85
Nukleotidler-nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR. S.C

Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

  • Upload
    fred

  • View
    155

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C. Nukleik asitler (DNA,RNA) nukleotid monomerlerinden oluşan doğrusal polimerlerdir Herbir nukleotid …..azotlu baz 5 C lu şeker( riboz ) PO 4 içerir - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Nukleotidler-nukleik asidlerYapı-Fonksiyon

Doç.DR. S.C

Page 2: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Nukleik asitler (DNA,RNA) nukleotid monomerlerinden oluşan doğrusal polimerlerdir

• Herbir nukleotid …..azotlu baz• 5 C lu şeker(riboz)• PO4 içerir• Pentoz+azotlu baz…….. Nukleozid

Page 3: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Azotlu bazlar ; Purin , pirimidin

Page 4: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

y

Page 5: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Purin ve pirimidin yapısında numaralandırma farklıdır• Purin halka sisteminde ki pirimidin halkası saat

yönünün tersine, imidazol halkası ise saat yönünde numaralandırılır

• Pirimidinlerde ise numaralandırma saat yönünde

Page 6: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C
Page 7: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Purin: Adenin (A), guanin(G)• Pirimidin :sitozin(C) ,timin(T),urasil(U)• Adenin,guanin,sitozin; DNA ve RNA da bulunur• Timin sadece DNA da • Urasil sadece RNA da bulunur

Page 8: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C
Page 9: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Pentoz β-N furanoz halkasıdır• RNA da β-D-riboz• DNA da β-D-2’-deoksi riboz bulunur • deoksi riboz da pentozun 2. C da OH yerine sadece H

bulunmakta

Page 10: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C
Page 11: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Nukleoziddeki pentozun 5C daki OH ına PO4 grubu ester bağı ile bağlanır Nukleotid oluşur

Fosfat grubu nukleotid ve nukleik asitlere negatif yük kazandırmakta

• Nukleosid 5’fosfat• (Nukleotid)

Page 12: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Pentozun 1 C u pirimidin bazının 1 N una purin bazının ise 9 N una β-N glikozid bağı ile bağlanır

Page 13: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Fosfatlar ise birbirine fosfoanhidrit bağı ile bağlı • 2 ve 3 cü fosfatın bağlanmasıyla NDp(ADP), NTp

(ATP)oluşur Fosfat grupları şekerden başlamak üzere α,β,γ olarak

adlandırılır• Ester bağının yıkılması ile yaklaşık 14 kJ/mol enerji

oluşur• Herbir anhidrit bağı ise yaklaşık 30 kJ/mol enerji

oluşturur

Page 14: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C
Page 15: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Nukleotidlerin fonksiyonları

• Nukleotid monomerleri nukleik asitleri oluştururlar• Enerji taşıyıcıdırlar• Enzim kofaktörlerinin komponenti• Kimyasal haberci Nukleotidlerin, biyosentez ve enerji dönüşümlerinde

kullanılan aktif formu, nukleotid difosfat ve nukleotid tri trifosfat şekilleridir

ATP çok geniş olarak kullanılır UTP,GTP ve CTP ise spesifik reaksiyonlarda kullanılır

Page 16: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Baz Ribonükleozid 5 - ′• Monofosfat Difosfat Trifosfat • Adenin AMP ADP ATP • Guanin GMP GDP GTP • Sitozin CMP CDP CTP • Urasil UMP UDP UTP

• 2 -deoksiribonükleozid 5 - ′ ′• Baz Monofosfat Difosfat Trifosfat • Adenin dAMP dADP dATP • Guanin dGMP dGDP dGTP • Sitozin dCMP dCDP dCTP • Timin dTMP dTDP dTTP

Page 17: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Bazların tautomerizasyonu

• Azotlu bazlar stabil bileşikler olmalarına rağmen kendilerine bağlı H atomlarının yerlerinin değişmesiyle tautomerizasyona uğrarlar

• Adenin ve sitozin için amino, guanin ve timin için keto konfigürasyonu tautomerik formlardır

• Nadir olarak amino yerine imino, keto yerine enol formu oluşması ile replikasyona sırasında yanlış baz eşleşmesi oluşur.

