|
Dikkatli
ölçmeler sonucu elde edilen değerlerden aynı tip hücrelerde
DNA'nın hem kimyasal özelliğinin hem de toplam miktannın, dölden
döle sabit kaldığım biliyoruz. Demek ki DNA'nın hem
niceliği ve hem de niteliği,aynı ana hücreden meydana gelen
benzer hücrelerde aynı kalmak zorundadır. Bu nedenle hücre
mitoz bölün-meye hazırlanırken DNA bütün uzunluğu
boyunca, bütün kromozomlarda bir uçundan diğer ucuna doğru
kendini ikiler. Bir DNA molekülü replikasyon (ikileşme) yapacağı
zaman DNA molekülünün ikili sarmal dizilerim birbirine bağlayan
zayıf hidrojen bağları bir fermuar gibi açılır. Eğer
molekülün bir uçundan baslarsak teker teker her pürini,
pirimidin esinden fermuarı açar gibi ayırabiliriz. Bu açılma
her iki dizide eşle-rinden ayrılan pürin ve pirimidinin uçlarını
açıkta bırakır.
Hücrenin
hammadde deposunda çeşitli nükleotitler vardır. Bu nükleotitler
yüksek enerjili fosfat bağları taşırlar <ATP molekülünde
olduğu gibi). DNA'nın İki dizişi birbirinden ayrıldığı
zaman, depodan gönderilen nükleotitlerin uygun olanları
dene-nerek yerlerini alırlar. Diğerleri uymadıkları için
geri çevrilirler. Bir adenin grubu yalnız bir timin grubu ile
birleşir. Diğer dizideki eski timin ise ikili sırayı
tamamlamak için yeni bir adenin nükleotitle birleşir . ikili
sarmal, bir uçtan diğer uca doğru boylu boyunca bir fermuar
gibi azar azar açıldıkça uygun tipteki nükleotitler
zincirdeki yerlerini alırlar, ikili sarmal dizinin sonuna ulaşıldığında,
DNA
replikasyonu. a) DNA replikasyonunda zincirin eski kolu açık,
yeni kolu koyu renkli; şeker-fosforasidi
zinciri bant şeklinde gösterilmiş. A. Adenin, T. Timin, C.
Sitozin, G. Guanin; serbest nükleotitler oklarla gösterilmiştir,
b) Replikasyonun moleküler açıklanması: DNA'nın
iki kolu birbirinden ayrılıyor. Sol taraftaki 5' fosfattan
3'-OH'ya doğru uzanan) kol, alt taraftan yukanya doğru kopya
edilmeye başlanıyor. Yeni zincirde, eskisinde olduğu gibi,
adenin timinie; sitozin guanin ile baz çiftleri oluşturur.
Yanyana duran nükleotitler arasında, deoksiribozun 3' -OH
grubunun çekmesi ile, nukleotit (nukleozit)'lerin dıştaki 2
fosfat grubu serbest hale geçer .
DNA'nın
ilk iki dizişi ayrılmış olur. Ayrılan dizilerin her biri
kaybettiği nükleotit eşle-rinin yerine tamamen aynı çeşitten
eşler alıp, yeni birer ikili dizi oluştururlar (Şekil 11.9).
Böylece meydana gelen ikinci dizi birincinin komplementeri
(tamamlayıcısı) olur. Bunun sonucu olarak DNA şeridi hiçbir
bilgi kaybetmeden ikileşir. Bu şekilde DNA'nın kendini
yenilemesi semikonservatif mekanizma ile olur. Bu tip çoğalmaya
(ikileşmeye) semikonservatif çoğalma denir. DNA replikasyon
mekanizması konu-sunda daha başka görüşler de ileri sürülmüştür.
Bu görüşlerden konservatif mekanizmaya göre eski heliksin
aynı kalması şartıyla yepyeni bir çift sarmal yapılmakta,
dispersif mekanizmada ise, yeni sarmalda hem eski zincirden parçalar,
hem de bunları bütüne tamamlayan yeni sentez edilmiş kısımlar
bulunmaktadır.
Çeşitli
replikasyon (ikileşme) mekanizmalarım gösteren şematik DNA
sarmalları. Konservatif (DNA'nın her iki kolu da yeniden oluşmuştur);
semikonservatif (DNA'nın bir kolu eski, bir kolu yeni oluşmuştur),
dispersif (DNA'nın her iki kolunda da bazı bölgeleri eski bazı
bölgeleri yenidir). Sarmalların eski parçaları düz, yeni
parçaları noktalı olarak gösterilmiştir.
Şimdiye
kadar yapılan araştırmalar, semikonservatif çoğalma
mekanizmasın! kesin denecek şekilde doğrular niteliktedir.
Replikasyon
(ikileşme) konusundaki çalışmalarda hala tam açıklanamayan
bir nokta, sarmalın iki zincirinin çözülme şeklidir. Sarmalın
iki dizişi birbirinden iki ipliğin ayrılması biçiminde ayrılsalar,
burada bir dönme olayı ortaya çıkar. Oysa çok uzun olan
makromolekülün mitozun oldukça kısa süresi içinde tamamen
birbirinden ayrılması için büyük devirle dönmesi
gerekecektir. Yoğunluğu az olmayan bir'ortamda (plazma) bu hızla
bir dönme, proteinleri denatüre etmeye yetecek kadar sürtünme
ısısının ortaya çıkmasına neden olacağından bu açılmanın
(dönmenin) nasıl yapılabileceği henüz bilinmemektedir.
Bununla beraber bazı proteinlerin replikasyonu başlattığı,
bazılarının DNA iplikçiklerinin çözüfmesini ve dönmesini
teşvik ettiği ve hücrede DNA sentezinin tamamlanmasını
takiben iki yavru DNA molekülünün ayrılma-sını kolaylaştırdığı
bilinmektedir.
|