde birbirleri ile karıştırılarak sıcaklıkları 100°C
ye getirildi. Böylece T2 DNA’sının iplikçiklerine ayrışması sağlandı. Yavaşça soğumaya terk edilerek karışımın oda sıcaklığına kadar gelmesi beklenildi. Soğumuş karışımdan bir miktar alınarak
CsCI yoğunluk gradyantı santrifüjüne tutuldu. Moleküller yoğunluk gradyant tüpü içinde kendi yoğunluklarına eşit bölgeye gelinceye kadar santrifüj edildiler. Santrifüj işleminin bitiminden sonra
tüp içeriği, gradyant bozulmayacak şekilde franksiyonlarına ayrıştırıldı. Herbir franksiyonun radyoaktivitesi ³H ve ³²P’ye özgü olacak şekilde ölçüldü ve milimetrik kağıt üstüne işlenerek grafiği çıkartıldı. T2 mRNA’sının bir bölümü serbest bir pik şeklinde bulunurken (sadece ³²P’nin ß ışınımı
veren franksiyonlar), diğer bir bölümü T2 DNA’sı ile birlikte bulunmaktaydı (³²P’nin ß ışınımı ile
³H’un ß ışınımı aynı franksiyonlarda üst üste ) başka bir deyimle,T2 mRNA’ları ile bunlara modellik yapan T2 DNA’sının iplikçikleri (belli bölgelerinde) melez sarmalar yapmışlardı. Ayrıca T2
mRNA’ları ilgisi olmayan başka bir virüs ve bakteri DNA’ları ile hiçbir sarmal oluşturmamakta
idiler. Baz orantılarının T2 DNA’sına benzer olması da bu melezlenmenin gerçekleşmesine yeterli
olmamaktaydı.
Daha sonraları başka araştırmacılar tarafından da yapılan deneyler, her organizmanın
mRNA’ larının kendi DNA’sı ile hibridlenebileceğini gösterdi. Sonuç olarak mRNA’ların baz
sıralanmaları, bunlara modellik yapan DNA iplikçiğinin bir kesitinin baz diziliminin bir kalıbıdır.
Bu çalışmanın başka bir sonucu da farklı türden canlıların DNA’larını hipridleyerek baz dizi
lim benzerliklerine bakmak için bir yöntem geliştirilmiş olmasıdır.
DNA-RNA melez sarmalları, E.coli DNA’sı ile yine E.coli tRNA ve rRNA’ları ile de
yapıldı.Bu RNA’ların da E.coli DNA’sının ilgili bölgeleri ile eşlendikleri görüldü.
Şekil15.2 T2 DNA’sı ile mRNA’sının Hipritlenerek Birarada Bulunabildiklerinin CsCI Yoğunluk
Gradyantında Gösterilişi