1. Watson ve Crick, DNA’nın üç boyutlu modelini oluştururken Chargaff’ın verilerinden hangi sonuçları çıkarmışlardır?
Cevap:
-
Chargaff’ın verileri, DNA’daki çeşitli azotlu bazların miktarları arasındaki ilişkileri ifade eden empirik kurallardır. Chargaff’ın bulduğu ilişkilerden biri, DNA’da adenin (A) miktarının timin (T) miktarına eşit olduğu ve guanin (G) miktarının sitozin © miktarına eşit olduğudur. Yani A = T, C = G. Bu kurala göre, DNA’daki timin nükleotitlerinin sayısı adenin nükleotitlerinin sayısına eşittir ve guanin nükleotitlerinin sayısı sitozin nükleotitlerinin sayısına eşittir. Bu ilişki, DNA’nın çift sarmal yapısının kanıtı olarak kabul edilmiştir
-
Watson ve Crick, DNA’nın üç boyutlu modelini oluştururken Chargaff’ın verilerinden şu sonuçları çıkarmışlardır:
-
DNA’nın iki iplikten oluştuğunu ve bu ipliklerin birbirine hidrojen bağlarıyla bağlandığını varsaymışlardır.
-
Hidrojen bağlarının özgül olduğunu ve sadece A ile T arasında ve G ile C arasında kurulabileceğini anlamışlardır. Böylece, bir iplikteki baz diziliminin diğer iplikteki baz dizilimini belirlediğini fark etmişlerdir.
-
İki ipliğin birbirinin etrafında bükülerek sarmal bir yapı oluşturduğunu öngörmüşlerdir. Bu şekilde, DNA’nın genişliği sabit kalırken, bazların hidrojen bağlarıyla eşleşmesi sağlanmıştır.
-
DNA’nın kendini kopyalama mekanizmasını açıklamak için yarı korunumlu replikasyon modelini önermişlerdir. Bu modele göre, DNA replikasyonunda her bir iplik şablon olarak kullanılır ve yeni tamamlayıcı bir iplik oluşturur. Böylece, her yeni DNA molekülü bir orijinal ve bir yeni iplik içerir.
2. Eğer Chargaff’ın verileri aşağıdaki şekilde verildiği gibi olsaydı Watson ve Crick bundan nasıl bir sonuç çıkarırlardı? Chargaff’ın bu verileri Franklin in verilerine ters düşer miydi?
Cevap: Watson ve Crick’in önerdiği ikili sarmal yapıda A=T ve G=S eşitliği vardır. Verilen bulgular bu bazlar arasında böyle bir eşleşmenin mümkün olmadığını gösterdiği için DNA’nın tek zincirli bir yapıda olduğunu düşünürlerdi. Tek zincir yapısında bazlar eşit olmak zorunda değildir. Evet, bu veriler Franklin’in verilerine ters düşerdi. Çünkü Franklin’in verileri çift zincirli bir yapının varlığını göstermektedir.
3. “A+T / G+S oranı türler arasında sabit değildir.” görüşüne katılır mısınız? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
Bu görüşe katılırım. Gerekçem şöyledir:
-
A+T / G+S oranı, DNA molekülünde bulunan adenin (A) ve timin (T) çiftinin guanin (G) ve sitozin © çiftine miktar olarak oranının ifadesidir. Bu oran, DNA’nın baz kompozisyonunu gösteren bir parametredir.
-
DNA’nın baz kompozisyonu, farklı biyolojik türler arasında değişiklik gösterir. Bazı türlerde A+T’ler hakimdir, bazılarında ise G+C’ler. Bu durum, DNA’nın evrimsel olarak farklılaşmasını ve adaptasyonunu yansıtır.
-
Örneğin, mısır bitkisinin DNA’sındaki A+T / G+S oranı %63: %37 olarak verilmiştir. Ancak, E. coli bakterisinin DNA’sındaki A+T / G+S oranı %51: %49’dur Bu iki tür arasında önemli bir fark olduğu görülür.
-
Dolayısıyla, A+T / G+S oranı türler arasında sabit değildir. Bu oran, DNA’nın moleküler çeşitliliğini ve evrimsel ilişkilerini yansıtan bir özelliktir.
4. Mısır bitkisinin DNA’sında 1000 adet fosfat molekülü olduğunu varsayınız. Bu canlının DNA’sında bulunan timin nükleotitlerinin guanin nükleotitlerine oranı Chargaff’ın verilerine bakıp hesaplanabilir mi? Bu oranın dışında mısırın DNA’sı ile ilgili başka hangi verilere ulaşmak mümkün olabilir?
Cevap: Evet, hesaplanabilir. ChargafFın Tablo 1’deki verileri mısır için kullanıldığında timin/guanin oranı (272/228) 1,19 olur. Bu oranın dışında mısırın DNA’sındaki deoksiriboz sayısı, A+G/T+C (veya A+T/G+C) oranları, nükleotitlerin birbirine oranları hesaplanabilir.
5. Watson ve Crick, DNA’nm yapısını ortaya koyarken Fotoğraf 51’den hangi sonuçları çıkarmışlardır?
Cevap:
Watson ve Crick, DNA’nın yapısını ortaya koyarken Fotoğraf 51’den şu sonuçları çıkarmışlardır:
-
DNA’nın çift sarmal bir yapıda olduğu: Fotoğraf 51, DNA’nın X-ışını kristalografisi ile elde edilen bir görüntüsüdür. Bu görüntüde, DNA’nın iki zincirinin birbirine sarılarak bir merkez eksen etrafında kıvrıldığı görülür. Bu kıvrılma, DNA’nın çift sarmal yapısının bir kanıtıdır.
-
DNA’nın tamamlayıcı baz eşleşmesine sahip olduğu: Fotoğraf 51, DNA’nın çapının yaklaşık 20 angstrom olduğunu gösterir. Bu çap, DNA’nın iki zincirinin arasında tamamlayıcı baz eşleşmesi olduğunu düşündürür. Tamamlayıcı baz eşleşmesi, adenin ile timin arasında iki hidrojen bağı, guanin ile sitozin arasında ise üç hidrojen bağı olması demektir. Bu şekilde, DNA’nın iki zinciri birbirine bağlanır ve sabit bir çap korunur.
-
DNA’nın antiparalel yönlere sahip olduğu: Fotoğraf 51, DNA’nın sarmalının sağ el kuralına uyduğunu gösterir. Bu da, DNA’nın iki zincirinin birbirine terstir, yani antiparalel yönlere sahiptir anlamına gelir. Antiparalel yönlere sahip olmak, DNA’nın bir zincirinin 5’-3’ yönünde olması, diğer zincirinin ise 3’-5’ yönünde olması demektir.
