Nükleik asitler Yard. Doç. Dr. Ahmet ÇIĞLI

Nükleik asit nedir ? Nükleik asitler kalıtsal bilgiyi taşıyan ve kullanılmasını sağlayan makromoleküllerdir. Bu bilgiyi protein sentezine de aktarırlar.

Nükleik asitlerin yapısını oluşturan üniteler şunlardır Pentoz şekerler, pürin ve pirimidin bazları Pirimidinler: Sitozil (C), urasil (U), timin (T). Pürinler: Adenin (A), guanin (G) fosfat grubu, Nükleozitler (Adenozin, guanozin, sitidin, uridin, timidin), Nükleotidler ve polinükleotidlerdir. Az rastlananları ise ksantin, hipoksantin, ve ürik asittir.

Nükleik asit yapısındaki bazlar Pirimidinler Sitozin (DNA, RNA) Urasil (RNA) Timine (DNA)

Nükleik asit yapısındaki bazlar Pürinler Adenin (DNA, RNA) Guanin (DNA, RNA)

. hipoksantin ksantin ürik asit Nükleik asitlerin yapısını oluşturan ünitelerden azgörülenler şunlardır: hipoksantin ksantin ürik asit

Nükleotidlerin genel yapısı

Nükleik asit yapısı Nükleik asitler nükleotidlerin polimerize olmasıyla meydana gelir. Molekülün ana omurgası şeker ve fosfat ünitelerinin fosfodiester bağıyla birbirlerine bağlanması sonucu oluşur. Bazlar ise iki omurgayı bir arada tutar.

iki farklı çeşidi bulunmaktadır: Nükleik asitlerin iki farklı çeşidi bulunmaktadır: 1. Dezoksiribonükleik asitler (DNA) ve 2. Ribonükleik asitler (RNA).

DNA ve RNA’nın görevi nedir? RNA ise DNA tarafından taşınan genetik bilginin kullanılmasını sağlar. RNA çekirdekte sentezlenir ve sitoplazmaya aktarılır. Genetik bilgiyi taşıyan DNA’dır. İnsan hücresi çekirdeğinde bulunan DNA bir miktar da mitokondride bulunur.

DNA (çift sarmallı) Minor yiv Major yiv A-DNA A-RNA Lecture 20. Structure of Nucleic Acids 11 DNA (çift sarmallı) A-DNA A-RNA Minor yiv Major yiv

Polinükleotidler nelerdir? Nükleotid monomerleri fosfodiester bağlarıyla düzenli olarak birbirine bağlanarak zincir şeklinde polinükleotidleri oluştururlar. DNA ise çift zincir salmalı şeklinede sentezlenir.

DNA yapısı Heliks şeklinde olan yapının kimyasal moleküler yapısı sarımsı renkte, DNA’yı oluşturan her bir primer yapı renkli yuvarlak kürecikler şeklinde yanda gösterilmiştir. Şekilde gösterilen DNA’nın bir parçasıdır, DNA molekülü çok daha büyüktür.

Nükleotidlerin fonksiyonları Nükleik asitlerin yapısına girerler. Enerji taşınmasında görevleri vardır ve hücrede kimyasal enerji taşırlar. Hücrede adenozin trifosfat (ATP) ve diğer UTP, CTP, GTP nükleozid tri fosfatların hidrolizi ile enerji oluşur. Ayrıca pek çok enzim kofaktörünün bileşenidir. Bazı nükleotidler hücre dışındaki reseptörlerin algıladıkları uyarıları hücre içindeki ikincil haberciye iletilir ve hücre içinde iletişim sağlanır. İkincil haberci genellikle bir nükleotiddir.

