Nükleik Asit nedir, çeşitleri nelerdir? Nükleik Asitlerin özellikleri, yapısı ve görevleri nelerdir? Nükleik Asitler (RNA, DNA) konu anlatımı.
Nükleik Asit Nedir? Nükleik Asit Çeşitleri
Yaşayan her organizmada nükleik asitler bulunur. Canlının hayatında nükleik asitlerin önemli rolü vardır. Çünkü hücrelerde; bütün temel olayları yöneten ve kontrol eden, kalıtsal özellikleri kuşaktan kuşağa ileterek, kalıtsal devamlılığı sağlayan moleküller nükleik asitlerdir.
Nükleik asitleri 1869 yılında, İsveçli Biyokimyacı Friedrich Miescher, kandaki akyuvar hücreleri ile sperm hücrelerinin çekirdeklerinde bulmuştur.
Nükleik asitlerden DNA (deoksiribonükleik asit), çift zincirli, sarmal bir yapıya sahiptir; RNA (ribonükleik asit) ise tek zincirlidir. Bu zincirler çok sayıda nükleotit denilen birimlerden yapılmıştır.
Nükleotitler, aralarında fosfodiester bağı kurularak nükleik asit zincirlerinin oluşumuna katılır. Bir nükleotitin yapısında; baz, şeker ve fosfat molekülleri bulunur.
Şekerler:
Nükleotitlerin yapısında, riboz ve deoksiriboz adı verilen pentoz (5 karbonlu) şekerleri vardır. Deoksiribozun ribozdan farkı, bir oksijen atomunun (O) eksik olmasıdır.
Yapısında riboz şekeri bulunduran nükleik asitlere RNA (ribonükleik asit), deoksiriboz bulunduranlara ise DNA (deoksiribonükleik asit) adı verilir.
Bazlar:
Nükleotitlerin yapısında pürin ve pirimidin olmak üzere iki çeşit baz bulunur. Bu bazlar; karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve azot (N) atomlarından oluşmuştur.
Nükleotitler, taşıdıkları organik baz çeşidine göre adlandırılır. Örneğin, adenin bazı bulunduranlar adenin nükleotit, guanin bazı bulunduranlar ise guanin nükleotit adını alır.
Pirimidin bazlar: Bir halkadan meydana gelir. Bu grupta, timin (T), urasil (U) ve sitozin (S veya C) bazları bulunur.
Pürin bazları: Adenin (A) ve guanin (G) bazlarıdır. Pürinler ikili halka şeklinde bir iskelete sahiptir.
Pürin ve pirimidin bazları, DNA ve RNA’nın yapısına katılır. Adenin, guanin, sitozin DNA ve RNA’da ortaktır. Timin yalnız DNA’da, urasil ise yalnız RNA’da bulunur.
Fosfat grubu: Nükleotitlerin yapısına katılan üçüncü bileşik fosforik asit (H3P04)’tir. Bu molekül kompleks moleküllerin yapısında bulunduğunda fosfat adını alır.
Yukarıda anlatılan bazlar, şekerler ve fosfatlar dehidrasyon sentezi ile yani su molekülleri çıkarmak suretiyle birleşerek nükleotitleri oluşturur. Nükleotitler de benzer yolla nükleik asitleri meydana getirir.
DNA (Deoksiribonükleik Asit)
DNA molekülü iki sıra nükleotit zincirinden meydana gelmiş olup, yapısı kule merdivenini andırır. Merdiveninin iki kenarı (zincir) fosfat ve şekerden basamakları ise, bazlardan meydana gelmiştir. Zincir, fosfat ve şekerlerin ester bağlarıyla bağlanması sonucu oluşur. Bazlarla şekerler arasında ise glikozit bağı bulunur.
DNA molekülünde; Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin nükleotitleri bulunur. Birinci zincirdeki pürinler, ikinci zincirdeki pirimidinlerle eşleşir (A = T, G = C).
Bu eşleşmeler esnasında, Adeninle Timin arasında iki hidrojen bağı, Guaninle Sitozin arasında üç hidrojen bağı oluşur.
Birbirini tamamlayan bu iki zincirden birincisine anlamlı zincir, ikincisine ise tamamlayıcı zincir adı verilir. Bu nedenle bir zincirin baz dizilişi bilinirse, diğer zincirin de baz dizilişi bulunabilir.
Örneğin; DNA’nın birinci zincirinde nükleotitler;
A, A, T, S, G, A, T, A şeklinde dizilirse
İkinci zincirde;
T, T, A, G, S, T, A, T şeklinde sıralanma görülür.
Bu nedenle DNA’nın bir zincirindeki pürinlerin sayısıyla diğer zincirdeki pirimidinlerin sayısı birbirine eşittir (A+G=T+S).
RNA (Ribonükleik Asit) ve Çeşitleri
RNA, 4 çeşit nükleotit (A, G, S, U)’den oluşan, tek zincirli bir mak-romolekül olup, hücrede protein sentezinde görev alır. Yapısında DNA dan farklı olarak riboz şekeri ve urasil bazı bulunur.
Hücrede molekül ağırlıkları ve görevleri yönüyle üç farklı RNA molekülü (mRNA, rRNA, tRNA) bulunur:
Mesajcı RNA (mRNA): Çekirdekte, DNA üzerinden sentezlenir. Sentezlenen mRNA molekülü, çekirdekten çıkarak, sitoplazmaya geçer ve ribozomlara tutunur. Böylece DNA’dan aldığı genetik şifreyi ribozomlara taşımış olur.
Ribozomlarda mRNA’nın getirdiği şifreye göre amino asitler birleştirilip, protein sentezlenir. Çekirdekte, her protein çeşiti için ayrı bir mRNA sentezlenir.
Taşıyıcı RNA (tRNA): Çekirdekte DNA üzerinden sentezlenen tRNA’lar, sitoplazmada serbest olarak bulunur. Çekirdekten tek zincir halinde sentezlenen tRNA, sitoplazmada çeşitli katlanmalar yaparak çift zincirli, yonca yaprağı şeklinde bulunur. tRNA molekülünün görevi, amino asitleri ribozomlara taşımaktır.
Ribozomal RNA (rRNA): Çekirdeğin çekirdekcik bölgesinde, DNA üzerinden sentezlenen ribozomal RNA, çekirdekte proteinlerle birleşerek ribozomlar oluşturulur.
