DNA VE GENETİK KOD
Canlıyı oluşturan en küçük yapı taşına hücre, hücrenin yönetim ve kontrol merkezine çekirdek adı verilir. Çekirdekte bulunan kalıtım yapılarına kromozom denir. Her canlı türünde belli sayıda kromozom bulunur. Kromozom DNA ve protein kılıftan oluşur. Canlının özelliklerini şifreli olarak taşıyan kalıtım yapısına DNA denir.
DNA’yı oluşturan yapı birimine nükleotid denir. Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C) ve Timin (T) olarak dört çeşit nükleotid vardır. Her nükleotidin yapısında organik baz ( A, G, C ve T) deoksiriboz şekeri ve fosfat bulunur.
Bu nükleotidlerin uç uca bağlanmasıyla DNA zinciri oluşur. İki DNA zincirinin sarmal yapıda bağlanmasıyla DNA oluşur. Bir DNA sarmalında A ile T , G ile C nükleotidleri karşılıklı bağlanır.
Nükleotidlerin farklı sayı ve sırada dizilmesiyle genetik kod meydana gelir.
DNA’da belli sayıda nükleotidden oluşan yönetim bölgelerine gen denir. Her gen belli bir canlı özelliğini şifrelemiştir. Örneğin gözün mavi, kahverengi, siyah ve yeşil olmasını DNA’daki genle sağlar.
DNA’NIN KENDİNİ EŞLEMESİ
Hücre bölünmesi öncesinde hücredeki DNA molekülü miktarı iki katına çıkar.
Bu olaya DNA’ nın kendini eşlemesi denir.
DNA Kendini Eşlerken ;
- DNA’ nın iki zinciri fermuar gibi birbirinden ayrılır.
- Sitoplazmada serbest halde bulunan nükleotidler çekirdeğe girer.
- DNA zincirindeki nükleotidlerin karşısına uygun nükleotidler bağlanır.
- Sonuçta başlangıçtaki DNA’nın aynısı olan iki DNA molekülü oluşur.
KALITIM
Canlı özelliklerinin oluşumu ve nesilden nesile aktarılmasını inceleyen bilim dalına genetik ya da kalıtım denir.
KALITIMLA İLGİLİ KAVRAMLAR
Karakter
Canlılardaki kalıtsal olan her bir özelliğe karakter denir.
Gen
Canlı özelliklerinin oluşmasını kontrol eden DNA parçalarına gen adı verilir.
Canlılarda Gen-1 , Gen-2, Gen-3 gibi çok sayıda gen görev yapar.
Baskın Gen – Çekinik Gen
Canlı özelliklerini oluşturan genler baskın gen ve çekinik gen olarak iki çeşittir.
Bir karakterin oluşumu için bulunduğu canlıda etkisini her zaman gösteren gene baskı ( dominant ) gen denir.
Baskın gen büyük harfle gösterilir. A, B, C, D gibi.
Bir karakterin oluşumu için bulunduğu canlıda baskın gen olmadığında etkisini gösteren gene çekinik ( resesif ) gen denir.
Çekinik gen küçük harfle gösterilir. a , b ,c , d gibi.
Alel Gen
Biri anneden diğeri babadan gelen gen çiftine alel gen denir.
Alel genler şu şekilde gösterilir. AA, Aa, BB, Bb ,aa, bb gibi.
Homozigot – Heterezigot
Karakter oluşumu için anneden ve babadan gelen alel genlerin aynı olması durumuna homozigot( saf döl, arı döl) denir.
AA, aa, BB, bb gibi.
Karakter oluşumu için anneden ve babadan gelen alel genlerin farklı olması durumuna heterezigot ( melez döl) denir.
Aa, Bb gibi
NOT: Homozigot karakter baskın yada çekinik yapıya sahip olabilirken, heterezigot karakter sadece baskın yapıdadır.
Genotip – Fenotip
Canlı karakterlerini oluşturan genlerin sahip olduğu özelliklere genotip denir.
Canlı karakterlerinin dış görünüşüne fenotip adı verilir.
ÇAPRAZLAMA
Erkek ve dişi atadan gelen genlerin biraraya gelmesiyle yavrudaki bir karakterin oluşmasına çaprazlama denir.
Aşağıda A karakterinin iki kuşak boyunca çaprazlanması şematik olarak gösterilmiştir.
Önce homozigot genotipli olan zıt fenotipe sahip olan erkek ve dişi ata çaprazlanıyor. Çaprazlama sonucunda hepsi aynı genotip ve fenotipe sahip olan yavru döller oluşuyor.
İnsanda Cinsiyet Oluşumu
İnsanlar eşeyli üreme sonucu oluşmaktadır. Hücrelerdeki kromozomları yarısı anneden yarısı babadan gelir.
- İnsan hücrelerinde 46 tane kromozom vardır. Bu kromozomlar özellikleri yönünden iki gruba ayrılır.
