Moleküler biyolojide bir baz çifti, birbirine ters doğrultuda iki DNA veya RNA zinciri üzerinde bulunan, biribirine hidrojen bağları ile bağlanmış iki nükleobazdır. Standart Watson-Crick baz eşleşmesinde (veya baz çiftleşmesinde), adenin (A), timin (T) ile, guanin de sitozin ile bir baz çifti oluşturur. RNA içinde olan baz çiftlerinde timin'in yerini urasil (U) alır. Watson-Crick tipi olmayan ve alternatif hidrojen bağlarıyla meydana gelmiş baz çiftleri de oluşabilir, özellikle RNA'da; bunlara de rastlanır.
Baz eşleşmesi moleküler biyolojideki pek çok temel süreçte önemli bir yer tutar. DNA ikileşmesi sırasında bir DNA ipliğindeki baz dizisinin kullanılarak öbürünün sentezlenmesi, transkripsiyonda da bir DNA ipliğinden bir RNA molekülünün sentezlenmesi, baz eşleşmesi sayesinde olur. Baz eşleşmesi, protein çevrimi (translasyon) sırasında mesajcı RNA molekülündeki kodonların taşıyıcı RNA'daki tarafından tanınmasının da mekanizmasıdır. Bazı DNA veya RNA bağlanma enzimleri belli baz çiftlerini tanıyarak belli gen düzenleme bölgelerine bağlanabilirler.
Bir genin büyüklüğü veya bir canlı genomunun büyüklüğü çoğu zaman baz çifti olarak ifade edilir, çünkü DNA genelde çift ipliklidir. Dolayısıyla, toplam baz çifti sayısı, bir iplikte bulunan nükleotit sayısına eşittir (bunun istisnası, telomerlerde bulunan tek iplikli bölgelerdir). Haploit insan genomunun (23 kromozom) büyüklüğü yaklaşık 3 milyar baz çiftidir ve 20-25.000 protein geni içerdiği tahmin edilmektedir.
Örnekler
Aşağıdaki DNA dizileri baz eşleşme biçimlerini gösterir. Konvansiyon gereği üst satırdaki dizi 5' ucundan 3' ucuna doğru yazılmıştır; alttaki de dolayısıyla 3' - 5' doğrultusundadır.
- Baz eşleşmeli bir DNA dizisi:
ATCGAT TAGCTA
- Yukardakine karşılık baz eşlemeli RNA dizisi, timinin yerini urasil almıştır:
AUCGAU UAGCUA
Uzunluk ölçümü
Aşağıdaki kısaltmalar DNA ve RNA moleküllerinin uzunluklarını belirtmek için yaygın olarak kullanılır:
- bç = baz çifti
- kb (= kbç) = kilo baz çifti = 1.000 bç
- Mb = mega baz çifti = 1.000.000 bç
- Gb = giga baz çifti = 1.000.000.000 bç
Tek iplikli DNA veya RNA durumunda uzunluk birimi olarak baz çifti yerine nükleotit kullanılır (kısaltması nt veya knt, Mnt, Gnt), çünkü eşleşme yoktur. Bilgisayar bilgi depolama kapasite birimi olan bayt ile baz çiftini ayırt etme gereği varsa kısaltma olarak kbç, Mbç, Gbç vb. kullanılabilir.
birimi bir kromozom üzerindeki uzaklıklar için kullanılır, ama ona karşılık gelen baz birimi sayısı canlıdan canlıya fark eder. İnsan genomunda bir santimorgan yaklaşık 1 milyon baz çiftine karşılık gelir.
Hidrojen bağlanması ve stabilite
Hidrojen bağlanması yukarıda belirtilen baz eşleşme kurallarının altında yatan kimyasal mekanizmadır. Hidrojen bağı alıcıları ve vericilerinin birbirleriyle uygun biçimde ilişkiye girmeleri sayesinde "doğru olan" çiftler oluşur. GC baz çiftinde üç hidrojen bağı vardır, AT'de ise yalnızca iki; bunun sonucu olarak GC çifti daha kararlıdır.
Daha büyük olan nükleobazlar, adenin ve guanin, pürinler olarak adlandırılan çift halkalı moleküller grubunun üyeleridir. Daha küçük olan sitozin, timin ve urasil ise tek halkalı pirimidinler grubunun üyeleridir. DNA'da yalnızca pürinler ve pirimidinlerin birbirine komplementerdir (tümleyicidir). Bazların bağlı olduğu şeker-fosfat zincirleri arasındaki uzaklık yüzünden iki pirimidin arası fazla açıktır ve hidrojen bağı oluşturamazlar, iki pürin ise birbirlerine fazla yakındır. Buna karşın RNA'da (iki hidrojen bağlı) GU eşleşmisine sıkça rastlanır.
Eşleşmiş DNA ve RNA molekülleri oda sıcaklığında göreceli olarak kararlıdır ama ısıtılmaları halinde, iki nükleotid zinciri belli bir ergime sıcaklığının üzerinde birbirlerinden ayrılırlar. Ergime sıcaklığını belirleyen faktörler moleküllerin uzunluğu, ikisi arasındaki hatalı eşleşme oranı (eğer varsa) ve GC oranıdır. Yüksek GC oranı ergime sıcaklığını artırır, bu yüzden aşırı sıcaklıkta büyüyen canlıların ( gibi) genomlarında GC oranı özellikle yüksektir. Buna karşın, genomda birbirinden ayrılması gereken bölgeler, örneğin sıkça okunan genlerin bölgeleri, göreceli olarak GC-fakirdir. Polimeraz zincir reaksiyonu tepkimeleri tasarlanırken de GC içeriği ve ergime sıcaklı göz önüne alınır.
Baz istiflenmesi
Bazların aromatik halkalarının arasında meydana gelen baz istiflenme etkileşimleri de baz çiftleşmesindeki stabiliteye katkıda bulunur. Yan yana olan iki GC baz çifti arasındaki istiflenme etkileşimleri bu bakımdan diğer baz çiftleri arasındaki istiflenme etkileşimlerinden daha kararlıdır. Baz istiflenme etkileri özellikle RNA ikincil yapı elemanlarının kararlılığında önemli rol oynar. Örneğin RNA firkete yapılarının halka kısımları baz istiflenmesi ile stabilize olur.
Baz analogları ve interkalatörler
Nükleotitlerin kimyasal analogları asıl nükleotitlerin yerini alıp anormal baz çiftleri oluşturabilirler, bunlar DNA ikileşmesinde ve transkripsiyonda hatalara (çoğunlukla nokta mutasyonlarına) yol açabilir. Mutajenik amaçla kullanılan baz analoglarına bir örnek 'dir; timine benzeyen bu baz, enol halinde guanin ile baz eşleşmesi yapar.
DNA interkalatörleri bir DNA ipliği üzerindeki komşu iki baz arasına girerler, bir baz kadar yer tuttukları için DNA kopyalama mekanizmasının hata yapmasına yol açarlar. İnterkalatörler baz dizisinin o noktasında bir bazın atlanmasına veya fazladan bir bazın eklenmesine neden olarak çerçeve kayması denen mutasyonlara yol açar. Çoğu interkalatörler büyük poliaromatik bileşiklerdir ve muhtemel karsinojendirler. Bunların örnekleri arasında etidyum bromür ve akridin sayılabilir.
Ayrıca bakınız
Dış bağlantılar
- - Nükleik asit ergime sıcaklıklığı hesaplama aracı
Notlar
- ^ International Human Genome Sequencing Consortium (2004). "Finishing the euchromatic sequence of the human genome". Nature. 431 (7011). ss. 931-45. PMID 15496913. [1] 22 Temmuz 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- ^ . 13 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Nisan 2008.
- ^ Matthew P Scott, Paul Matsudaira, Harvey Lodish, James Darnell, Lawrence Zipursky, Chris A Kaiser, Arnold Berk, Monty Krieger (2004). Molecular Cell Biology, Fifth Edition. San Francisco: W. H. Freeman. s. 396. ISBN .
