Bu Reklamı Kapat

DNA Hasarı ve Onarımı: Hata Yapan DNA Parçaları Nasıl Tamir Edilir?

DNA Hasarı ve Onarımı: Hata Yapan DNA Parçaları Nasıl Tamir Edilir?
DNA
wallpaper abyss
Bu Reklamı Kapat
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
5 dakika
1,011 Okunma Sayısı
Notlarım
Bu Reklamı Kapat

Her hücre bölünmesinden önce DNA kendini eşlemektedir. Bu eşleme her zaman kusursuz olmamaktadır. Bazen mutasyonlar gerçekleşebilir. Mutasyonların ezici çoğunun canlıya herhangi bir etkisi yoktur (bunlara "nötr mutasyon" denmektedir). Geri kalanların bir kısmı faydalı, diğerleri ise zararlı etkiye sahiptir (bunlara "ani etkili mutasyon" denmektedir). İşte bu zararlı mutasyonlar vakitlice düzeltilemezse, ya hücre apoptoza gider ya da kanser hücresine dönüşür. Çoğu DNA hasarı geçicidir; çünkü bu hatalar eşlenme sırasında hemen düzeltilirler. Bu yazımızda, bu düzeltmenin nasıl yapıldığına bakacağız.

Ancak öncesinde, DNA'da bu hataların/mutasyonların ilk etapta neden var olduğunu öğrenmekte fayda vardır.

DNA Neden Hata Yapar?

DNA mutasyonlarının özünde 2 nedeni vardır: İlki, eşlenme sırasında meydana gelen çok küçük olasılıktaki hatalardır. İkincisi ise çevresel faktörlerdir. Çevresel faktörler arasında beslenme, kimyasal maddeler ve Güneş'ten gelen yüksek enerjili morötesi (UV) ışınlar gibi unsurlar sayılabilir. Örneğin UV ışınlara fazla maruz kalmak, DNA'da timin dimeri adında bir hata oluşturur. "Timin dimeri" veya "timin ikilisi", bir çeşit "pirimidin ikilisi" örneğidir ve DNA’nın bir zincirindeki bitişik iki timin bazının birbirine kovalent bağlanmış halidir. Timin dimerleri DNA’da yapısal değişiklik oluştururlar. Timin dimerin olduğu yerde replikasyon durur ve ilerleyemez. Bu hata genellikle eksizyon tamir enzimleri ile düzeltilmeye çalışılır; eğer düzeltilemezse hücre ya ölür ya da kanser hücresine dönüşür.

Bu Reklamı Kapat

Güneş'ten gelen UV ışığının timin dimeri oluşturması
Güneş'ten gelen UV ışığının timin dimeri oluşturması
shutterstock

Kimi zamansa bu hatalar daha ufak zararlara neden olurlar: Örneğin DNA'daki bu timin dimeri hatası, eksizyon tamir enzimin mutasyona uğraması sonucu Xeroderma Pigmentosum (XP) adındaki kalıtsal otozomal resesif bir hastalığa neden olabilir. Bu hastalar, Güneş altına çıkamazlar. Bu hastalığa sahip insanlarda pigmentasyon değişiklikleri, erken cilt yaşlanması ve cilt tümörleri gerçekleşebilir.

Xeroderma Pigmentosum (XP) hastası bir kadın
Xeroderma Pigmentosum (XP) hastası bir kadın
Costamedic

Bunun haricinde DNA eşlenmesi sırasında en sık olan rastlanan hatalar depürinasyon ve deaminasyondur. Bu hataların hemen tamir edilmeleri gerekir. Siz bu cümleyi okurken bile bir trilyon (1012) pürin bazı (adenin ve guanin) DNA eşlenmesi sırasında sürekli olarak kaybolmaktadır. İşte bu sürece depürinasyon denmektedir. Bu hatada DNA’nın çift sarmal yapısına bir zarar vermediğinden yapısal bir değişiklik oluşturmaz; fakat lezyonlara yol açabilmektedir. Deaminasyon ise sitozin bazından bir amino grubu çıkartılarak sitozinin urasile dönüşümü işlemidir. Aynı şekilde DNA’da yapısal bir değişikliğe yol açmaz. Bu iki durum gerçekleştiğinde hemen DNA eksizyon tamir enzimleri tarafından düzeltilmeye çalışılır.

