James Watson ve Francis Crick, önceki çalışmalar sonucu ortaya çıkan bilgileri de kullanarak adenintimin, guanin-sitozin eşleşmesinin olması gerektiğini belirttiler. Azotlu bazların sarmalın iç kısmında, şeker
ve fosfat gruplarının ise sarmalın dış kısmında bulunduğu DNA çift sarmal modelini tasarlayarak bu DNA
modelini Nature Dergisinde bir makalede yayımladılar. Bu çalışmalarından dolayı Watson ve Crick, 1962
yılında Nobel Ödülü aldılar
Canlılarda gerçekleşen tüm metabolik olayları denetleyen, genetik özelliklerin kuşaktan kuşağa
aktarılmasını sağlayan ve canlıları birbirinden farklı kılan organik moleküllere nükleik asitler denir. Çift
zincirli ve sarmal yapıda olan, kalıtımda görev alan nükleik asit çeşidine DNA (deoksiribonükleikasit) adı
verilir. Tek zincirli olan ve protein sentezinde görev alan nükleik asit çeşidine de RNA (ribonükleikasit) adı
verilir. Genel anlamda temel bilgileri taşıyan molekül DNA iken bazı virüslerde genel bilgileri taşıma rolünü
RNA üstlenir. DNA, çift iplikli ve sarmal yapılıdır. Sarmalı oluşturan zincirler birbirinin tamamlayıcısıdır. DNA,
nükleotit adı verilen yapı birimlerinden oluşur. DNA sarmal zincirlerini oluşturan nükleotitlerde üç kısım
bulunur. Bunlar; azotlu organik baz, beş karbonlu bir şeker (pentoz) ve bir fosfat grubudur. DNA’yı
oluşturan nükleotitlerde bulunan azotlu organik bazlar; adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T) dir.
Adenin ve guanin, çift halkalı pürin bazları grubunda yer alır. Sitozin ve timin ise tek halkalı pirimidin bazları
grubundandır. Nükleotitlerin yapısında beş karbonlu şekerler bulunur. DNA yapısına katılan nükleotitlerdeki
şeker çeşidi deoksiribozdur Taşıdığı deoksiriboz şekerinden dolayı deoksiribonükleik asit (DNA) adını
almıştır. DNA, tüm genetik bilginin taşındığı moleküldür. Ökaryot hücrelerde çekirdek, mitokondri ve
kloroplast organellerinde bulunurken prokaryot canlılarda ise sitoplazma içinde serbest hâlde bulunur
RNA; ökaryot hücrelerde, çekirdekte, sitoplazmada, ribozomun yapısında, mitokondride ve kloroplastlarda
bulunan tek polinükleotit zincirinden oluşan bir nükleik asittir . Prokaryotta ise sitoplazmada ve ribozomun
yapısında bulunur. RNA’nın yapısında deoksiriboz yerine riboz şekeri bulunur. Azotlu baz olarak da timin
yerine urasil bulunur. RNA, kendini eşleyemez.
Bütün RNA çeşitleri, protein sentezinde görev alarak hücredeki yaşamsal olayların yöneti- minde
DNA’ya yardımcı olur. Tüm prokaryot ve ökaryot hücrelerde; mesajcı RNA (mRNA), taşıyıcı RNA (tRNA) ve
ribozomal RNA (rRNA) olmak üzere üç çeşit RNA vardır.
DNA’da belirli bir özelliği ifade etmeye yarayan, belirli bir çeşit proteini kodlayan, bir karakterin ortaya
çıkmasını sağlayan anlamlı şifrelere gen denir. Genler nükleotit adı verilen yapı birimlerinden oluşur.
DNA’nın eşlenerek bir kopyasını oluşturmasına replikasyon adı verilirDNA, kendisini yarı korunumlu olarak
eşler. İki zincirli sarmal DNA’nın her bir ipliğinin kalıp görevi yaparak kendine eş yeni bir DNA ipliği
oluşturmasına yarı korunumlu eşlenme denir. Helikaz, azotlu organik bazlar arasındaki zayıf hidrojen
bağlarını kopararak sarmal zincirleri birbirinden ayırır. DNA polimeraz, DNA sentezi sırasında yeni
sentezlenecek zincirin ucuna nükleotit eklemesi yapar. DNA replikasyonu sırasında oluşturulan DNA
parçacıkları arasındaki boşluklar, DNA ligaz enzimleriyle kapatılır.
