DNA yapısı, hem tek iplikli hem çift iplikli DNA'da çeşitli biçimler gösterir. Hücreler için DNA'nın yapısıyla ilişkili olan DNA'nın mekanik yapısı hücreler için önemli bir sorun yaratır. DNA'nın okunması veya ona bağlanmasıyla ilgili her hücresel süreç, onun tanınması, paketlenmesi veya değişime uğratılmasına etki edecek şekilde onun mekanik yapılarını da kullanır ya da değiştirir. DNA 'nın aşırı uzunluğunun (bir kromozomdaki DNA'nın uzunluğu 10cm'yi bulabilir), onun sertliğinin ve sarmal yapısının bir sonucu olarak, hücre DNA'sının düzenlenebilmesi için histon gibi yapısal proteinler ve topoizomeraz ve helikaz gibi enzimler evrimleşmiştir. DNA'nın özellikleri onun moleküler yapısı ve dizisi ile yakından ilişkilidir. Özellikle DNA ipliklerini birbirine bağlayan hidrojen bağları ve elektronik etkileşimlerin, her bir iplikteki bağların kuvvetine kıyasla olan zayıflığı, bu ilişkide önemli bir rol oynar.
DNA'nın mekanik yapısını doğrudan ölçebilen deneysel teknikler nispeten yenidir ve çözelti içinde yüksek çözünümlü görüntüleme genelde zordur. Buna rağmen, bilimciler bu polimerin mekanik özellikleri hakkında büyük miktarda veri üretmişlerdir ve DNA'nın mekanik özelliklerinin hücresel süreçlere olan etkileri halen aktif olarak araştırılmakta olan bir konudur.
Çoğu hücrede bulunan DNA'nın uzunluk bakımından mikroskobik olduğunu belirtmek önemlidir—her bir insan kromozomundaki DNA birkaç santimetre uzunluğundadır. Dolayısıyla, hücreler DNA'yı içlerinde taşıyabilmek için onu sıkıştırmak veya "paketlemek" zorundadırlar. Ökaryotlarda, histon olarak adlandırılan makara gibi proteinler etrafından DNA'nın sarılması ile bu gerçekleşir. Bu DNA-protein kompleksinin daha da çok sıkıştırılması sonucu mitoz bölünme sırasında görülen kromozom yapıları meydana gelir.
Yapı belirlemesi
DNA yapılarının belirlenmesi nükleer manyetik rezonans veya teknikleri ile yapılır. A-DNA ve B-DNA'nın ilk yayımlanan raporları dayanan analizler kullanmış, bunlar buzağı timus DNA'sının yönlendirilmiş lifleri için sınırlı miktarda yapısal bilgi sağlamışlardı. 1953'te Wilkins ve çalışma arkadaşları, bakteri ve alabalık sperm DNA'sının sulandırılmış (hidrate) ve yönlendirilmiş liflerindeki B-DNA'nın X-ışını kırınım ve saçılım örüntüleri için alternatif bir analiz yöntemini önerdiler, kareler toplamını kullanmak yoluyla. `B-DNA biçimi' hücre içindeki şartlarda en yaygın olmakla beraber, aslında bu iyi tanımlanmış bir üç boyutlu yapı (konformasyon) değil, canlı hücrelerin çoğunda bulunan sulanma seviyelerinde görülen bir DNA konformasyonlar ailesi veya konformasyonlar (fuzzy set). Bunlara karşılık gelen X-ışını kırınım ve saçılım örüntüleri, önemli oranda (>%20) bir düzensizlik içeren moleküler özgündür, ve bu yüzden standart analiz yöntemleri kullanılarak bunların yapıları çözülemez.
Buna karşın, Bessel fonksiyonlarının ve DNA kullanılarak yapılan standart analizler, A-DNA ve Z-DNA'nın X-ışını kırınım örüntülerinin analizinde rutin olarak hâlâ kullanılmaktadır.
Baz çifti geometrisi
Bir baz çiftinin geometrisi 6 koordinat ile tanımlanabilir: yükselti, burulma, kayma, ötelenme, yatıklık ve yalpa (İngilizce rise, twist, slide, shift, tilt, ve roll). Bu değerler DNA molekülündeki her bir baz çiftinin uzaydaki konum ve doğrultusunu, sarmalda kendisinden bir evvelkine göreli olarak tam olarak tanımlar. Bunlar topluca molekülün sarmal yapısını tanımlarlar. Bir DNA molekülünde normal yapının bozulmuş olduğu bölgelerde bu değerler bozulmayı betimlemek için kullanılır.
Her bir baz çifti için aşağıdaki parametreler de tanımlanmıştır:
- Pervane burulması(Propeller twist)
- Aynı baz çiftindeki bir bazın düzleminin diğerinin düzlemine göre açısı
- Öteleme (Shift)
- Baz çifti düzleminde bir bazın ötekine göre kayma oranı, küçük oyuktan büyük oyuk doğrultusunda.
- Eğim(Tilt)
- Bu eksen etrafındaki dönme.
- Kayma (Slide)
- Baz çifti düzleminde bir iplikten ötekine doğru kayma.
- Baz çift düzlemini uzun ekseni etrafında dönmesi (Roll)
- rotation around this axis.
- Yükselme (Rise)
- sarmal ekseni boyunca ötelenme.
- Burulma (Twist)
- sarmal ekseni etrafında dönme.
- Hatve (Pitch)
- Sarmalda bir tam dönüşteki baz çifti sayısı
Yükselme ve burulma, sarmalın ve belirler. Diğer parametreler sıfıra eşit olabilir. Kayma ve ötelenme, B-DNA'da tipik olarak küçük değerlerdir ama A- ve Z-DNA'da büyük değerlere sahip olabilir. Yatıklık ve yalpa, ardışık baz çiftlerinin daha az paralel olmasına neden olur ve bunlar tipik olarak küçük değerlerdir. Bu parametreler hakkında bir , Web sitesinde görülebilir.
Bilimsel literatürde yatıklık (İngilizce "tilt") başka bir anlamda da kullanılabilir; ilk baz çifti ekseninin, sarmal eksenine olan diklikten olan sapması için de bu terim kullanılabilir. Bu anlam, ardışık iki baz çifti arasındaki kaymaya karşılık gelir ve sarmal-tabanlı koordinatlarda daha uygun olarak "eğim" (İng. "inclination") olarak belirtilir.
DNA sarmal geometrileri
Doğada üç DNA üç boyutlu yapısı (konformasyonu) olduğu düşünülmektedir, bunlar A-DNA, B-DNA ve Z-DNA olarak adlandırılırlar. James D. Watson ve Francis Crick tarafından betimlenmiş olan "B" biçiminin hücrelerde hakim biçim olduğu görüşü yaygındır. 23,7 Å genişliğindedir ve 10 baz çifti için 34 Å uzanır. Çifte sarmal her 10,4-10,5 baz çifti için bir tam dönüş yapar. Bu burulma sıklığı (sarmal hatvesi), her bir bazın komşularına yaptığı istifleme (İng. stacking) güçlerine bağlıdır.