• Yanlış eşleşme onarılır

Page 18: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Purin ve pirimidinlerin aromatik özellik taşımaları nedeniyle ,okso veya amino yan gruplarının varlığı nedeniyle keto ve aminimin tautomerizmi gösterirler

Page 19: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Ortamın pH ına bağlı olarak purin ve pirimidinler iki

veya daha fazla tautomerik formlar oluşturur

Page 20: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C
Page 21: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• pH 7 de baskın olan form laktam • pH azaldıkça diğer formlar baskın hale gelir • Tüm nukleotidler rezeonans formu dolayısıyla UV

ışığı abs ederler• 260 nm de kuvvetli abs• Nötral pH da purin ve pirimidin bazları

hidrofobiktir• Asit ve alkalide yüklü duruma gelir ve çözünürlük

artar

Page 22: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Heterosiklik N glikozidler Syn,anti formlar• Nukleozidlerde N glikozid bağı etrafında rotasyon ile

ilgili olarak Syn, anti formlar oluşur• Doğada her iki form da görülür ancak anti formlar

baskındır

Page 23: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Alışılmadık baz

• DNA ve RNA da yapı taşlarını oluşturan nukleotidler • A,G,S,T den başka önemsiz bazlar da içerirler• DNA da bunların en yaygın olanları ana bazların

metillenmiş formu• G, C en sık metilasyona uğrayan bazlardır• DNA metilasyonunda ,Dam metilaz ,Dem metilaz

enzimleri S-Adenozin metiyoninden , metil gruplarını belli baz dizisindeki A ve C (sitozin)ye taşır.

• Sitozin metilasyonu kalıtsaldır ve türe özgüdür

Page 24: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Serbest purinler ve bitkilerdeki bazlar

• Çeşitli bazlar organizmada serbest halde bulunurlar. A ve G metabolizmasından ara ürünüler ksantin ve hipoksantin ile insanlarda purin met. son ürünü Ürik asit

• Adenınden…..Hypoksantin• Guaninden……Ksantin oluşur

Page 25: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Bitkilerde farmakolojik önemi olan heterosiklik bazlar

• Kahvede kafein (1,3,7 trimetil ksantin)• Çayda teofilin (1,3 dimetil ksantin)• Kakao da teobromin (3,7 dimetil ksantin)

ksantın türevleridir

Page 26: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Nukleotid tri fosfatlar grup transfer potansiyeline sahiptir

• Nukleotid tri fosfatlar da ester bağlarından farklı olarak anhidrit bağları grup transfer potansiyeline sahiptir

• Fosfatların (uçtaki)ikisi hidroliz olduğunda • ΔG0 yaklaşık 7 kcal/mol• Asit anhidrit bağların koparılması kovalan bağ sentezi

gibi endergonik olaylarla kenetlenir

Page 27: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Adenozin türevleri• Memeli hücrelerinde en çok ATP bulunur• Hücre içi konst yaklaşık 1 mmol/L• cAMP hücrelerde cAMP bağımlı prot kinazların

etkinliğinin düzenlenmesinden• sorumludur • Hücre içi cAMP düzeyi • yaklaşık 1nmol/L • ATP den 103 kez daha düşüktür

Page 28: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Adenozin 3’-fosfat-5’fosfasulfat(PAPS)• Sulfat vericisidir (so4 lu proteoglikanlar ve idrarda

sulfat konjugatları olarak atılan ilaç metabolitlerinin oluşumu için)

S-Adenozil metiyonin:metilasyon reksiyonlarında metil vericisi,poliamin sentezinde propil amin kaynağı olarak fonksiyonel

