Mutasyonların Başlıca Nedenleri
Mutasyonların meydana gelmesine neden olan başlıca faktörler şöyle sıralanabilirler:
1- Polinukleotid iplikçiklerindeki normal baz sıraları arasına bir baz çiftinin çıkması (delasyon) veya baz sıraları arasına bir baz çiftinin girmesi (insersiyon) (nokta mutasyonları).
2- Bir baz çiftinin yerini diğer baz çiftinin alması (transisyonel ve transversiyonal mutasyonlar).
3. Aynı polinukleotid iplikçiği üzerinde yan yana bulunan pirimidin bazları arasında özel bağların kurulması (dimerizasyon).
4. Bazlarla şekerler ve şekerlerle fosfatlar arasındaki bağlantıların kopması.
Baz çiftinin çıkması ve girmesi durumu: Bu tarz mutasyonlarda DNA'daki normal baz sıraları arasından bir baz çifti çıkabilir veya baz sıralarına yeni bir baz çifti girebilir.
a)Baz çiftinin çıkması: Bu örnekte, mRNA üzerinde 16. sırada bulunan sitozin (C) çıkmıştır. Buna göre düzenlenen mRNA ve oluşan yanlış sıralı amino asitler gösterilmektedir. Normal durumda polipeptid zinciri serin, arginin, tirosin, cystein, ....le başlamakta ve devam etmektedir. Buna karşın, bir baz çiftinin (sitozin) çıkması sonu oluşan yeni programlanmaya göre, amino asit dizilişi serinden alanin, threonin, alanin tarzında olup sırası olmayan amino asitlerdir. Bu nedenle proteinin karakteri değişik olur veya inaktif bir durum gösterir. Eğer anlamsız kodonlardan biri (UGA, UAG, UAA) sıraya girerse, protein sentezi sona erer. Bazen de, böyle değişmeler aynı amino asite ait diğer 2. veya 3. tripletlerden birini oluşturursa; (Örn; argininin 6 kodonu CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG; serinin 4 kodonu ACU, UCC, UCA, UCG veya leucinin 6 kodonu, UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG, v.s.) bu sefer polipeptid zincirinde bir süre daha doğru amino asitler sırada bulunabilir. Bu durum, eğer kısa bir süre sonra yeni bir mutasyonla düzeltilirse, proteini inaktif bir molekül olmaktan kurtarır.
DNA’dan bir baz çiftinin çıkması yandaki şekilde gösterilmektedir.
b) Baz çiftinin girmesi: Baz çiftinin girmesi de aynı yukarıdaki örnekte olduğu gibi, baz sıralarının değişmesine ve mRNA'nın yeniden programlanmasına yol açacak ve polipeptid zincirinde değişik amino asitlerin araya girmesine neden teşkil edecektir.
DNA’ya bir baz çiftinin girmesi yandaki şekilde gösterilmektedir.
Bu örnekte normal mRNA'da 13. sıraya U bazı girmiş ve mRNA yeni baştan programlanmış ve sıraya, Phe + Alanin + leucin + leucin + gibi değişik amino asitler girmiştir. Serinden sonra gelen amino asitler normal polipeptid zincirlerinde sırada değildirler. Bu nedenle oluşan protein inaktif bir durum gösterebilir.
Bir baz çiftinin çıkmasını, aynı gen içinde veya dışında ikinci bir mutasyon aracılığı ile bir baz çiftinin girmesi izleyebilir. Bu durum iki şekilde etkileyebilir, ya birinci mutasyonla oluşan değişmelere, ikinci mutasyonunki de katılır ve öylece tamiri olanaksız mutasyonlar oluşabilir veya ikinci mutasyon, birincinin düzelmesine veya tamirine yol açabilir. Böylece ilk mutasyon giderilir. Bu ikinci mutasyon birinciye ne kadar yakınsa, polipeptid zincirinde sıraya giren yanlış amino asitler de o oranda az olur.
DNA’da baz sıraları arasına birden fazla bazların girmesi ve çıkması durumları yandaki şekilde gösterilmektedir.
