nükleik asit

nükleik asit, canlı hücrelerde kalıtıma
ilişkin bilgiyi taşıyarak kuşaktan kuşağa
aktarılmasını sağlayan ve protein bireşimini
(sentez) yönlendiren bileşiklerin ortak adı.
Nükleik asit molekülü nükleotit adlı yapı
birimlerinin art arda dizilmesinden oluşur.
Nükleotitlerin her birinde ortada bir şeker
molekülü ile buna bağlı bir fosfat grubu ve
azotlu baz vardır. Bu yapı çok basitleştirilirse
azotlu baz ile fosfor grubu arasında dikaçı olduğu söylenebilir. Bir nükleotitin şeker
molekülünün bir sonrakinin fosfat grubuna
bağlanmasıyla nükleik asidin iskeleti
ortaya çıkar, azotlu bazlar bu yapının
üstündeki çıkmtılan oluşturur.
Nükleik asitlerin iki grubu arasındaki fark,
ribonükleik asitte (RNA) riboz türü, dezoksiribonükleik
asitte (DNA) dezoksiriboz
türü şeker bulunmasıdır. Her iki grupta da
azotlu bazlardan adenin, guanin ve sitozin
yer alırken, RNA’da uîasil, DNA’da timin
bulunur.
DNA, bakteri ve mavi-yeşil algler de dahil
bütün canlı hücrelerindeki kromozomların
başlıca bileşenidir. Çekirdek dışında mitokondri
ve kloroplast gibi başlıca hücre
organellerinde de yer alır. Buna karşılıkRNA sıklıkla hücre çekirdeği ve sitoplazmada
bulunur. Sitoplazmadaki RNA’nm
büyük bir bölümü protein bireşiminin gerçekleştiği
ribozomlara bağlıdır. Hücre yapısında
olmayan virüsler ise her biri RNA ya
da DNA olmak üzere tek bir nükleik asit
molekülü içerir.
DNA’nın başlıca işlevi, içerdiği azotlu
bazların özgün dizilimiyle kodlanmış genetik
bilginin saklanması ve sonraki kuşaklara
aktarılmasıdır. J. D. Watson ve F. H. C.
Crick 1953’te DNA molekülünün birbiri
çevresinde dolanarak çifte sarmal oluşturan
iki polinükleotit zincirinden oluştuğunu ortaya
koydu. Zincirlerden birinin bazları
öbür zincirde eşleştiği bazlara (adenin timine,
sitozin guanine) zayıf hidrojen bağlarıyla
tutunur. Böylece molekülün bütünü,
uzun kenarlan şeker ve fosfat gruplarından,
basamakları baz çiftlerinden oluşan ve uzun
ekseni çevresinde kıvrılan bir merdivene
benzetilebilir. Watson-Crick modeli DNA’
nın kodlanan bilgiyi hücrede kuşaklar boyunca
nasıl aktardığını göstermeye yardımcı
olmuştur. Hücre bölünmesinden (mitoz)
önce çifte sarmal çözülür, zincirler birbirinden
ayrılır, her biri yeni ve kendi bazlarıyla
eşleşen bazlar içeren bir zincirin oluşturulmasında
kalıp olarak işlev görür. Böylece
bir DNA molekülünden yeni ve yapılan
tıpatıp birbirine benzeyen iki DNA molekülü
oluşur; bunların her biri bölünen DNA’
nın bir zincirini ve yeni bireşimlenen bir
zinciri içerir. Hücre bölünmesi tamamlandığında
yavru hücrelerin her biri bu özdeş
kopyalardan birini alır.
Eşey hücrelerinin (sperma ve yumurta)
oluşmasıyla sonuçlanan meyoz bölünmeden
önce de DNA ikiye bölünür. Bununla
birlikte, mitozdan farklı olarak, sperma ya
da yumurta zincirlerden yalnız birini alır.
Döllenme sonucunda bu iki hücre birleştiğinde
ortaya çıkan yeni canlının hücreleri,
dişi ve erkekten gelen birer zincirden oluşan
yeni bir DNA içerir.
DNA moleküllerinin ortak bir işlev ve
yapıya sahip olmasına karşılık RNA moleküllerinin pek çok işlevi vardır ve yapıları
da buna uygun olarak farklılıklar gösterir.
RNA’nm üç farklı türü vardır; bunların
tümü protein bireşiminde görev alır. Haberci
(messenger) RNA (mRNA), kodlanan
genetik bilgiyi DNA’dan ribozomlara taşıyan
tek zincirli bir moleküldür. DNA
molekülünün iki ayrı zincire bölünmesiyle
azotlu bazlar arasındaki bağ çözülür ve
bunlar açığa çıkar. Zincirlerden birinin
eşleştiği yeni bir mRNA zinciri oluşur; bu
molekül DNA’nın taşıdığı ve belirli bir
protein ya da amino asit zincirinin bireşimine
ilişkin bilgileri taşır. DNA’dan ayrıldıktan
sonra ribozomlara ulaşır.
Ribozomlarda çeşitli proteinlerin yanı sıra
ribozom RNA’sı (rRNA) bulunur. Bununözgün işlevi kesin olarak bilinmemekle
birlikte protein bireşimi için ortamda var
olmasının şart olduğu bilinmektedir.
Üçüncü RNA türü olan taşıyıcı RNA
(tRNA) amino asitleri genetik kodun belirlediği
diziliş sırasıyla mRNA’nın yanma
taşır. Haberci RNA’da kodon adı verilen
üçlü baz birimlerinin farklı kombinasyonlannın
her biri bir amino asidi belirtir.
Taşıyıcı RNA’nm antikodon olarak bilinen
ve kodonlardaki bazlarla eşleşen birimleri,
taşman amino asidin türünü belirler. Amino
asitler yerlerine vardıktan sonra birleşerek
zincir haline gelir ve proteini oluşturur.
Genetik bilginin kopyalanması, kodlanması
ve kodun çözülmesi sırasında çeşitli
hatalar ortaya çıkabilir. DNA yapısında
ortaya çıkan ve sonraki hücre kuşaklanna
aktarılan değişiklikler değşinim (mutasyon)
olarak adlandınlır. En sık ortaya çıkan yapı
değişiklikleri bir bazın yerini farklı bir bazın
alması, bazlardan birinin yok olması ya da
zincire yeni bir bazın eklenmesidir.