HAFTA IV
DNA’nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması
DNA’nın Yapısı
Prof. Dr. Hilâl Özdağ
Biyoteknoloji ve Genetik I
Santral Dogma
DNA RNA Protein
Transkripsiyon
Replikasyon
Translasyon Genetik materyal ;
1.Kendini eşleyebilmeli 2.Bilgi depolamalı
3.Bu bilgiyi ifade edebilmeli
4.Mutasyonla çeşitlenebilmelidir.
Griffith 1928
S suşu enjekte
edilen fare Fare ölür
R suşu enjekte
edilen fare Fare yaşar
Isı ile muamele edilen S suşu
Fare yaşar Fare enjeksiyonu
Fare
enjeksiyonu Isı ile muamele
edilen S suşu Fare
ölür Fare
enjeksiyonu Fare ölür
R suşu Yaşayan
S suşları S.pneumoniae
S suşu
S.pneumoniae R suşu
Avery, Macleod ve McCarty 1943
S suşları
Hücre içi moleküllerin ayrıştırılması
Moleküller R suşlarını transformasyon için test edildiler karbonhidrat Lipid
Protein DNA RNA
R suşu R
suşu S
suşu R
R suşu suşu
SONUÇ; Kalıtım bilgisini taşıyan molekül DNA ‘dır
Hersey ve Chase 1952
Fajın protein kılıfı radyoaktif
olarak işaretlenir Bakteri faj tarafından enfekte edilir.
Hücreye radyoaktivite girmez
Fajın DNA’sı radyoaktif
olarak işaretlenir Bakteri faj tarafından
enfekte edilir Hücrede radyoaktivite
tespit edilir
Komplementer bazlar arasındaki hidrojen bağları
Deoksiriboz şeker Fosfat grubu
Azotlu bazlar
DNA zincirleri eşlenik ve antiparaleldir
Pürin
iki halkalı Adenin Guanin
Pirimidin tek halkalı Timin
Sitozin
Büyük Oluk
Küçük Oluk
Büyük Oluk
Küçük Oluk
Sarmalın her bir tam dönüşü, 3.4nm’dir. Her dönüşte 10 baz yer alır .
Sarmalın çapı 2nm’dir.
DNA’nın üç helikal formu
Fizyolojik
Koşullarda Nadiren Yüksek Tuz
konsantrasyonu
DNA Araştırmalarında kullanılan analitik yöntemler ;
DNA’nın UV ışığı soğurma özelliği,
Çökelme davranışı,
Denatürasyon ve renaturasyon özelliği,
Elektroforetik özellikler,
DNA’nın UV ışığı soğurma özelliği
Çökelme davranışı
Sukroz
solüsyonu
Örnek
%20 Sukroz %5 Sukroz
Küçük DNA molekülü
Büyük DNA molekülü Orta boyutta DNA molekülü
Denatürasyon ve renaturasyon özelliği
Tek iplikli (ss) DNA Çift iplikli (ds) DNA
Sıcaklık oC
GC zengin
GC zengin
AT zengin
Elektroforetik özellikler
• DNA’nın kromozomlar halinde
paketlenmesi
Organizmaların DNA boyutları ve kendi büyüklükleri
Organizma Tip Ss / ds Uzunluk (µm) Org. Boyutu (µm)
Virus
Φx174 fajı DNA ss 2.0 0.025x0.025
Tütün Mozaik vir.
RNA ss 3.3 0.30x0.30
Lambda fajı
DNA ds 17.0 0.07x0.07
T2 fajı DNA ds 52.0 0.07x0.10
Bakteri
H.
İnfluenza
DNA ds 832.0 1.0x 0.30
E.coli DNA ds 1200.0 2.0x0.50
Özelleşmiş kromozomlar
2 tip Politen Kromozomlar
Lamba Fırçası Kromozomları
Ökaryot kromozomları
Kromatit Kromozom Kromatit
SUPERKOIL
Kromozomal DNA ile ilişkili proteinler
Histonlar
Histon olmayan proteinler
DNA Nükleozom İpteki boncuklar
+çekirdek histonlar +Histon H1 +daha fazla iskelet proteini +daha fazla iskelet proteini
İnterfaz aşaması Metafaz aşaması
DNA’nın kromozom içinde organizasyonu
Molecular Biology
of the Cell by Alberts et al.
Nükleozom kromatinin
temel birimidir.
Kromatinin ipteki boncuklar formu
Bağlayıcı DNA Nükleozomdaki çekirdek histonlar
Bağlayıcı DNA’nın nükleaz ile parçalanması
200 bp’lik tekrar birimi
Kopan nükleozom
Boncuğu
Oktamerik histon çekirdeği
Yüksek KonsantrasyonuTuz
146 bp’lik çift iplikli DNA Dağılma
05_23_histone core.jpg DNA histon kompleksi etrafından 1.65 tur atar.
**Histon kuyruğu
Transkripsiyon gerçekleşebilir
Transkripsiyon gerçekleşemez
Gen ‘’Açık‘’
• Aktif kromatin
• Metillenmemiş sitozin (beyaz daireler)
• Asetillenmiş histonlar
Transkripsiyon faktörleri /Ko-aktivatörler
Gen ‘’Kapalı‘’
• Katlanmış kromatin
• Metillenmiş sitozin (kırmızı daireler)
• Deasetillenmiş histonlar
Histon modifikasyonları
Asetilasyon Metilasyon Fosforilasyon
Histon Asetiltransferazlar
Histon deasetilazlar ve Histon metiltransferazlar
E2F
Transkripsiyon KAPALI
Transkripsiyon AÇIK
Rb
HDAC1Lys deAc
HDAC2
Rb
Heterokromatin-Ökromatin
• Heterokromatin koyu renkli
• Ökromatin açık
renklidir.
Telomer
- heterokromatin Sentromer
- heterokromatin
Genler, tekrarlı diziler,
Replikasyon originleri
- çoğunlukla ökromatin
Sentromer
•
FISH yöntemiyle sentromer ve iğ iplikçikleri
Sentromer
Metasentrik
Sentromeri ortada olanlar Metasentrik
Sentromeri ortada olanlar Submetasentrik
Bir uca daha yakın olanlar Submetasentrik
Bir uca daha yakın olanlar Akrosentrik
Bir uca çok yakın olanlar Akrosentrik
Bir uca çok yakın olanlar telosentrik
Tam uçta (telomerde) olanlara telosentrik
Tam uçta (telomerde) olanlara
Kromozomların biçimini sentromerin bulunduğu yer
olan birincil boğum belirler
Telomer
Embriyonik hücrekök
Kromozom
Yetişkin hücrekök Telomer
Uzun
telomer Kısa
telomer Telomeraz
aktif Telomeraz
İnaktif/yok
Telomer tekrarlayan
dizisidirDNA
Telomerin boyunun uzaması
Kromozom Bantlama
Renkkörlüğü ile ilgili genlerin lokasyonu (q27-qter)
X kromozomu
