DNA neden bu kadar önemli? Basitçe söylemek gerekirse, DNA yaşam için gerekli talimatları içerir.
DNA'mızdaki kod, büyümemiz, gelişmemiz ve genel sağlığımız için hayati önem taşıyan proteinlerin nasıl yapılacağına dair talimatlar sağlar.
DNA hakkında
DNA, deoksiribonükleik asit anlamına gelir. Nükleotid adı verilen biyolojik yapı taşlarından oluşan birimlerden oluşur.
DNA, sadece insanlar için değil, diğer birçok organizma için de hayati önem taşıyan bir moleküldür. DNA, kalıtsal materyalimizi ve genlerimizi içerir - bizi benzersiz kılan da odur.
Ama DNA aslında ne yapıyor yapmak? DNA'nın yapısı, ne yaptığı ve neden bu kadar önemli olduğu hakkında daha fazla şey keşfetmek için okumaya devam edin.
Sağlıkta, hastalıkta ve yaşlanmada DNA
Geniş genomunuz
DNA'nızın tam setine genomunuz denir. 3 milyar baz, 20.000 gen ve 23 çift kromozom içerir!
DNA'nızın yarısını babanızdan ve yarısını annenizden miras alırsınız. Bu DNA sırasıyla sperm ve yumurtadan gelir.
Genler aslında genomunuzun çok azını oluşturur - sadece yüzde 1. Diğer yüzde 99, proteinlerin ne zaman, nasıl ve ne miktarda üretildiği gibi şeyleri düzenlemeye yardımcı olur.
Bilim adamları hala bu "kodlamayan" DNA hakkında daha fazla şey öğreniyorlar.
DNA hasarı ve mutasyonları
DNA kodu hasara meyillidir. Aslında, hücrelerimizin her birinde her gün on binlerce DNA hasarı olayının meydana geldiği tahmin edilmektedir. DNA replikasyonundaki hatalar, serbest radikaller ve UV radyasyonuna maruz kalma gibi şeyler nedeniyle hasar meydana gelebilir.
Ama asla korkmayın! Hücreleriniz, birçok DNA hasarı vakasını tespit edip onarabilen özel proteinlere sahiptir. Aslında, en az beş ana DNA onarım yolu vardır.
Mutasyonlar, DNA dizisindeki değişikliklerdir. Bazen kötü olabilirler. Bunun nedeni, DNA kodundaki bir değişikliğin, bir proteinin üretilme şekli üzerinde aşağı yönde bir etkiye sahip olabilmesidir.
Protein düzgün çalışmazsa hastalık ortaya çıkabilir. Tek bir gendeki mutasyonlara bağlı olarak ortaya çıkan bazı hastalık örnekleri arasında kistik fibroz ve orak hücre anemisi bulunur.
Mutasyonlar ayrıca kanserin gelişmesine de yol açabilir. Örneğin, hücresel büyümeye dahil olan proteinleri kodlayan genler mutasyona uğrarsa, hücreler büyüyebilir ve kontrolden çıkabilir. Bazı kansere neden olan mutasyonlar kalıtsal olabilirken, diğerleri UV radyasyonu, kimyasallar veya sigara dumanı gibi kanserojenlere maruz kalma yoluyla elde edilebilir.
Ancak tüm mutasyonlar kötü değildir. Onları her zaman kazanıyoruz. Bazıları zararsızdır, diğerleri ise çeşitliliğimize tür olarak katkıda bulunur.
Nüfusun yüzde 1'inden fazlasında meydana gelen değişikliklere polimorfizm denir. Bazı polimorfizm örnekleri saç ve göz rengidir.
DNA ve yaşlanma
Onarılmamış DNA hasarının biz yaşlandıkça birikerek yaşlanma sürecini hızlandırmaya yardımcı olabileceğine inanılıyor. Bunu hangi faktörler etkileyebilir?
Yaşlanmayla ilişkili DNA hasarında büyük rol oynayabilecek bir şey, serbest radikallere bağlı hasardır. Ancak bu tek hasar mekanizması yaşlanma sürecini açıklamaya yeterli olmayabilir. Birkaç faktör de söz konusu olabilir.
Yaşlandıkça DNA hasarının neden biriktiğine dair bir teori, evrime dayanmaktadır. Üreme çağındayken ve çocuk sahibi olduğumuzda DNA hasarının daha sadık bir şekilde onarıldığı düşünülüyor. Üreme yıllarının zirvesini geçtikten sonra, onarım süreci doğal olarak azalır.
Yaşlanmayla ilgili olabilecek DNA'nın diğer bir kısmı telomerlerdir. Telomerler, kromozomlarınızın uçlarında bulunan tekrarlayan DNA dizilerinin uzantılarıdır. DNA'nın hasardan korunmasına yardımcı olurlar, ancak aynı zamanda her DNA replikasyon turunda kısalırlar.
Telomer kısalması yaşlanma süreciyle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca obezite, sigara dumanına maruz kalma ve psikolojik stres gibi bazı yaşam tarzı faktörlerinin telomer kısalmasına katkıda bulunabileceği bulunmuştur.
Belki de sağlıklı kilonuzu korumak, stresi yönetmek ve sigara içmemek gibi sağlıklı yaşam tarzı seçimleri yapmak telomer kısalmasını yavaşlatabilir? Bu soru araştırmacıların büyük ilgisini çekmeye devam ediyor.
DNA neyden yapılmıştır?
DNA molekülü nükleotidlerden oluşur. Her nükleotid üç farklı bileşen içerir - bir şeker, bir fosfat grubu ve bir nitrojen bazı.
DNA'daki şekere 2'-deoksiriboz denir. Bu şeker molekülleri, fosfat grupları ile dönüşümlü olarak DNA zincirinin "omurgasını" oluşturur.