Transisyonel mutasyonlar: Bu tür mutasyonlar, genellikle ya spontan olarak veya mutajenik maddelerin etkisiyle oluşurlar. Transisyonel türdeki mutasyonlara, pürin ve primidinlerin elektronlarında oluşan tautomerik değişmelerin bazlar arası karşılıklı hidrojen bağlantısının özelliklerini değiştirmesine neden olur. Örn; timin genellikle keto formunda C = O olup, bu durumu ile adeninle karşılıklı çift hidrojen bağı ile birleşir. Ancak, timin, nadiren enol formuna (C—OH) dönüşürse, 3 bağlantı yerinin oluşması nedeniyle, adeninle değil de, guaninle birleşir. Böylece, DNA molekülünde AT çifti yerine GT çifti geçmiş olur. Ancak, bu durum uzun süre devam etmez ve iki-üç generasyon sonra değişerek, guanin bu sefer sitozinle bağ kurar ve AT ® GC transisyonu meydana gelir. Böylece, başlangıçta AT olan molekül, 2-3 generasyon sonra GC çiftine dönüşmüş olur.
Replikasyon sırasında pürin yerine diğer bir pürinin, veya pirimidin yerine diğer bir pirimidin bazının girmesine transisyonel mutasyon denir. Örn, adenin yerine guanin (AºG) veya sitozin yerine timinin girmesi (CºT) gibi. Eğer pürin yerine pirimidin (veya tersi) girerse buna transversiyonel mutasyon adı verilir. Örn; adenin yerine sitozin (AºC) veya guanin yerine timinin girmesi (GºT).
Eğer baz çifti değişmeleri iki yönlü ise (AT W GC) bunlar bidireksiyonal mutasyonlar olarak isimlendirilir. Bazı mutajenler (hidroksilamin) tek yönlü transisyonel mutasyonlar oluşturur (GC ® AT).
Adeninin amino formunda iken, imine formuna dönüşmesi, aynı şekilde, karşılıklı bağlantıları değiştirir ve sitozinle bağ kurmasına yol açabilir (A—C).
Dimerizasyon: Mikroorganizmalar, ultraviole ışınlarının etkisine maruz kaldıktan sonra, aynı DNA iplikçiğinde yan yana bulunan pirimidinler (genellikle timinler) fotokimyasal reaksiyonlar sonu birbirleri ile kovalent bağlarla birleşirler (T - T). Işığın dozu artarsa bu sefer sitozinler de birleşebilirler (C—C). Dimerizasyon iki nukleotid arasını kısalttığından, DNA'da çarpıklıklara yol açar ve DNA'nın duplikasyon mekanizması bozulur. Sonunda transkripsiyon ve translasyon düzeninde değişiklikler meydana gelir.
DNA'da diğer bozukluklar: Birçok mutajenler DNA iplikçiklerinin çeşitli yerlerinde bozukluklar oluşturabilirler. Bu tür bozukluklar kısaca şöyledir:
a) Baz-şeker bağlarının kopması: İyonizen ışınlar, alkilleyen etkenler, nitroz asiti, hidroksil amin, süksinil peroksit, vs.
b) Bazlar arası hidrojen bağların kopması: Isı, asit, alkali, iyonizan ışınlar, guanidinum klorid, vs.
c) Çapraz bağ teşkili: Alkilleyen etkenler, nitröz asiti, vs.
d) Şeker-fosfat bağlarının kopması: İyonizan ışınlar, sonik ve ultrasonik vibrasyonlar, asit, alkali, suksinil peroksit, vs.
KAYNAK: www.mikrobiyoloji.org
1- Polinukleotid iplikçiklerindeki normal baz sıraları arasına bir baz çiftinin çıkması (delasyon) veya baz sıraları arasına bir baz çiftinin girmesi (insersiyon) (nokta mutasyonları).
2- Bir baz çiftinin yerini diğer baz çiftinin alması (transisyonel ve transversiyonal mutasyonlar).
