F.8.2.1. DNA ve Genetik Kod
Önerilen Süre: 4 ders saati
Konu / Kavramlar: DNA’nın yapısı, DNA’nın kendini eşlemesi, nükleotid, gen, kromozom
F.8.2.1.1. Nükleotid, gen, DNA ve kromozom kavramlarını açıklayarak bu kavramlar arasında ilişki kurar. Bazların isimleri verilirken pürin ve pirimidin ayrımına girilmez.
F.8.2.1.2. DNA’nın yapısını model üzerinde gösterir.
a. Hidrojen, glikozit, ester, fosfodiester bağlarına girilmez.
b. DNA’daki hataların onarılıp onarılmadığı belirtilir.
c. DNA’daki nükleotid hesaplamaları verilmez.
F.8.2.1.3. DNA’nın kendini nasıl eşlediğini ifade eder.
a. Replikasyon ifadesi kullanılmaz.
b. Eşlenme deneyleri anlatılmaz.
c. Eşlenme ile ilgili hesaplama sorularına girilmez.

---

Yeni doğan bir bebeğin baba ve annesine benzediği ve benzerliğin nesillerden nesillere aktarıldığını ilk çağdan beri biliniyor.
Canlıların yapısını oluşturan ve canlılık özelliği gösteren en küçük yapı birimine hücre denir. Hücrenin temel kısımları hücre zarı, sitoplazma, çekirdektir. Çekirdek hücrenin yönetici molekülüdür. Çekirdeğin içinde DNA (Deiiksiribo Nükleik Asit) bulunur. DNA bölünme sürecinde kısalıp kalınlaşır ve etrafına bazı özel proteinler eklenerek kromatinlere, kromatinler de yoğunlaşıp, kısalıp kalınlaşarak kromozomlara dönüşür.

A) DNA Nedir?

• Canlıların kalıtsal özelliklerini (Göz rengi, Saç rengi ve tipi, Kan grubu vb.) nesilden nesile aktarılmasını sağlayan yönetici moleküldür.
• DNA’nın açılımı Deoksribo Nükleik Asit dir.
• Hücrenin denetim ve yönetim merkezidir.
• Hücre içinde beslenme, solunum, boşaltım, üreme ve protein sentezi gibi yaşamsal faaliyetleri yönetir.
• DNA çift zincirli sarmal yapıdadır.
• DNA’nın yapısına ait ilk modeli, 1953 yılında James Watson ve Francis Crick geliştirmiş ve çift sarmal yapıyı ortaya koymuştur.
• İçerisinde canlıya ait kalıtsal bilgiler nükleotidlerle şifrelenmiştir.
• DNA bakteri gibi gelişmemiş canlılarda sitoplazmada, diğer gelişmiş canlılar da ise çekirdek, mitokondri ve kloroplast içerisinde bulunur.

Çekirdek –> Kromozom  –> DNA  –> Gen  –> Nükleotid  –> Organik Baz

(Kalıtsal yapıların karmaşıktan basite (büyükten küçüğe) doğru sıralanışı bu şekildedir)

Not: Hatırlamak için KeDiGeNi şifresi kullanılır.

Ke -> Kromozom

Di -> DNA

Ge -> Gen

Ni -> Nükleotid

B) DNA’nın Özellikleri

• DNA üzerinde, genetik bilgileri taşıyan genler bulunur.
• DNA’ nın görev birimi Gen’dir.
• DNA’ nın yapı birimi Nükleotid’dir.
• Genler, DNA’nın canlıya özgü tüm kalıtsal özelliklerinin şifrelendiği ve bu özelliklerin taşındığı bölümüdür.
• Canlının ten renginden kan grubuna kadar birçok özelliğinin ortaya çıkmasında genlerin etkisi vardır.
• Genlerde bazı hastalıklarda taşınmaktadır. (Örnek diyabet hastalığı)
• Genler de nükleotid adı verilen yapıların birleşmesinden oluşur. Nükleotidler DNA’nın en küçük yapı taşıdır. DNA’nın yapısında dört farklı nükleotid bulunmaktadır. 
• Nükleotidler; fosfat, şeker ve organik bazlardan oluşmaktadır.
• Fosfat ve şeker, tüm nükleotidlerin yapısında ortak olarak bulunurken organik bazlar ise farklılık göstermektedir.

• Nükleotidlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan yapılar, içeriğindeki bu organik bazlardır.
• DNA’nın yapısında dört çeşit organik baz vardır. Bunlar Timin (T), Adenin (A), Guanin (G) ve Sitozin (C) dir.
• Nükleotidler, isimlerini yapısında bulundurdukları bu bazlardan almaktadır. 

