Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

11.12.20151 BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15 Doç. Dr. Zeynel DALKILIÇ 0-533-5158159,

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "11.12.20151 BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15 Doç. Dr. Zeynel DALKILIÇ 0-533-5158159,"— Sunum transkripti:

1 BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15 Doç. Dr. Zeynel DALKILIÇ , BB203 Zeynel DALKILIÇ

2 BB203 Zeynel DALKILIÇ2 Cumhuriyet Bilim Teknoloji 02 Ekim 2015 Cuma Sayı:1489 s.15

3 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 DALKILIÇ3 thrombocyte-leukocyte-image

4 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

5 Epigenetik Epi- : üst Genetik : kalıtım bilimi BB203 Zeynel DALKILIÇ

6 Genetik 5’-…GAG…-3’glutamik asit (glu) normal hemoglobin 5’-…GAA…-3’glutamik asit (glu) normal hemoglobin 5’-…GTG…-3’valin (val) hasta-orak hücre BB203 Zeynel DALKILIÇ

7 BB203 Zeynel DALKILIÇ7 İkinci baz UCAG Birinci baz U UUU (Phe/F) Fenilalanin UUC (Phe/F) FenilalaninFenilalanin UCU (Ser/S) Serin UCC (Ser/S) SerinSerin UAU (Tyr/Y) Tirozin UAC (Tyr/Y) TirozinTirozin UGU (Cys/C) Sistein UGC (Cys/C) SisteinSistein UUA (Leu/L) LösinLösinUCA (Ser/S) SerinUAA Okra (Dur)UGA Opal (Dur) UUG (Leu/L) LösinUCG (Ser/S) SerinUAG Amber (Dur)UGG (Trp/W) TriptofanTriptofan C CUU (Leu/L) Lösin CUC (Leu/L) Lösin CCU (Pro/P) Prolin CCC (Pro/P) ProlinProlin CAU (His/H) Histidin CAC (His/H) HistidinHistidin CGU (Arg/R) Arginin CGC (Arg/R) ArgininArginin CUA (Leu/L) Lösin CUG (Leu/L) Lösin CCA (Pro/P) Prolin CCG (Pro/P) Prolin CAA (Gln/Q) GlutaminCAG (Gln/Q) GlutaminGlutamin CGA (Arg/R) Arginin CGG (Arg/R) Arginin A AUU (Ile/I) İzolösin AUC (Ile/I) İzolösinİzolösin ACU (Thr/T) Treonin ACC (Thr/T) TreoninTreonin AAU (Asn/N) Asparagin AAC (Asn/N) AsparaginAsparagin AGU (Ser/S) Serin AGC (Ser/S) Serin AUA (Ile/I) İzolösinACA (Thr/T) TreoninAAA (Lys/K) LizinLizinAGA (Arg/R) Arginin AUG (Met/M) Metiyonin, Başla [2]Metiyonin [2] ACG (Thr/T) TreoninAAG (Lys/K) LizinAGG (Arg/R) Arginin G GUU (Val/V) Valin GUC (Val/V) ValinValin GCU (Ala/A) Alanin GCC (Ala/A) AlaninAlanin GAU (Asp/D) Aspartik asit GAC (Asp/D) Aspartik asitAspartik asit GGU (Gly/G) Glisin GGC (Gly/G) GlicinGlisin GUA (Val/V) Valin GUG (Val/V) Valin GCA (Ala/A) Alanin GCG (Ala/A) Alanin GAA (Glu/E) Glutamik asit GAG (Glu/E) Glutamik asitGlutamik asit GGA (Gly/G) Glisin GGG (Gly/G) Glisin mRNA'nın doğrultusu: 5' → 3'

8 Epigenetik-genler üstü genetik “DNA’nın yapısında veya diziliminde herhangi bir değişiklik olmaksızın DNA’da kodlu olan genetik bilginin açığa çıkmasında meydana gelen değişikliklerdir.” BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2010

9 Epigenetik Beyin hücresini karaciğer hücresinden ayıran nedir? Çalışan Susturulmuş BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2010

