Zeynel DALKILIÇ BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15

... konulu sunumlar: "Zeynel DALKILIÇ BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15"— Sunum transkripti:

1 0-533-5158159, zdalkilic@adu.edu.tr
Zeynel DALKILIÇ BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15 Doç. Dr. Zeynel DALKILIÇ , BB203 Zeynel DALKILIÇ BB408

2 Kaynaklar-1 Kean, Sam Bitmeyen Keşif: DNA. Kolektif Kitap Yayın No:40, İstanbul, 382 s. Brockman, Max Gelecekte Bilim: Bilimde Son Gelişmeler. Alfa Basım, İstanbul, 228 s. Gibson, Greg Son Sözü Genom Söyler. Tür.İş Bank. Kül. Yay. No:29619, İstanbul, 222 s. Karaçay, Bahri Yaşamın Sırrı DNA. TÜBİTAK Pop. Bil. Kitap. No: 333, Ankara, 357 s. Gerard, Robert DNA’nızı Değiştirin, Yaşamınızı Değiştirin. Koşulsuz Sevgi Yay. No:3, İzmir, 162 s. Yıldırım ve ark Moleküler Biyoloji. Nobel Yayın No:1170, Ankara, 613 s. Dawkins, Richard Gen Bencildir. TÜBİTAK Pop. Bil. Kitap. No: 19, Ankara, 329 s. Hamer, Dean ve Copeland, Peter Genlerimizle Yaşamak. Evrim Yay. No:66, İstanbul, 364 s. Cairns-Smith, A.G Yaşamın Kökenine Dair Yedi İpucu. Gündüz Basım Yay. Dağ., İstanbul, 176 s. BB203 Zeynel DALKILIÇ

3 Kaynaklar-2 Dawkins, Richard Kör Saatçi. TÜBİTAK Pop. Bil. Kitap. No: 166, Ankara, 418 s. Ridley, Matt Gen Çeviktir. Boğaziçi Üniv. Yay., İstanbul, 341 s. Shreeve, James Gen Savaşları. Doğan Kitap, İstanbul, 382 s. Venter, Craig Şifresi Çözülmüş Bir Yaşam: Benim Genomum: Benim Yaşamım. ODTÜ Yay., Ankara, 389 s. Meinesz, Alexandre. Yaşam Nasıl başladı: Evrimin Üç Kökeni. ODTÜ Yay., Ankara, 314 s. Scott, Eugenie Evrim mi Yaratılışçılık mı? Evrensel Basım Yayım No:500, İstanbul, 464 s. BB203 Zeynel DALKILIÇ

4 Kaynak YILDIRIM Ahmet, Fevzi BARDAKÇI, Mehmet KARATAŞ, Bahattin TANYOLAÇ Moleküler Biyoloji. Nobel Yayın No:1170, Nobel Bilim ve Araştırma Merkezi Yayın No:2, Fen ve Biyoloji Yayınları Dizisi:39, Ankara, 613s. BB203 Zeynel DALKILIÇ

5 Maurice Wilkins Rosalind Franklin 1953 King’s College, England
A/9LvKNWBrUyk/s1600/franklin-typebphoto.jpg - Foto No: 51, 1953 BB203 Zeynel DALKILIÇ

6 James Watson Francis Crick 1953 Cambridge University, England
1928- BB203 Zeynel DALKILIÇ

7 DNA_nın Babası James D. Watson Kampüste-BogaziciUniv18Nisan2011
BB203 Zeynel DALKILIÇ

8 Prof. Dr. Gökhan S. HOTAMIŞLIGİL (24.06.1962- )
h-index=76 Harvard School of Public Health J.S. Simmons Professor of Genetics and Metabolism Chair, Department of Genetics and Complex Diseases Department of Nutrition Lipokin: diyabet ve karaciğer yağlanması gibi hastalıkları durdurabilecek hormonu keşfetti. BB203 Zeynel DALKILIÇ

9 Prof. Dr. M. Gazi YAŞARGİL (06.06.1925- )
Emekli, Yeditepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Beyin Cerrahisi Bölümü, h-index=42 Beyin ameliyatlarına mikroskobu sokmuş, anevrizmaya (damarda baloncuk oluşumu) karşı ilk müdahale tekniğini geliştiren isim olarak tıp tarihine geçmiştir. BB203 Zeynel DALKILIÇ

10 Prof. Dr. Bahri KARAÇAY (1964- )
Iowa Üniversitesi, Carver Tıp Fakültesi, Pediatri Bölümü, Çocuk Nörolojisi Kürsüsü, h-index= Araştırmaları sinir sisteminde doğumsal kusurlara neden olan iki teratojen; alkol (fetal alkol sendromu) ve konjenital lymphocytic choriomeningitis virüs (LCMV) enfeksiyonu üzerinde yoğunlaşıyor BB203 Zeynel DALKILIÇ