RNA yapısı Transfer RNA (tRNA): En küçük RNA molekülleridir. Sitoplazma, nükleus ve mitokondride yer alır. Aminoasitleri protein sentez yerine taşırlar. Haberci RNA (Messanger RNA, mRNA): Hücre çekirdeğinde yapılır. Protein yapısı için şifre haberi taşır. Ribozomal RNA (rRNA): Hücredeki RNA’ların % 80 kadarını oluşturmaktadır. Ribozom, sitozol ve mitokondride bulunur. mRNA, proteinlerle birlikte protein sentezinin yapıldığı ribozomları oluşturur.

DNA sentezi İki zincirden oluşan sarmal bir yapısı vardır. Bir zincirdeki (A) karşılığında karşı zincirde mutlaka (T), (G) karşısında ise (C) bulunur. İki zincir ayrılırsa uygun karşılığı tamamlanarak DNA sentezlenir, yani ayrılan her bir zincir kalıp olarak kullanılarak DNA sentezi gerçekleşir. Genlerdeki şifreler DNA’da vardır. Ayrıca DNA üzerinde oluşan hasarları da DNA kendisi onarır.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Bunların bir kısmın sentez bozukluğu, bir kısmında yıkım bozukluğu vardır. Genetik geçişli olanların bazıları X kromozomuna bağlı olarak geçer. Moleküler düzeyde bir kimyasal reaksiyonu gerçekleştiren enzimin yetmezliği veya yokluğu hastalığın asıl nedeni olabilir. Bunun yanında hastalık oluşumunu etkileyen başka faktörler de vardır

Nükleotid metabolizması bozuklukları Çeşidi çoktur. Birkaç önemli örnek şunlardır: Gut hastalığı: Lesch-Nyhan sendromu: Adenozin deaminaz (ADA) eksikliği Orotik asidüriHipoürisemi Pürin nükleozid fosforilaz eksikliği

Nükleotid metabolizması bozuklukları Gut hastalığı Gut hastalığında Pürin yıkımı bozuktur. Genellikle erkeklerde görülür. Kanda ürik asit artar. Eklemlerde sodyum ürat kristalleri birikmesine bağlı eklem ağrıları ve artrit oluşur. Çoğunlukla önce ayak başparmağını sonra diğer eklemleri tutar. Böbreklerde ürat kristalleri birikirse hasar meydana gelir.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Lesch-Nyhan sendromu Lesch-Nyhan sendromunda Hipoksantin guanin fosforibozil transferaz enzimi yetersizdir veya yoktur. Guanin ve hipoksantin katabolizması arttığından kanda ürik asit artar. Erkeklerde görülen genetik hastalıklardan birisidir. 2-3 yaşında nörolojik belirtiler görülür. Yaşlanınca Gut hastalığı ortaya çıkar.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Adenozin deaminaz (ADA) eksikliği Adenozin deaminaz (ADA) eksikliğinde ADA eksikliğine bağlı olarak pürin nükleotidlerinin metebolizması bozuktur. T ve B lenfositlerinin fonksiyonları ileri derecede bozuk olduğundan enfeksiyonlara dayanıksızdır ve çoğu 2 yaşından önce kaybedilir.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Orotik asidüri Orotik asidüri’de Pirimidin sentezinde görevli orotat fosforibozil transferaz ve/veya orotat monofosfat dekarboksilaz enzim eksikliğine bağlı pirimidin metabolizması bozuktur. İdrar ile aşırı miktarda orotik asit atılır.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Hipoürisemi Hipoürisemi’de Ürat sentezi azalmış veya atılması artmıştır. Kalıtsal veya bazı ilaçların kullanımına bağlı olarak ortaya çıkar. Ürik asit düzeyi düşüktür.

Nükleotid metabolizması bozuklukları Pürin nükleozid fosforilaz eksikliği: Pürin nükleozid fosforilaz eksikliğinde Pürin nükleozid fosforilaz enzim eksikliğinden dolayı T lenfositlerinde fonksiyon bozukluğu vardır. Pürin nükleotidlerinin yıkımı azaldığından guanozin, deoksiguanozin, inozin ve deoksiinozin düzeyleri artar.