10 Senfoni orkestrası Beethoven-Marcia Alla Turka Beethoven-Marcia Alla Turka “Seslendirilen eserin notası bütün müzisyenlerin önünde olmasına rağmen her müzisyen eserin sadece belli bölümlerinde çalar ve diğer kısımlarında sessiz kalır.” BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2010

11 Epigenetik “Embriyonun gelişimi sırasında başın vücudun bir ucunda, ayakların diğer ucunda, gövdenin de baş ile bacaklar arasında olmasını sağlayan genler çalışırken, …” Ergenlikte çalışan genler! Yoksa…!        BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2010

12 Epigenetik Genetik materyal hücre çekirdeğinde çok sıkı şekilde paketlenmiştir (2 m). DNA Histon Kromatin Transkripsiyon faktörleri (protein) Genin çalışabilmesi için kromatinin açılması gerekir! BB203 Zeynel DALKILIÇ

13 Epigenetik Yetişkin deri hücresine sadece 4 gen aktarılarak bu hücrenin kök hücreye dönüşmesi başarılmıştır. Kök hücre nedir? BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2010

14 Shinya YAMANAKA Nobel Fizyoloji/Tıp 2012 (1962 Osaka, Japonya–…53 yaş) BB203 Zeynel DALKILIÇ

15 Sir John B. GURDON Nobel Fizyoloji/Tıp 2012 (1933, Dippenhall, Birleşik Krallık–…82 yaş) BB203 Zeynel DALKILIÇ

16 Nobel Fizyoloji/Tıp 2012 Prize motivation: "for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent" Field: Genetics Prize share: ½ BB203 Zeynel DALKILIÇ

17 Ne yiyorsanız o musunuz? Annenin yedikleri çocuğunun genlerinin çalışmasını etkiler mi? Ödev BB203 Zeynel DALKILIÇ

18 Ödev Eğer yenilenler/yaşanılan çevre ile genlerin çalışması etkilenebiliyorsa, neler yapılabilir? 1.İkizlerden birisi kısa, diğeri uzun boylu 2.Hastalık (bağışıklık) ortaya çıkması / süresi 3.Zayıflık / şişmanlık 4.Sinirsel / duygusal tepki 5.Saç dökülmesinin zamanlaması 6.Yaşlılık (Alzheimer) / yaşam süresi BB203 Zeynel DALKILIÇ

19 Nutrigenetik Her insana özel beslenme / hareket sistemi BB203 Zeynel DALKILIÇ19

20 Johann Gregor Mendel ( , 61 yaş) Pisum sativum 2n=2x=14, n=x=7 Çiçek rengi (MOR-beyaz) Çiçek pozisyonu (YANDA-tepede) Tohum rengi (SARI-yeşil) Tohum şekli (YUVARLAK-buruşuk) Dış kabuğun şekli (DÜZ-kırışık) Dış kabuk rengi (YEŞİL-sarı) Bitki uzunluğu (UZUN-kısa) s.23 BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2012

21 Hugo de VriesCarl Erich CorrensErich von Tschermak ( , 87 yaş)( , 69 yaş)( ) “pangene” 1889 BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay _1905_-_tafl._124._-_Erich_Tschermak.jpg/150px-Acta_Horti_berg._-_1905_- _tafl._124._-_Erich_Tschermak.jpg

22 Terimler Lokus: Özelliğin kromozom üzerindeki yeri Gen: Özelliği kontrol eden DNA parçası A Allel: Özelliğin değişik halleri, A, a, I A, I a, A A : dominant, a : resesif, I A, I a : intermediyer2n=2x=2 (baskın)(çekinik) (orta dereceli) BB203 Zeynel DALKILIÇ A a

23 Terimler Lokus: Özelliğin kromozom üzerindeki yeri Gen: Özelliği kontrol eden DNA parçası Z Allel: Özelliğin değişik halleri, Z, z, I Z, I z, Z Z : dominant, z : resesif, I Z, I z : intermediyer2n=3x=3 (baskın)(çekinik)(orta dereceli) BB203 Zeynel DALKILIÇ Z z z