Başka konformasyonlar da olasıldır; A-DNA, B-DNA, C-DNA, D-DNA, E-DNA, L-DNA(D-DNA'nın enatiomerik yapısı), P-DNA, S-DNA, Z-DNA, v.s. tanımlanmıştır. Gelecekte keşfedilebilecek DNA konformasyonları için F, Q, U, V ve Y harfleri kalmıştır. Ancak bu biçimlerin çoğu suni olarak yaratılmış ve doğal olarak, biyoloji sistemlerde gözlemlenmemiştir.
DNA'nın bir diğer yapı tipi, üç sarmallı DNA'dır.
A- ve Z-DNA
A ve Z-DNA, geometrileri bakımından birbirlerinden önemli derecede farklılık gösterirler ama ikisi de sarmal yapılıdırlar. A yapısı, sadece su kaybetmiş (dehidrate) DNA örneklerinde (kristalografik deneylerde olduğu gibi) ve belki DNA-RNA ipliklerinin hibrit eşleşmelerinde görülebildiği muhtemel sayılmaktadır. Hücrelerde DNA'nın metilasyona uğramış kısımları Z-DNA geometrisini sahip olabilir. Ayrıca bazı protein-DNA komplekslerinin Z-DNA yapıları oluşturduğuna dair deliller vardır.
Geometrik özellikleri | A-DNA | B-DNA | Z-DNA |
---|---|---|---|
Sarmal yön | sağ elli | sağ elli | sol elli |
Tekrarlayan birim | 1 bp | 1 bp | 2 bp |
Dönme/bç | 33.6° | 35.9° | 60°/2bp |
Ortalama bç/dönme | 10.7 | 10.0 | 12 |
Bç'nin eksene eğimi | +19° | -1.2° | -9° |
Eksen boyunca yükselme/bç | 2.3 Å | 3.32 Å | 3.8 Å |
Hatve/sarmal dönmesi | 24.6 Å | 33.2 Å | 45.6 Å |
Ortalama pervane burulması | +18° | +16° | 0° |
Glikosil açı | anti | anti | C: anti, G: syn |
Şeker büzülmesi (İng. pucker) | C3'-endo | C2'-endo | C: C2'-endo, G: C2'-exo |
Çap | 25.5 Å | 23.7 Å | 18.4 Å |
Süpersarımlı DNA
DNA'nın B biçimi her 10,4-10,5 bç bir tam dönüş yapar, torsiyon gerilimi olmayınca. Ancak, çeşitli biyolojik süreçler torsiyon gerilimi yaratır. Aşırı veya eksik sarmal gerilimli bir DNA parçasına pozitif veya negatif "süpersarımlı" olarak değinilir. Hücrelerdeki DNA tipik olarak negatif süpersarımlıdır, onun böyle olması ikili sarmalın çözülüp (eriyip) transkripsiyonun olmasını sağlar.
Sarmal olmayan biçimler
DNA'nın sarmal olmayan biçimleri de betimlenmiştir, örneğin yan yana ve üçlü sarmal biçimleri. Tek iplikli DNA, DNA ikilenmesi sırasında veya ısı ile DNA ipliklerinin ayrışması sonucu meydana gelir.
DNA bükülmesi
DNA göreceli olarak rijit bir polimer sayılır, olarak modellenir. Üç önemli serbestlik derecesi vardır: bükülme, burulma ve sıkışma. Bunların her biri DNA'nın hücre içindeki yeteneklerine belli sınırlamalar getirir. Burulma/torsiyonal tutukluğu, DNA'nın halkasallaşmasına ve DNA'ya bağlanan proteinlerin birbirlerine göreceli doğrultusuna etki eder. Bükülme/eksensel tutukluğu DNA'nın sarılmasına, onun halkasallaşmasına ve proteinlerle etkileşimine etki eder. Sıkışma (kompresyon)/uzama ise yüksek gerilme hâli dışında nispeten önemsizdir.
Süreğenlik uzunluğu/Eksensel katılık
Dizi | Süreğenlik uzunluğu /baz çifti |
---|---|
Rastegele | 154±10 |
(CA)tekrarı | 133±10 |
(CAG)tekrarı | 124±10 |
(TATA)tekrarı | 137±10 |
Çözeltideki DNA'nın rijit bir yapısı yoktur, termal titreşimler ve su molekülleri ile çarpışmalar nedeniyle sürekli değişen bir konformasyona sahiptir ve bu yüzden rijitliğin klasik ölçümleri mümkün değildir. Dolayısıyla DNA'nın bükülmezliği onun süreğenlik uzunluğu ile ölçülür, bunun tanımı şöyledir:
- "polimerin zamana-bağllı ortalama doğrultusunun e faktörü ile bağıntısız (ilintisiz) olduğu DNA uzunluğu"
Bu değer atomik kuvvet mikroskobu ile farklı uzunlukta DNA moleküllerini görüntüleyerek doğrudan ölçülebilir. Sulu çözeltilerde ortalama süreğenlik uzunluğu 46-50 nm veya 140-150 baz çiftidir (DNA'nın çapı 2 nm'dir), ama bu değer büyük çeşitlilik gösterebilir. Bu tanıma göre DNA orta derecede rijit bir molekül sayılır.
DNA'nın belli bir kısmının süreğenlik uzunluğu kısmen onun dizisine bağlı olduğu için büyük bir varyasyon gösterebilir. Bu varyasyon büyük ölçüde baz istiflenme enerjisinde ve ve uzanan bazlardan kaynaklanır.
DNA bükülmesinin modelleri
Basamak | İstiflenme ΔG /kcal mol−1 |
---|---|
T A | -0.19 |
T G or C A | -0.55 |
C G | -0.91 |
A G or C T | -1.06 |
A A or T T | -1.11 |
A T | -1.34 |
G A or T C | -1.43 |
C C or G G | -1.44 |
A C or G T | -1.81 |
G C | -2.17 |
DNA'nın entropik esnekliği standart polimer fiziği modelleri (Kratky-Porod solucan benzeri zincir modeli gibi) ile dikkate değer derecede uyumludur. Solucan benzeri zincir modelinin öngördüğü gibi, küçük (picoNewton-altı) kuvvetlerde Hooke kanunu tarafından betimlenir. Ancak, süreğenlik uzunluğunundan kısa uzunlukta DNA parçalarında bükülme kuvveti yaklaşık sabittir ve davranışı, solucan benzeri zincir öngörülerinden sapma gösterir. Bunun sonucu olarak küçük DNA molekülleri kolay halkalaşır ve DNA'da çok bükük kısımların bulunma olasılığı daha yüksektir.
Bükülme tercihleri
DNA moleküllerinin bükülmesine tercihli yönler vardır, yani DNA bükülme gösterir. Bunun nedeni DNA dizisini oluşturan bazların özellikleridir; rastgele bir dizinin tercihli bir bükülme yönü yoktur.
Tercihli DNA bükülmesi, her bazın komşusu üzerinde istiflenmesinin stabilitesi tarafından belirlenir. Eğer kararsız baz istiflenmesi DNA sarmalının hep aynı tarafında yer alırsa DNA o yöne doğru bükülür. Bükülme açısı artınca sterik engeller ve bazların birbirine göre yuvarlanması da bükülmede rol oynar, özellikle küçük olukta. A ve T bazları bükülmelerin iç tarafında küçük olukta tercihen bulunurlar. Bu etki özellikle DNA-protein bağlanması sonucu sıkı bükülmenin oluştuğu yerlerde görülür, nükleozom taneciklerinde olduğu gibi. Yukarıdaki tabloda baz çarpıtmalarına (distorsiyonlarına) bakınız.
İstisnai bükülme tercihi olan DNA molekülleri içsel olarak büküktürler. Bu olgu ilk defa tripanozomlardaki kinetoplast DNA'sında gözlemlenmiştir. Buna neden olan tipik DNA dizileri 4-6 T ve A bazından oluşan bölümler ve bu bölümleri DNA'nın hep aynı tarafındaki küçük oluğa rastlatacak şekilde aralarda G ve C-zengini bölümlerdir. Örneğin:
| | | | | | G A T T C C C A A A A A T G T C A A A A A A T A G G C A A A A A A T G C C A A A A A A T C C C A A A C
Bu içsel olarak bükük yapıda baz çiftlerindeki 'pervane burulması' meydan gelir, yani baz basamakları arasında anormal çatallaşmış Hidrojen bağları oluşabilir. Yüksek sıcaklıklarda bu yapı ve onun neden olduğu içsel büküklük kaybolur.
Anizotropik olarak bükülen her DNA'nın süreğenlik uzunluğu ortalamadan daha fazladır ve eksensel bükülmezliği daha çoktur, yani rastgele bükülme olasılığı daha düşüktür.
DNA halkalaşması
DNA halkalaşması molekülün hem eksensel (bükülme) sertliği hem de torsiyonal (dönel) sertliği ile ilişkilidir. Bir DNA molekülünün başarılı bir şekilde halkalaşabilmesi için tam halka olabilecek kadar uzun olması gerekir; buna ilaveten, kovalent bağların oluşabilmesi için uçtaki bazların doğru açıya sahip olması gerekir, bunun için de molekülde doğru sayıda baz bulunması gerekir. DNA halkalaşması için optimal uzunluk 400 baz çiftidir (136 nm uzunluk), DNA sarmalındaki dönmelerin sayısı tam sayı olmak zorundadır. Dönme sayısı tam sayı değilse halkalaşmak için hatırı sayılır bir enerji bariyeri yaratır; örneğin 10,4 x 30 = 312 baz çiftli bir molekül 10,4 x 30,5 ≈ 317 baz çiftli bir molekülde yüzlerce kere daha hızlı halkalaşır.
DNA uzaması
Uzun DNA parçaları gerilim altında entropik olarak elastiklik gösterirler. DNA çözeltideyken, bulunan enerjiyle ilişkili olarak sürekli yapısal varyasyonlar geçirir. Bunun nedeni, moleküldeki ısıl (termal) titreşimler ve, buna ek olarak, su molekülleri ile olan sürekli çarpışmalardır. Entropik nedenlerden dolayı, sıkışık ama gevşek olan yapılar ısının bu etkilerine daha duyarlıdır, uzamış yapılara kıyasla ve bu nedenle DNA molekülleri evrensel olarak karışık ve gevşek yapılara sahiptir. Bu nedenle tek bir DNA molekülü kuvvet etkisiyle uzayıp düzleşir. Optik cımbız kullanarak DNA'nın entropik uzama davranışı incelenmiş ve fizyolojik sıcaklıklarda Kratky-Porod modelindeki gibi davrandığı bulunmuştur.
Yeterli gerilim ve pozitif buru (tork) etkisi altında DNA bir (evre geçişi) gösterir, bazlar dışarı, fosfatlar içeri döndüğü öne sürülmüştür. Bu aşırı gerilmiş DNA için önerilen yapı "P-biçimli DNA" olarak adlandırılmıştır, DNA'nın yapısı daha bilinmezken bu yapıyı önermiş olan Linus Pauling'e atfen.
DNA'nın sıkıştırılıncaki mekanik yapısı betimlenmemiştir, polimerin sıkıştırıcı kuvvet altın bükülmesini engellemenin teknik zorluklarından dolayı.
DNA ergimesi
Basamak | Ergime ΔG /Kcal mol−1 |
---|---|
T A | -0.12 |
T G or C A | -0.78 |
C G | -1.44 |
A G or C T | -1.29 |
A A or T T | -1.04 |
A T | -1.27 |
G A or T C | -1.66 |
C C or G G | -1.97 |
A C or G T | -2.04 |
G C | -2.70 |
DNA ergimesi, ikili sarmalın iplikleri arasındaki etkileşimlerin bozulup iki ipliğin ayrışması sürecidir. Bu bağlar zayıftır, hafif ısıtma, enzimler veya fiziksel kuvvet ile kolayca kırılırlar. DNA erigimesi tercihli olarak DNA üzerinde belli noktalarda meydana gelir.T ve A zengini diziler, C ve G zengini dizilere kıyasla daha kolay ergir. Belli baz basamakları da DNA ergimesine daha müsaittir, özellikle TA basmaklar ve TG baz basamakları. Bu mekanik özellikler, çoğu genin baş tarafında bulunan dizisinin varlığını açıklar; bu dizinin kolay ergiyebilir olması, RNA polimerazın transkripsiyona başlamak için DNA ipliklerini ayırmasını sağlar.
Hafif ısıtma ile ipliklerin ayrılması, polimeraz zincir tepkimesinde (PCR) olduğu gibi, eğer molekül 10.000 baz çiftinden (10 kilobaz çifti veya 10 kbç) küçük ise basittir. DNA ipliklerinin birbirine sarılmış olması uzun DNA ipliklerinin birbirnden ayrılmasını güç kılar. Hücre bu sorunun üstesinden gelmek için topoizomerazlarla beraber çalışan DNA ergitme enzimleri (helikazlar) kullanır. Topoizomerazlar iki iplikten birinin şeker-fosfat omurgasını kimyasal olarak keserek DNA'nın öbür ipliği etrafında dönmesini sağlar. Helikazlar ipliklere çözerek DNA polimeraz gibi dizi okuyucu enzimlerin ilerlemesini sağlar.
DNA topolojisi
Hcredeki çoğu DNA topolojik olarak kısıtlanmıştır. DNA ya kapalı halka şeklindedir (prokaryotlardaki plazmitler gibi) ya da çok uzun moleküllerdir ki, bunlar, düşük difüzyon katsayısı yüzünden bunlar fiilen topolojik olarak kapalı bölgeler meydana getirir. DNA'nın lineer kısımları da çoğu zaman membranlara bağlı proteinler tarafından bağlıdır ve bunun sonucu topolojik anlamda kapalı halkalar oluşur.
Francis Crick DNA süpersarımlarında bağlantı sayısının önemini ilk öneren kişilerden olmuştur. 1976'da yayımlanan bir makalede, Crick problemi dile getirmiştir
DNA topolijisinin analizinde üç değer kullanılır:
- L = Bağlantı sayısı (İng. linking number) Bir DNA ipliğinin öbürü etrafında kaç kere döndüğünün sayıs. Kapalı bir halka için bu bir tam sayıdır, kapalı bir topolojik bölge için de bu sabittır.
- T = burulma (İng. twist) İki iplikli DNA sarmalındaki toplam dönüş sayısı. Normalde bu sayı DNA çözeltide serbest bulunduğu zamanki dönüş sayısına eşittir, yani, baz sayısı/10,4
- W= burkulma
- L = T + W ve ΔL = ΔT + ΔW
Kapalı bir topolojik bir bölgede T'deki bir değişme, W'deki bir değişme ile dengelenmek zorundadır ve bu ilişkinin tersi de doğrudur. Bunun sonucu DNA'nın üst düzey yapısı oluşur. Burkulma sayısı 0 olan halkasal bir DNA molekülü halkasaldır. Eğer molekülün burulması süpersarım yapılarak azaltılır veya artırılırsa, burkulma da uygun şekilde değişir, öyle ki molekülde simitsi veya çubuksu süpersarmal bir sarım meydana gelir.
Eğer çift iplikli sarmal DNA'nın uçları birleştirilip bir halka oluşursa iplikler topolojik anlamda düğümlenmiş olurlar. bu demektir ki, iplikler kesilmeden birbirlerinden ayrılamazlar; ısıtmak DNA'yı ergitse dahi, iplikler gene de birbirleri etrafında sarılı durumda kalırlar. Topolojik olarak bağlı ipliklerin düğümünün çözülmesi için topoziomeraz denen enzimler gereklidir. Bu enzimler halkasal DNA'nın düğümlü halini çözmek için ipliklerin biri veya ikisini birden keseler, öyle ki başka bir tek veya iki iplikli DNA parçası onun içinden geçebilsin. Bu düğüm çözümü halkasal DNA'nın (veya topolojik olarak benzer şekilde kısıtlanmış doğrusal DNA'nın) ikilenmesi ve çeşitli rekombinasyon tiplerinde gereklidir.
Bağlantı sayısı paradoksu
Yıllar boyunca ökaryotik genomlardaki süpersarılımın kaynağı gizemli kalmıştır. Bu topolojik bilmece bazılarınca "bağlantı sayısı paradoksu" olarak adlandırılmıştı. Ancak, nükleozomun yapısı çözülünce ve onun etrafında sol-elli aşırı burulmuş bir DNA olduğu görülünce bu "paradoks" çözülmüştür.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Franklin, R.E. and Gosling, R.G. received 6 March 1953. Acta Cryst. (1953). 6, 673: The Structure of Sodium Thymonucleate Fibres I. The Influence of Water Content.; also Acta Cryst. 6, 678: The Structure of Sodium Thymonucleate Fibres II. The Cylindrically Symmetrical Patterson Function.
- ^ Franklin, Rosalind (1953). "Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Franklin R. and Gosling R.G" (PDF). Nature. Cilt 171. ss. 740-741. doi:10.1038/171740a0. (PMID) 13054694. 3 Ocak 2011 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 3 Ağustos 2009.
- ^ Wilkins M.H.F., A.R. Stokes A.R. & Wilson, H.R. (1953). "Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids" (PDF). Nature. Cilt 171. ss. 738-740. doi:10.1038/171738a0. (PMID) 13054693. 13 Mayıs 2011 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 3 Ağustos 2009.
- ^ Leslie AG, Arnott S, Chandrasekaran R, Ratliff RL (1980). "Polymorphism of DNA double helices". J. Mol. Biol. 143 (1). ss. 49-72. doi:10.1016/0022-2836(80)90124-2. (PMID) 7441761.
- ^ Baianu, I.C. (1980). "Structural Order and Partial Disorder in Biological systems". Bull. Math. Biol. 42 (4). ss. 464-468. doi:10.1016/0022-2836(80)90124-2.
- ^ Hosemann R., Bagchi R.N., Direct analysis of diffraction by matter, North-Holland Publs., Amsterdam – New York, 1962
- ^ Baianu I.C., X-ray scattering by partially disordered membrane systems, Acta Cryst. A, 34 (1978), 751–753.
- ^ Bessel functions and diffraction by helical structures[]
- ^ . 24 Temmuz 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2009.
- ^ Dickerson RE (1989). "Definitions and nomenclature of nucleic acid structure components". Nucleic Acids Res. 17 (5). ss. 1797-1803. doi:10.1093/nar/17.5.1797. (PMID) 2928107.
- ^ Lu XJ, Olson WK (1999). "Resolving the discrepancies among nucleic acid conformational analyses". J Mol Biol. 285 (4). ss. 1563-1575. doi:10.1006/jmbi.1998.2390. (PMID) 9917397.
- ^ Olson WK, Bansal M, Burley SK, Dickerson RE, Gerstein M, Harvey SC, Heinemann U, Lu XJ, Neidle S, Shakked Z, Sklenar H, Suzuki M, Tung CS, Westhof E, Wolberger C, Berman HM (2001). "A standard reference frame for the description of nucleic acid base-pair geometry". J Mol Biol. 313 (1). ss. 229-237. doi:10.1006/jmbi.2001.4987. (PMID) 11601858.
- ^ Richmond; ve diğerleri. (2003). "The structure of DNA in the nucleosome core". Nature. Cilt 423. ss. 145-150. doi:10.1038/nature01595. (PMID) 12736678.
- ^ a b Hayashi G, Hagihara M, Nakatani K (2005). "Application of L-DNA as a molecular tag". Nucleic Acids Symp Ser (Oxf). Cilt 49. ss. 261-262. (PMID) 17150733.
- ^ Vargason JM, Eichman BF, Ho PS (2000). "The extended and eccentric E-DNA structure induced by cytosine methylation or bromination". Nature Structural Biology. Cilt 7. ss. 758-761. doi:10.1038/78985.
- ^ a b Allemand; ve diğerleri. (1998). "Stretched and overwound DNA forms a Pauling-like structure with exposed bases". PNAS. Cilt 24. ss. 14152-14157. doi:10.1073/pnas.95.24.14152. (PMID) 9826669.
- ^ . 26 Mayıs 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2009.
- ^ Bansal M (2003). "DNA structure: Revisiting the Watson-Crick double helix". Current Science. 85 (11). ss. 1556-1563.
- ^ Ghosh A, Bansal M (2003). "A glossary of DNA structures from A to Z". Acta Cryst. Cilt D59. ss. 620-626. doi:10.1107/S0907444903003251.
- ^ Breslauer KJ, Frank R, Blöcker H, Marky LA (1986). "Predicting DNA duplex stability from the base sequence". PNAS. 83 (11). ss. 3746-3750. (PMID) 3459152.
- ^ Richard Owczarzy (28 Ağustos 2008). . High-throughput DNA biophysics. owczarzy.net. 30 Nisan 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Ekim 2008.
- ^ Crick FH (1976). "Linking numbers and nucleosomes". Proc Natl Acad Sci USA. 73 (8). ss. 2639-43. doi:10.1073/pnas.73.8.2639. (PMID) 1066673.
