8. Sınıf DNA ve Genetik Kod Konu Anlatımı

Bu ünitede; DNA ve genetik kod ile ilişkili kavramları ve aralarındaki ilişkileri, kalıtımı, mutasyonu, modifikasyonu, adaptasyonu, seçilimi, varyasyonu, genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarının olumlu/olumsuz etkilerini hep birlikte öğreneceğiz.

Eğer bir önceki ünite olan Mevsimler ve İklim ünitesinde eksiğinizin olduğunu düşünüyorsanız mevsimlerin oluşumu, iklim ve hava hareketleri konu anlatımlarımızı inceleyebilirsiniz. Haydi başlayalım. 🙂

DNA ve Genetik Kod

İnsan vücudunda milyarlarca hücre bulunmaktadır ve her bir hücre içerisinde kalıtsal bilgilerin bulunduğu DNA ve genetik kod vardır.

Nükleotid, Gen, DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) ve Kromozom

DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)

• DNA, hücrenin yönetici molekülüdür.
• Hücre içerisinde solunum, beslenme, üreme, boşaltım ve protein sentezi gibi yaşamsal faaliyetleri yönetir.
• DNA, çift zincirli sarmal bir yapıdadır.
• DNA’da kalıtsal bilgilerimiz bulunmaktadır.
• İçerisinde canlıya ait olan bilgiler nükleotidlerle şifrelenmiştir.
• DNA’nın yapısı ile ilgili olarak ilk modeli oluşturan kişiler James Watson ve Francis Crick’tir.

Kalıtsal yapıların küçükten büyüğe doğru sıralanışı aşağıdaki gibidir;

Organik Baz → Nükleotid → Gen → DNA → Kromozom → Çekirdek

DNA’nın Özellikleri

• DNA’nın yapı taşına nükleotid adı verilir..
• DNA’nın yapısında dört farklı nükleotid bulunmaktadır ve her canlıda bu nükleotid sayısı, sırası ve dizilişi farklıdır. DNA’nın yapısındaki bu değişmeler, canlıların birbirine akraba olup olmadıkları hakkında bilgi vermektedir. Nükleotidlerin dizilimindeki benzerlik ne kadar fazla ise o canlıların akraba olma olasılığı o kadar fazladır.
• DNA’nın yapısında dört farklı organik baz bulunmaktadır. Bunlar; Adenin (A), Timin (T), Guanin (G) ve Sitozin (S/C)’dir.
• DNA üzerinde genetik bilgileri taşıyan genler bulunur. Genler, DNA’nın canlıya özgü tüm kalıtsal özelliklerinin şifrelendiği ve bu özelliklerin taşındığı bölümdür. Kısaca gen DNA’nın görev birimidir. Genler de nükleotid adı verilen yapıların birleşmesiyle meydana gelir.
• DNA molekülünü oluşturan zincirler arasında zayıf hidrojen bağı bulmaktadır.
• DNA; bakteri gibi gelişmemiş canlılarda sitoplazma içerisinde, diğer gelişmiş canlılar da ise çekirdek, mitokondri ve kloroplast içerisinde bulunur.
• DNA, adını yapısındaki deoksiriboz şekerinden alır.

DNA’nın Kendini Onarması

• DNA üzerinde yer alan nükleotidlerden biri kaybolduğunda DNA kendini onarabilir.
• Karşılıklı iki nükleotid kaybolduğunda ise DNA kendini onaramaz. Çünkü buraya hangi nükleotidin geleceği belli değildir.

Nükleotid

• Nükleotidler hücre çekirdeği içerisinde yer alır.
• DNA’nın yapı birimine nükleotid denir.
• Nükleotidler; fosfat, şeker ve organik bazlardan oluşmaktadır. Fosfat ve şeker, tüm nükleotidlerin ortak yapısında ortak olarak bulunurken organik bazlar farklılık göstermektedir. Nükleotidlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan yapılar, içeriğindeki bu organik bazlardır.

Nükleotidlerin Oluşması

• Fosfat + Deoksiriboz şekeri + Adenin organik bazı = Adenin Nükleotid
• Fosfat + Deoksiriboz şekeri + Timin organik bazı = Timin Nükleotid
• Fosfat + Deoksiriboz şekeri + Guanin organik bazı  = Guanin Nükleotid
• Fosfat + Deoksiriboz şekeri + Sitozin organik bazı  =  Sitozin Nükleotid

Nükleotid’in Özellikleri

• Bir nükleotidin ismi organik baza göre belirlenir.
• DNA üzerinde dört farklı çeşit nükleotid bulunmaktadır.
• DNA’yı oluşturan nükleotidler, belirli bir düzene göre karşılıklı olarak yer almaktadır. DNA’da Adenin Nükleotidi’nin karşısında Timin, Guanin Nükleotidi’nin karşısında ise Sitozin Nükleotidi yer alır.
• Fosfat ve şeker, tüm nükleotidlerin ortak yapısında ortak olarak bulunurken organik bazlar farklılık göstermektedir. Nükleotidlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan yapılar, içeriğindeki bu organik bazlardır.
• Nükleotidlerin dizilimi DNA’nın genetik şifresini meydana getirir.
• Nükleotid sayısı ve diziliminde meydana gelen farklılık genetik çeşitliliği sağlar.
• Adenin ile Timin arasında ikili (A=T), Guanin ile Sitozin arasında üçlü (G ≡ C) bağ yer alır.
• Bir DNA zincirinde Adenin Nükleotidi sayısı Timin Nükleotidi sayısına, Guanin Nükleotidi sayısı Sitozin Nükleotidi sayısına eşittir. A=T, G=C   (A/T =1)  (G/C = 1)
• Bir DNA zincirinde; Şeker Sayısı = Fosfat Sayısı = Nükleotid Sayısı = Organik bazların toplamı (A+T+G+C)
• Nükleotidler arasında A + G / T + C =1 eşitliği bulunur.