24 İlk kez “gen” kelimesini kim kullanmıştır? Om arvelighed i samfund og i rene linier, 1903 Wilhelm Ludwig Johannsen ( , 70 yaş) BB203 Zeynel DALKILIÇ

25 İlk kez “genetik” kelimesini kim kullanmıştır? The Third International Conference on Plant Hybridization in London in 1906 William Henry Bateson ( , 65 yaş) BB203 Zeynel DALKILIÇ

26 BB203 Zeynel DALKILIÇ

27 Maurice WilkinsRosalind Franklin 1953 King’s College, England Rosalind Franklin-Life in Discovery BB203 Zeynel DALKILIÇ , 38 yaş , 88 yaş A/9LvKNWBrUyk/s1600/franklin-typebphoto.jpgA/9LvKNWBrUyk/s1600/franklin-typebphoto.jpg - Foto No: 51, 1953

28 James Watson Francis Crick 1953 Cambridge University, England BB203 Zeynel DALKILIÇ , 88 yaş

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

30 BÖLÜM 1 BİYOMOLEKÜLLER VE HÜCRE 1.1. Biyomoleküller Element: C, O, H, N, Na, K, Ca, Mg, P, S, Cl Atom  Molekül  Moleküler yapı blokları  Hücre BB203 Zeynel DALKILIÇ

31 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

32 BB203 Zeynel DALKILIÇ Güçlü (Kovalent) Bağlar

33 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

34 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

35 Yaşam nedir? BB203 Zeynel DALKILIÇ

36 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

37 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

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

39 BB203 Zeynel DALKILIÇ39

40 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

41 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

42 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

43 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

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

45 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

46 BB203 Zeynel DALKILIÇ46

47 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

48 Asimetrik molekül olan şekerlerde ve amino asitlerde en büyük numaralı kiral C atomuna bağlı OH - veya NH 3 + ’ler sağda ise D (dekstro), solda ise L (levo) izomer olarak isimlendirilir. Şekerlerde D, proteinlerde L izomerler çoğunluktadır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

49 Tekrarlanan Kimyasal Gruplar Metil –CH 3 - Hidroksil –OH - Karboksil –COOH Karbonil –C=O Fosfat –PO 3 -2, –PO 4 -3 Amino –NH 2 -, –NH 3, –NH 4 +, BB203 Zeynel DALKILIÇ

50 Hormonlar sadece kendi almacı (anten, receptor) ile birleşerek özel etkiler oluşturur. Antikora (canlı, konukçu) sadece özel bağlanma yerine sahip olan antijen (mikroorganizmadan) bağlanır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

51 BB203 Zeynel DALKILIÇ

52 Zeki Levent KIRCA (1948 Samsun-2015 İstanbul) 67 yaş https://tr.wikipedia.org/wiki/Levent_K%C4%B1rca

53 Nobel Prize in Chemistry 2015 Tomas Lindahl Paul Modrich Aziz Sancar “for mechanistic studies of DNA repair”

54 DNA zararı / bozulması A, T, C, G Cancer - kanser Ageing – yaşlanma DNA disintegrates over time! – DNA zamanla bozulur! And also in our living cells! – Ve bizim yaşayan hücrelerimiz de!

55 Tomas Lindahl Francis Crick Institute and Clare Hall Laboratory, Hertfordshire, UK Problem: DNA bozulması  Kendiliğinden oluşan kimyasal işlemler DNA’yı yavaşça kırabilir C – G normal C  U normal değil 200 kez / yaşayan hücre / gün Çözüm: Baz Kesip Çıkarma Tamiri U’yu tanır, döndürür, C ile tekrar düzeltir

56 Paul Modrich Howard Hughes Medical Institute and Duke University School of Medicine, Durham, NC, USA Problem: DNA bozulma / mutasyon / yanlış baz çifti / uygunsuzluk  DNA kopyalanması sırasında 1 hücre  2 yavru hücre 1 / hücre bölünmesi T – A normal T  A normal değil Çözüm: Yanlış baz çifti Tamiri A’yı tanır, döndürür, T ile tekrar düzeltir