11 Prof. Dr. Aziz SANCAR (1946- ) aziz_sancar@med.unc.edu, h-index=97
North Carolina Üniversitesi, Chapel Hill Tıp Fakültesi, Sarah Graham Kenan Professor of Biochemistry and Biophysics Circadian clock (biyolojik ritim, günlük saat) Güneş ışığı, egzoz gazı ve sigara gibi başlıca çevresel karsinojenlerden oluşan DNA hasarının düzeltilmesi BB203 Zeynel DALKILIÇ

12 Interconnection between the Circadian Clock and DNA Excision Repair ( Nocturnal : gececi (fare, baykuş, yarasa) Diurnal : gündüzcü (insan) BB203 Zeynel DALKILIÇ

13 Bitkilerinin Sınıflandırılması
Carl von Linné (Carl Linnaeus) Bitkilerin sınıflandırılmasında kullanılan en yaygın sistem, sistematik bilimcisi tarafından geliştirilmiş olan botanik sınıflandırmadır. ( – ) BB203 Zeynel DALKILIÇ

14 Vücudumuzda Barınan Bakteriler
Siz mikropsunuz!☻ Vücudumuzda Barınan Bakteriler Soru: İnsanların taşıdığı bakterilerin miktarı ne kadardır? Yanıt: Popular Science, Ekim 2011 Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH)’nden İnsan Mikrobiyom Projesi koordinatörü Lita Proctor: “İnsanlar 1.5 kg ile 2.25 kg arasında bakteri taşırlar” diyor. Proctor ve ekibi bu proje kapsamında insan vücudunun içinde ve dışında ne kadar bakteri kolonisi bulunduğunu inceliyor. Kaynak: Cumhuriyet Bilim Teknoloji 07 Ekim 2011 Sayı:1282, s.16 BB203 Zeynel DALKILIÇ

15 Vücudumuzdaki bakteri hücreleri, normal insan hücrelerinden daha küçük olduğu için vücut kütlemizin yalnızca %1-2’sini oluşturur. Ayrıca vücuttan attığımız atığın (gayta) yaklaşık yarısı bakteridir. Vücudumuzda barınan bakteriler son günlere dek doğru dürüst sınıflandırılmamıştı. Temmuz ayında Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’nde yürütülen Göbek Deliği Biyoçeşitliliği (Belly Button Biodiversity) çalışması 95 gönüllünün göbek deliğinde 1,400 farklı bakteri türü buldu. Bunların 662’si daha önce tanımlanmamıştı. Kaynak: Cumhuriyet Bilim Teknoloji 07 Ekim 2011 Sayı:1282, s.16 BB203 Zeynel DALKILIÇ

16 BÖLÜM 1 BİYOMOLEKÜLLER VE HÜCRE
Element: C, O, H, N, Na, K, Ca, Mg, P, S, Cl Atom  Molekül  Moleküler yapı blokları  Hücre BB203 Zeynel DALKILIÇ

17 1.1.1. Kimyasal bağlar Atom çekirdeğinde: Proton (+): Elektron (-):
Nötron (yüksüz) kimyasal bağ oluşturamaz. - Güçlü (kovalent) bağ: ilişkili atomlar arasında elektronların paylaşılması - Zayıf (kovalent olmayan) bağ: elektronların bir atomdan diğerine geçirilmesi Kovalent > kez k.olmayan (Şekil 1.1) BB203 Zeynel DALKILIÇ

18 1.1.1.1. Güçlü (Kovalent) Bağlar
BB203 Zeynel DALKILIÇ

19 Üçlü kovalent bağ: 2 atom arasında 3 çift elektron paylaşılması.
Yaşayan sistemlerdeki H, C, N, P, O, S atomları en dış yörüngelerinde karakteristik sayıda elektrona sahiptir. Tekli kovalent bağ: 2 atom arasında 1 çift elektron paylaşılması. Atomlar eksen etrafında dönebilir. Çift kovalent bağ: 2 atom arasında 2 çift elektron paylaşılması. Atomlar eksen etrafında serbestçe dönemez. Üçlü kovalent bağ: 2 atom arasında 3 çift elektron paylaşılması. BB203 Zeynel DALKILIÇ

20 Elektronegatiflik: bir atomun elektron çekme gücü
Bir kovalent bağda atomlar aynı elektronegatifliğe sahipse bağlanan elektronlar eşit olarak paylaşılır. Eğer değilse: Kısmi yüklü kovalent bağ: O-H Dipole moment: iki kutupluluk (Şekil 1.2) BB203 Zeynel DALKILIÇ