Page 29: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Guanozin türevleri• Guanozin nukleotidleri substrat düzeyinde

fosforilasyonda GDP den GTP oluşumunda • suksinil KOA nın süksinata dönüşümünü katılır• cGMP, cAMP ye antagonist hücre içi 2. haberci • GTP den guanil siklazla oluşur• cGMP den fosfodiesteraz ile GMP oluşur• Endotel kaynaklı gevşetici NO ya yanıt olarak cGMP↑

düz kas gevşemesini sağlayan olaylarda 2.haberci

Page 30: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Hipoksantin türevleri• Hipoksantin ribonukleotid(IMP),AMP nin

deaminasyonu ile oluşur• IMP nin aminasyonu ile • AMP oluşur

Page 31: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Urasil türevleri• UDP şeker türevleri glc 1fosf ile galaktoz 1fosf

dönüşümünde (epimerizasyonda) fonksiyonel.• UDP şekerler glc ,glikojen ile glikozil disakkaritlerin

biyosentezi • gliko prot, proteoglikanların olıgosakkaritlerrinin

biyosentezinde şeker vericisi olarak davranır

Page 32: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• UDP glukuronik asit• Bil veya aspirin gibi ilaçların idrarda glukuronid

konjugatları oluşumuna katılır ve toksik maddelerin veya metabolik artıkların atılımına katılır

• Sitozin türevleri• CTP seramid ile CDP-kolini içeren reaksiyonlar ,

sfingomyelin ve diğer türev sfingozinleri oluşturur

Page 33: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Yapay nukleotid benzerleri kemoterapi için kullanılmakta---6.Tiyoguanin---6.Merkaptopurin # 6. konumda OH yerine tiyol grub---5.Fluorourasil---5iyodo2.deoksiüridin

Page 34: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Heterosiklik bir C atomunun yerine N atomu geçer 5 veya 6 azo uridin,5 veya 6 azositidin veya azoguanin benzerleri klinik de kullanılmakta

Page 35: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Hiperurisemi ve gut tedavisinde kullanılan purin benzeri allopurinol denovo purin sentezi ve ksantin oksidaz etkinliğini inhibe eder.

Page 36: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Nukleotidlerin fonksiyonları

Nukleotidler: nukleik asitlerin alt üniteleridir Nukleotidler: enerji taşınmasında fonksiyonel (ATP,GTP) Biyomoleküllerin aktif hale getirilmesınde (UDP Glc,UDPgalak,CDP-acil glıserol,S-adenozil

metiyonin) fonksiyonel Nukleotidler:bir çok enzim kofaktörünün bileşenidir Nukleotidler: kimyasal haberci olarak (cAMP,cGMP)

Page 37: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Nukleotidler nukleik asitlerin alt üniteleridir• Purin,pirimidin nukleotidleri DNA ve RNA nın

monomerik molekülleridir• DNA ve RNA da nukleotidler fosfat köprüleri ile

bağlanmışlardır• Nukleotidler birbirine kovalan bağlarla bağlanarak

oluşturdukları nukleotid dizisi primer yapıyı oluşturur

Page 38: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Primer yapının dizimi düzenli olarak tekrarlanması ile sekonder yapı,ileri katlanmalarla tersiyer yapı oluşur

Bir nukleotidin pentozunun 3’C a bağlı OH ile sonraki nukleotidin 5’C nuna bağlı PO4

• grubu arasında bir molekül H2O çıkışı ile 3’,5’fosfodiester bağı oluşur

Page 39: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Nukleotid dizisi5’ 3’yönünde yazılır

Page 40: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Nukleik asitlerin omurgası kovalan bağlı pentoz-fosfat kalıntılarından oluşmakta

• DNA ve RNA da nukleotid omurga hidrofiliktir• Pentozların OH grupları H2O ile H bağları yapar

