Nükleik Asitler

İlk kez 1869 yılında İsveçli bilim adamı Friedrich MİESCHER tarafından som balığı spermleri ve irin hücrelerinin çekirdeklerinde tespit edilmiş ve çekirdek asidi anlamına gelen nükleik asit olarak adlandırılmış moleküllerdir.

Başlangıçta sadece hücrenin çekirdeğinde var olduğu sanılan bu moleküllerin prokaryot hücrelerin sitoplazmasında ve ökaryot hücrelerin de çekirdeklerine ilave olarak mitokondri, kloroplast gibi organellerinde varlığı tespit edilmiştir.

Nükleik asitler, büyük ve karmaşık moleküller olup,

• Karbon ( C )
• Hidrojen ( H )
• Oksijen ( O )
• Azot ( N )
• Fosfor ( P )

içerirler.

Nükleik asitler, tüm canlıların kalıtım birimi olmakla birlikte, hücre yönetiminden de sorumludurlar. Bu nedenle yönetici moleküller olarak ta adlandırılırlar. Hücrelerde yönetim işi iki farklı nükleik asit çeşidinin birlikte çalışmasıyla sağlanır.

• Deoksiribonükleik Asit ( DNA )
• Ribonükleik Asit ( RNA )

Her iki nükleik asit çeşidinin de yapı birimleri yani monomerleri nükleotidlerdir. Çok sayıdaki nükleotidin birleşmesiyle nükleik asitler ortaya çıkar.

Bir nükleotidin yapısında;

• Beş karbonlu şeker ( pentoz )
• Azotlu organik baz ve
• Fosfat grubu

bulunur.

Organik bazın şekere glikozit bağı ile bağlanması neticesinde nükleozit, nükleozitin fosfodiester bağı ile fosfat grubuna bağlanması ile de nükleotid oluşur.

Organik baz + şeker = Nükleozit

Nükleozit + Fosforik asit = Nükleotid

Çok sayıda nükleotid = Nükleik asit

Nükleik asit + protein = Nükleoprotein

Kromozomlar DNA ( nükleik asit ) ve proteinlerden oluştukları için nükleoprotein olarak değerlendirilebilirler. Aynı şekilde virüsler ve ribozomlarda nükleik asit ve proteinlerin birleşmesiyle oluşmuşlardır.

Nükleotidler taşıdıkları şekere ve baza göre çeşitlenir ve isimlendirilirler. Şeker olarak riboz taşıyanlar ribonükleotid, deoksiriboz taşıyanlar deoksiribonükleotiddir. Benzer şekilde adenin bazını taşıyanlar adenin nükleotid, timin bazı taşıyanlar timin nükleotidlerdir.

Nükleik asitlerin yapısına katılan 5 karbonlu şekerler iki çeşittir. Bunlardan deoksiriboz, DNA’nın yapısına katılırken, riboz RNA ve ATP moleküllerinin yapısına katılır.

DNA’yı oluşturan bütün nükleotidler deoksiribonükleotid, RNA’yı oluşturanlar ribonükleotiddir.

Nükleotidlerin yapısına katılan azotlu organik bazlar ise temel olarak iki gruba ayrılmaktadır. Bu gruplardan ilki Adenin ( A ) ve Guanin ( G ) bazlarının oluşturduğu pürin grubudur. Pürin grubu bazlar çift halkalı olup, DNA ipliklerinde daha geniş bir alan kaplarlar. Bu gruptaki bazların her ikisi de hem ribonükleotidlerin hem de deoksiribonükleotidlerin yapısına katılmaktadır.

Azotlu organik bazların bir diğer grubu ise pirimidinler olup, bu grup Sitozin ( S veya C ), Timin ( T ) ve Urasil ( U ) tarafından oluşturulur. Bu gruba ait bazlar kimyasal olarak tek halkalı bir yapıya sahiptir.

Bu grup bazlarda dikkat edilmesi gereken bir husus, Timin bazının sadece DNA’nın, Urasil bazının ise sadece RNA’nın yapısında bulunuyor olmasıdır. O halde deoksiribonükleotid ve ribonükleotidlerin her ikisi içinde dörder tane olmak üzere toplamda sekiz çeşit nükleotidden bahsetmek mümkündür.

Nükleotidlerin yapısına katılan üçüncü molekül fosforik asit olup, bu molekül istisnasız tüm nükleotidlerde mevcuttur. O halde bir nükleik asitteki fosforik asit sayısı ile toplam nükleotid sayısı her zaman eşittir.

Başka bir bakış açısıyla DNA için,

Toplam nükleotid sayısı = Fosforik asit sayısı = Deoksiriboz şekeri sayısı

RNA için ise,

Toplam nükleotid sayısı = Fosforik asit sayısı = Riboz şekeri sayısı

eşitlikleri yazılabilir.

Nükleotidler, serbest halde iken trifosfat yapılı iken, nükleik asitlerin yapısına katılırken iki fosfatlarını kaybederler ve monofosfat hale gelirler.