Gen

• Genler, DNA’nın canlıya özgü tüm kalıtsal özelliklerinin şifrelendiği ve bu özelliklerin taşındığı bölümdür. Kısaca gen DNA’nın görev birimidir.
• Genler belirli özelliklerin meydana gelmesini sağlar. (Saç rengi, göz rengi, kan gurubu vb.)
• Genler üzerinde bazı hastalıklar da taşınmaktadır. (Örnek: şeker hastalığı)
• DNA üzerinde çok sayıda  gen yer almaktadır.

Kromozom

• DNA bölünme sürecinde kısalıp kalınlaşır ve etrafına bazı özel proteinler eklenerek kromatinlere, kromatinler de yoğunlaşıp, kısalıp kalınlaşarak kromozoma dönüşür.
• Kromozomlar sadece çekirdek bölünmesi sırasında görülür.
• Kromozom DNA’nın eşlenmiş halidir. (Kromozom > DNA)
• Her türün kendine ait kromozom sayısı bulunmaktadır. (Aynı tür canlılarda kromozom sayısı değişmez.)
• İnsanlarda kromozom sayısı 2n=46’dır. Bu kromozomların n=23 tanesi anneden, n=23 tanesi ise babadan gelir.

Kromozom = DNA + Özel Protein

Bazı Canlıların Kromozom Sayısı

Kromozom sayısının fazla olması bir canlının gelişmişliğini ifade etmez. Eğrelti otunun 500 kromozomu olması insanlardan gelişmiş olduğu anlamına gelmez.

Kromozom sayısının vücut büyüklüğü ile ilişkisi bulunmamaktadır. Filin kromozom sayısı 56,  eğrelti otunun kromozom sayısı 500’dür.

Kromozom sayısının aynı olması canlılar arasında akrabalık olduğu anlamına gelmez.

İnsan ve moli balığının kromozom sayısı 46’dır. Fakat aralarında bir benzerlik yoktur.

DNA’nın Kendini Eşlemesi

• Bazı canlılar büyüyüp gelişirken hücre sayıları artar. Hücre sayısı artmasına rağmen kalıtsal bilgiler korunur. Bu olay DNA’nın kendini eşlemesiyle gerçekleşir. Hücre bölünmeye başlamadan önce kendini eşler. Bu sayede DNA iki katına çıkmış olur.
• Ana hücrede yer alan kalıtsal bilgilerin yeni hücrelere aktarılması için DNA’nın kendini eşlemesi lazımdır.
• DNA’nın çift zincirli yapısı enzimler yardımıyla karşılıklı nükleotidler arasındaki bağlar ortadan ikiye ayrılır. (Fermuar gibi açılır.)
• Sitoplazmada bulunan serbest nükleotidler çekirdeğe girer.
• Ayrılan zincirlerin karşısına serbest halde bulunan nükleotidler uygun olacak şekilde yerleşir.
• Eşler tamamlandıktan sonra başlangıçtaki DNA ile nükleotid dizilimi aynı olan iki yeni DNA molekülü meydana gelir.
• DNA’nın kendini eşlemesi esnasında ortadan ikiye ayrılan zincirler yeni DNA oluşumunda kalıp olarak kullanılır.
• Oluşan DNA zincirinin her birinde biri eski diğeri yeni olmak üzere iki zincir bulunur.
• DNA’nın eşlenmesi her zaman sağlıklı bir şekilde gerçekleşmeyebilir. DNA’nın zincirinde hatalar oluşabilir. Bu hatalar tek bir zincirde gerçekleşmiş ise düzeltilebilir ancak karşılıklı zincirin aynı bölgesindeki hatalar düzeltilemez. Düzeltilemeyen hatalar genetik yapının değişmesine hatta genetik hastalıkların oluşmasına sebep olabilir.

Dünyadaki bütün insanların DNA’ları % 99,5 aynıdır. Geriye kalan fark ise insanların farklı özellikte olmasını sağlar.

Canlıların birbirinden farklı olmasının nedeni DNA molekülündeki nükleotid sayısı ve dizilişinin farklı olmasındandır.

Nükleotid çeşidi canlıların birbirinden farklı olmasına neden olmaz. Çünkü bütün canlılarda nükleotid çeşidi aynıdır.

Böylelikle DNA ve genetik kod konumuzun sonuna geldik. DNA ve genetik kod konusu ile ilgili soru ve görüşlerinizi yorumlar kısmına yazabilirsiniz.

Şimdi bir sonraki konumuz olan kalıtım konusuna geçebiliriz. 🙂