Bir nükleotiddeki her şekerin kendisine bağlı bir nitrojen bazı vardır. DNA'da bulunan dört farklı nitrojen bazı vardır. Onlar içerir:
- adenin (A)
- sitozin (C)
- guanin (G)
- timin (T)
DNA neye benziyor?
İki DNA ipliği, çift sarmal adı verilen 3 boyutlu bir yapı oluşturur. Gösterildiğinde, biraz, baz çiftlerinin basamaklar ve şeker fosfat omurgalarının bacaklar olduğu bir spiral şeklinde bükülmüş bir merdivene benziyor.
Ek olarak, ökaryotik hücrelerin çekirdeğindeki DNA'nın doğrusal olduğunu, yani her bir sarmalın uçlarının serbest olduğunu belirtmek gerekir. Prokaryotik bir hücrede DNA dairesel bir yapı oluşturur.
DNA ne yapar?
DNA vücudunuzun büyümesine yardımcı olur
DNA, bir organizmanın - örneğin bir kuşun ya da bir bitkinin - büyümesi, gelişmesi ve çoğalması için gerekli talimatları içerir. Bu talimatlar, nükleotid baz çiftleri dizisi içinde saklanır.
Hücreleriniz, büyüme ve hayatta kalmak için gerekli olan proteinleri üretmek için bu kodu bir seferde üç baz okur. Bir protein yapmak için gerekli bilgileri barındıran DNA dizisine gen denir.
Üç bazdan oluşan her grup, proteinlerin yapı taşları olan belirli amino asitlere karşılık gelir. Örneğin, T-G-G baz çiftleri amino asit triptofanı belirtirken, G-G-C baz çiftleri glisin amino asitini belirtir.
T-A-A, T-A-G ve T-G-A gibi bazı kombinasyonlar da bir protein dizisinin sonunu gösterir. Bu, hücreye proteine daha fazla amino asit eklememesini söyler.
Proteinler, farklı amino asit kombinasyonlarından oluşur. Doğru sırada bir araya getirildiğinde, her proteinin vücudunuzda benzersiz bir yapısı ve işlevi vardır.
DNA kodundan bir proteine nasıl geçersiniz?
Şimdiye kadar, DNA'nın hücreye proteinlerin nasıl yapılacağına dair bilgi veren bir kod içerdiğini öğrendik. Ama arada ne olur? Basitçe söylemek gerekirse, bu iki aşamalı bir süreçle gerçekleşir:
İlk olarak, iki DNA zinciri birbirinden ayrıldı. Daha sonra, çekirdek içindeki özel proteinler, bir ara haberci molekül oluşturmak için bir DNA zincirindeki baz çiftlerini okur.
Bu işleme transkripsiyon adı verilir ve oluşturulan moleküle haberci RNA (mRNA) denir. mRNA başka bir nükleik asit türüdür ve adından da anlaşılacağı gibi tam olarak bunu yapar. Çekirdeğin dışına hareket ederek, proteinleri oluşturan hücresel mekanizmaya bir mesaj olarak hizmet eder.
İkinci adımda, hücrenin özel bileşenleri, mRNA'nın mesajını bir seferde üç baz çiftini okur ve bir proteini, amino asidi amino asitle birleştirmek için çalışır. Bu sürece çeviri denir.
DNA nerede bulunur?
Bu sorunun cevabı, bahsettiğiniz organizmanın türüne bağlı olabilir. Ökaryotik ve prokaryotik olmak üzere iki tür hücre vardır.
İnsanlar için her bir hücremizde DNA vardır.
Ökaryotik hücreler
İnsanlar ve diğer birçok organizma ökaryotik hücrelere sahiptir. Bu, hücrelerinin zara bağlı bir çekirdeğe ve organel adı verilen birkaç başka zara bağlı yapıya sahip olduğu anlamına gelir.
Ökaryotik bir hücrede DNA çekirdeğin içindedir. Hücrenin güç merkezleri olan mitokondri adı verilen organellerde de az miktarda DNA bulunur.
Çekirdek içinde sınırlı bir alan olduğu için, DNA'nın sıkı bir şekilde paketlenmesi gerekir. Paketlemenin birkaç farklı aşaması vardır, ancak nihai ürünler kromozom dediğimiz yapılardır.
Prokaryotik hücreler
Bakteri gibi organizmalar prokaryotik hücrelerdir. Bu hücrelerin çekirdeği veya organelleri yoktur. Prokaryotik hücrelerde DNA, hücrenin ortasında sıkıca sarılmış olarak bulunur.
Hücreleriniz bölündüğünde ne olur?
Vücudunuzun hücreleri, büyüme ve gelişmenin normal bir parçası olarak bölünür. Bu olduğunda, her yeni hücre tam bir DNA kopyasına sahip olmalıdır.
Bunu başarmak için, DNA'nızın replikasyon adı verilen bir sürece girmesi gerekir. Bu gerçekleştiğinde, iki DNA zinciri ayrılır. Daha sonra, özelleşmiş hücresel proteinler, her bir ipliği yeni bir DNA ipliği yapmak için bir şablon olarak kullanır.
Çoğaltma tamamlandığında, iki çift sarmallı DNA molekülü vardır. Bölünme tamamlandığında her yeni hücreye bir set gidecek.
Paket servisi
DNA büyümemiz, ürememiz ve sağlığımız için çok önemlidir. Hücrelerinizin vücudunuzdaki birçok farklı süreci ve işlevi etkileyen proteinler üretmesi için gerekli talimatları içerir.
DNA çok önemli olduğu için, hasar veya mutasyonlar bazen hastalığın gelişimine katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, mutasyonların yararlı olabileceğini ve çeşitliliğimize katkıda bulunabileceğini hatırlamak da önemlidir.