• Nükleotidlerin dizilimi DNA’nın genetik şifresini oluşturur.
• Nükleotid sayısı ve diziliminde meydana gelen farklılık genetik çeşitliliği (biyolojik çeşitlilik) sağlar.
• Nükleotidlerin DNA’lar üzerindeki sayı, sıra veya dizilimi canlıdan canlıya farklılık gösterir.
• DNA’nın yapısındaki bu değişmeler, canlıların birbirine akraba olup olmadıkları hakkında bilgi vermektedir.
• Nükleotidlerin dizilimindeki benzerlikler ne kadar fazla ise o canlıların akraba olma olasılığı da o kadar fazladır.

• Yukarıdaki nükleotid dizilimini incelediğinizde her zaman Adenin organik bazı karşısına Timin organik bazı gelir.
• Guanin organik bazının karşısına da her zaman Sitozin organik bazı gelir.
• Adenin ile Timin arasında ikili hidrojen (A=T), Guanin ile Sitozin arasında üçlü hidrojen (G ≡ C) bağ bulunur.
• Bir DNA zincirinde Adenin Nükleotidi sayısı Timin Nükleotidi sayısına, Guanin Nükleotidi sayısı Sitozin Nükleotidi sayısına eşittir. A=T, G=C   (A/T =1)  (G/C = 1)
• Bir DNA zincirinde Şeker Sayısı = Fosfat Sayısı = Nükleotid Sayısı = Organik bazların toplamı (A+T+G+C)
• Nükleotidler arasında A + G / T + C =1 eşitliği vardır.

C) DNA’nın Kendini Eşlemesi

• Bölünen bir hücreden oluşan yeni iki hücre, ana hücredeki kalıtsal bilgileri taşımaktadır.
• Hücre sayısı artmasına rağmen kalıtsal bilgiler korunur.
• Bölünme öncesinde hücre içerisindeki DNA’ların kendini sağlıklı bir şekilde eşlemesi sonucu, aynı genetik yapıda iki yeni DNA oluşur. Bu iki DNA, oluşacak olan yeni hücrelere geçer. Böylelikle kalıtsal bilgiler korunmuş olur.
• Oluşan yeni DNA’lar eşlenme öncesindeki DNA’nın da genetik olarak aynısıdır.
• DNA çift sarmal yapılı olduğu için kendini eşleyeceği zaman enzimler sayesinde nükleotidler arasındaki zayıf hidrojen bağları fermuar gibi açılır.
• Açılan uçlara sitoplazmada serbest halde bulunan uygun tamamlayıcı nükleotidler gelir.
• Bu olay sonrasında başlangıçtaki DNA ile nükleotid dizilimi aynı olan iki yeni DNA molekülü oluşur.
•  Eşleşme sonucunda oluşan yeni DNA’lardaki birer iplik, eski DNA’ya aittir. Diğeri ise hücrede bulunan nükleotidler kullanılarak sentezlenen yeni ipliktir.

D) DNA’ nın Kendini Onarması

• DNA’nın eşlenmesi her zaman sağlıklı bir şekilde gerçekleşmeyebilir.
• DNA’nın zincirinde hatalar oluşabilir.
• DNA üzerinde tek zincirdeki Nükleotidlerden biri kaybolduğunda DNA kendini onarabilir.
• Karşılıklı zincirin iki nükleotid kaybolursa DNA kendini onaramaz.
• Yanlış eşleme olduğunda ise DNA hatayı düzeltip kendini onarabilir.

Kromozom Nedir ?

• Kromozom = DNA + Özel Protein
• DNA’nın etrafını özel proteinlerle sarılmasıyla oluşan X şekline benzeyen yapıdır.
• DNA’nın eşlenmiş hali kromozomdur.
• Her türe ait belirli kromozom sayısı vardır. ( Tür içinde kromozom sayısı aynı kalır.)
• Kromozom sayısı insanda 2n=46’dır. Kromozomların 23 tanesi anneden (n=23), 23 tanesi babadan (n=23) gelir.

Canlı Türü	Kromozom Sayısı
İnsan	46
Moli Balığı	46
Soğan	16
Güvercin	16
Eğrelti otu	500
Solucan	2
Fil	56

• Kromozom sayısı fazlalığı gelişmişlik göstergesi değildir.
  • Örneğin; Eğrelti otunun 500 kromozomu vardır.
  • İnsanın ise 46 kromozomu bulunur.
  • Ama bu durum eğrelti otunun insandan daha gelişmiş olduğunu göstermez.
• Kromozom sayısı vücut büyüklüğü ile ilgili değildir.
  • Fil çok büyük bir canlıdır ve 56 kromozomu vardır.
  • Eğrelti otu küçücük bir bitkidir ama 500 kromozoma sahiptir.
  • Yani kromozom sayısı canlının büyüklüğünü belirlemez.
• Kromozom sayısının aynı olması akrabalık göstergesi değildir.
  • İnsan ve Moli balığının kromozom sayısı 46’dır.
  • Ancak bu durum onların akraba oldukları anlamına gelmez, aralarında hiçbir benzerlik yoktur.