dna replikasyonu

• dnanın kendi esini yapması . 6 enzim bir arada bu zorlu islemi gerceklestirir. topoizomeraz 2 ile sarmal rahatlatılır yumak seklideki kromozom acılır. dna helikaz bir takoz gibi araya konup sarmal acık tutulur ve sentez baslar. kural geregi sentez sadece 5 ucundan 3 ucuna dogru olacagından bir iplikte gayet rahat dnap3 ile sentez gerceklesitirilirken diger iplik ters oldugundan primaz enzimince bir cesit atlama tası diyebilecegimiz primer rna lar sentezlenir ve burdan dna sentezi 5 den 3 ucuna dogru gerceklestirilir .her atlama tasından sentezlenen dna parcacıgına okazaki segmenti denir. dnap1 enzimi görevi biten primer rnaları uzaklastırır yerini dna ile doldurur ligaz enzimide okazaki segmentlerini birbirine baglar ters iplikcikteki dna sentezide böylelikle gerceklestirilmis olur.
  http://www.eimbl.org/…rep/index/replicationfork.gif
  http://www.youtube.com/watch?v=tev62zrm2p0
• antropomorfik bir anlatım için şuraya bakılabilir inşallah.
• dna transkripsiyonu ve genetik kod açılımı için şu video izlenebilir.
• bilim insanları ilk kez filme almayı başarmışlar. "gerçek bir paradigma kayması ve ders kitaplarında yazanların çoğunu sarsacak" diye nitelendirdikleri bir gözlem olmuş.
  
  film kaydı örneği: video imaging of dna replication
  
  ilgili makale: independent and stochastic action of dna polymerases in the replisome
• dna replikasyonu :
  
  dna replikasyonu, ökaryotlardaki hücre döngüsünün s fazında meydana gelir ve dna polimeraz enziminin de dahil olduğu bir protein kompleksi tarafından katalizlenir. (g1 fazında sentez için gerekli prot.sentezlenir)
  
  parent dna’nın (ebeveyn) her bir zinciri, tamamlayıcı zincirin sentezi için bir kalıp görevi görür.
  
  dna polimeraz, kalıp zinciri 3’›5’ yönüne doğru kopyalar ve yeni zinciri 5’›3’ yönünde sentezler.
  
  deoksiribonükleozid trifosfatlar bu sentez sırasında prekürsör olarak fonksiyon görür.
  
  s fazında hc 6-8 saat içinde genomunu ikiye katlar.sonra g2 fazına girer bu da mitoz için hazırlık safhasıdır.ve rna ,prot.sentezlenir.
  
  dna polimerazın yeni bir sarmalın sentezini başlatması için kısa bir rna parçası primer olarak fonksiyon görür.
  
  replikasyonda görev alan diğer protein ve enzimler ebeveyn sarmalları çözmek ve her iki sarmalın da aynı anda kopyalanması için gereklidir.
  
  replikasyon esnasında oluşan hatalar, replikasyon kompleksiyle ilişkili enzimler tarafından düzeltilir.
  dna replikasyonu ökaryotlarda çift taraflıdır ve semikonservatif bir süreçtir.
  
  replikasyonun bir bölgede başlayıp bu noktadan her iki yöne aynı anda hareket etmesi çift yönlü olmasını ifade eder.
  
  replikasyonu takiben yeni oluşan dna molekülünün her bir üyesi birbiriyle eşleşmiş durumda bir ebeveyn sarmal ve bir yeni sentezlenmiş sarmal içerir (semikonservatif).
• replikasyon çatalları dna sentezinin oluştuğu bölgelerdir.
  
  replikasyon çatalları, her zaman başlama noktası (orijin veya kısa adıyla ori) denilen özel yerlerden başlar.
  
  bir replikasyon çatalı 4 yapı taşından kurulur:
  dna helikaz: ata dna çift sarmalının kısa bir parçasını açar.
  
  primaz: dna sentezinin başlaması için gereken öncü rna’yı (rna primer) sentezler.
  
  dna polimeraz: her iki ipliğin sentezlerini başlatır.
  
  ssbs (single strand binding proteins: tek bağlayan proteinler): açılmış dna’nın tek ipliğine bağlanırlar ve dna’nın iki zincirinin bağlanmasını önlerler.
  