3. Aynı polinukleotid iplikçiği üzerinde yan yana bulunan pirimidin bazları arasında özel bağların kurulması (dimerizasyon).
4. Bazlarla şekerler ve şekerlerle fosfatlar arasındaki bağlantıların kopması.
Baz çiftinin çıkması ve girmesi durumu: Bu tarz mutasyonlarda DNA'daki normal baz sıraları arasından bir baz çifti çıkabilir veya baz sıralarına yeni bir baz çifti girebilir.
a)Baz çiftinin çıkması: Bu örnekte, mRNA üzerinde 16. sırada bulunan sitozin (C) çıkmıştır. Buna göre düzenlenen mRNA ve oluşan yanlış sıralı amino asitler gösterilmektedir. Normal durumda polipeptid zinciri serin, arginin, tirosin, cystein, ....le başlamakta ve devam etmektedir. Buna karşın, bir baz çiftinin (sitozin) çıkması sonu oluşan yeni programlanmaya göre, amino asit dizilişi serinden alanin, threonin, alanin tarzında olup sırası olmayan amino asitlerdir. Bu nedenle proteinin karakteri değişik olur veya inaktif bir durum gösterir. Eğer anlamsız kodonlardan biri (UGA, UAG, UAA) sıraya girerse, protein sentezi sona erer. Bazen de, böyle değişmeler aynı amino asite ait diğer 2. veya 3. tripletlerden birini oluşturursa; (Örn; argininin 6 kodonu CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG; serinin 4 kodonu ACU, UCC, UCA, UCG veya leucinin 6 kodonu, UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG, v.s.) bu sefer polipeptid zincirinde bir süre daha doğru amino asitler sırada bulunabilir. Bu durum, eğer kısa bir süre sonra yeni bir mutasyonla düzeltilirse, proteini inaktif bir molekül olmaktan kurtarır.
DNA’dan bir baz çiftinin çıkması yandaki şekilde gösterilmektedir.
b) Baz çiftinin girmesi: Baz çiftinin girmesi de aynı yukarıdaki örnekte olduğu gibi, baz sıralarının değişmesine ve mRNA'nın yeniden programlanmasına yol açacak ve polipeptid zincirinde değişik amino asitlerin araya girmesine neden teşkil edecektir.
DNA’ya bir baz çiftinin girmesi yandaki şekilde gösterilmektedir.
Bu örnekte normal mRNA'da 13. sıraya U bazı girmiş ve mRNA yeni baştan programlanmış ve sıraya, Phe + Alanin + leucin + leucin + gibi değişik amino asitler girmiştir. Serinden sonra gelen amino asitler normal polipeptid zincirlerinde sırada değildirler. Bu nedenle oluşan protein inaktif bir durum gösterebilir.
Bir baz çiftinin çıkmasını, aynı gen içinde veya dışında ikinci bir mutasyon aracılığı ile bir baz çiftinin girmesi izleyebilir. Bu durum iki şekilde etkileyebilir, ya birinci mutasyonla oluşan değişmelere, ikinci mutasyonunki de katılır ve öylece tamiri olanaksız mutasyonlar oluşabilir veya ikinci mutasyon, birincinin düzelmesine veya tamirine yol açabilir. Böylece ilk mutasyon giderilir. Bu ikinci mutasyon birinciye ne kadar yakınsa, polipeptid zincirinde sıraya giren yanlış amino asitler de o oranda az olur.
DNA’da baz sıraları arasına birden fazla bazların girmesi ve çıkması durumları yandaki şekilde gösterilmektedir.