- Birinci grup, vücut kromozomlarıdır. İnsandaki kromozomlardan 44 tanesi vücut kromozomudur. Saç geni, ten rengi ve göz rengi vücut kromozomlarını oluşturur.
- İkinci grup, eşey kromozomlarıdır. İnsandaki kromozomlardan 2 tanesi eşey kromozomlarıdır. Cinsiyet özellikleri ile bazı vücut özelliklerinin belirlenmesinde görev yapar.
- Eşey kromozomları iki çeşittir. Bunlardan biri X kromozomu ve Y kromozomudur.
X kromozomu hem erkek hem de dişilerde ortak bulunur. Y kromozomu ise sadece erkeklerde bulunur.
Akraba Evliliği ve Kalıtsal Hastalıklar
Aralarında kan bağı bulunan insanların aynı geni taşıma ihtimali oldukça yüksektir. Benzer genler bebeğe aktarıldığında birçok farklı genetik hastalık ortaya çıkabilir.
Aralarında kan bağı bulunan kişiler arasında yapılan evliliğe akraba evliliği denir.
Genetik Hastalıklar
DNA ve genlerdeki bazı sorunlar sonucunda oluşan hastalıklara genetik hastalık adı verilir. Canlıda genetik hastalığa sebep olan aleller, kalıtsal özelliğe sahip hastalığın nesilden nesile aktarılmasına da yol açmaktadır.
- Hemofili, renk körlüğü, orak hücreli anemi, Down Sendromu, altıparmaklılık gibi sorunlar genetik hastalıklara neden olmaktadır.
- Akraba evlilikleri genetik hastalık oluşturmaz.
- Soyda bulunan hastalık genlerinin bir araya gelme olasılığını artırır. Bundan dolayı her akraba evliliği sonucunda genetik hasta çocuk doğmaz.
Mutasyon
DNA molekülündeki nükleotid dizilimlerinde ve kromozomlarda meydana gelen değişikliklere mutasyon adı verilir.
Mutasyona; radyasyon, ultraviyole ışınları, bazı ilaçlar ve kimyasal maddeler sebep olabilir.
Mutasyonlar, hem vücut hücrelerinde hem de üreme hücrelerinde görülebilir. Üreme hücrelerinde görülen mutasyonlar nesilden nesile geçme özelliğine sahiptir.
Vücut hücrelerinde görülen mutasyonlar ise eşeyli üreyen canlılarda nesilden nesile geçmez.
Modifikasyon
Canlının dış görünüşünde, ortam koşullarının etkisiyle ortaya çıkan ve kalıtsal olmayan değişimlere modifikasyon adı verilir.
Modifikasyonlar geçicidir. Bu nedenle değişime sebep olan etki ortadan kalktığında, modifikasyon da ortadan kalkar.
Modifikasyonlar oluşurken genlerin yapısı değişmez, yalnızca genlerin işleyişi değişir.
Isı, ışık, sıcaklık ve beslenme gibi yapıların meydana getirdiği değişiklikler modifikasyonlara sebep olabilir.
Arılarda arı sütüyle beslenen dişi yavru kraliçe olurken çiçek tozu (polen) ile beslenen dişi yavru işçi arı olmaktadır.
Adaptasyon
Canlının bulunduğu çevreye uyum sağlamasına adaptasyon denir.
Başka bir deyişle canlıların, belirli çevre koşullarında yaşama ve üreme şansını artıran kalıtsal özellikler kazanmasına adaptasyon denir.
Adaptasyonun Özellikleri
- Kalıtsal bir özelliktir.
- Yavru bireyler ebeveynleriyle benzer özellik gösterirler.
- Çevresel faktörler etkilidir.
- Asıl amaç hayatta kalmaktır.
Adaptasyona Örnekler
- Çölde bulunan bitkiler su kaybını önlemek için ortama uyum sağlayarak yapraklarını inceleşerek kaktüs gibi diken şeklini almıştır.
- Köpek balıklarının sırt ve karınlarının farklı olması onlara su altında hareket halindeyken bile gizlenme özelliği kazandırır.
- Bukalemunun renk değiştirme özelliği hayatta kalması için gereklidir, buda adaptasyona bir örnektir.
BİYOTEKNOLOJİ
Genetik mühendisliği yöntemleri ile DNA ve genler üzerinde yapılan çalışmalara biyoteknoloji denir. Biyoteknoloji ile canlıların genetik bilgilerinin değiştirilmesi sağlanabilir.
Biyoteknoloji Uygulama Alanları
a) Gen Aktarımı
Bir canlıya ait DNA’nın bir bölümündeki genin çıkartılarak başka bir canlıya aktarılmasına gen aktarımı denir.
Gen aktarımı ile geni alan canlıya yeni özellikler kazandırılması sağlanır.
b) Klonlama
Seçilen bir canlının ya da canlıya ait bir özelliğin birçok kopyasının üretilmesine klonlama denir.
c) Gen Tedavisi
Hücredeki eksik ya da hatalı genlerin işlevini üstlenecek yeni genlerin hücreye aktarılmasıdır.
