12. SINIF KONU ANLATIMI 3 REPLİKASYON 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