Bu konu, hücrede bilginin akışını (DNA → RNA → protein) ve bu bilginin teknolojide kullanımını (biyoteknoloji) kapsar.
DNA ve RNA
- Nükleotit: Fosfat + şeker + azotlu baz.
- DNA: Şeker deoksiriboz; bazlar A, T, G, C; çift sarmal; A=T (2 hidrojen bağı), G≡C (3 hidrojen bağı).
- RNA: Şeker riboz; bazlar A, U (urasil), G, C; tek zincirlidir.
- RNA türleri: mRNA (haberci, şifreyi taşır), tRNA (amino asit taşır, antikodon), rRNA (ribozom yapısı).
Replikasyon (DNA eşlenmesi)
- DNA’nın kendini eşlemesidir; hücre bölünmesi öncesi (interfaz S evresi) olur.
- Yarı korunumlu eşlenir: her yeni DNA’da bir eski, bir yeni zincir bulunur.
- Enzimler: Helikaz (zinciri açar), DNA polimeraz (yeni zinciri sentezler), ligaz (parçaları birleştirir).
Protein sentezi
- Transkripsiyon (çekirdekte): DNA’daki gen, RNA polimeraz ile mRNA’ya kopyalanır. Timin yerine urasil gelir.
- Translasyon (sitoplazmada, ribozomda): mRNA’daki kodonlar okunur; tRNA (antikodon) ilgili amino asidi getirir; amino asitler peptit bağıyla bağlanır.
- Genetik şifre: Üçlü kodon esastır (3 nükleotit = 1 amino asit). AUG başlama kodonudur; UAA, UAG, UGA durdurma kodonlarıdır.
- Özellikleri: Evrenseldir (neredeyse bütün canlılarda aynı); dejeneredir (bir amino asit birden fazla kodonla şifrelenebilir).
- Gen mutasyonu, protein dizisini değiştirebilir; her mutasyon hastalık yapmaz.
Biyoteknoloji ve gen teknolojisi
- Biyoteknoloji: Canlıların veya parçalarının insan yararına kullanılmasıdır (geleneksel: ekmek, yoğurt, peynir; modern: gen mühendisliği).
- Rekombinant DNA teknolojisi: İstenen gen bir vektöre (plazmit) eklenerek başka bir canlıya aktarılır.
- Restriksiyon enzimleri: DNA’yı belirli yerlerden keser. - DNA ligaz: DNA parçalarını birleştirir. - Vektör: Geni taşıyan yapı (plazmit, virüs).
- Uygulamaları: İnsülin, büyüme hormonu, aşı üretimi (bakterilere gen aktarılarak), GDO (genetiği değiştirilmiş organizma), gen terapisi.
- PCR (polimeraz zincir tepkimesi): DNA’nın laboratuvarda çoğaltılması; adli tıp ve tanıda kullanılır.
- Jel elektroforezi: DNA parçalarının boyuna göre ayrıştırılması.
- Klonlama: Genetik olarak aynı canlıların elde edilmesi. Dolly (1996) koyunu ilk klonlanmış memeli örneklerindendir.
- Kök hücre: Farklılaşabilen hücrelerdir; tedavide umut vericidir.
Sınavda dikkat
- mRNA’da timin yoktur, urasil bulunur.
- Transkripsiyon çekirdekte, translasyon ribozomda.
- Dejenere şifre: Bir amino asit birden fazla kodonla belirlenir; bir kodon ise bir amino asidi belirler.
- Restriksiyon enzimi keser, ligaz birleştirir.
Sık sorulan sorular
Transkripsiyon nerede gerçekleşir?
Çekirdekte; DNA’daki gen mRNA’ya kopyalanır.
Genetik şifre nasıl işler?
Üçlü kodonlarla; her kodon bir amino asidi belirler.
PCR ne işe yarar?
DNA’yı laboratuvarda çoğaltır.
Restriksiyon enzimlerinin görevi nedir?
DNA’yı belirli noktalardan keserek gen aktarımına imkân vermek.