Page 41: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• PO4 grupları pH 7 de iyonize ve negatif yüklüdür• Purin ve pirimidin bazları hidrofobiktır Oligonukleotid ;kısa nukleotid dizisi• Polinukleotid :50 den fazla nukleotid içeren uzun

nukleotid dizisi

Page 42: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA sekonder yapı• DNA çift sarmallı yapıdadır• Her iki kol sağa dönerek sarılır (Sağ sarmal)• Hidrofilik şeker-fosfat omurgası bazların dış kısmında

bulunur dönen merdiven şeklindedir

Page 43: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Bazların hidrofobik halkaları molekulun ortasında yer alır,sarmalın uzun eksenıne dik açı yapar

• Bir sarmaldaki bazlar diğer sarmaldaki bazlarla eşleşmiştir

• Adenin diğer koldaki timin ile iki H bağları ile• Guanin ise sitozin ile 3 H bağı eşleşir• İki kol birbirinin tamamlayıcısıdır

Page 44: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA da A ile T sayısı, G ile C sayısı eşittir Bir zincirdeki baz dizisi biliniyorsa diğer zincirdeki baz

dizisi bilinir Bu eşleşmelere göre DNA molekülündeki A sayısı T

sayısına ,G sayısı C sayısına ve A-G bazlarının toplam sayısı,C-T sayısının toplam sayısına eşittir

Page 45: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Bazları omurgaya bağlayan glikozidik bağlar arasındaki uzaklık (10.8Ao) purin pirimidin çiftinin buraya yerleşmesine uygundur

Ancak boşluk iki purin için yetersiz ,iki pirimidin için ise çok geniş kalır

Page 46: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA nın sarılan kolları antiparaleldir• Bir sarmalın 5’ ucu diğer sarmalın 3’ ucu ile eşleşir• Çift sarmal her 10.5 baz çiftinde (360 0) bir tam

dönüşü tamamlar

Page 47: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA çift sarmal yapısı 4 faktörle saglamlaşır• 1.Hidrofobik etkileşim ile baz çiftinin merkeze

itilmesi• 2.merkeze itilen bazların wandervals etkileşimi• 3. baz çiftlerinin arasında oluşan H bağları• 4.Negatif yüklü fosfat gruplarının elektrostatik olarak

birbirini itme eğilimi hücredeki katyonlarla nötralize edilmesi

Page 48: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA çift sarmalı simetrik değildir• İplikçiklerde şeker ile baz arasında oluşan glikozid

bağları baz çiftleri ile karşı karşıya gelmez, böylece çift sarmalda iki büyük yarık oluşur

Page 49: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

DNA baz kompozisyonuna bağlı olarak farklı fiziksel koşullarda farklı konformasyonlarda bulunabilir.DNA nın taşıdığı bilgi değişmez

Page 50: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

A,B,Z olarak 3 tip DNA vardır

• B A Z Heliks şekli sağ sağ solBaz çifti sayısı 10.5 11 12Yükseklik 3.4nm 2.6nm 3.7nmGlikozid bağ anti anti anti(pir)

Syn(pu)

Page 51: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• B DNA en yaygın form• B DNA kuruduğu zaman veya tuz miktarı azaldığı

zaman A DNA gibi kısalır ve daha genişler A DNA ya dönüşür

• Baz çiftleri eksene dik hale gelir• Büyük yarık darlaşır ve derinlik kazanır• Küçük yarık ise hemen hemen kaybolur• Her dönüşte Baz çifti 11 e çıkar

Page 52: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• A DNA B gibi sağa dönüşlu ,şeker ,baz grupları glikozid bağı tersinde bulunur (anti)

• Anti konformasyonda baz ile şeker arasında sterik itme azalır

• Bazı katyonlar şeker ve glikozid bazın glikozid bağ ile aynı tarafta olmasına yol açar( syn )

• Z DNA anti,syn konformasyonda• Z DNA BDNA ya göre ince ve uzun sola dönüşlü 12

baz çifti içerir

Page 53: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Z DNA da büyük yarık ortadan kalkar, küçük yarık ise derin kırık haline gelir