57 Aziz Sancar University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA Problem: DNA bozulması / UV-radyasyonu  T—T normal değil kimyasal olarak bağlı T’ler T-T normal fosfodiester bağı ile| Çözüm: Nükleotid Kesip Çıkarma Tamiri Kimyasal olarak bağlı T’leri tanır,UV ile uyarılan hasarlı DNA’yı her iki ucundan da ayırır, zararlanmış DNA’yı kesip uzaklaştırır, yeni DNA sarmalını sentezler Sigara / zehirli duman tarafından oluşturulan bileşikler

58 Prof. Dr. Aziz SANCAR (1946- ) 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

59 DNA’nın Hasarı ve Onarımı TM221 Zeynel DALKILIÇ Yıldırım ve ark. 2007

60 DNA Moleküllerindeki Değişmeler 1.Diğer zincirdeki karşılığı ile H bağı bağı yapamayan hatalı bir baz 2.Eksik bazlar 3.Farklı bazlar 4.Tek ve çift zincir kırıkları 5.Çapraz bağlanma (cross-linking) TM221 Zeynel DALKILIÇ

61 BB408 Zeynel DALKILIÇ61

62 BB408 Zeynel DALKILIÇ62

63 Timin Dimeri Tamiratının Biyokimyasal Mekanizması Fotoreaktivasyon Eksisyon Tamiri TM221 Zeynel DALKILIÇ

64 BB408 Zeynel DALKILIÇ64

65 BB408 Zeynel DALKILIÇ65

66 BB408 Zeynel DALKILIÇ66

67 TM221 Zeynel DALKILIÇ

68 Biyomoleküllerin Sınıflandırılması Su İnorganik iyonlar Organik moleküller: - Küçük - Büyük BB203 Zeynel DALKILIÇ

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

70 BB203 Zeynel DALKILIÇ70

71 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 –PO 3 -2 BB203 Zeynel DALKILIÇ

72 BB203 Zeynel DALKILIÇ72

73 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

74 BB203 Zeynel DALKILIÇ74

75 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

76 BB203 Zeynel DALKILIÇ76

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

78 BB203 Zeynel DALKILIÇ78

79 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 (=4 3 ) Amino asit: 20 BB203 Zeynel DALKILIÇ

80 BB203 Zeynel DALKILIÇ

81 ’  3’ 5’ PO - 4 3’ OH \/ 5C - T = A - C5 ∕\ | (fosfodiester) | (fosfodiester) \/ 5C - C ≡ G - C5 ∕\ | (fosfodiester) | (fosfodiester) \/ 5C - G ≡ C - C5 ∕\ 3’ OH PO - 4 5’ ‖ BB203 Zeynel DALKILIÇ

82 Siz mikropsunuz!☻ 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 Vücudumuzda insan hücresinden daha çok bakteri mi var?

83 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

84 Amino Asitler Küçük organik moleküllerdir. Görevleri: - Proteinleri oluştururlar. - Moleküler tanıma - Amino asit dili BB203 Zeynel DALKILIÇ

85 Yan zincirlerin sudaki çözünürlüğüne göre Hidrofobik amino asitler: alanin, valin, lösin, izolösin, metiyonin, fenilalanin, tirozin, triptofan Hidrofilik amino asitler: arjinin, lizin, aspartik asit, glutamik asit, histidin, serin, treonin, asparajin, glutamin Özel amino asitler: sistein, prolin, glisin BB203 Zeynel DALKILIÇ85

86 Amino asit sırası: 20 amino asidin polipeptit içinde yer alması Peptit bağı Birincil (primer) yapı Amino asit kalıntısı: peptit yapısında yer alan amino asitler Oligopeptit: 10 amino aside kadar Polipeptit: >10 amino asit BB203 Zeynel DALKILIÇ

87 BB203 Zeynel DALKILIÇ87

88 İkincil (sekonder) yapı: proteinlerde H bağları ile oluşan katlanmalar. α-heliks, β-pilili, β- keratin (ipek) Üçüncül (tersiyer) yapı: spiral katlanan veya katlanmayan polipeptitler kendi üzerlerine her bir protein için oldukça özel şekilde katlanması Dördüncül (kuaterner) yapı: bağımsız olarak 1., 2. ve 3. dereceli katlanmalara sahip birden fazla polipeptidin bir araya gelmesi BB203 Zeynel DALKILIÇ