21 Yaşam nedir? BB203 Zeynel DALKILIÇ

22 Benzer benzeri çeker, aynı aynıyı iter! ☺
Yüklü kovalent bağ, sürekli dipol oluşturdukları için biyolojide çok önemlidir. (Çekim yasası olabilir mi?☺) Atomlar başlangıçta dalgalanan elektrik yüklerinden dolayı zayıf bağlanma ilişkisi gösterirler. Aynı atomlar çok yaklaşırlarsa birbirlerini güçlü şekilde iterler. BB203 Zeynel DALKILIÇ

23 1.1.1.2. Zayıf (Kovalent Olmayan) Bağlar
Çözelti içindeki atomlar arasında sürekli olarak kurulur/kırılır. Kısa mesafeli ilişkilerdir. Hem makromolekülleri şekillendirmek için yeterince güçlü hem de çabucak bozulması için yeterince zayıftırlar. Proteinlerin, nükleik asitlerin, zarların şekillenmesinde ve sağlamlaştırılmasında rol oynarlar (Şekil 1.3) BB203 Zeynel DALKILIÇ

24 Kovalent olmayan bağlar 3 çeşittir: - iyonik - hidrojen
Yeterince yakın olan atomlar arasında kendiliğinden şekillenirler, enzimatik kataliz gerekmez. Kovalent olmayan bağlar 3 çeşittir: - iyonik - hidrojen - van der Waals kuvvetleri BB203 Zeynel DALKILIÇ

25 BB203 Zeynel DALKILIÇ

26 1.1.1.3. Suyun Önemi, Hidrofilik ve Hidrofobik Etkiler
Yaşam olayları sulu ortamda oluşur. Hücrenin ağırlığının %70’ini su oluşturur. Su molekülleri yüklü birimler, dipoller, halinde bulunur. H’in bulunduğu ucunda net + yük, O’in bulunduğu ucunda net – yük bulunur. Her su molekülünde 2 H atomu kovalent bağlarla O atomuna bağlanır. Polar bağlardır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

27 Su molekülleri birbirleri ile tetrahedral yapıda H bağları oluştururlar.
Komşu moleküllerin yüklü bölgeleri birbirine yaklaştığı zaman aralarında H bağları oluşur. Suyun H’leri H bağı vericisi (donor), O’in bağlanmamış diğer 2 elektronu H bağı alıcısı (acceptor) olarak rol oynar. Su molekülleri arasındaki H bağları, birçok bileşiğin suda çözünürlüğünü belirlediği için yaşam olaylarında çok önemlidir. BB203 Zeynel DALKILIÇ

28 Su molekülleri birçok başka molekülle de H bağı oluşturur.
Su moleküllerini komşuları ile H bağları sürekli olarak kurulur veya kırılır. Suyun sıcaklığı 100°C’ye doğru yükselince moleküllerin kinetik enerjisi H bağlarının enerjisinden daha yüksek hale geldiğinden moleküller arası ilişki bozulur ve gaz hali oluşur. Su molekülleri birçok başka molekülle de H bağı oluşturur. BB203 Zeynel DALKILIÇ

29 Hidrofilik: Su molekülleri ile H bağı kurarak suda çözünen, suyu seven moleküllerdir. Örn.: Şekerler, nükleik asitler, proteinler. Hidrofobik: iyon içermeyen, apolar, suda çözünmeyen, suyu sevmeyen moleküllerdir. Örn.: Hidrokarbonlar. Su ve benzen, su ve zeytinyağı vb. çalkalandığında birbirine karışmaz, ayrılır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

30 Mono, di, tri, tetra, penta, hekza, hepta, okta, nona, deca:
Çözünmek: Erimek: Buharlaşmak: Kaynamak: Mono, di, tri, tetra, penta, hekza, hepta, okta, nona, deca: BB203 Zeynel DALKILIÇ

31 1.1.2. Biyomoleküllerin ve Biyolojik Olayların Ortak Özellikleri
Karbonlu Bileşikler C atomları arasında oldukça dayanıklı C–C bağlarının kurulması ile zincir veya halka şeklinde büyük moleküller oluşur. C atomu diğer atomlarla 4 kovalent bağ oluşturur. Organik kimya, C kimyası BB203 Zeynel DALKILIÇ

32 BB203 Zeynel DALKILIÇ

33 C atomuna 4 farklı atom bağlandığı zaman asimetri oluşur.
Optik İzomerler C atomuna 4 farklı atom bağlandığı zaman asimetri oluşur. Asimetrik C (kiral C) atomu ile şekillenen bağlar, 3 boyutlu yapılarında 2 farklı şekilde düzenlenebilirler. Aynadaki görüntüsünü oluşturur. Optik izomerler veya stereoizomerler denir. BB203 Zeynel DALKILIÇ

34 Şekerlerde D, proteinlerde L izomerler çoğunluktadır.
Asimetrik molekül olan şekerlerde ve amino asitlerde en büyük numaralı kiral C atomuna bağlı OH- veya NH3+’ler sağda ise D (dekstro), solda ise L (levo) izomer olarak isimlendirilir. Şekerlerde D, proteinlerde L izomerler çoğunluktadır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