- ^ Prunell A (1998). "A topological approach to nucleosome structure and dynamics: the linking number paradox and other issues". Biophys J. 74 (5). ss. 2531-2544. (PMID) 9591679.
- ^ Luger K, Mader AW, Richmond RK, Sargent DF, Richmond TJ (1997). "Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 A resolution". Nature. 389 (6648). ss. 251-260. doi:10.1038/38444. (PMID) 9305837.
- ^ Davey CA, Sargent DF, Luger K, Maeder AW, Richmond TJ (2002). "Solvent mediated interactions in the structure of the nucleosome core particle at 1.9 Å resolution". Journal of Molecular Biology. 319 (5). ss. 1097-1113. doi:10.1016/S0022-2836(02)00386-8. (PMID) 12079350.
Dış bağlantılar
- (DNA'nın yapısal biyoenfromatiği)
- . Sonuçların ile ilişkilendirilmesine olanak sağlamaktadır.
- DiProDB: Dinükleotit özellikleri veritabanı18 Temmuz 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Bu veritabanı dinükleotitlerin termodinamik, yapısal ve diğer özelliklerinin toplanması ve analiz edilmesi amacıyla yaratılmıştır.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
DNA yapisi hem tek iplikli hem cift iplikli DNA da cesitli bicimler gosterir Hucreler icin DNA nin yapisiyla iliskili olan DNA nin mekanik yapisi hucreler icin onemli bir sorun yaratir DNA nin okunmasi veya ona baglanmasiyla ilgili her hucresel surec onun taninmasi paketlenmesi veya degisime ugratilmasina etki edecek sekilde onun mekanik yapilarini da kullanir ya da degistirir DNA nin asiri uzunlugunun bir kromozomdaki DNA nin uzunlugu 10cm yi bulabilir onun sertliginin ve sarmal yapisinin bir sonucu olarak hucre DNA sinin duzenlenebilmesi icin histon gibi yapisal proteinler ve topoizomeraz ve helikaz gibi enzimler evrimlesmistir DNA nin ozellikleri onun molekuler yapisi ve dizisi ile yakindan iliskilidir Ozellikle DNA ipliklerini birbirine baglayan hidrojen baglari ve elektronik etkilesimlerin her bir iplikteki baglarin kuvvetine kiyasla olan zayifligi bu iliskide onemli bir rol oynar DNA nin mekanik yapisini dogrudan olcebilen deneysel teknikler nispeten yenidir ve cozelti icinde yuksek cozunumlu goruntuleme genelde zordur Buna ragmen bilimciler bu polimerin mekanik ozellikleri hakkinda buyuk miktarda veri uretmislerdir ve DNA nin mekanik ozelliklerinin hucresel sureclere olan etkileri halen aktif olarak arastirilmakta olan bir konudur Cogu hucrede bulunan DNA nin uzunluk bakimindan mikroskobik oldugunu belirtmek onemlidir her bir insan kromozomundaki DNA birkac santimetre uzunlugundadir Dolayisiyla hucreler DNA yi iclerinde tasiyabilmek icin onu sikistirmak veya paketlemek zorundadirlar Okaryotlarda histon olarak adlandirilan makara gibi proteinler etrafindan DNA nin sarilmasi ile bu gerceklesir Bu DNA protein kompleksinin daha da cok sikistirilmasi sonucu mitoz bolunme sirasinda gorulen kromozom yapilari meydana gelir Yapi belirlemesiDNA yapilarinin belirlenmesi nukleer manyetik rezonans veya teknikleri ile yapilir A DNA ve B DNA nin ilk yayimlanan raporlari dayanan analizler kullanmis bunlar buzagi timus DNA sinin yonlendirilmis lifleri icin sinirli miktarda yapisal bilgi saglamislardi 1953 te Wilkins ve calisma arkadaslari bakteri ve alabalik sperm DNA sinin sulandirilmis hidrate ve yonlendirilmis liflerindeki B DNA nin X isini kirinim ve sacilim oruntuleri icin alternatif bir analiz yontemini onerdiler kareler toplamini kullanmak yoluyla B DNA bicimi hucre icindeki sartlarda en yaygin olmakla beraber aslinda bu iyi tanimlanmis bir uc boyutlu yapi konformasyon degil canli hucrelerin cogunda bulunan sulanma seviyelerinde gorulen bir DNA konformasyonlar ailesi veya konformasyonlar fuzzy set Bunlara karsilik gelen X isini kirinim ve sacilim oruntuleri onemli oranda gt 20 bir duzensizlik iceren molekuler ozgundur ve bu yuzden standart analiz yontemleri kullanilarak bunlarin yapilari cozulemez Buna karsin Bessel fonksiyonlarinin ve DNA kullanilarak yapilan standart analizler A DNA ve Z DNA nin X isini kirinim oruntulerinin analizinde rutin olarak hala kullanilmaktadir Baz cifti geometrisiBir baz ciftinin geometrisi 6 koordinat ile tanimlanabilir yukselti burulma kayma otelenme yatiklik ve yalpa Ingilizce rise twist slide shift tilt ve roll Bu degerler DNA molekulundeki her bir baz ciftinin uzaydaki konum ve dogrultusunu sarmalda kendisinden bir evvelkine goreli olarak tam olarak tanimlar Bunlar topluca molekulun sarmal yapisini tanimlarlar Bir DNA molekulunde normal yapinin bozulmus oldugu bolgelerde bu degerler bozulmayi betimlemek icin kullanilir Her bir baz cifti icin asagidaki parametreler de tanimlanmistir Pervane burulmasi Propeller twist Ayni baz ciftindeki bir bazin duzleminin digerinin duzlemine gore acisi Oteleme Shift Baz cifti duzleminde bir bazin otekine gore kayma orani kucuk oyuktan buyuk oyuk dogrultusunda Egim Tilt Bu eksen etrafindaki donme Kayma Slide Baz cifti duzleminde bir iplikten otekine dogru kayma Baz cift duzlemini uzun ekseni etrafinda donmesi Roll rotation around this axis Yukselme Rise sarmal ekseni boyunca otelenme Burulma Twist sarmal ekseni etrafinda donme Hatve Pitch Sarmalda bir tam donusteki baz cifti sayisi Yukselme ve burulma sarmalin ve belirler Diger parametreler sifira esit olabilir Kayma ve otelenme B DNA da tipik olarak kucuk degerlerdir ama A ve Z DNA da buyuk degerlere sahip olabilir Yatiklik ve yalpa ardisik baz ciftlerinin daha az paralel olmasina neden olur ve bunlar tipik olarak kucuk degerlerdir Bu parametreler hakkinda bir Web sitesinde gorulebilir Bilimsel literaturde yatiklik Ingilizce tilt baska bir anlamda da kullanilabilir ilk baz cifti ekseninin sarmal eksenine olan diklikten olan sapmasi icin de bu terim kullanilabilir Bu anlam ardisik iki baz cifti arasindaki kaymaya karsilik gelir ve sarmal tabanli koordinatlarda daha uygun olarak egim Ing inclination olarak belirtilir DNA sarmal geometrileriDogada uc DNA uc boyutlu yapisi konformasyonu oldugu dusunulmektedir bunlar A DNA B DNA ve Z DNA olarak adlandirilirlar James D Watson ve Francis Crick tarafindan betimlenmis olan B biciminin hucrelerde hakim bicim oldugu gorusu yaygindir 23 7 A genisligindedir ve 10 baz cifti icin 34 A uzanir Cifte sarmal her 10 4 10 5 baz cifti icin bir tam donus yapar Bu burulma sikligi sarmal hatvesi her bir bazin komsularina yaptigi istifleme Ing stacking guclerine baglidir Baska konformasyonlar da olasildir A DNA B DNA C DNA D DNA E DNA L DNA D DNA nin enatiomerik yapisi P DNA S DNA Z DNA v s tanimlanmistir Gelecekte kesfedilebilecek DNA konformasyonlari icin F Q U V ve Y harfleri kalmistir Ancak bu bicimlerin cogu suni olarak yaratilmis ve dogal olarak biyoloji sistemlerde gozlemlenmemistir DNA nin bir diger yapi tipi uc sarmalli DNA dir A ve Z DNA A ve Z DNA geometrileri bakimindan birbirlerinden onemli derecede farklilik gosterirler ama ikisi de sarmal yapilidirlar A yapisi sadece su kaybetmis dehidrate DNA orneklerinde kristalografik deneylerde oldugu gibi ve belki DNA RNA ipliklerinin hibrit eslesmelerinde gorulebildigi muhtemel sayilmaktadir Hucrelerde DNA nin metilasyona ugramis kisimlari Z DNA geometrisini sahip olabilir Ayrica bazi protein DNA komplekslerinin Z DNA yapilari olusturduguna dair deliller vardir A B ve Z DNA nin yapilariA B ve Z DNA in sarmal eksenleriDNA nin uc ana biciminin yapisal ozellikleri Geometrik ozellikleri A DNA B DNA Z DNASarmal yon sag elli sag elli sol elliTekrarlayan birim 1 bp 1 bp 2 bpDonme bc 33 6 35 9 60 2bpOrtalama bc donme 10 7 10 0 12Bc nin eksene egimi 19 1 2 9 Eksen boyunca yukselme bc 2 3 A 3 32 A 3 8 AHatve sarmal donmesi 24 6 A 33 2 A 45 6 AOrtalama pervane burulmasi 18 16 0 Glikosil aci anti anti C anti G synSeker buzulmesi Ing pucker C3 endo C2 endo C C2 endo G C2 exoCap 25 5 A 23 7 A 18 4 ASupersarimli DNADNA nin B bicimi her 10 4 10 5 bc bir tam donus yapar torsiyon gerilimi olmayinca Ancak cesitli biyolojik surecler torsiyon gerilimi yaratir Asiri veya eksik sarmal gerilimli bir DNA parcasina pozitif veya negatif supersarimli olarak deginilir Hucrelerdeki DNA tipik olarak negatif supersarimlidir onun boyle olmasi ikili sarmalin cozulup eriyip transkripsiyonun olmasini saglar Sarmal olmayan bicimler DNA nin sarmal olmayan bicimleri de betimlenmistir ornegin yan yana ve uclu sarmal bicimleri Tek iplikli DNA DNA ikilenmesi sirasinda veya isi ile DNA ipliklerinin ayrismasi sonucu meydana gelir DNA bukulmesiDNA goreceli olarak rijit bir polimer sayilir olarak modellenir Uc onemli serbestlik derecesi vardir bukulme burulma ve sikisma Bunlarin her biri DNA nin hucre icindeki yeteneklerine belli sinirlamalar getirir Burulma torsiyonal tutuklugu DNA nin halkasallasmasina ve DNA ya baglanan proteinlerin birbirlerine goreceli dogrultusuna etki eder Bukulme eksensel tutuklugu DNA nin sarilmasina onun halkasallasmasina ve proteinlerle etkilesimine etki eder Sikisma kompresyon uzama ise yuksek gerilme hali disinda nispeten onemsizdir Suregenlik uzunlugu Eksensel katilik Ornek diziler ve suregenlik uzunluklari B DNA Dizi Suregenlik uzunlugu baz ciftiRastegele 154 10 CA tekrari 133 10 CAG tekrari 124 10 TATA tekrari 137 10 Cozeltideki DNA nin rijit bir yapisi yoktur termal titresimler ve su molekulleri ile carpismalar nedeniyle surekli degisen bir konformasyona sahiptir ve bu yuzden rijitligin klasik olcumleri mumkun degildir Dolayisiyla DNA nin bukulmezligi onun suregenlik uzunlugu ile olculur bunun tanimi soyledir polimerin zamana baglli ortalama dogrultusunun e faktoru ile bagintisiz ilintisiz oldugu DNA uzunlugu Bu deger atomik kuvvet mikroskobu ile farkli uzunlukta DNA molekullerini goruntuleyerek dogrudan olculebilir Sulu cozeltilerde ortalama suregenlik uzunlugu 46 50 nm veya 140 150 baz ciftidir DNA nin capi 2 nm dir ama bu deger buyuk cesitlilik gosterebilir Bu tanima gore DNA orta derecede rijit bir molekul sayilir DNA nin belli bir kisminin suregenlik uzunlugu kismen onun dizisine bagli oldugu icin buyuk bir varyasyon gosterebilir Bu varyasyon buyuk olcude baz istiflenme enerjisinde ve ve uzanan bazlardan kaynaklanir DNA bukulmesinin modelleri Baz basamaklarinin istiflenme stabilitesi B DNA Basamak Istiflenme DG kcal mol 1T A 0 19T G or C A 0 55C G 0 91A G or C T 1 06A A or T T 1 11A T 1 34G A or T C 1 43C C or G G 1 44A C or G T 1 81G C 2 17 DNA nin entropik esnekligi standart polimer fizigi modelleri Kratky Porod solucan benzeri zincir modeli gibi ile dikkate deger derecede uyumludur Solucan benzeri zincir modelinin ongordugu gibi kucuk picoNewton alti kuvvetlerde Hooke kanunu tarafindan betimlenir Ancak suregenlik uzunlugunundan kisa uzunlukta DNA parcalarinda bukulme kuvveti yaklasik sabittir ve davranisi solucan benzeri zincir ongorulerinden sapma gosterir Bunun sonucu olarak kucuk DNA molekulleri kolay halkalasir ve DNA da cok bukuk kisimlarin bulunma olasiligi daha yuksektir Bukulme tercihleri DNA molekullerinin bukulmesine tercihli yonler vardir yani DNA bukulme gosterir Bunun nedeni DNA dizisini olusturan bazlarin ozellikleridir rastgele bir dizinin tercihli bir bukulme yonu yoktur Tercihli DNA bukulmesi her bazin komsusu uzerinde istiflenmesinin stabilitesi tarafindan belirlenir Eger kararsiz baz istiflenmesi DNA sarmalinin hep ayni tarafinda yer alirsa DNA o yone dogru bukulur Bukulme acisi artinca sterik engeller ve bazlarin birbirine gore yuvarlanmasi da bukulmede rol oynar ozellikle kucuk olukta A ve T bazlari bukulmelerin ic tarafinda kucuk olukta tercihen bulunurlar Bu etki ozellikle DNA protein baglanmasi sonucu siki bukulmenin olustugu yerlerde gorulur nukleozom taneciklerinde oldugu gibi Yukaridaki tabloda baz carpitmalarina distorsiyonlarina bakiniz Istisnai bukulme tercihi olan DNA molekulleri icsel olarak bukukturler Bu olgu ilk defa tripanozomlardaki kinetoplast DNA sinda gozlemlenmistir Buna neden olan tipik DNA dizileri 4 6 T ve A bazindan olusan bolumler ve bu bolumleri DNA nin hep ayni tarafindaki kucuk oluga rastlatacak sekilde aralarda G ve C zengini bolumlerdir Ornegin G A T T C C C A A A A A T G T C A A A A A A T A G G C A A A A A A T G C C A A A A A A T C C C A A A C Bu icsel olarak bukuk yapida baz ciftlerindeki pervane burulmasi meydan gelir yani baz basamaklari arasinda anormal catallasmis Hidrojen baglari olusabilir Yuksek sicakliklarda bu yapi ve onun neden oldugu icsel bukukluk kaybolur Anizotropik olarak bukulen her DNA nin suregenlik uzunlugu ortalamadan daha fazladir ve eksensel bukulmezligi daha coktur yani rastgele bukulme olasiligi daha dusuktur DNA halkalasmasi DNA halkalasmasi molekulun hem eksensel bukulme sertligi hem de torsiyonal donel sertligi ile iliskilidir Bir DNA molekulunun basarili bir sekilde halkalasabilmesi icin tam halka olabilecek kadar uzun olmasi gerekir buna ilaveten kovalent baglarin olusabilmesi icin uctaki bazlarin dogru aciya sahip olmasi gerekir bunun icin de molekulde dogru sayida baz bulunmasi gerekir DNA halkalasmasi icin optimal uzunluk 400 baz ciftidir 136 nm uzunluk DNA sarmalindaki donmelerin sayisi tam sayi olmak zorundadir Donme sayisi tam sayi degilse halkalasmak icin hatiri sayilir bir enerji bariyeri yaratir ornegin 10 4 x 30 312 baz ciftli bir molekul 10 4 x 30 5 317 baz ciftli bir molekulde yuzlerce kere daha hizli halkalasir DNA uzamasiUzun DNA parcalari gerilim altinda entropik olarak elastiklik gosterirler DNA cozeltideyken bulunan enerjiyle iliskili olarak surekli yapisal varyasyonlar gecirir Bunun nedeni molekuldeki isil termal titresimler ve buna ek olarak su molekulleri ile olan surekli carpismalardir Entropik nedenlerden dolayi sikisik ama gevsek olan yapilar isinin bu etkilerine daha duyarlidir uzamis yapilara kiyasla ve bu nedenle DNA molekulleri evrensel olarak karisik ve gevsek yapilara sahiptir Bu nedenle tek bir DNA molekulu kuvvet etkisiyle uzayip duzlesir Optik cimbiz kullanarak DNA nin entropik uzama davranisi incelenmis ve fizyolojik sicakliklarda Kratky Porod modelindeki gibi davrandigi bulunmustur Yeterli gerilim ve pozitif buru tork etkisi altinda DNA bir evre gecisi gosterir bazlar disari fosfatlar iceri dondugu one surulmustur Bu asiri gerilmis DNA icin onerilen yapi P bicimli DNA olarak adlandirilmistir DNA nin yapisi daha bilinmezken bu yapiyi onermis olan Linus Pauling e atfen DNA nin sikistirilincaki mekanik yapisi betimlenmemistir polimerin sikistirici kuvvet altin bukulmesini engellemenin teknik zorluklarindan dolayi DNA ergimesiBaz basamaklarinin ergime stabilitesi B DNA Basamak Ergime DG Kcal mol 1T A 0 12T G or C A 0 78C G 1 44A G or C T 1 29A A or T T 1 04A T 1 27G A or T C 1 66C C or G G 1 97A C or G T 2 04G C 2 70 DNA ergimesi ikili sarmalin iplikleri arasindaki etkilesimlerin bozulup iki ipligin ayrismasi surecidir Bu baglar zayiftir hafif isitma enzimler veya fiziksel kuvvet ile kolayca kirilirlar DNA erigimesi tercihli olarak DNA uzerinde belli noktalarda meydana gelir T ve A zengini diziler C ve G zengini dizilere kiyasla daha kolay ergir Belli baz basamaklari da DNA ergimesine daha musaittir ozellikle TA basmaklar ve TG baz basamaklari Bu mekanik ozellikler cogu genin bas tarafinda bulunan dizisinin varligini aciklar bu dizinin kolay ergiyebilir olmasi RNA polimerazin transkripsiyona baslamak icin DNA ipliklerini ayirmasini saglar Hafif isitma ile ipliklerin ayrilmasi polimeraz zincir tepkimesinde PCR oldugu gibi eger molekul 10 000 baz ciftinden 10 kilobaz cifti veya 10 kbc kucuk ise basittir DNA ipliklerinin birbirine sarilmis olmasi uzun DNA ipliklerinin birbirnden ayrilmasini guc kilar Hucre bu sorunun ustesinden gelmek icin topoizomerazlarla beraber calisan DNA ergitme enzimleri helikazlar kullanir Topoizomerazlar iki iplikten birinin seker fosfat omurgasini kimyasal olarak keserek DNA nin obur ipligi etrafinda donmesini saglar Helikazlar ipliklere cozerek DNA polimeraz gibi dizi okuyucu enzimlerin ilerlemesini saglar DNA topolojisiAz bukulmeli DNA molekullerinin supersarimli yapisi sekli basit tutmak icin DNA ikilisinin sarmal ozelligi gosterilmemistir Hcredeki cogu DNA topolojik olarak kisitlanmistir DNA ya kapali halka seklindedir prokaryotlardaki plazmitler gibi ya da cok uzun molekullerdir ki bunlar dusuk difuzyon katsayisi yuzunden bunlar fiilen topolojik olarak kapali bolgeler meydana getirir DNA nin lineer kisimlari da cogu zaman membranlara bagli proteinler tarafindan baglidir ve bunun sonucu topolojik anlamda kapali halkalar olusur Francis Crick DNA supersarimlarinda baglanti sayisinin onemini ilk oneren kisilerden olmustur 1976 da yayimlanan bir makalede Crick problemi dile getirmistir DNA topolijisinin analizinde uc deger kullanilir L Baglanti sayisi Ing linking number Bir DNA ipliginin oburu etrafinda kac kere dondugunun sayis Kapali bir halka icin bu bir tam sayidir kapali bir topolojik bolge icin de bu sabittir T burulma Ing twist Iki iplikli DNA sarmalindaki toplam donus sayisi Normalde bu sayi DNA cozeltide serbest bulundugu zamanki donus sayisina esittir yani baz sayisi 10 4 W burkulmaL T W ve DL DT DW dd Kapali bir topolojik bir bolgede T deki bir degisme W deki bir degisme ile dengelenmek zorundadir ve bu iliskinin tersi de dogrudur Bunun sonucu DNA nin ust duzey yapisi olusur Burkulma sayisi 0 olan halkasal bir DNA molekulu halkasaldir Eger molekulun burulmasi supersarim yapilarak azaltilir veya artirilirsa burkulma da uygun sekilde degisir oyle ki molekulde simitsi veya cubuksu supersarmal bir sarim meydana gelir Eger cift iplikli sarmal DNA nin uclari birlestirilip bir halka olusursa iplikler topolojik anlamda dugumlenmis olurlar bu demektir ki iplikler kesilmeden birbirlerinden ayrilamazlar isitmak DNA yi ergitse dahi iplikler gene de birbirleri etrafinda sarili durumda kalirlar Topolojik olarak bagli ipliklerin dugumunun cozulmesi icin topoziomeraz denen enzimler gereklidir Bu enzimler halkasal DNA nin dugumlu halini cozmek icin ipliklerin biri veya ikisini birden keseler oyle ki baska bir tek veya iki iplikli DNA parcasi onun icinden gecebilsin Bu dugum cozumu halkasal DNA nin veya topolojik olarak benzer sekilde kisitlanmis dogrusal DNA nin ikilenmesi ve cesitli rekombinasyon tiplerinde gereklidir Baglanti sayisi paradoksu Yillar boyunca okaryotik genomlardaki supersarilimin kaynagi gizemli kalmistir Bu topolojik bilmece bazilarinca baglanti sayisi paradoksu olarak adlandirilmisti Ancak nukleozomun yapisi cozulunce ve onun etrafinda sol elli asiri burulmus bir DNA oldugu gorulunce bu paradoks cozulmustur Ayrica bakinizDNA nanoteknolojisiKaynakca Franklin R E and Gosling R G received 6 March 1953 Acta Cryst 1953 6 673 The Structure of Sodium Thymonucleate Fibres I The Influence of Water Content also Acta Cryst 6 678 The Structure of Sodium Thymonucleate Fibres II The Cylindrically Symmetrical Patterson Function Franklin Rosalind 1953 Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate Franklin R and Gosling R G PDF Nature Cilt 171 ss 740 741 doi 10 1038 171740a0 PMID 13054694 3 Ocak 2011 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 3 Agustos 2009 Wilkins M H F A R Stokes A R amp Wilson H R 1953 Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids PDF Nature Cilt 171 ss 738 740 doi 10 1038 171738a0 PMID 13054693 13 Mayis 2011 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 3 Agustos 2009 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Leslie AG Arnott S Chandrasekaran R Ratliff RL 1980 Polymorphism of DNA double helices J Mol Biol 143 1 ss 49 72 doi 10 1016 0022 2836 80 90124 2 PMID 7441761 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Baianu I C 1980 Structural Order and Partial Disorder in Biological systems Bull Math Biol 42 4 ss 464 468 doi 10 1016 0022 2836 80 90124 2 Hosemann R Bagchi R N Direct analysis of diffraction by matter North Holland Publs Amsterdam New York 1962 Baianu I C X ray scattering by partially disordered membrane systems Acta Cryst A 34 1978 751 753 Bessel functions and diffraction by helical structures olu kirik baglanti 24 Temmuz 2009 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 3 Agustos 2009 Dickerson RE 1989 Definitions and nomenclature of nucleic acid structure components Nucleic Acids Res 17 5 ss 1797 1803 doi 10 1093 nar 17 5 1797 PMID 2928107 Lu XJ Olson WK 1999 Resolving the discrepancies among nucleic acid conformational analyses J Mol Biol 285 4 ss 1563 1575 doi 10 1006 jmbi 1998 2390 PMID 9917397 Olson WK Bansal M Burley SK Dickerson RE Gerstein M Harvey SC Heinemann U Lu XJ Neidle S Shakked Z Sklenar H Suzuki M Tung CS Westhof E Wolberger C Berman HM 2001 A standard reference frame for the description of nucleic acid base pair geometry J Mol Biol 313 1 ss 229 237 doi 10 1006 jmbi 2001 4987 PMID 11601858 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Richmond ve digerleri 2003 The structure of DNA in the nucleosome core Nature Cilt 423 ss 145 150 doi 10 1038 nature01595 PMID 12736678 KB1 bakim Digerlerinin yanlis kullanimi link a b Hayashi G Hagihara M Nakatani K 2005 Application of L DNA as a molecular tag Nucleic Acids Symp Ser Oxf Cilt 49 ss 261 262 PMID 17150733 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Vargason JM Eichman BF Ho PS 2000 The extended and eccentric E DNA structure induced by cytosine methylation or bromination Nature Structural Biology Cilt 7 ss 758 761 doi 10 1038 78985 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link a b Allemand ve digerleri 1998 Stretched and overwound DNA forms a Pauling like structure with exposed bases PNAS Cilt 24 ss 14152 14157 doi 10 1073 pnas 95 24 14152 PMID 9826669 KB1 bakim Digerlerinin yanlis kullanimi link 26 Mayis 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 3 Agustos 2009 Bansal M 2003 DNA structure Revisiting the Watson Crick double helix Current Science 85 11 ss 1556 1563 Ghosh A Bansal M 2003 A glossary of DNA structures from A to Z Acta Cryst Cilt D59 ss 620 626 doi 10 1107 S0907444903003251 Breslauer KJ Frank R Blocker H Marky LA 1986 Predicting DNA duplex stability from the base sequence PNAS 83 11 ss 3746 3750 PMID 3459152 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Richard Owczarzy 28 Agustos 2008 High throughput DNA biophysics owczarzy net 30 Nisan 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 2 Ekim 2008 Crick FH 1976 Linking numbers and nucleosomes Proc Natl Acad Sci USA 73 8 ss 2639 43 doi 10 1073 pnas 73 8 2639 PMID 1066673 Prunell A 1998 A topological approach to nucleosome structure and dynamics the linking number paradox and other issues Biophys J 74 5 ss 2531 2544 PMID 9591679 Luger K Mader AW Richmond RK Sargent DF Richmond TJ 1997 Crystal structure of the nucleosome core particle at 2 8 A resolution Nature 389 6648 ss 251 260 doi 10 1038 38444 PMID 9305837 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Davey CA Sargent DF Luger K Maeder AW Richmond TJ 2002 Solvent mediated interactions in the structure of the nucleosome core particle at 1 9 A resolution Journal of Molecular Biology 319 5 ss 1097 1113 doi 10 1016 S0022 2836 02 00386 8 PMID 12079350 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Dis baglantilar DNA nin yapisal biyoenfromatigi Sonuclarin ile iliskilendirilmesine olanak saglamaktadir DiProDB Dinukleotit ozellikleri veritabani18 Temmuz 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde Bu veritabani dinukleotitlerin termodinamik yapisal ve diger ozelliklerinin toplanmasi ve analiz edilmesi amaciyla yaratilmistir