89 BB203 Zeynel DALKILIÇ89

90 Karbonhidratlar -Yapı (riboz, deoksiriboz) -Destek (selüloz, hemiselüloz, peptidoglikan) -Enerji değişiminde iş görürler. (CH 2 O) n ’den oluşur. Oz’lar denir. Monosakkaritler: trioz, pentoz, hekzoz Yapısında hidroksil (-OH), aldehit (H-C=O), keton (=C=O) grubu bulunur. BB203 Zeynel DALKILIÇ

91 BB203 Zeynel DALKILIÇ91

92 Hekzozlar: Glukoz, galaktoz, mannoz, fruktoz BB203 Zeynel DALKILIÇ

93 L-fukoz dışında biyolojik sistemlerde bulunan şekerler genel olarak D-formundadır. 1. ve 2. C’lardaki -OH grupları α-formda birbirine yakın, β-formda uzak konumdadır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

94 Polisakkaritler (C 6 H 10 O 5 ) n formundadır. Oligosakkaritler: 10’a kadar monosakkaridin birleşmesi ile oluşur. En önemlileri disakkaritlerdir. Maltoz: glikoz + glikoz Sukroz: glikoz + fruktoz Laktoz: glikoz + galaktoz BB203 Zeynel DALKILIÇ

95 Yapısal polisakkaritler Selüloz: 8000 glikoz birbirine 1  4 β-glikozidik bağlarla bağlıdır. Kitin: β-glikozidik bağlarla bağlı N- asetilglukozaminler bulunur. Depo polisakkaritler Nişasta: bitki hücrelerinde Glikojen: hayvan hücrelerinde Glikozun α-glikozidik bağlarla bağlanması ile oluşur. BB203 Zeynel DALKILIÇ

96 Yağ Asitleri (Lipitler) 1. Yapısal 2. Depo a) Gliserofosfolipitler (fosfogliseritler): yağ asitlerin gliserol esterleridir. Hücrenin tüm zarlı yapılarını şekillendirirler. b) Sfingolipitler: miyelin kılıfın yapısına katılarak sinirsel uyarının aksonlardan kaybolmaması için izolasyon sağlarlar. BB203 Zeynel DALKILIÇ

97 Yapısal Lipitler a) Gliserofosfolipitler (fosfogliseritler): yağ asitlerin gliserol esterleridir. Hücrenin tüm zarlı yapılarını şekillendirirler. b) Sfingolipitler: miyelin kılıfın yapısına katılarak sinirsel uyarının aksonlardan kaybolmaması için izolasyon sağlarlar. BB203 Zeynel DALKILIÇ

98 Yapısal Lipitler c) Nötral glikolipitler ve gangliyositler bir veya daha fazla şeker monomeri içerir. Bazı hormonların ve toksinlerin reseptörlerini (almaç) oluştururlar. d) Ökosanoitler (prostaglandinler, tromboksanlar, lökotrienler): oluşturuldukları yerde hormon benzeri etki yaparlar. Üremede; yaralanma veya hastalıkla ilişkili ağrı, ateş ve iltihaplanmada; kan basıncının düzenlenmesinde ve kanamanın durdurulmasında etkilidirler. BB203 Zeynel DALKILIÇ

99 Yapısal Lipitler e) Steroller: yapılarına katıldıkları zarları sağlamlaştırırlar. Steroid hormonların öncüllerini oluştururlar. BB203 Zeynel DALKILIÇ

100 Depo Lipitler Yağ asitlerinin (3 molekül) alkol gliserolle yaptığı esterlerdir. Uzun süreli besin depoları olarak hizmet ederler. Triaçilgliserol molekülleri hücrede damlalar şeklinde depo edilirler. Parçalandıkları zaman glikozdan 6 kez daha fazla kullanılabilir enerji oluştururlar. BB203 Zeynel DALKILIÇ