• DNA denaturasyonu• DNA çift sarmalı iplikçiklerinin in vivo olarak

replikasyon ve traskripsiyon süreçlerinde• veya invitro aşırı pH değişikliğine veya yüksek ısıya

maruz kaldığında baz çiftleri arasındaki H bağları yıkılır ve iplikçikler birbirinden ayrılır (denaturasyon)

Page 54: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA 260 nm de UV abs eder• Absorbsiyon eşleşmemiş bazlarda daha fazla• DNA iplikçikleri tamamen açıldığında absorbans doğal

haldekinden % 37 daha fazla• DNA sıcaklık ile absorbans arasındaki ilişkiyi gösteren

eğriye DNA nın erime eğrisi denir, sigmoidaldır• DNA nın yarısının denature olduğu sıcaklığa erime

sıcaklığı (Tm;melting temp)

Page 55: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Tm (erime sıcaklığı) de absorbans artar,(%18)• Tm,C-G baz çifti fazla olan(3H bağlı)bazlarda • A-T ye göre daha yüksektir• Eriyen DNA yavaş yavaş soğutulduğunda kollar

yeniden birleşebilir (renaturason,reannealing)• İki kol tam olarak ayrılmadığında birleşme çabuk

olur• Kollar tamamen ayrıldığınde ise birleşme uzun

sürer

Page 56: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Hızlı soğuma,kolların çökmesine ve renatürasyonun yavaş gelişmesine

• İki kol tamamen ayrılmadığında(10-12 baz çifti varsa) denatürasyon hızla geri döner

• Kollar tamamen ayrılırsa renaturasyon uzun sürede yine de tamamlanır

Page 57: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

DNA süper sarmalıDNA süper sarmal oluşturma özelliği vardırsüper sarmal telefon kablosu görünümündedirDNA nın kendi ekseni etrafında bükülmesiyle oluşurDNA ekseninin kendi ekseni üzerinde bükülmediği

durumda gevşek DNA (relaks DNA) dan bahsedilir

DNA nın aktif formu, süper sarmalın gergin formudur

Page 58: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA gerginliği,bazlar arasındaki H bağları yıkılarak iki iplikçiğin açılması ile sağlanır

sağlanır Bu açılma replikasyon, translasyon ve

rekombinasyon da önemlidir Sonuçta,Super sarmal DNA gevşek olandan

daha kompakt yapıya sahiptir Süpersarmal,çift sarmalın açılma kapasitesini

arttırır

Page 59: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Tüm doğal DNA lar az kıvrımlı negatif süper sarmal oluşturmuş durumdadır

• Doğal yapı ,DNA halka durumda ise veya iplikler biribiri üzerinde dönemeyecek şekilde proteinlerle stabilize edildiğinde korunabilir

• DNA nın bir veya iki kolunda fosfodiester bağı kesilip, bırbırı üzerinden geçirilip halka kapatılırsa DNA bağ sayısı değişir.Bu olayı gerçekleştiren enzimlertopoizomeraz lardır

Page 60: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Bakteri ve ökaryotik hücrelerde bulunur• Topoizomerazlar süper sarmal oluşturmakta ve

bozmakta• TipI topoizomeraz DNA nın bir kolunu kırar ve

tekrar bağlar bağ sayısını bir sayı değiştirir• TipII topoizomeraz, DNA nın iki kolonu kırar ve

aynı şekilde bağlar bağ sayısı iki sayı değişir

Page 61: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA replikasyon için topoizomeraz I ve II gereklidir• DNA topoizomeraz II(DNA bakteriyal giraz) gerekli

enerjiyi ATP hidrolizi ile sağlayarak dakikada ıoo negatif süper sarmalı DNA yapısına ekler

• Okaryotik topoizomerazlar (tip I ve tip II) kıvrım azaltarak negatif süpersarmal oluşturamaz, mevcut pozitıf ve negatif süper sarmalları gevşetir

