Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.
Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.
DNA replikasyonu veya DNA ikileşmesi, tüm organizmalarda meydana gelen ve DNA kopyalayarak kalıtımın temelini oluşturan biyolojik bir süreçtir. Süreç, bir adet çift iplikli DNA molekülüyle başlar ve iki özdeş DNA'nın oluşumuyla son bulur. Orijinal çift iplikli DNA'nın her ipliği, tamamlayıcı ipliğin üretiminde kalıp görevi görür. Hücresel proofreading ve hata kontrol mekanizmaları replikasyonun neredeyse hatasız gerçekleşmesini sağlar.
James Dewey Watson, 1954 yılında yaptığı çalışma ile DNA'nın ikili sarmal yapısını, araştırmacı Francis Crick ile bularak Nobel Ödülü almış bilim adamıdır.
Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.
Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden oluşmuş polimerlerdir. En yaygın nükleik asitler deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA)'dır. İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotitten oluşur. Nükleik asitlerin başlıca işlevi genetik bilgi aktarımını sağlamaktır.
Biçimsel galaksi sınıflandırması, astronomların gökadaları görünüşlerine göre gruplara ayırdıkları bir sınıflandırma sistemidir. Gökadaları görünüşlerine göre sınıflandırmak için kullanılan birkaç şema bulunmaktadır. Bunların en bilineni Edwin Hubble tarafından tasarlanan ve Gérard de Vaucouleurs ile Allan Sandage tarafından genişletilen Hubble düzenidir. Gökada sınıflandırması ve morfolojisi artık büyük ölçüde hesaplama yöntemleri ve fiziksel morfoloji kullanılarak yapılır.
Sarmal galaksi ya da sarmal gökada, orijinal olarak Edwin Hubble tarafından 1936 tarihli çalışması The Realm of the Nebulae'da tanımlanan bir galaksi sınıfını oluşturur. Hubble düzeni'ne göre bir galaksi sınıfıdır ve özellikleri şöyle özetlenebilir:
- Etrafı teker adlı yıldızlar topluluğu tarafından sarılı olan bir merkezî karın veya topağı olur.
- Nispî olarak yüksek seviyede açısal hızı vardır.
William Lawrence Bragg, Avustralya doğumlu Britanyalı fizikçi. Bragg'in X-ray yasalarının ve X-ray kristalograferi kâşifi. 1915 yılında babası William Henry Bragg ile kristallerin yapılarını x ışınları yardımıyla analiz etmesindeki çalışmalarından dolayı Nobel ödülünü kazanmışlardır.
Maurice Hugh Frederick Wilkins 1953 yılında DNA'nın yapısını James Watson ve Francis Crick ile ortaklaşa bulan kişidir. Fizikçi ve moleküler biyologtur. DNA yapısı üzerine çalışmalarından ötürü 1962 yılında yukarıdaki isimlerle beraber Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü ödülüne layık görülmüştür.
Z-DNA, çift sarmal DNA'nın olası modellerinden biridir. B-DNA'ya benzer zigzag şeklinde yerleşim gösterir ancak, sol el ikili sarmal yapısındadır. Sarmalın çapı 18 Å'dur. Her bir tam dönüşünde 12 baz çifti yer alır. Büyük oluk kaybolmuş gibi görünür. bazların eksene açısı 8.8 derecedir. Genellikle CG tekrarlarının çok olduğu DNA bu formu alır. Küçük oluk derindir ve dardır ve büyük oluk yoktur. Bu DNA cinsinin doğada bulunup bulunmadığı henüz bilinmemektedir.
Prokaryotik hücrelerin DNA ikileşmesinde, ikili sarmal açılır ve sentezin başladığı yer olan ikileşme çatalı oluşur. Proteinler açılan sarmalı kararlı kılar ve ikileşme çatalının önünde oluşan sarılma gerilimini hafifletirler. Sentez, kalıp boyunca belirli bölgelerden RNA Primazın, DNA Polimeraz III'ün polimerizasyonu başlatabileceği serbest 3'-OH ucunu sağlayan kısa bir RNA parçasını sentezlemesiyle başlar. İkili sarmalın antiparalel yapısından dolayı polimeraz III, kesintili zincirde 5'-3' yönünde sürekli DNA sentezi yapar. Çatalın solunda DNA sentezi 5'-3' yönünde kesintisiz olarak devam eder. Kesintili zincir denen karşı zincirde kısa Okazaki parçaları sentezlenir ve bu parçalar daha sonra DNA ligaz ile birleştirilir. DNA Polimeraz I, RNA primerini uzaklaştırır ve yerine DNA sentezler, ortaya çıkan polinükleotidler DNA ligaz ile birleştirilir. Böylece sentezi tamamlanan iki yeni çift dallı DNA molekülü birbirinden ayrılr ve biri atasal hücrede kalırken diğeri oğul hücreye gider.
Geometride çift sarmal, aynı eksene sahip, bir öteleme işlemi ile fark eden, iki eşleşik sarmaldır.
Sarmal, burgu şekilli, üç boyutlu bir şekildir. Sarmal şekilli gündelik nesnelere örnek olarak silindirik yay, vida ve minare merdiveni gösterilebilir. Sarmallar biyolojide de yer alır, DNA molekülü birbirine sarılmış iki sarmaldan oluşur, çoğu proteinde de alfa sarmal olarak adlandırılan sarmal yapılar bulunur. Sıfat hali için sarmal kullanılır.
DNA süpersarımı, bir ucu sabitlenmiş bir DNA molekülünün serbest ucunun molekülün uzun ekseni etrafında döndürülmesidir.
Helikazlar tüm canlılar için hayatî önem taşıyan bir enzim sınıfıdır. Nükleik asitlerin fosfodiester omurgası üzerinde hareket ederek birbirlerine hidrojen bağlarıyla bağlanmış nükleik asit ipliklerini ayrıştırır. Bunun için ATP hidrolizinden açığa çıkan enerjiyi kullanır.
DNA kıskacı, kayar kıskaç olarak da bilinir, DNA ikileşmesinde ilerleyicilik-sağlayıcı bir faktör olarak görev yapan bir protein, ayrıca bu proteinde bulunan bir katlanma yapısıdır. DNA polimeraz III holoenziminin önemli bir parçası olarak, kıskaç protein DNA polimeraza bağlanır ve enzimin DNA'nın kalıp ipliğinden ayrışmasını engeller. DNA sentez reaksiyonunun hız sınırlayıcı adımı polimerazın DNA kalıbına bağlanması olduğu için, kayar kıskacın var olması, her birleşme olayı için polimerazın uzayan ipliğe eklediği nükleotit sayısını dramatik olarak artırır. Bunun nedeni, kıskaçla polimeraz arasındaki protein-protein etkileşimlerinin daha kuvetli ve daha spesifik olmasıdır, polimeraz-DNA iplik etkileşimine kıyasla. DNA kıskacının varlığı DNA sentez hızını 1000 katı hızlandırır, süreçlenmesiz polimeraza kıyasla.
DNA yapısı, hem tek iplikli hem çift iplikli DNA'da çeşitli biçimler gösterir. Hücreler için DNA'nın yapısıyla ilişkili olan DNA'nın mekanik yapısı hücreler için önemli bir sorun yaratır. DNA'nın okunması veya ona bağlanmasıyla ilgili her hücresel süreç, onun tanınması, paketlenmesi veya değişime uğratılmasına etki edecek şekilde onun mekanik yapılarını da kullanır ya da değiştirir. DNA 'nın aşırı uzunluğunun, onun sertliğinin ve sarmal yapısının bir sonucu olarak, hücre DNA'sının düzenlenebilmesi için histon gibi yapısal proteinler ve topoizomeraz ve helikaz gibi enzimler evrimleşmiştir. DNA'nın özellikleri onun moleküler yapısı ve dizisi ile yakından ilişkilidir. Özellikle DNA ipliklerini birbirine bağlayan hidrojen bağları ve elektronik etkileşimlerin, her bir iplikteki bağların kuvvetine kıyasla olan zayıflığı, bu ilişkide önemli bir rol oynar.
Üç iplikli DNA veya üç sarmallı DNA, üç oligonükleotitin birbiri etrafına sarılarak üçlü sarmal oluşturduğu bir DNA yapısıdır. Bu yapıda ipliklerden biri, B-biçimli DNA ile Hoogsteen veya ters Hoogsteen hidrojen bağları kurar. Bu bağ, ikili sarmalın büyük oluğunda oluşur.
Arecibo mesajı, frekans modülasyonlu radyo dalgaları yoluyla, Arecibo radyo teleskobunun yenilenmesini kutlamak için yapılan 16 Kasım 1974 tarihindeki törende, yalnızca bir kez uzaya gönderilmiştir. Törenin yapıldığı tarihte ve yerde, gökyüzünde görülebilen yakın ve geniş bir yıldız topluluğu olması sebebiyle, 25.000 ışık yılı uzaklıktaki M13 küresel yıldız kümesi bölgesine doğru gönderilmiştir. Mesaj 1679 ikilik sayı sistemi rakamından oluşur ve yaklaşık olarak 210 bayttır. 2380 MHz frekanstadır ve "sıfırlar" ve "birler" arasındaki fark 1000 kW gücündeki 10 Hz'lik değişimlerle ayarlanmıştır. Bilgi saniyede 10 bit olacak şekilde yayımlanmıştır. Yayının toplam süresi üç dakikadan daha kısa sürmüştür.
