Biyoteknoloji ve Genetik I HAFTA IV DNAnn kaltm

Biyoteknoloji ve Genetik I HAFTA IV DNA’nın kalıtım materyali olduğunun anlaşılması DNA’nın Yapısı Prof. Dr. Hilâl Özdağ

Genetik materyal ; 1. Kendini eşleyebilmeli 2. Bilgi depolamalı 3. Bu bilgiyi ifade edebilmeli 4. Mutasyonla çeşitlenebilmelidir. Transkripsiyon Translasyon DNA RNA Protein Santral Dogma Replikasyon

Griffith 1928 S. pneumoniae S suşu enjekte edilen fare Fare ölür R suşu enjekte edilen fare Fare yaşar S. pneumoniae R suşu Isı ile muamele edilen S suşu Fare yaşar Yaşayan S suşları R suşu Isı ile muamele edilen S suşu Fare enjeksiyonu Fare ölür

Avery, Macleod ve Mc. Carty 1943 S suşları Hücre içi moleküllerin ayrıştırılması RNA Protein DNA Lipid karbonhidrat Moleküller R suşlarını transformasyon için test edildiler R suşu S suşu R 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

Azotlu bazlar Fosfat grubu Deoksiriboz şeker Komplementer bazlar arasındaki hidrojen bağları

DNA zincirleri eşlenik ve antiparaleldir Pürin iki halkalı Adenin Guanin Pirimidin tek halkalı Timin Sitozin

Büyük Oluk Küçük Oluk Ø Sarmalın her bir tam dönüşü, 3. 4 nm’dir. Her dönüşte 10 baz yer alır. Ø Sarmalın çapı 2 nm’dir.

DNA’nın üç helikal formu Yüksek Tuz konsantrasyonu Fizyolojik Koşullarda Nadiren

DNA Araştırmalarında kullanılan analitik yöntemler ; Ø Ø 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 %5 Sukroz %20 Sukroz Küçük DNA molekülü Orta boyutta DNA molekülü Büyük DNA molekülü

Denatürasyon ve renaturasyon özelliği Çift iplikli (ds) DNA Tek iplikli (ss) DNA GC zengin AT zengin GC zengin Sıcaklık o. C

Elektroforetik özellikler

• DNA’nın kromozomlar halinde paketlenmesi

Organizmaların DNA boyutları ve kendi büyüklükleri Virus Bakteri Organizma Tip Ss / ds Uzunluk (µm) Org. Boyutu (µm) Φx 174 fajı DNA ss 2. 0 0. 025 x 0. 025 Tütün Mozaik vir. RNA ss 3. 3 0. 30 x 0. 30 Lambda fajı DNA ds 17. 0 0. 07 x 0. 07 T 2 fajı DNA ds 52. 0 0. 07 x 0. 10 H. İnfluenza DNA ds 832. 0 1. 0 x 0. 30 E. coli DNA ds 1200. 0 2. 0 x 0. 50

Özelleşmiş kromozomlar 2 tip Politen Kromozomlar Lamba Fırçası Kromozomları

Ökaryot kromozomları Kromatit Kromozom Kromatit

SUPERKOIL

Histonlar Kromozomal DNA ile ilişkili proteinler Histon olmayan proteinler

DNA’nın kromozom içinde organizasyonu DNA Nükleozom +çekirdek histonlar İpteki boncuklar Metafaz aşaması İnterfaz aşaması +Histon H 1 +daha fazla iskelet proteini

Bağlayıcı DNA Kromatinin ipteki boncuklar formu Nükleozom kromatinin temel birimidir. Bağlayıcı DNA’nın nükleaz ile parçalanması 200 bp’lik tekrar birimi Kopan nükleozom Boncuğu Oktamerik histon çekirdeği Dağılma Molecular Biology of the Cell by Alberts et al. Nükleozomdaki çekirdek histonlar Yüksek Tuz Konsantrasyonu 146 bp’lik çift iplikli DNA

DNA histon kompleksi etrafından 1. 65 tur atar. 05_23_histone core. jpg **Histon kuyruğu

Transkripsiyon gerçekleşebilir Gen ‘’Açık‘’ • Aktif kromatin • Metillenmemiş sitozin (beyaz daireler) • Asetillenmiş histonlar Transkripsiyon faktörleri /Ko-aktivatörler Gen ‘’Kapalı‘’ • Katlanmış kromatin • Metillenmiş sitozin (kırmızı daireler) • Deasetillenmiş histonlar Transkripsiyon gerçekleşemez Asetilasyon Histon modifikasyonları Metilasyon Fosforilasyon

Histon Asetiltransferazlar

Histon deasetilazlar ve Histon metiltransferazlar HDAC 2 Rb Rb HDAC 1 Transkripsiyon KAPALI Lys de. Ac E 2 F Transkripsiyon AÇIK

Heterokromatin-Ökromatin • Heterokromatin koyu renkli • Ökromatin açık renklidir.

Genler, tekrarlı diziler, Replikasyon originleri - çoğunlukla ökromatin Sentromer - heterokromatin Telomer - heterokromatin

Sentromer • Sentromer FISH yöntemiyle sentromer ve iğ iplikçikleri

Kromozomların biçimini sentromerin bulunduğu yer olan birincil boğum belirler Metasentrik Sentromeri ortada olanlar Submetasentrik Bir uca daha yakın olanlar Akrosentrik Bir uca çok yakın olanlar telosentrik Tam uçta (telomerde) olanlara

Telomer Embriyonik kök hücre Yetişkin kök hücre Kromozom Uzun telomer Telomeraz aktif Kısa telomer Telomeraz İnaktif/yok Telomer tekrarlayan DNA dizisidir Telomerin boyunun uzaması