Transisyonel mutasyonlar: Bu tür mutasyonlar, genellikle ya spontan olarak veya mutajenik maddelerin etkisiyle oluşurlar. Transisyonel türdeki mutasyonlara, pürin ve primidinlerin elektronlarında oluşan tautomerik değişmelerin bazlar arası karşılıklı hidrojen bağlantısının özelliklerini değiştirmesine neden olur. Örn; timin genellikle keto formunda C = O olup, bu durumu ile adeninle karşılıklı çift hidrojen bağı ile birleşir. Ancak, timin, nadiren enol formuna (C—OH) dönüşürse, 3 bağlantı yerinin oluşması nedeniyle, adeninle değil de, guaninle birleşir. Böylece, DNA molekülünde AT çifti yerine GT çifti geçmiş olur. Ancak, bu durum uzun süre devam etmez ve iki-üç generasyon sonra değişerek, guanin bu sefer sitozinle bağ kurar ve AT ® GC transisyonu meydana gelir. Böylece, başlangıçta AT olan molekül, 2-3 generasyon sonra GC çiftine dönüşmüş olur.
Replikasyon sırasında pürin yerine diğer bir pürinin, veya pirimidin yerine diğer bir pirimidin bazının girmesine transisyonel mutasyon denir. Örn, adenin yerine guanin (AºG) veya sitozin yerine timinin girmesi (CºT) gibi. Eğer pürin yerine pirimidin (veya tersi) girerse buna transversiyonel mutasyon adı verilir. Örn; adenin yerine sitozin (AºC) veya guanin yerine timinin girmesi (GºT).
Eğer baz çifti değişmeleri iki yönlü ise (AT W GC) bunlar bidireksiyonal mutasyonlar olarak isimlendirilir. Bazı mutajenler (hidroksilamin) tek yönlü transisyonel mutasyonlar oluşturur (GC ® AT).
Adeninin amino formunda iken, imine formuna dönüşmesi, aynı şekilde, karşılıklı bağlantıları değiştirir ve sitozinle bağ kurmasına yol açabilir (A—C).
Dimerizasyon: Mikroorganizmalar, ultraviole ışınlarının etkisine maruz kaldıktan sonra, aynı DNA iplikçiğinde yan yana bulunan pirimidinler (genellikle timinler) fotokimyasal reaksiyonlar sonu birbirleri ile kovalent bağlarla birleşirler (T - T). Işığın dozu artarsa bu sefer sitozinler de birleşebilirler (C—C). Dimerizasyon iki nukleotid arasını kısalttığından, DNA'da çarpıklıklara yol açar ve DNA'nın duplikasyon mekanizması bozulur. Sonunda transkripsiyon ve translasyon düzeninde değişiklikler meydana gelir.
DNA'da diğer bozukluklar: Birçok mutajenler DNA iplikçiklerinin çeşitli yerlerinde bozukluklar oluşturabilirler. Bu tür bozukluklar kısaca şöyledir:
a) Baz-şeker bağlarının kopması: İyonizen ışınlar, alkilleyen etkenler, nitroz asiti, hidroksil amin, süksinil peroksit, vs.
b) Bazlar arası hidrojen bağların kopması: Isı, asit, alkali, iyonizan ışınlar, guanidinum klorid, vs.
c) Çapraz bağ teşkili: Alkilleyen etkenler, nitröz asiti, vs.
d) Şeker-fosfat bağlarının kopması: İyonizan ışınlar, sonik ve ultrasonik vibrasyonlar, asit, alkali, suksinil peroksit, vs.
KAYNAK: www.mikrobiyoloji.org
Mikrobiyoloji
-
Antibiyotiklerin Etki Mekanizmaları Nelerdir?
-
Azot oksit
-
Petri Kutusunda Agarlı Besiyeri Hazırlanması
-
Tüpde Agarlı Besiyerlerinin Hazırlanması
-
Besiyeri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar Nelerdir ?
-
Dehidre Besiyerleri Nedir?
-
Besiyerinin Sahip Olması Gereken Özellikler
-
Besiyeri hazırlanmasında kullanılan maddeler nelerdir ?
-
Besiyerlerin Sınıflandırılması Nasıl Yapılır ?
-
Besiyerinin Tanımı ve Kullanım Amaçları Nelerdir ?
-
Pseudomonas Cinsine ait Türler
-
Veba - Yersinia Pestis
-
Tularemi - Francisella tularensis
-
Şarbon - Bacillus anthracis Enfeksiyonu
-
Bruselloz - Brucella spp