Deoksiribo Nükleik Asit kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA’nın başlıca rolü bilginin uzun süreli saklanmasıdır.

Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır (kromozomların şeklini belirlemek gibi), diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde (hangi hücrelerde, hangi şartlarda) kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

Keşfi

DNA ilk olarak 1869’da Frederich Miescher adlı bir Alman biyokimyacı tarafından gözlemlendi fakat uzun yıllar araştırmacılar bu molekülün önemini anlamadılar. 1953 yılına kadar, James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin, biyolojik bilgi taşıyabileceklerini fark ettikleri DNA’nın yapısını çiftli sarmal (heliks) şeklinde bulmuşlardı.

Watson, Crick ve Wilkins 1962’de “Nükleik asitlerin moleküler yapısı ve canlılardaki bilgi aktarımı için önemi ile ilgili keşiflerinden dolayı” Tıpta Nobel Ödülü’ne layık görüldü. Çalışması araştırmanın ayrılmaz bir parçası olmasına rağmen, Franklin ödüle dahil edilmedi.

Daha sonra RNA’nın keşfi ve yapısının ortaya konmasıyla hücre genetiği ile ilgili çalışmalar hız kazandı. Aslında tarihsel olarak baktığımızda DNA ile ilgili bilgilerimiz epey yenidir. Bu nedenle genetik bilimi çok yeni bir bilimdir.

Yapısı

DNA, nükloitit adı verilen yapı taşlarından oluşur. Nükleotitler bazların özelliklerine göre karşılıklı dizilirler ve uzun DNA zincirlerini meydana getirirler. Bu zincir sarmal şekilde (sürekli dönerek yukarı çıkan merdiven gibi) bulunur.

Nükleotitler; organik baz, beş karbonlu deoksiriboz şekeri ve fosfattan oluşur. DNA’da bulunan nükleotitlerin azotlu organik bazları; adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T) bazlarıdır. Adenin ve guanin çift halkalı pürin grubunun üyesidir. Aynı şekilde timin ve sitozin ise tek halkalı pürimidin grubunun bazlarıdır.

DNA nükleotitlerin bir diziliş kuralı vardır. Bu kurala göre Adenin nükleotitinin karşısına Timin nükleotiti; Guanin nükleotitinin karşısına Sitozin nükleotiti gelir. Bu sayede bir dna da bulunan tmin sayısı her zaman adenin sayısına, guanin sayısı da her zaman sitozin sayısına eşit olur.

DNA zincirinin yapısı.

DNA molekülü yukarıda gördüğünüz gibi karşılıklı iki şerit oluşur. Bu şeritlerin bir arada durmasını, nüklotitler arasında oluşan zayıf hidrojen bağları sağlar. Adenin ve Timin nükleotitleri arasında ikili zayıf hidrojen bağı, Guanin ve Sitozin nükleotitleri arasında üçlü zayıf hidrojen bağı bulunur.

Özellikleri

  • DNA modeli 1453’de Watson ve Crick adlı bilim adamları tarafından ortaya konmuştur.
  • DNA adını yapısında bulunan deksiriboz şekerinden almıştır.
  • Çok sayıda deoksiribonükleodit belirli bir düzende birleşirse DNA oluşur. Bu nükleotidler, adenin, guanin, sitozin ve timin‘dir. Urasil nükleotidini bulundurmaz.
  • Karşılıklı yer alan nükleotit zincirinde her zaman guanin sitozinle; adenin timinle eşlenir. Dolayısıyla adenin sayısı timine guanin sayısı sitozine eşittir.
  • Bu eşitlikten A (adenin) + G (guanin) / T (timin) + S (Sitozin) = Deoksiribo Nükleik Asit elde edilir.
  • İki tane iplikten oluşmuş, sarmal yapıya sahip bir moleküldür.
  • DNA molekülü oluşurken bir zincirdeki nükleotitler birbirine fosfodiester, karşılıklı nükleotitler birbirlerine hidrojen bağı ile bağlanır.
  • Adenin ile timin arasında 2, guanin ile sitozin arasında 3 tane zayıf hidrojen bağı bulunur.
  • DNA kendini eşleyebilir. Bu olaya replikasyon(=duplikasyon) denir.
  • Ökaryot hücrelerde; çekirdek, mitokondri ve plastitlerde bulunur.
  • Hücrelerin genetik bilgisini taşır ve sonraki nesillere aktarır.
  • Protein ve RNA sentezini yönetir.
  • DNA, polimeraz ve ligaz enzimleri tarafından sentezlenir.
  • Mutasyon denen kalıtsal değişikliklere uğrar.
  • A (adenin) +T (timin) /G (guanin) +S (sitozin) oranı türe özgüdür. İnsanda bu oran 1,52 dir.