DNA eşlenmesi sırasında en sık gerçekleşen hatalar depürinasyon ve deaminasyon
DNA eşlenmesi sırasında en sık gerçekleşen hatalar depürinasyon ve deaminasyon
Essential Cell Biology

DNA Hataları Nasıl Düzeltilir?

DNA hatalarını düzeltmek için çeşitli mekanizmalar vardır. Bunlar arasında şunları sayabiliriz:

Bu Reklamı Kapat

  • Baz eksizyon tamiri (BER),
  • Nükleotit eksizyon tamiri (NER)
  • Yanlış eşleme tamiri (İng: "mismatch repair" veya kısaca "MMR")
  • Homolog rekombinasyon (HR)
  • Homolog olmayan birleştirme (NHEJ).

Tamamlayıcı İplik Düzeltmeleri

DNA'nın tek ipliğinde gerçekleşen hatalar, tamamlayıcı iplik yardımıyla düzeltilebilmektedir. Bunun 3 farklı yolu vardır. Gelin bunlara bir bakış atalım.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Baz Eksizyon Tamiri

DNA'nın tek ipliğinde gerçekleşen hatalar tamamlayıcı iplik yardımıyla hemen düzeltilebilmektedir. Bunların en tipik örneği baz eksizyon tamiri (BER) olarak adlandırılır ve 3 adımda gerçekleşir:

  1. Eksizyon (ya da kesip çıkarma)
  2. Tekrar sentez
  3. Ligasyon

İlk adımda DNA tamir enzimleri hatalı bölgeyi tespit eder ve nükleaz enzimiyle hatalı nükleotitler çıkartılır. DNA Polimeraz enzimi hatalı olan bazlar yerine doğrularını tekrardan koyar. Boşluklar doldurulduktan sonra DNA ligaz ile fosfodiester bağlarını kurar ve böylece hata düzeltilmiş olur replikasyon devam eder. Bu tür hatalar DNA’nın çift sarmal yapısını bozmadığı için yapısal bir değişikliğe yol açmamaktadır.

Nükleotit Eksizyon Tamiri

Diğer bir tamir mekanizması olan nükleotit eksizyon tamirinin (NER) en tipik örneği, timin dimeridir. Timin dimeri yapısal bir değişiklik oluşturduğundan buradaki hata komple çıkartılarak yeniden sentez yapılmaya çalışılır. Başlıca timin dimerine sebep olan şeyler hidrokarbonlar, sigara dumanı, katran ve dizel egzozudur.

Yanlış Eşleme Tamiri

Yanlış eşleme tamiri, DNA polimerazın proofreading yaparken kaçırdığı hataları düzeltme mekanizmasıdır. DNA polimerazın İngilizcedeki "proofreading" kelimesinden gelen "sağlamalı okuma" diye çevirebileceğimiz bir görevi vardır. DNA polimerazın DNA replikasyonundaki görevi, DNA’nın 5’ ucundan 3’ ucuna doğru nükleotit eklemesi yapmasıdır. Bunu yaparken aynı zamanda bazların doğru eklenip eklenmediğini de kontrol etmektedir.

DNA polimeraz, her 107 nükleotitte bir hata yapmaktadır. Bu, çok küçük bir hata payıdır ve oluşan hatalar proofreading yoluyla düzeltilebilir. Ancak bu yöntemde de bir hata olması hâlinde, replikasyon sonunda yanlış eşleme tamiri (MMR) enzimleriyle tekrar bir kontrol ve hata düzeltilmesi yapılmaktadır. Bu sayede hataların yaklaşık %99'u düzeltilebilmektedir.

Bu Reklamı Kapat

İnsanlarda yanlış eşleme tamiri kanser oluşumunu önlemede büyük önem taşımaktadır. Bazı tip kanserlere yatkınlık (özellikle kolon kanseri) yanlış eşleme tamiri proteinlerini kodlayan genlerdeki mutasyonlardan kaynaklanmaktadır.

İki İplikli Hata Düzeltmeleri

Peki, DNA’nın iki ipliği de hasar görürse bu durumda ne yapılır? Bu hatanın tamiri için iki yol vardır.

Homolog Olmayan Uç Birleştirme

İlki homolog olmayan uç birleştirme (NHEJ) olarak adlandırılmaktadır. Burada aslında tam anlamıyla bir tamir yapılmaz. Hasarlı kısımlar kesilerek atılır ve kalanlar birleştirilir. Sonuç olarak gen kayıpları ortaya çıkar. Bu mekanizmanın tek amacı anı kurtarmak denebilir çünkü eğer kesip uç birleştirme yapılmazsa eşlenme tamamıyla yanlış olur ve bu yanlış eşlenme her bölünmede bir sonraki hücreye aktarılır.

Homolog Rekombinasyon

Diğer taraftan homolog rekombinasyonda (HR) hatalı kromozomun homolog kromozomu tamamlayıcı görevi görerek hata düzeltilmeye çalışılır. Fakat, hücrenin bunu her zaman yapması mümkün değildir; sadece homolog kromozomlar birbirine yakınken yapılabilir. Hücre döngüsünün S evresi ve G1 evresinde homolog rekombinasyon gerçekleştirilebilir. Eğer DNA bu evrede değilse, homolog olmayan uç birleştirme yapmaya mecbur kalmaktadır.

Bu Reklamı Kapat

Homolog rekombinasyon ve homolog olmayan uç birleştirme
Homolog rekombinasyon ve homolog olmayan uç birleştirme
Semantic scholar

Sonuç

Özetleyecek olursak, DNA eşlenmesinde gerek çevresel faktörler gerekse DNA tamir enzimlerini kodlayan genlerdeki mutasyonlar sebebiyle çeşitli hatalar meydana gelmektedir. Bu mutasyonların çoğu geçicidir; çünkü hemen tamir edilir. DNA eşlenmesindeki hata tamiri tek iplikteki hatalar için baz eksizyon tamiri, nükleotit eksizyon tamiri, yanlış eşleme tamiri ve iki iplikteki hatalar için homolog rekombinasyon ve homolog olmayan uç birleştirme mekanizmalarıyla önlenmeye çalışılmaktadır.

Her canlının nihai biyolojik gayesi hayatta kalmak ve üremektir. Mutasyon sayısını minimumda tutmak canlının daha kararlı olmasını sağladığı gibi, hayatta kalmasını kolaylaştırır ve üreyerek neslini devam ettirmesini sağlar. Evet, belki DNA replikasyonu sırasındaki hataları engelleyemeyiz; ama buna sebep olabilecek çevresel faktörlerden uzak durarak daha sağlıklı bir yaşam sürebiliriz.

Okundu Olarak İşaretle

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İlginizi Çekebilecek Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 5
  • Muhteşem! 3
  • Bilim Budur! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • B. Alberts, et al. (2019). Essential Cell Biology. ISBN: 9780393680362. Yayınevi: W. W. Norton. sf: 865.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/01/2022 21:21:24 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11223

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Bu Reklamı Kapat
Bu Reklamı Kapat
Size Özel (Beta)
İçerikler
Dilbilim
Nükleik Asit
Samanyolu Galaksisi
Tümör
Endokrin Sistemi Hastalıkları
Wuhan
Modern
Balıklar
Mantık
Kimyasal Bağ
İletişim
Maske
Genetik Değişim
Deizm
Öğrenme Alanı
Beslenme Davranışları
Anatomi
Erkek
Nöron
Dünya
Bilgi Felsefesi
Bilim Felsefesi
Ecza
Ortak Ata
Uyku
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nda reklamları 2 şekilde kapatabilirsiniz:

  1. Ücretsiz üye girişi yapmak: Sitedeki reklamların %50 kadarını kapatmak için ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği açmanız ve sitemizi/uygulamamızı kullanmanız yeterli!

  2. Maddi destekçilerimiz arasına katılmak: Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman [UP bilgi linki] mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et