35 Tekrarlanan Kimyasal Gruplar Metil –CH3- Hidroksil –OH-
Karboksil –COOH Karbonil –C=O Fosfat –PO3-2 Amino –NH2 BB203 Zeynel DALKILIÇ

36 Seçici ve Geriye Dönüşlü Bağlar
Moleküller arası tanıma reaksiyonları ile gerçekleşir. Enzimin katalitik yeri yalnız kendi bileşeceği (substrat) için seçici olduğundan reaksiyon da seçicidir. Metabolitler proteinlere seçici bağlanarak zarlardan pasif veya aktif yolla geçerler. Hormonlar sadece kendi almacı (anten, receptor) ile birleşerek özel etkiler oluşturur. BB203 Zeynel DALKILIÇ

37 Antikora (bitkide) sadece özel bağlanma yerine sahip olan antijen (microorganizmadan) bağlanır.
BB203 Zeynel DALKILIÇ

38 Kan Hücreleri Erytrocyte: kırmızı Leucocyte: beyaz Lymphocyte: lenf, beyaz Lymphocytes: Doğal öldürücü hücreler (NK, natural killer cells), T cells B cells BB203 Zeynel DALKILIÇ

39 Memeli alyuvarı (eritrosit, kırmızı kan hücresi) neden çekirdeksizdir?
Hemoglobine daha fazla yer sağlayabilmesi için DNA içermediği için virüs saldırısına uğramaması için Geniş damarlar içerisinde daha hızlı akabilmesi için Damardaki tıkanmayı önlemesi için Kılcal kan damarından daha kolay geçebilmesi için BB203 Zeynel DALKILIÇ

40 1.1.3. Biyomoleküllerin Sınıflandırılması
Su İnorganik iyonlar Organik moleküller: - Küçük - Büyük BB203 Zeynel DALKILIÇ

41 Nükleotit  Nükleik asit Amino asit  Protein Şeker  Polisakkarit
Küçük organik molekül  Büyük organik molekül (mikro)  (makro) Nükleotit  Nükleik asit Amino asit  Protein Şeker  Polisakkarit Yağ asidi  Yağ BB203 Zeynel DALKILIÇ

42 BB203 Zeynel DALKILIÇ

43 Nükleotitler Nükleotit polimerlerini oluştururlar. Biyolojik bilgiyi depo ederler. Kimyasal enerjisi kısa süreli taşırlar. Aktif taşınmada ve çeşitli sinyal iletim yollarında işlev görürler. Koenzimlerin yapısına katılırlar. 5 C’lu şeker N’lu baz –PO3-2 BB203 Zeynel DALKILIÇ

44 BB203 Zeynel DALKILIÇ

45 Taşıdıkları bazdan dolayı Adenin nükleotidi
Asidik oldukları için Adenilik asit RNA: Ribonükleik asit DNA: Deoksiribonükleik asit Pürin grubu büyük bazlar: Adenin, Guanin Pirimidin grubu küçük bazlar: Timin, Sitozin, Urasil BB203 Zeynel DALKILIÇ

46 TM221 Zeynel DALKILIÇ

47 RNA tek, DNA çift nükleotit zincirinden yapılıdır.
Nükleotitler, kovalent 3’–5’ fosfodiester bağları ile bağlanarak DNA ve RNA’nın uzun, düz ve dallanmamış zincirlerini oluştururlar. RNA tek, DNA çift nükleotit zincirinden yapılıdır. mRNA (elçi), tRNA (taşıyıcı), rRNA (ribozomal), DNA’nın ilişkili bölgelerinden tek kopya ve asimetrik olarak sentezlenir. DNA, çift kopya ve kesintili olarak sentezlenir. BB203 Zeynel DALKILIÇ

48 TM221 Zeynel DALKILIÇ

49 Fosfat Grupları AMP, GMP, TMP, CMP: -monofosfat
ADP, GDP, TDP, CDP : -difosfat ATP, GTP, TTP, CTP : -trifosfat BB203 Zeynel DALKILIÇ

50 BB203 Zeynel DALKILIÇ

51 Nükleotit Dili DNA  DNA (eşleşme için)
DNA  mRNA (protein sentezi için) Genetik kod: DNA ve mRNA’daki kod kelimeleri ile proteinlerdeki amino asitler arasındaki ilişki. Nükleotit: 4 Kod: 3’lü nükleotit Kod Kelimesi: 64 (=43) Amino asit: 20 BB203 Zeynel DALKILIÇ

52 Arasınav 11.11.2014 Salı 13:30 C1-102 ADÜ ZF 08.04.2017
TM221 Zeynel DALKILIÇ