DNA, üç nükleotitten oluşan şifreler üretir. Şifreler; adenin, guanin, sitozin ve timin
nükleotitlerinden oluşturulur. DNA üzerindeki bu üç nükleotitli şifreler, bir araya gelerek genleri oluşturur.
Genetik kod, DNA ya da mRNA’da kodon adı verilen ve üçlü nükleotit dizilerinden oluşan şifrelerle ifade
edilir. Üç nükleotit içeren 64 özgül kodon ortaya çıkmıştır. mRNA’daki 64 çeşit kodondan üç çeşidi amino
asit kodlamaz, bu kodonlara durdurucu ya da sonlandırıcı kodon adı verilir. Bu kodonlar, protein sentezini sonlandıran sinyallerdir. Geriye kalan 61 çeşit kodon, 20 farklı amino asidi şifrelemek için kullanılır. Protein
sentezi, AUG kodonu ile başladığından bu kodona başlama kodonu adı verilir. UAA, UAG, UGA ise durdurma
kodonu olarak ifade edilir.
Transkripsiyon, DNA’nın bir ipliğinin üzerindeki kodonlara uygun olarak mRNA sentezlenmesidir.
Translasyon, mRNA yönetiminde gerçekleşen protein sentezidir.
Poliribozom ya da polizomlar, bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun tutunmasıyla oluşan yapılardır.
Polizomlar sayesinde aynı çeşit proteinden kısa sürede ve çok miktarda üretilebilir.
Biyoteknoloji, organizmaların ve bileşenlerinin faydalı ürünler elde etmek için kullanıldığı
uygulamaların tümüdür. Bu nedenle biyoteknoloji her türlü mühendislik bilgisini biyolojiye uyarlamaya
çalışır. Biyoteknoloji sayesinde şeker hastalığı, kanser, AIDS gibi hastalıklara ve büyüme yetersizliği gibi
problemlere çareler aranmakta; ayrıca bu sayede hasar görmüş sinir hücreleri onarılmaya, bulaşıcı
hastalıklara karşı koyacak özel proteinler üretilmeye çalışılmaktadır.
Biyoteknoloji, klasik ve modern biyoteknoloji olmak üzere ikiye ayrılır. Biyolojik sistemler yardımıyla
ham maddelerin yeni ürünlere dönüştürüldüğü işlemlere klasik biyoteknoloji denir. Sütten yoğurt, peynir
ve kefir yapımı; sirke üretimi; hamurun mayalanması gibi olaylar ile hayvan ve bitki ıslahı gibi çalışmalar
klasik ya da geleneksel biyoteknolojinin çalışma alanlarını oluşturur. İnsanlık, nüfus artışı ile daha iri ve
kaliteli meyve, daha çok et, süt ve yumurta elde etmek için bitki ve hayvanları çeşitli kültürel yöntemlerle
iyileştirmeye (ıslah etmeye) çalışmış ve bunda da başarılı olmuştur. Bilimsel metot ve teknikler ile bitki,
hayvan ve mikroorganizmaların yapılarının kültür ortamında değiştirilip geliştirilerek yeni ürünler elde
edilmesine modern biyoteknoloji denir.
Modern biyoteknolojik uygulamalar; tür içi ve türler arası melezleme, yapay (suni) döllenme,
poliploidi, gen aktarımı ve klonlama çalışmalarını kapsamaktadır. Melez; hibrit, karışık ya da katışık
anlamına gelir. Gen aktarımı ile yapısal özelliği değişmiş DNA’ya rekombinant DNA denir. Çoğunlukla farklı
bir türden gen aktarımıyla belirli özellikleri değiştirilmiş canlılara genetiği değiştirilmiş organizma (GDO)
veya transgenik organizma adı verilir. Gen klonlaması, bir genin kopyasını oluşturmak için kullanılan
yöntem ve tekniklerin tamamıdır.
Deney ve araştırmalarda kullanılmaya uygun özellikleri taşıyan canlılara model organizma denir.
Genetik mühendisliği çalışmaları ile bir canlının genomundaki tüm genlerin yerlerini belirlemek ve
haritalarını çıkarmak için yapılan çalışmalara Genom Projesi denir.
Kaynak: Ogm Materyal - 12. Sınıf Biyoloji / 1. Ünite
