DNA veya Deoksiribonükleik asit, bir organizmanın gelişmek, yaşamak ve çoğalmak için ihtiyaç duyduğu yönergeleri içeren bir moleküldür. Bu yönergeler her hücrenin içinde bulunur anne ve babadan çocuklara aktarılır. DNA’nın başlıca rolü bilginin uzun süreli saklanmasıdır.
Yazıda Neler Var?
DNA’nın Yapısı
DNA, nükleotitler adı verilen moleküllerden oluşur. Her nükleotid bir fosfat grubu, bir şeker grubu ve bir azot bazı içerir. Dört tip azot bazı adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozindir (C). Bu bazların sırası, DNA’nın yönergelerini veya genetik kodunu belirleyen ana unsurdur. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi’ne göre, insan DNA’sında yaklaşık 3 milyar baz vardır ve bu bazların yüzde 99’undan fazlası tüm insanlarda aynıdır.
Bir DNA dizisindeki azotlu bazların sırası, hücrelere nasıl protein yapılacağını söyleyen genleri oluşturur. Başka bir nükleik asit, ribonükleik asit veya RNA türü, DNA’daki genetik bilgiyi proteinlere çevirir.
Nükleotidler, çift sarmal olarak adlandırılan bir yapı oluşturmak amacıyla birbirine bağlanır. Çift sarmal yapıyı bir merdiven olarak düşünürseniz, fosfat ve şeker molekülleri merdivenin yanlarını oluşturan bir çıta, bazlar da merdivenin basamaklarını oluşturan tahta parçaları olarak düşünebilirsiniz.
DNA molekülleri aslında hücrelere sığamayacak kadar uzun bir yapıdadır. Hücrelerin içine sığabilmesi için, kromozom dediğimiz yapıları oluştururlar. Her kromozom tek bir DNA molekülü içerir. İnsanlarda, hücrenin çekirdeğinde bulunan 23 çift kromozom vardır.
DNA’nın Keşfi
DNA ilk olarak 1869’da Frederich Miescher adında bir Alman biyokimyacı tarafından gözlemlendi. Ancak uzun yıllar araştırmacılar bu molekülün önemini fark etmedi. James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin 1953’e kadar DNA’nın çift sarmal yapısını anlayamadılar.
Watson, Crick ve Wilkins 1962’de “nükleik asitlerin moleküler yapısı ve canlı varlıklar arası bilgi aktarımı için önemi” konusundaki keşiflerinden dolayı Nobel Tıp Ödülü’nü aldı. Franklin, bu araştırmaya büyük katkılar yapmasına rağmen ödül verilmedi.
Bilim adamları uzun yıllar boyunca hangi molekülün yaşamın biyolojik talimatlarını taşıdığını tartıştı. Çoğu bilim adamı, DNA’nın bu kadar kritik bir rol oynayamayacak kadar basit bir molekül olduğunu düşünüyordu. Bunun yerine, proteinlerin daha büyük karmaşıklıkları ve daha çeşitli formları nedeniyle bu hayati işlevi yerine getirme olasılıklarının daha yüksek olduğunu iddia ettiler.
James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin’in çalışmaları sayesinde DNA’nın önemi 1953’te ortaya çıktı. Bilim adamları, X-ışını kırınım modellerini ve yapı modellerini inceleyerek, biyolojik bilgiyi bir nesilden diğerine taşımasını sağlayan bir yapı olan DNA’nın çift sarmal yapısını anladılar.
DNA’nın Dizilimi
DNA sekanslama, araştırmacıların bir DNA diziliminde bazların sırasını belirlemelerine izin veren bir teknolojidir. Bu teknoloji genlerdeki, kromozomlardaki veya tüm bir genomdaki bazların sırasını belirlemek için kullanılabilir. Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü’nün raporuna göre, araştırmacılar 2000 yılında insan genomunun ilk tam dizisini tamamlamayı başardılar.
DNA Testi
Bir kişinin DNA’sı genetik mirası hakkında bilgi içerir ve bazı durumlarda belirli hastalıklar için risk altında olup olmadığını ortaya çıkarabilir. DNA testleri veya genetik testler, genetik bozuklukları teşhis etmek, bir kişinin çocuklarına geçebilecek genetik bir mutasyon taşıyıcısı olup olmadığını belirlemek ve adli vakalarda kimlik tespiti için kullanılmaktadır.
Genetik hastalık riskine örnek olarak, BRCA1 ve BRCA2 genlerindeki mutasyonların meme ve yumurtalık kanseri riskini arttırdığı bilinmektedir. Bu genlerin genetik bir test ile analiz edilmesi, test yapılan kişinin bu mutasyonlara sahip olup olmadığını ortaya çıkarabilir.
DNA ile ilgili yeni araştırmalar
DNA araştırmaları son birkaç yılda bazı ilginç ve önemli bulgulara yol açmıştır. Örneğin, Science dergisinde yayınlanan bir çalışma, kalıtım veya çevresel faktörler değil, DNA’daki rastgele hataların hücrelerde kanser mutasyonlarının üçte ikisini oluşturduğu ortaya koydu.
2017 yılında yapılan bir çalışmada, bakterilerin dna molekülleri kısa bir video yapmak için kodlanmıştır. DNA, filmin her pikseli için kod olarak kullanılmıştır. Sonuçlar Nature dergisinin Temmuz sayısında yayınlandı.
Boston’da bulunan Harvard Tıp Fakültesi’nde araştırmacı olan Ship Shipman: “Mesele videolarda bakteri depolamak değildir. Hücreleri tarihçilere dönüştürmek istiyoruz. Günümüz teknolojilerinden çok daha küçük ve çok yönlü olan, zaman içinde birçok olayı sorunsuz bir şekilde izleyecek bir biyolojik bellek sistemi öngörüyoruz.” dedi.
DNA molekülleri içine yerleştirilen video:
Ayrıca, yapay zeka ve teknolojik tekillik üzerine yazdığım makaleyi de okuyabilirsiniz.
Mehmet Emin Soylu – Biyoloji
livescience