  özetle dna bir fermuardır.ve helikaz bu fermuarı açarak dna'nın sekonder yapısını bozarak, replikasyon çatalları oluşturur.buralara dna polimerazlar gelir.(tüm polimerazlar gibi bu da 3-5 yönünde ilerlerler.ve 5-3 yönünde zincir sentezlerler.) bizde polimerazlar 5 tane.
  
  dna polimerizasyonu sırasında da hata olabilir 1/10000 oranında bir hata payı vardır.hata varsa daha çataldayken düzeltilir.helikaz açar bir polimeraz sentez yapar arkadan başka bir polimeraz da kontrol eder hata var mı diye.eğer varsa hatalı olanı çıkarır ve doğrusunu sentezler.
  
  dna polimeraz ilk nükleotidi koyabilmek için 3-hidroksil(3-oh) serbest bir uca ihtiyaç duyar.bu nedenle bir rna primeri kullanılır ve 5-3 yönünde 3 üssü ucunda bir adet 3-hidroksil grubu içerir.bu rna primerini de yapan enzim rna primaz'dır.bu primerin uzunluğu 20 ile 250 baz olabilir.
  
  bir zincir 3-5 yönünde normal sentezlenirken karşı zincir 5-3 yönündedir.ben de aynı anda sentez yapabilmek için 5-3 yönündeki ipliği bükerim ve büklüm bitene kadar sentez yaparım.o nedenle 5-3 yönündeki zinciri atlaya atlaya sentezleriz.(çünkü bükünce o da 3-5 yönünde oluyor.)işte bu 5-3 yönündeki sarmallara seken sarmal denir.bunlara da okazaki fragmanları denir.
  
  prokaryotlarda replikasyon tek noktadan başlarken ökaryotlarda çoklu noktalardan başlar.
  
  dna tıpkı gergin bir lastik gibidir.lastiğin bir tarafını açtın mı uçtaki gerginlik artar.ön tarafta burkulma gerginliği artar.işte topoizomeraz bu burkulma gerginliğini ayarlar.gerekirse keser ve burkulma gerginliği gittikten sonra tekrar birleştirir.
• replikasyon çatallarında, dna’nın ebeveyn sarmalları dna helikaz sayesinde ikiye ayrılır ve replikasyon çatalının önünde kıvrımlı yapı düzleşir.
  
  helikazlar zinciri açarken, tek sarmal bağlayıcı proteinler heliksi tek sarmallı halde tutarlar.
  topoizomerazlar helikazın yaptığı zincir açılmasından doğan burkulma gerginliğini alırlar ve ebeveyn heliksin aşırı kıvrılmasını önlerler.
  
  topoizomerazlar, dna zincirlerini kırar ve tekrar birleştirir.
  
  dna giraz, kinolonlar tarafından inhibe edilen bir topoizomerazdır ve sadece prokaryotlarda bulunan bir enzimdir.
  
  dna polimerazlar dna sentezini katalizlerler.
  
  ökaryotlarda dna polimeraz a, b, g, d ve e olmak üzere beş adet dna polimeraz bulunur.
  
  dna polimeraz a, nükleer dna’nın replikasyonunda rol oynar ve polimeraz d, replikasyon esnasında dna polimeraz a ile birlikte işlev görür.
  
  dna polimeraz b ve e, nükleer dna’nın tamirinde rol oynarlar. dna polimeraz g ise mitokondride fonksiyon görür.
  
  dna polimerazlar sadece 3’-5’ yönündeki bir dna kalıbını kesintisiz kopyalayabilir ve buna karşılık gelen 5’-3’ yönünde yeni sentezlenmiş sarmalı parça parça üretirler.
  
  deoksiribonükleotid trifosfatlar (datp, dgtp, dttp ve dctp) dna sentezinin prekürsörleridir.
  
  her bir prekürsör, kalıp sarmal üzerinde uygun bazla eşleşir ve büyüyen zincirin ucundaki şekerin 3’-karbonundaki hidroksil grubuyla bir fosfodiester bağı oluşturur.
• retrovirüsler, tek iplikli rna kalıbından tek iplikli ve ardından çift iplikli dna molekülü sentez etme yeteneğine sahip rna bağımlı dna polimeraz veya “revers transkriptaz”a sahiptirler.
  
  bu polimeraz önce rna genomunu kalıp olarak kullanarak dna-rna hibrid molekülünü sentezler.
  
  virüste kodlanan spesifik bir nükleaz olan rnaz hibrid rna ipliğini yıkar ve geride kalan dna ipliği, virüsün rna genomunda mevcut olan orijinal bilgiyi içeren çift iplikli dna’yı oluşturmak üzere kalıp vazifesi görür.
  
  5’-3’ yönünde oluşan kısa parçacıklar okazaki parçacıkları olarak bilinir.
  
  rna primerleri nükleazlar tarafından kaldırılır ve oluşan boşluklar diğer dna polimeraz tarafından uygun deoksiribonükleotidlerle doldurulur.
  
  sonuçta, kısa rna primerleri olan okazaki parçacıkları, dna ligazlar tarafından birleştirilir.
  
  bu enzim ayrıca iki polinükleotid zinciri arasındaki fosfodiester bağlarının oluşumunu da katalizler.