DNA ve RNA Moleküllerinin Farklılıkları
Nükleik asitler hücrelerde iki ayrı biçimde bulunurlar: DNA (Deoksiribonükleik asit) ve RNA (ribonükleik asit) olarak. DNA ve RNA hücrelerde farklı işlevleri yerine getirirler. RNA ile DNA molekülleri arasındaki farklar genel hatlarıyla şöyledir:
Yapılarındaki şeker farklıdır:RNA molekülünün omurgası, DNA'daki deoksiriboz şeker molekülü yerine, riboz şekerine sahiptir.
Yapılarındaki baz farklıdır:
DNA'daki timin (T) bazı yerine, RNA'da ürasil (U) vardır.
RNA daha kısa ve tek şeritlidir:
RNA, DNA'ya yapısal olarak benzerlik gösteren bir polimerdir (çok sayıda molekülün kimyasal bağlarla düzenli bir şekilde bağlanarak oluşturdukları bileşiklerdir) ve DNA gibi o da bilgi taşır. Fakat RNA, DNA'nın aksine tek şeritlidir.
DNA daha kararlı bir moleküldür:
RNA, her şeker molekülünde fazladan bir oksijen atomuna sahiptir ve her timin bazında bir karbon atomu eksiktir. DNA'nın şeker moleküllerinde oksijen bulunmaması, yani DNA'nın deoksiriboz şeker yapısına sahip olması, onu RNA'dan daha kararlı bir molekül kılar. Bu nedenle DNA bilgi depolanması için en ideal moleküldür ve hücrede uzun vadede genetik bilgiyi depolamak için çok daha uygundur. Nitekim hücre içinde de, canlının yaşamı ve tüm nesillerin devamı için bilgileri saklamak amacıyla DNA görevlidir. Daha kararsız olan RNA ise geçici roller üstlenir ve kısa vadeli bilgilerin taşınmasında görev alır.(1)
RNA daha çabuk tepkimeye girer:
Ayrıca RNA fazladan bir hidroksil (OH) grubuna sahip olduğu için DNA'dan daha kolay tepkimeye girebilir ve bu nedenle de daha az kararlıdır. Bu da genetik bilginin saklanması için, RNA'nın DNA gibi uygun olmadığını göstermektedir. Tek şeritli RNA molekülünün kompleks 3 boyutlu yapılara uyum sağlayabilmesi sayesinde, sağlam ve çift şeritli DNA sarmalı tarafından gerçekleştirilemeyen katalitik faaliyetleri, RNA yerine getirebilir. (Katalitik etki: Bir maddenin kimyasal bir tepkimede, hiçbir değişmeye uğramadan, tepkimenin olmasını veya hızının değişmesini sağlayan etkisidir.) Bu katalitik yetenekleri sayesinde RNA molekülleri şaşırtıcı biçimde kimyasal yapılarını değiştirebilirler. Örneğin hücre çekirdeğindeki süreçler sırasında, DNA diziliminin büyük bir kopyasından, kendilerini çok daha küçük mesajcı RNA dizilimine dönüştürürler. Mesajcı RNA da, daha sonra ribozom tarafından proteinin amino asit dizilimine çevrilir.(2)
DNA'daki bilgiye daha kolay erişilir:
RNA molekülü, DNA gibi çifte sarmal bir yapıda olacak olsa, RNA'da yapısal bükülmeler olmayacak, bu da proteinler tarafından tanınmasını engelleyecektir. Aynı zamanda çifte sarmal halindeki bir RNA, derin bir girintiye sahip olacağından, proteinlerin ona erişimi, dolayısıyla şifreli bilgilerin okunması DNA'dan daha zor olacaktır.(3) Diğer bir deyişle proteinler, çifte sarmal halindeki RNA'da, baz dizilimlerini DNA'da olduğu gibi kolaylıkla tanıyamaz. Dolayısıyla genetik bilginin saklanması için DNA hem daha kararlı, hem de daha kolay erişilebilir olduğu için RNA'dan çok daha uygundur.(4)
DNA ve RNA kendi görevleri için en ideal moleküllerdir:
RNA, çekirdeğin içerisindeki DNA'dan aldığı genetik mesajı sitoplazmaya (hücreninin, çekirdeğin dışında kalan kısmı) taşır, burada mesaj tercüme edilir. Bu iki molekülün arasındaki farklar, görevlerini yerine getirmeleri için birer gerekliliktir. DNA hücre içinde kalıcı ve erişilebilir nitelikler taşıyan, kararlı bir bilgi saklama merkezidir. RNA ise genetik bilginin tercüme edilmesini sağlayan değişken bir taşıyıcıdır. Moleküler biyolog Michael Denton Nature's Destiny (Doğanın Kaderi) adlı kitabında, bu özelliklerin önemine şöyle dikkat çekmektedir:
... tüm deliller, bunlarda [DNA ve RNA'da] meydana gelecek herhangi bir değişikliğin zararlı etkiler doğuracağını ve bilinen başka hiçbir polimerin DNA ve RNA moleküllerinin kimyasal ve fiziksel özelliklerine sahip olmadığını göstermektedir.(5)
Ayrıca tek şerit halindeki RNA, DNA çifte sarmalından çok daha esnektir. Görüldüğü gibi DNA ve RNA moleküllerinin her biri, kendi işlevleri için özel olarak yaratılmışlardır. Yapılarındaki ufak gibi görünen farklılıkların her biri, görevleri açısından son derece önemlidir ve tüm bu detayların toplamı, kompleks bir düzenin parçasını oluşturur. Prof. Gerald L. Schroeder DNA-RNA mekanizmasındaki komplekslikten şöyle bahsetmektedir:
Tek bir temel hücre yapısı, tek bir temel enerji kaynağı, tek bir organel kümesi bütün canlılarda ortaktır. Ve bu birliği düzenleyen tek bir sistem vardır; cansız işlenmemiş materyalleri alıp bunları yaşayan, düşünen, seçim yapabilen varlıklara dönüşecek şekilde organize eden DNA-RNA takımı. Bu ortaklığın insanın hayal gücünü zorlayacak derecede kompleks bir yapısı vardır.(6)
(1) David S. Goodsell, The Machinery of Life, Springer-Verlag, New York Inc., 1993, s. 17.
(2) Michael J. Denton, Nature's Destiny, Free Press, New York, 1998, s. 158.
(3) Michael J. Denton, Nature's Destiny, Free Press, New York, 1998, s. 157.
(4) Michael J. Denton, Nature's Destiny, Free Press, New York, 1998, s. 157.
(5) Michael J. Denton, Nature's Destiny, Free Press, New York, 1998, s. 159.
(6) Gerald L. Schroeder, Tanrı'nın Saklı Yüzü, çev. Ahmet Ergenç, Gelenek Yayınları, İstanbul, 2003, s. 73
Genetik
-
İnsanlarda Kaç Kromozom Vardır?
-
Sık görülen mikrodelesyon sendromları nelerdir?
-
Bilim insanları kromozomları nasıl inceler?
-
Arkea'da Kromozomlar ve DNA Replikasyonu
-
DNA Onarım Mekanizmaları Nelerdir?
-
DNA hasarına neden olan etkenler nelerdir?
-
XYY Süper Erkek Sendromu - JACOB’S, Sendromu
-
Bitki doku kültürü çalışmaları ile haploid bitkiler elde edilebilir
-
Gram pozitif bakterilerden genomik DNA izolasyon protokolü
-
E. coli bakterisinden genomik DNA izolasyon protokolü
-
DNA’nın Keşfi
-
İnsan Genom Projesi Nedir ? Amaçları Nelerdir ?
-
Genomik mikrodizilimlerle ikilenme teşhisi yöntemi
-
Gen duplikasyonu ve amplifikasyonu nedir?
-
DNA ile RNA Arasndaki Farklar ve Benzerlikler Nelerdir