101 Yağ asidinde bulunan bölgeler 1. Karboksil (COOH) grubu asit gibi davranır. Çözelti içinde iyonize (-COO) olur. Bu yüklü grup hidrofiliktir. Kimyasal olarak reaksiyona girer. Diğer moleküllere kovalent bağlarla bağlanır. 2. Uzun ve dallanmamış hidrokarbon zinciridir. Yüksüzdür. Hidrofobiktir. Kimyasal olarak reaksiyona girmez. BB203 Zeynel DALKILIÇ

102 RCOOH yağ asitlerinin genel formülüdür. En yaygın uzunluk C 16 -C 18 ’dir. Çoğunluğunda düzdür. Bazılarında dallanmıştır. Zincirin C atomları arasında bir veya daha fazla çift bağ bulunduğunda yağ asidi doymamıştır. Erime noktalarına göre doymuş yağ asitleri oda sıcaklığında (25ºC) mum gibi, doymamış yağ asitleri akışkandır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

103 BB203 Zeynel DALKILIÇ103

104 Hücre Prokaryot: hücre zarı bulunmayan. Bakteriler, mavi-yeşil algler Ökaryot: hücre zarı bulunan. Mantar, bitki, hayvan. BB203 Zeynel DALKILIÇ

105 Organeller Hücre duvarı (çeperi) Hücre zarı Ribozomlar Endoplazmik retikulum Golgi sahası (cihazı) Lizozomlar, mikroyapılar Mitokondriler Kloroplastlar Çekirdek (nukleus) BB203 Zeynel DALKILIÇ

106 BÖLÜM 2 NÜKLEİK ASİTLER Giriş BB203 Zeynel DALKILIÇ

107 DNA’nın Keşif Yolu 1928 – Frederick Griffith ( )– zatürre – Streptococcus pneumoniae 1944 – Oswald Avery ( ) 1950 – Alexander Todd ( ) Nobel Kimya(1957) 1950 – Erwin Chargaff ( ) 1950 – Linus Pauling ( ), Nobel Kimya(1954), Barış(1962) 1950 – Maurice Wilkins ( ), Nobel Fizyoloji/Tıp(1962) 1950 – Rosalind Franklin ( ) s BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2012

108 DNA’nın Keşfi 1940’a kadar genetik materyalin ne olduğu düşünülüyordu? Amino asit  Protein ? Büyük ve karmaşık Nükleik asit  DNA ☺ Küçük ve basit BB203 Zeynel DALKILIÇ

109 Friedrich Miescher ( , 51 yaş) 1868 – Sargı bezleri üzerindeki lökositlerin (beyaz kan hücreleri) çekirdeğinden nüklein isimli fosfor içeren maddeyi elde etmiştir. Nükleninin günümüzde bilinen şekliyle asidik DNA ve bazik protein yapısında olan bölümlerden oluştuğunu bulmuştur. Benzer asidik maddeyi somon balığı sperm hücrelerinde de bulmuştur. Miescher, F Ueber die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen. Medicinisch-chemische Untersuchungen 4: 441– 460. BB203 Zeynel DALKILIÇ

110 Frederick Griffith ( , 62 yaş) 1928 – Griffith Deneyi Pneumococcus (Streptococcus pneumoniae) bacteriaStreptococcus pneumoniae Griffith F The significance of pneumococcal types. J Hygiene. 27(2): 113–59.The significance of pneumococcal types Griffiths experiment.wmv.avi BB203 Zeynel DALKILIÇ Yıldırım ve ark. 2007

111 Griffith Deneyi BB203 Zeynel DALKILIÇ Yıldırım ve ark. 2007

112 BB203 Zeynel DALKILIÇ112 Klug and Cummings 1994

113 Oswald T. AveryColin M. MacLeodMaclyn McCarty ( , 78 yaş)( , 63 yaş)( , 94 yaş) Avery, O.T., MacLeod, C.M., McCarty, M Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus type III. J. Exp. Med. 79:137– 158. BB203 Zeynel DALKILIÇ

