DNA Eşlenmesinin Sırasıyla Gerçekleşme Aşamaları
DNA eşlenmesi, hücre bölünmesinden önce gerçekleşen ve genetik bilginin yeni hücrelere aktarılmasını sağlayan hayati bir biyolojik süreçtir. Bu süreç, aşağıdaki sırayla gerçekleşen bir dizi karmaşık biyokimyasal adımdan oluşur:
1. Başlangıç (Inisiyasyon)
- DNA eşlenmesi, orijin adı verilen özel DNA dizilerinden başlar. Ökaryot hücrelerde birden fazla orijin noktası bulunurken, prokaryotlarda genellikle tek bir orijin bulunur.
- İnisiyasyon proteinleri (örneğin, ökaryotlarda ORC kompleksi) orijin bölgelerine bağlanır ve DNA çift sarmalının lokal olarak çözülmesini sağlar.
- Helikaz enzimi, DNA'nın çift sarmal yapısını fermuar gibi çözerek iki ipliği birbirinden ayırır ve replikasyon çatalı adı verilen Y-şeklindeki yapıyı oluşturur.
- Tek iplikli DNA bağlayıcı proteinler (SSBP'ler), ayrılan DNA ipliklerinin tekrar birleşmesini önleyerek stabilizasyon sağlar.
- DNA primaz enzimi, her bir iplik üzerine kısa RNA primerleri sentezler. Bu primerler, DNA polimeraz enziminin işe başlayabilmesi için gereklidir.
2. Uzama (Elongasyon)
- DNA polimeraz enzimi, RNA primerine bağlanarak yeni DNA ipliğini sentezlemeye başlar. DNA polimeraz, nükleotidleri yalnızca 5'→3' yönünde ekleyebilir.
- Öncü iplik (leading strand) sürekli olarak sentezlenir çünkü bu iplik, replikasyon çatalının açılma yönüyle aynı yönde (3'→5') uzanır.
- Geciken iplik (lagging strand) ise kesintili olarak sentezlenir. Bu iplikte, replikasyon çatalının açılma yönüne ters yönde (5'→3') Okazaki fragmentleri adı verilen kısa DNA parçaları oluşturulur.
- Her Okazaki fragmenti, bir RNA primer ile başlar ve DNA polimeraz tarafından sentezlenir.
3. Sonlandırma (Terminasyon)
- Replikasyon çatalları, DNA molekülünün sonuna ulaştığında veya (prokaryotlarda) karşılaştığında sonlanma gerçekleşir.
- DNA polimeraz I (prokaryotlarda) veya RNaz H (ökaryotlarda) enzimleri, RNA primerlerini uzaklaştırır.
- DNA ligaz enzimi, Okazaki fragmentlerini birleştirerek sürekli bir DNA ipliği oluşturur.
- Telomeraz enzimi (ökaryotlarda), kromozom uçlarındaki telomer bölgelerinin korunmasını sağlar.
4. Düzeltme ve Onarım
- DNA polimeraz, yaklaşık 10.000 nükleotitte bir hata yapar ancak 3'→5' eksonükleaz aktivitesiyle bu hataları düzeltir.
- Eşlenme sonrası onarım mekanizmaları, gözden kaçan hataları düzeltir ve DNA'nın doğruluğunu sağlar.
Bu süreç sonucunda, bir DNA molekülünden genetik olarak özdeş iki yeni DNA molekülü oluşur. Her yeni DNA molekülü, bir eski (kalıp) ve bir yeni iplikten oluştuğu için bu sürece yarı-korunumlu replikasyon denir.
|