Page 62: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• DNA topoizomeraz II tetramerik yapıdadır• 2 A ve 2B alt biriminden oluşmuştur• Her katalıtik reksiyonda dairesel DNA

yapısında döngü sayısın( 2) değiştirir,enerji ATP den sağlanır

Page 63: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Ökaryotik hücrelerde topoizomeraz I ve II pozitif ve negatif süpersarmalı uzaklaştırırlar

• Kromozomlar genetik bilgi içeren DNA molekülünü tanımlar,

• Kromozom yapısında bulunan DNA histon ve diğer proteinlerle sıkı bağlanarak şerit üzerinde boncuk şeklinde nukleozomlar oluşur

Page 64: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Histonlar yapılarında arginin ve lizin amino asitleri taşıdıklarından,fizyolojik pH da (+ )dirler

Histonlar (–) yüklü DNA ile iyonik bağlar oluşturan küçük molekül ağırlıklı proteinlerdir

Nukleozom çekirdeğinde bulunmayan H1 ise bağlayıcı DNA olarak fonksiyonel

Page 65: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Ökaryotik kromozom yapısı karmaşıktır• Ökaryotik DNA sını ,sık sık tekrarlanan baz

dizileri oluşturmakta• Tekrarlanan diziler özellikle kromozomun

telomer ve sentromer bölgesinde

Page 66: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Her kromozom merkezde sentromer içerir• Ökaryot hücre nukleuslarındaki DNA dan farklı olarak

mitokondride de DNA parçası vardır (Mitokondriyal DNA)

Page 67: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Mitokondriyal DNA nukleus DNA sına göre çok kısa ve halka şeklinde

• Mitokondriyal prot ,mitok t-RNA ve mitk rRNA kodlar• Prokaryotlar ise tek kromozom içerir• r RNA ları kodlayan ufak bölümler dışında DNA ları

tekrarlamaz

Page 68: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Bakteri ve virüslerin çoğu tek kromozom içerir• İnsan somatik hüc de 46 kromozom• Kromatin;DNA nın nukleozomlarda paketlenmiş

şeklidir.Kromatin biçimlenmemiştir protein• ve DNA dan oluşur• Plazmid; küçük dairesel ve ekstrakromozal DNA

molekülleridir

Page 69: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Genetik bilgi taşırlar,replikasyona uğrarlar• Plazmidlerl e genetik bilginin aktarılması

bakterilerin antibiyotiklere karşı direnç geliştirilmesinde rol oynar

Genler; Canlılarda bilgi genlerde saklanır

Page 70: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Canlı organizmalarda genetik bilginin kullanımı • 3 temel işlemle sağlanır• Replikasyon;Kopyalama• Aynı nukleotid dizisine sahip yavru DNA molekülü

oluşturmak için ana DNA nın tekrarlanması• Transkripsiyon; Kayıt• DNA da kodlanmış genetik bilginin mRNA formuna

dönüşümü

Page 71: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Translasyon;Çeviri• mRNA da kodlanan genetik bilgiye uyan amino

asıtlarden oluşan zincirin ribozomlarda sentezlenmesi

Page 72: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• RNA, DNA da kodlanan genetik bilgiyi fonksiyonel prot amino asitlerine dönüştürür

• RNA DNA daki gibi 3’,5’fosfodiester bağları• Purin olarak A,G• Pirimidin olarak C,U (U;T yerine)• Pentoz DNA da deoksiriboz,RNA da ise riboz• RNA tek zincirli• A-U,C-G eşleşme düzenli değildir

Page 73: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Üç tip RNA vardır • Haberci (mesenger)RNA ( mRNA)• Transfer RNA (tRNA)• Ribozomal RNA ( rRNA)• Haberci (mesenger)RNA ( mRNA)• Protein sentezi için gerekli genetik bilgiyi

nukleustaki DNA dan ribozomlara taşırlar

Page 74: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Hücrede en az bulunan RNA tipi• Molekül büyüklüğü en heterojen• Ömürleri ortalama olarak diğer RNA lardan

kısadır• Prokaryot RNA larının ömürleri bir kaç saniye

ile birkaç dak arasında değişir• Ökaryot RNA bir kaç dak ile birkaç gün

arasında değişir

Page 75: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• mRNA çok sık sentez edilir ve yıkılır• mRNA üzerinde ,herbiri bir aaside uyan 3lü baz

gruplarına kodon denir

Page 76: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• RNAda 64 kodon vardır• 20 aasid prot sentezine katılır,bir aaside uyan • birden fazla kodonu vardır• Ayrıca aasidlere uymayan kodonlarda

vardır,bunlar UAA,UAG,AGA sonlanma kodonları

Page 77: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Üzerinde tek protein kodlayacak bilgi taşıyan mRNA monosistronik,birden çok prot kodlayabilen mRNA ise polisistronik mRNA denir

• Okaryotik mRNA nın çoğu monosistronik• Prokaryot mRNA polisistronik

Page 78: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Transfer RNA yakaşık 75-90 nukleotid içerir• En küçük RNA• Prot sentezinde yer alan 20 asidin herbiri için

bir veya birden çok tRNA vardır taşıdıkları aasid tRNA üstüne yazılır(tRNAAla) tRNA nukleotidlerin fosfodiester bağları ile

birleşmesiyle oluşur. sekonder yapı yonca yaprağı gibidir

Page 79: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• tRNA nın3’ OH alıcı kolun OH grubu taşıyacağı aasidin COOH grubuna bağlanır

• mRNA da kodona uyan antikodon yoncanın alt kısmında bulunur

• Antikodondaki bazlar, kodondaki bazların tamamlayıcısıdır

Page 80: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Ribozomal RNA (rRNA)• Ribozomlarda ki RNA• Prokaryotlarda 3• Ökaryotlarda ise 4 farklı tip rRNA bulunur• Bunlar svedberg( S )katsayıları ile sınıflandırılır• ( S) Santrifugal alanda molekülün hareket

hızının ölçüsü

Page 81: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Prokaryotlarda sınıflar 23 S,16 S,5S rRNA• Ökaryotlardaki sınıflar 28 S, 18 S, 5.8 S, 5 S

rRNA• Ribozomlar prokaryotlarda 20 S ve 50 S• Ökaryotlarda ise40S ve 60 birimlerinden

oluşur

Page 82: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

Biyomoleküllerin aktif hale getirilmesınde (UDP şeker türevleri Glc 1 fosfat ve galaktoz 1

fosfat ın biribirlerine dönüşümde etken (epimerizasyona)

UDP glc,glikojen ve disakkarıtlerin biosentezinde glc vericisi,ayrıca diğer UDP sekerleri glikoprot proteoglikan ve oligosakkaritlerin bio sentezinde şeker vericisi olarak etkili.

Page 83: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• UDP glukuronik asit,bilirubin veya aspırin gibi bazı ilaçların idrarda glukuronik konjugatlarını oluşturarak atılımını sağlar

• Sitozin türevleri fosfoglıserit sentezinde gereklidirler

Page 84: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Adenozin 3’fosfat-5’ fosfosülfat(fosfo adenozin fosfosulfat)

• Sulfatlanmış proteoglikanlar veya idrarda sulfat konjugatları halınde atılan ilaç metabolitlerinin oluşumu için sulfat vericisi

• S-adenozil metiyonin metilasyon reaksiyonlarında metil vericisi,poliaminlerin sentezi için propilamin kaynağı

Page 85: Nukleotidler - nukleik asidler Yapı-Fonksiyon Doç.DR . S.C

• Nukleotidler: bir çok enzim kofaktörünün bileşenidir

• Enzim kofaktörlerinin bir kısmı yapılarında adenozin içerir

• Adenozin içeren koenzimleri; KOA, • nikotin amid adenin di nukleotid(NAD veya NADH) • flavin adenindinukleotid (FADveya FADH2)