114 BB203 Zeynel DALKILIÇ114 Klug and Cummings 1994

115 BB203 Zeynel DALKILIÇ

116 BB203 Zeynel DALKILIÇ116 Klug and Cummings 1994 Hershey and Chase Experiment

117 Erwin Chargaff ( , 97 yaş) Farklı organizmalarda DNA’yı oluşturan bazlar arasında her zaman aynı oranın geçerli olduğunu buldu. Chargaff oranı: A sayısı T sayısına, G sayısı C sayısına eşittir. BB203 Zeynel DALKILIÇ

118 BB203 Zeynel DALKILIÇ118 Organism %A%G%C%TA/TG/C%GC%AT φX Maize Octopus Chicken Rat Human Grasshopper Sea Urchin Wheat Yeast E. coli

119 Chargaff Kuralları İkili sarmaldaki DNA molekülünde: 1. %A = %T, %G = %C 2. (A+G) = (T+C) 3. %(A+T) ≠ %(G+C) Chargaff E Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation. Experientia 6(6): BB203 Zeynel DALKILIÇ

120 DNA’nın Fiziksel ve Kimyasal Yapısı Nükleotitler BB203 Zeynel DALKILIÇ

121 BB203 Zeynel DALKILIÇ121

122 Linus Pauling California Technology Institute (Caltec) 1953 X-ışını kristalografisi, Protein, Alfa sarmal (α- helix), 3’lü Nobel Prize in Chemistry 1954 Nobel Peace Prize 1962 BB203 Zeynel DALKILIÇ files/2011/10/ EF97FDC3.jpg , 93 yaş

123 BB203 Zeynel DALKILIÇ123 Nobel Ödül Töreni 1962 From left to right: Prof. Maurice Wilkins (Physiology & Medicine), Dr. Max Perutz (Chemistry), Francis Crick (Physiology & Medicine), John Steinbeck (Literature), James Watson (Physiology & Medicine), Dr. John Kendrew, (Chemistry).

124 Angstrom (Å) = 1× metre 34 Å – DNA’nın tam bir sarmal dönüşü 3.4 – Birbirini izleyen iki baz arasındaki mesafe 10 baz/dönüş s.38 BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay 2012

125 km1000 m hm 100 m dkm 10 m m 1 m dm 0.1 m cm 0.01 m mm m μm m (1×10 -6 ) nm m (1×10 -9 ) Å m (1× ) pm m (1× ) BB203 Zeynel DALKILIÇ

126 BB203 Zeynel DALKILIÇ126 d7bc6dc_LARGE.png

127 Baz Eşleşmesi ve Çift Sarmal 2.4. DNA Replikasyonunun (Eşleşmesinin) Özelliği BB203 Zeynel DALKILIÇ

128 Matthew Stanley MeselsonFranklin William Stahl (1930-, 85 yaş)(1929-, 86 yaş) 1957 Meselson and Stahl Experiment.mp4.avi Meselson-Stahl Experiment.avi issue/matthew-meselson.html BB203 Zeynel DALKILIÇ _stahloffice.jpg

129 BB203 Zeynel DALKILIÇ129 Klug and Cummings 1994

130 Farklı Organizmalarda DNA Molekülünün Büyüklüğü Genom: organizmanın sahip olduğu tüm DNA Diploid: organizmanın 2 gen seti Haploid: organizmanın 1 gen seti C-değeri: haploid organizmadaki toplam DNA BB203 Zeynel DALKILIÇ

131 Kromozom, Genome, Gen Sayıları Canlı (Latince)2nGenom (bç)Gen Haploid C-değeri AIDS (HIV) 1 ssRNA) 9.0×10 3 ? Influenza (grip) (Haemophilus influenzae) 11.8×10 6 1,738 Koli basili (Escherichia coli) 14.2×10 6 4,377 Maya (Saccharomyces cerevisiae)321.3×10 7 ? Nematod (Caenorhabditis elegans)129.7×10 7 ? Yabani tere (Arabidopsis thaliana) 101.3× ,000 Meyve sineği (Drosophila melanogaster) 81.4× ,000 Üzüm (Vitis vinifera)384.8× ,434 Tavuk (Gallus gallus) 781.2× ,736 Zeytin (Olea europaea) 462.2×10 9 ? İnsan (Homo sapiens) 463.3× ,333 Mısır (Zea mays)204.5×10 9 ? Salamander (Amphiuma means)289.0×10 10 ? BB203 Zeynel DALKILIÇ Yıldırım ve ark

132 BB203 Zeynel DALKILIÇ132 Pertea, M., Salzberg, S.L Between a chicken and a grape: estimating the number of human genes. Genome Biology 11:206. İnsanda yaklaşık kaç gen bulunur?

