Gen Yapısı Ve Organizasyonu
Canlılarda tüm metabolik faaliyetlerin sürdürülmesinde rol oynayan kimyasal reaksiyonların organizasyonu ve kalıtım üzerinde etkili DNA segmentleri olan genler, kromozomlar üzerinde lokus adı verilen bölgelere yerleşmiştir (Şekil 7.12). Genler işlevsel bir RNA transkripti veya polipeptit sentezinden sorumludur. Hücrede bulunan genetik materyalin tamamına ise genom adı verilmektedir. Genom, gen olarak tanımlanan fonksiyonel bölgelerle birlikte bu yapı dışında işlevsel olmayan DNA bölgelerini de kapsamaktadır. Fonksiyonel olmayan DNA dizileri çöp DNA adını alır.
Genler, yapı olarak incelendiğinde iki temel kısımdan meydana gelmektedir. Protein ya da RNA sentezlenmesini sağlayan genetik materyali içeren yapısal bölüm ve kontrol bölgelerinden meydana gelmiş olan ve regülatör, promotor, operatör ve terminasyon bölgelerini içeren bölümdür.
Gen yapısı, prokaryot ve ökaryot canlılarda farklılık göstermektedir. Ökaryot canlılardaki gen yapısının temel farkı kodlanmayan dizilerin de genler arasında bulunmasıdır. Bu yapı parçalı gen yapısı olarak adlandırılmıştır. Buna göre, genlerdeki kodlayan bölgeler ekzon, kodlama özelliği olamayan diziler ise intron adını almaktadır. Ökaryot organizmaların çoğunun genom yapısı yüksek oranda intronlardan meydana gelmiştir (Şekil 7.13). Transkripsiyon aşamasında ökaryotik hücrelerde intronların kesilip çıkarılması ve ekzonların birleştirilmesiyle m-RNA oluşturulup protein sentezi devam ettirilir. Bu işleme intron kesimi ya da Splicing mekanizması adı verilmektedir. Prokaryotlarda ise böyle bir oluşum yoktur. Ökaryotlarda enhancer adı verilen özel bölgeler mevcuttur. Bu diziler başlangıç bölgesinden 70-90 nükleotit öncesinde bulunmaktadır. Transkripsiyonu arttırıcı özelliğe sahiptirler. Bu diziler ayrıca hücre ve doku farklılaşmasında görev alır. Aynı yapıya sahip olan ancak farklı fonksiyonlara sahip hücrelerin oluşmasında bu diziler görev yapmaktadır. Hücresel organellerden biri olan mitokondri, kendi DNA’sına sahip olması bakımından önem taşır. Yaklaşık 16569 baz çiftinden meydana gelen bu yapı mitokondriyal DNA olarak adlandırılır. Genellikle sirküler yapıda bulunan mitokondriyal genomdaki genler, intron içermezler. Bitkilerde bulunan ve fotosentezden sorumlu organel olan kloroplast, mitokondride olduğu gibi özgün genoma sahiptir. Çift sarmal yapıda bulunan sirküler DNA moleküllerinden meydana gelir. Yapı bakımından prokaryot gen özellikleriyle benzerlik göstermektedir.