...in humans 1 centimorgan on average represents a distance of about 7.5x10E5 base pairs
Genel referanslar
- Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M, Losick R. (2004). Molecular Biology of the Gene. 5th ed. Pearson Benjamin Cummings: CSHL Press.
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
Molekuler biyolojide bir baz cifti birbirine ters dogrultuda iki DNA veya RNA zinciri uzerinde bulunan biribirine hidrojen baglari ile baglanmis iki nukleobazdir Standart Watson Crick baz eslesmesinde veya baz ciftlesmesinde adenin A timin T ile guanin de sitozin ile bir baz cifti olusturur RNA icinde olan baz ciftlerinde timin in yerini urasil U alir Watson Crick tipi olmayan ve alternatif hidrojen baglariyla meydana gelmis baz ciftleri de olusabilir ozellikle RNA da bunlara de rastlanir Baz eslesmesi molekuler biyolojideki pek cok temel surecte onemli bir yer tutar DNA ikilesmesi sirasinda bir DNA ipligindeki baz dizisinin kullanilarak oburunun sentezlenmesi transkripsiyonda da bir DNA ipliginden bir RNA molekulunun sentezlenmesi baz eslesmesi sayesinde olur Baz eslesmesi protein cevrimi translasyon sirasinda mesajci RNA molekulundeki kodonlarin tasiyici RNA daki tarafindan taninmasinin da mekanizmasidir Bazi DNA veya RNA baglanma enzimleri belli baz ciftlerini taniyarak belli gen duzenleme bolgelerine baglanabilirler Bir genin buyuklugu veya bir canli genomunun buyuklugu cogu zaman baz cifti olarak ifade edilir cunku DNA genelde cift ipliklidir Dolayisiyla toplam baz cifti sayisi bir iplikte bulunan nukleotit sayisina esittir bunun istisnasi telomerlerde bulunan tek iplikli bolgelerdir Haploit insan genomunun 23 kromozom buyuklugu yaklasik 3 milyar baz ciftidir ve 20 25 000 protein geni icerdigi tahmin edilmektedir OrneklerAsagidaki DNA dizileri baz eslesme bicimlerini gosterir Konvansiyon geregi ust satirdaki dizi 5 ucundan 3 ucuna dogru yazilmistir alttaki de dolayisiyla 3 5 dogrultusundadir Baz eslesmeli bir DNA dizisi ATCGAT TAGCTA Yukardakine karsilik baz eslemeli RNA dizisi timinin yerini urasil almistir AUCGAU UAGCUAUzunluk olcumuAsagidaki kisaltmalar DNA ve RNA molekullerinin uzunluklarini belirtmek icin yaygin olarak kullanilir bc baz cifti kb kbc kilo baz cifti 1 000 bc Mb mega baz cifti 1 000 000 bc Gb giga baz cifti 1 000 000 000 bc Tek iplikli DNA veya RNA durumunda uzunluk birimi olarak baz cifti yerine nukleotit kullanilir kisaltmasi nt veya knt Mnt Gnt cunku eslesme yoktur Bilgisayar bilgi depolama kapasite birimi olan bayt ile baz ciftini ayirt etme geregi varsa kisaltma olarak kbc Mbc Gbc vb kullanilabilir birimi bir kromozom uzerindeki uzakliklar icin kullanilir ama ona karsilik gelen baz birimi sayisi canlidan canliya fark eder Insan genomunda bir santimorgan yaklasik 1 milyon baz ciftine karsilik gelir Hidrojen baglanmasi ve stabiliteGC baz cifti uc hidrojen bagi ileAT baz cifti iki hidrojen bagi ile Hidrojen baglanmasi yukarida belirtilen baz eslesme kurallarinin altinda yatan kimyasal mekanizmadir Hidrojen bagi alicilari ve vericilerinin birbirleriyle uygun bicimde iliskiye girmeleri sayesinde dogru olan ciftler olusur GC baz ciftinde uc hidrojen bagi vardir AT de ise yalnizca iki bunun sonucu olarak GC cifti daha kararlidir Daha buyuk olan nukleobazlar adenin ve guanin purinler olarak adlandirilan cift halkali molekuller grubunun uyeleridir Daha kucuk olan sitozin timin ve urasil ise tek halkali pirimidinler grubunun uyeleridir DNA da yalnizca purinler ve pirimidinlerin birbirine komplementerdir tumleyicidir Bazlarin bagli oldugu seker fosfat zincirleri arasindaki uzaklik yuzunden iki pirimidin arasi fazla aciktir ve hidrojen bagi olusturamazlar iki purin ise birbirlerine fazla yakindir Buna karsin RNA da iki hidrojen bagli GU eslesmisine sikca rastlanir Eslesmis DNA ve RNA molekulleri oda sicakliginda goreceli olarak kararlidir ama isitilmalari halinde iki nukleotid zinciri belli bir ergime sicakliginin uzerinde birbirlerinden ayrilirlar Ergime sicakligini belirleyen faktorler molekullerin uzunlugu ikisi arasindaki hatali eslesme orani eger varsa ve GC oranidir Yuksek GC orani ergime sicakligini artirir bu yuzden asiri sicaklikta buyuyen canlilarin gibi genomlarinda GC orani ozellikle yuksektir Buna karsin genomda birbirinden ayrilmasi gereken bolgeler ornegin sikca okunan genlerin bolgeleri goreceli olarak GC fakirdir Polimeraz zincir reaksiyonu tepkimeleri tasarlanirken de GC icerigi ve ergime sicakli goz onune alinir Baz istiflenmesiBazlarin aromatik halkalarinin arasinda meydana gelen baz istiflenme etkilesimleri de baz ciftlesmesindeki stabiliteye katkida bulunur Yan yana olan iki GC baz cifti arasindaki istiflenme etkilesimleri bu bakimdan diger baz ciftleri arasindaki istiflenme etkilesimlerinden daha kararlidir Baz istiflenme etkileri ozellikle RNA ikincil yapi elemanlarinin kararliliginda onemli rol oynar Ornegin RNA firkete yapilarinin halka kisimlari baz istiflenmesi ile stabilize olur Baz analoglari ve interkalatorlerNukleotitlerin kimyasal analoglari asil nukleotitlerin yerini alip anormal baz ciftleri olusturabilirler bunlar DNA ikilesmesinde ve transkripsiyonda hatalara cogunlukla nokta mutasyonlarina yol acabilir Mutajenik amacla kullanilan baz analoglarina bir ornek dir timine benzeyen bu baz enol halinde guanin ile baz eslesmesi yapar DNA interkalatorleri bir DNA ipligi uzerindeki komsu iki baz arasina girerler bir baz kadar yer tuttuklari icin DNA kopyalama mekanizmasinin hata yapmasina yol acarlar Interkalatorler baz dizisinin o noktasinda bir bazin atlanmasina veya fazladan bir bazin eklenmesine neden olarak cerceve kaymasi denen mutasyonlara yol acar Cogu interkalatorler buyuk poliaromatik bilesiklerdir ve muhtemel karsinojendirler Bunlarin ornekleri arasinda etidyum bromur ve akridin sayilabilir Ayrica bakinizDNA Nukleobaz Oynak baz ciftiDis baglantilar Nukleik asit ergime sicaklikligi hesaplama araciNotlar International Human Genome Sequencing Consortium 2004 Finishing the euchromatic sequence of the human genome Nature 431 7011 ss 931 45 PMID 15496913 1 22 Temmuz 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde 13 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 29 Nisan 2008 Matthew P Scott Paul Matsudaira Harvey Lodish James Darnell Lawrence Zipursky Chris A Kaiser Arnold Berk Monty Krieger 2004 Molecular Cell Biology Fifth Edition San Francisco W H Freeman s 396 ISBN 0 7167 4366 3 in humans 1 centimorgan on average represents a distance of about 7 5x10E5 base pairs KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Genel referanslar Watson JD Baker TA Bell SP Gann A Levine M Losick R 2004 Molecular Biology of the Gene 5th ed Pearson Benjamin Cummings CSHL Press