133 İlk baz dizilimi çıkartılan organizmalar 1977 – DNA 1995 – Haemophilus influenzae, bakteri gram – Saccharomyces cerevisiae, maya 1998 – Caenorhabditis elegans, nematod BB203 Zeynel DALKILIÇ

134 Şimdiye kadar kimlerin genom haritası çıkartılmıştır? J. Craig Venter (1946-, 69 yaş) (Kafkasyalı erkek 7.5-kat) James D. Watson (1928-, 87 yaş) (Kafkasyalı erkek 7.4-kat) Han Çinli (YH 36-kat) Yoruban (Nijeryalı 30-kat) Lösemi hastası kadın (33- ve 14-kat tümör ve normal doku) Seong-Jin Kim (Koreli 29-kat) Steve Jobs ( , 56 yaş) ($100,000) … Haziran 2012 itibari ile 69 insanın genomu çıkartılmıştır. BB203 Zeynel DALKILIÇ

135 Ödev ’e Kasım 2015’e kadar kaç organizmanın genom haritası çıkartılmıştır? BB203 Zeynel DALKILIÇ

136 Sizce bir insanın genom haritasını çıkartmak kaça mâl olur? BB203 Zeynel DALKILIÇ

137 US$100,000 by 2009, US$1,000 by 2014 BB203 Zeynel DALKILIÇ https://en.wikipedia.org/wiki/Personal_genomics

138 Genetik Kod DNA  RNA  protein Santral Dogma 1958 – Symp. Soc. Exp. Biol. XII, – Crick F Central dogma of molecular biology. Nature 227(5258): Central dogma of molecular biology. The Central Dogma of Biology.avi Animation The Central Dogma.avi BB203 Zeynel DALKILIÇ

139 Kodon: mRNA üzerinde her biri bir amino asidi temsil eden üçlü nükleotid dizilimi Antikodon: tRNA’da bulunan ve mRNA’daki bir kodonun tamamlayıcısı olan üçlü baz dizisi (AUG-metiyonin) Çift iplikli DNA’nın sadece biri protein kodladığından genetik kod, baz çifti yerine baz dizilimi olarak yazılmaktadır. s.67 BB203 Zeynel DALKILIÇ Yıldırım ve ark. 2007

140 DNA’daki Özel Baz Dizileri Tersine Çevrilmiş Tekrar ve Ayna Tekrar Dizilimleri BB203 Zeynel DALKILIÇ

141 BB203 Zeynel DALKILIÇ141

142 DNA’nın Farklı Sarmal Formları Z-DNA, B-DNA, A-DNA BB203 Zeynel DALKILIÇ

143 Halkasal ve Süper Kıvrımlı DNA BB203 Zeynel DALKILIÇ

144 Özel Süper Kıvrım Tipleri BB203 Zeynel DALKILIÇ

145 Histonlar ve Nükleozomlar BB203 Zeynel DALKILIÇ

146 tRNA BB203 Zeynel DALKILIÇ

147 Nobel Tıp veya Fizyoloji Har Gobind Khorana– kodon -antikodon Marshall Warren Nirenberg– kodon-antikodon Robert Holley– taşıyıcı RNA yapısı s.43 BB203 Zeynel DALKILIÇ Karaçay , 89 yaş , 83 yaş , 71 yaş

148 Arasınav Salı 13:30 C1-101 ADÜ ZF Çoktan seçmeli 5 seçenekli <50 soru dakika Sınava katılacak: 51 Toplam puan: Ort.: BB203 Zeynel DALKILIÇ148


"11.12.20151 BB203 MOLEKÜLER BİYOLOJİ 2 teorik Salı 13:30-15:15 Doç. Dr. Zeynel DALKILIÇ 0-533-5158159," indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları