İçeriğe atla

Nükleobaz

Nükleobazlar (veya nükleotit bazları), RNA ve DNA'daki şekerlere bağlı olan, azotlu kimyasal moleküldür. Bunlara adenin, guanin, sitozin, (yalnızca DNA'da bulunan) timin ve (yalnızca RNA'da bulunan) urasil dahildir. Bunlar sırasıyla A, G, C, T ve U olarak kısaltılır. Genetikte bunlara genelde baz olarak değinilir.

Bir DNA dizisi RNA'ya kopyalandığında timinin yerini urasil alır. Bu iki baz birbirine çok benzer, timinin 5' konumundaki metil grubu urasilde eksiktir. Adenin ve guanin, pürin olarak adlandırılan çift halkalı bazlar sınıfına; sitozin, timin ve urasil ise pirimidin olarak adlandırılan tek halkalı bazlar sınıfına aittir. DNA ve RNA dizilerinde pürinler R, pirimidinler Y harfi ile gösterilebilir.

Bir riboz veya deoksiriboz şekerinin 1' karbonuna bağlı bir baz nükleozit olarak adlandırılır. Bir nükleozitin 5' karbonuna bir veya daha fazla fosfat grubu bağlanmış hali nükleotit olarak adlandırılır.

Adenin (A), guanin (G), sitozin (C), timin (T) ve urasil (U) bazlarını taşıyan nükleozitler, sırası ile, adenozin, guanozin, sitidin, timidin ve uridin olarak adlandırılır.

DNA ve RNA sentezlendikten sonra yukarıda sayılan bazların bazıları, belli enzimlerin etkisiyle kimyasal değişime uğrayabilir. DNA'da bulunan tek değişik baz, 5-metilsitozin (m5C)'dir. RNA'da pek çok değişim görmüş baz vardır, bu bazların ait oldukları nükleozitler ların arasında psödouridin (Ψ), dihidrouridin (D), inosin (I), ribotimidin (rT) ve 7-metilguanozin (m7G) sayılabilir.[1][2]

Hipoksantin ve ksantin, mutagen etkisiyle meydana gelen pek çok bazdan ikidisir, her ikisi de deaminasyon (bir amin grubunun hidroksil grubu ile değişmesi) ürünüdür. Hipoksantin adeninden, ksantin ise guaninden meydana gelir.[3] Benzer şekilde, sitozinin deaminasyonundan urasil oluşur.

Yapı

  • Adenin ve guanin bir pürin iskeletine sahiptir, bu yüzden pürin baz olarak adlandırılırlar.
  • Sitozin, urasil ve timin bir pirimidin iskelete sahiptir, dolayısıyla bunlara pirimidin baz denir.

Asıl bazlar

Bunlar DNA veya RNA sentezi sırasında uzayan zincire dahil edilirler.

Nükleobaz
Chemical structure of adenine
Adenin

Guanin

Timin

Sitozin

Urasil
Nükleozit

Adenozin'in kimyasal yapısı
Adenozin
A
Guanozin'in kimyasal yapısı
Guanozin
G
Timidin'in kimyasal yapısı
Timidin
T
Sitidin'in kimyasal yapısı
Sitidin
C
Uridin'in kimyasal yapısı
Uridin
U

Değişmiş pürin bazlar

Bunlar değişime uğramış adenozin veya guanozine örnektir:

Nükleobaz
Hipoksantin'in kimyasal yapısı
Hipoksantin
Ksantin'in kimyasal yapısı
Ksantin

7-Metilguanin
Nükleozit

İnosin'in kimyasal yapısı
Inosin
I
ksantosin'in kimyasal yapısı
Ksantosin
X
7-metilguanozin'in kimyasal yapısı
7-metilguanozin
m7G

Değişmiş pirimidin bazlar

Bunlar sitidin, timidin ve uridinin değişime uğramış hallerine örnektir:

Nükleobaz
Urasilin kimyasal yapısı
Urasil
dihidrourasil'in kimyasal yapısı
5,6-Dihidrourasil
5-Metilsitosin'in kimyasal yapısı
5-Metilsitosin
Nükleozit

Psödouridin'in kimyasal yapısı
Psödouridin
Ψ
Dihidrouridin'in kimyasal yapısı
Dihidrouridin
D
5-metilsitidin'in kimyasal yapısı
5-Metilsitidin
m5C

Suni bazlar

Çok sayıda suni nükleobaz türevi mevcuttur.

En yaygın kullanım alanı fluoresan problardır. bunlar rRNA veya cDNA'nın mikrodizi (mikroarray)'lerde işaretlenmesinde kullanılır.

Bazı araştırma grupları genetik kodu genişletmek için isoguanin veya isositozin gibi fazladan bazları kullanmaya çalışmaktadır. Bazı gruplar ise aynı amaçla 2-amino-6-(2-tienil)pürin ve pirrol-2-karbaldehit gibi fluoresan bazları denemektedir.

Tıpta çeşitli nükleozit türevleri antikanser veya antiviral ilaç olarak kullanılmaktadır. Bu nükleozitler hücre içine alındıktan sonra nükleotitlere dönüşürler, viral polimeraz bu bazları viral nükleik aside dahil edince zincirin uzaması durur, virüs artık kendini çoğaltamaz.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 25 Temmuz 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Mart 2008. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 12 Eylül 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Mart 2008. 
  3. ^ T Nguyen, D Brunson, C L Crespi, B W Penman, J S Wishnok, and S R Tannenbaum, DNA damage and mutation in human cells exposed to nitric oxide in vitro 4 Haziran 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Proc Natl Acad Sci U S A. 1992 April 1; 89(7): 3030–3034

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Adenin</span>

Adenin, toplam iki tane olan pürin bazlarından biri olan moleküldür. DNA ve RNA nükleik asitlerinin nükleotidlerinde bulunur. Adenin, DNA'da timine, RNA'da ise urasile hidrojen bağlarıyla bağlanarak içinde bulunduğu nükleik asidin yapısını sabitleştirir.

<span class="mw-page-title-main">Urasil</span>

Urasil, RNA'nın yapısındaki dört bazdan birisidir. Üç pirimidinden birisidir. DNA'da urasil yerine timin kullanılır. Timin gibi, urasil de adenin ile iki hidrojen bağı kullanarak bir baz çifti oluşturabilir. Urasil ile timin arasındaki fark, urasilde timindeki metil grubunun olmamasıdır. Urasil, timinle karşılaştırılırsa, sitozine daha kolay bozunur.

<span class="mw-page-title-main">DNA replikasyonu</span> Biyolojik süreç

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.

<span class="mw-page-title-main">Sitozin</span>

Sitozin (C) (2-oksi-4-aminopirimidin ya da 4-amino-2(1H)-pirimidinon) guanin, adenin ve timin (RNA'da urasil) ile beraber DNA ve RNA'daki temel azotlu bazlardan biri olan moleküldür. Kimyasal formülü C4H5N3O'dur. Bir heterosiklik aromatik halka ve iki substituentten (4. pozisyona bağlanmış bir amin ve 2. pozisyona bağlanmış keton) oluşan bir pirimidin türevidir. Sitozin'in nükleosidi sitidin'dir ve Watson-Crick baz eşleşmesine göre guanin ile 3 hidrojen bağı ile bağlanmış baz çifti kurar.

<span class="mw-page-title-main">Guanin</span>

Guanin (IUPAC ID: 2-amino-1H-purin-6(9H)-one) DNA ve RNA nükleik asitlerinde bulunan molekül. Diğerleri sitozin, timin, adenin ve urasil olmak üzere beş asıl azotlu bazdan biridir. C5H5N5O formullü bir pürin türevi olan guanin, Watson-Crick baz eşleşmesinde sitozin ile 3'lü hidrojen bağı kurar. Çift bağlarla eşlenmiş bir pirimidin-imidiazol çember sistemi içerir ve doymamış bi-siklik hali düzlemseldir. Guanin nükleotitine guanozin denir.

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

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.

Deoksiriboz veya bilinen adlarıyla D-Deoksiriboz ve 2-deoksiriboz, beş karbon atomu içeren ve aldehit grubu barındıran aldopentozların bir üyesidir. Deoksiriboz, penton riboz şekerinin 2 pozisyonundaki hidroksil grubunun hidrojen ile yer değiştirmesiyle oluşur, yani bu bir oksijen atomunun kaybı ile sonuçlanır. Hidroksil grubunun değişmesi aynı zamanda, halka yapısını C3'-endo pozisyonundan C2'-endo olacak şekilde değiştirir. Bu molekül, 1929 yılında Phoebus Levene tarafından keşfedilmiştir ve DNA nükleik asidinin önemli bir yapıtaşıdır.

<span class="mw-page-title-main">Adenozin difosfat</span> Kimyasal bileşik

Adenozin difosfat, İngilizce Adenosine diphosphatedan ADP olarak kısaltılır, bir nükleotittir. Pirofosforik asit ile adenin nükleotidinin bir esteridir. ADP'de bir pirofosfat grubu, bir riboz şekeri ve bir adenozin nükleobazı vardır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleik asit</span> bilinen tüm yaşam için gerekli olan büyük biyomoleküller sınıfı

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.

<span class="mw-page-title-main">Guanozin trifosfat</span>

Guanozin-5'-trifosfat (GTP), bir pürin nükleozid trifosfattır. Transkripsiyon sırasında RNA bireşimi için gerekli yapı taşlarından birisidir. Bir guanin bazı, bir riboz şekeri ve üç fosfat grubundan meydana gelir. Guanin ribozun 1. karbonuna, trifosfat bölümü ise ribozun 5. karbonuna bağlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Adenozin monofosfat</span>

Adenozin monofosfat, İngilizce Adenosine monophosphate'den AMP olarak kısaltılır, ayrıca 5'-adenilik asit olarak da bilinir. Adenozin adlı nükleozit ile fosforik asidin birleşimi bir esterdir. AMP, bir fosfat grubu, beş karbonlu bir riboz şekeri ve adenin nükleobazından oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Pürin</span>

Pürin (1), heterosiklik, aromatik bir organik bileşik bir molekül. Birbiriyle kaynaşmış imidazol ve pirimidin halkalarından oluşur. Pürin molekülü türevleri genel olarak "pürinler" olarak adlandırılır. Pürinler ve pirimidinler azotlu bazlar arasında yer alan iki gruptur. Bu bazlar deoksiribonükleotitler ve ribonükleotitlerin içinde yer alarak hücrelerdeki genetik bilginin kodlanmasında önemli bir rol oynarlar. DNA ve RNA'nın canlılardaki yaygınlığı nedeniyle, pürinler doğada en çok görülen azotlu heterosiklik bileşiklerdir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleotit</span> kimyasal bileşik

Nükleotit, bir fosfat, beş karbonlu bir şeker ve bir azotlu organik bazdan oluşan bir kimyasal bileşiktir. En yaygın nükleotitler nükleik asitlerin yapı taşlarıdır. Ayrıca koenzim A, flavin adenin dinükleotit, flavin mononükleotit, adenozin trifosfat ve nikotinamid adenin dinükleotid fosfat gibi koenzimler de nükleotittir. Koenzimlerin hücre metabolizması ve sinyal iletiminde önemli rolleri vardır.

Pirimidin, C
4
H
4
N
2
formüllü aromatik bileşik.

Moleküler biyolojide bir baz çifti, birbirine ters doğrultuda iki DNA veya RNA zinciri üzerinde bulunan, biribirine hidrojen bağları ile bağlanmış iki nükleobazdır. Standart Watson-Crick baz eşleşmesinde, adenin (A), timin (T) ile, guanin de sitozin ile bir baz çifti oluşturur. RNA içinde olan baz çiftlerinde timin'in yerini urasil (U) alır. Watson-Crick tipi olmayan ve alternatif hidrojen bağlarıyla meydana gelmiş baz çiftleri de oluşabilir, özellikle RNA'da; bunlara Hoogsteen baz çiftlerinde de rastlanır.

<span class="mw-page-title-main">DNA dizisi</span> bir DNA (GACT kullanarak) molekülü içindeki nükleotidlerin sırasını gösteren harf dizisi

DNA dizisi veya genetik dizi, gerçek veya hayalî bir DNA molekülü veya ipliğinin birincil yapısına karşılık gelen harfler dizisidir.

Nükleotit trifosfat, üç fosfatlı bir nükleotittir. Doğal nükleotit trifosfatlar arasında adenozin trifosfat (ATP), guanozin trifosfat (GTP), sitidin trifosfat (CTP), timidin trifosfat (TTP) ve üridin trifosfat (UTP) bulunur. Bu terimler riboz içeren nükleotit trifosfatlar için kullanılır. Deoksiriboza içeren nükleotit trifosfatların adında ise deoksi- öneki bulunur: deoksiadenozin trifosfat (dATP), deoksiguanozin trifosfat (dGTP), deoksisitidin trifosfat (dCTP), deoksitimidin trifosfat (dTTP) ve deoxyüridin trifosfat. Nükleotit maddesine bakıp bu bileşiklerin ayrıntılı tanımlarını görebilirsiniz.

Deaminasyon bir molekülden bir amino grubunun çıkarılması. Bu reaksiyonu katalizleyen enzimler deaminaz olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleozit</span>

Nükleozit veya nükleosit, azot içeren halka yapılı bir bileşiğin, bir şeker molekülüne glikosidik bağla bağlanarak oluşturduğu yapı. En yaygın nükleozitlerde şeker genellikle riboz veya deoksiriboz, azot bileşiği ise pirimidin veya pürin bazlarıdır. Fosforilasyona uğramaları halinde bir nükleotit oluşturan nükleozitler, nükleik asitlerin temel yapıtaşlarından biridir.

Üridin, bir β-N 1-glikosidik bağ yoluyla bir riboz halkasına bağlı urasil içeren glikosile edilmiş bir pirimidin analoğudur. Analog, nükleik asitleri oluşturan beş standart nükleositten biridir, diğerleri adenozin, timidin, sitidin ve guanozindir. Beş nükleosit, genellikle sırasıyla U, A, dT, C ve G sembolleri ile kısaltılır.