Temel Veteriner Genetik: DNA Replikasyonunda Görev Alan Enzim Ve Proteinler
1. DNA polimeraz
2. Helikazlar
3. Tek zincire bağlanan proteinler (single stranded binding proteins, SSBP)
4. DNA giraz
5. RNA primeri
6. Primaz
7. DNA ligaz
DNA Polimeraz
DNA polimeraz enzimi ilk kez 1956’da E. coli’de tanımlanmıştır. Bu enzim bir DNA ipliğinin karşısına doğru bazları (deoksinükleotidtrifosfat = dNTP) getirerek tamamlayıcı ipliği sentezleme yeteneğine sahiptir. DNA polimerazın bunu yapabilmesi için serbest bir 3’ OH (üç üstü hidroksi) grubuna ihtiyacı vardır, ayrıca her zaman 5’-3’ yönünde deoksiribonükleotidleri ekleyebilir. DNA polimeraz aynı zamanda eksonükleaz aktivitesine de sahiptir. Ökaryot ve prokaryotlarda farklı işlevleri olan birden fazla tipte DNA polimeraz bulunmaktadır. Prokaryotlarda bulunan DNA polimeraz I ve DNA polimeraz II, DNA hasarının onarımında görev almaktadır. DNA polimeraz III ise asıl DNA replikasyonundan sorumlu enzimdir. Ökaryotlarda ise beş farklı tip DNA polimeraz bulunmaktadır. Bunlar; a (alfa), b (beta), g (gama), d (delta), e (epsilon) dur. Çekirdek DNA’nın Replikasyonunda görev alanlar; a, d, e dur. Mitokondriyal DNA replikasyonunda DNA polimeraz g görev yapar. DNA polimeraz b ise DNA tamirinde görev alır. Prokaryot ve ökaryot DNA polimerazların adlarını ve görevlerini Tablo 8.1 ve 8.2 de inceleyebilirsiniz.
Helikazlar
Replikasyon çatalının ilerisinde DNA çift sarmalını bazlar arasındaki hidrojen bağlarını kopararak açar, replikasyonun ilerlemesini sağlar.
Tek Zincire Bağlanan Proteinler (Single Stranded Binding Proteins, SSBP)
Helikazların açtığı tek iplikli DNA’ya bağlanarak DNA ipliklerinin tekrar birleşmesini engelleyen küçük proteinlerdir.
DNA Giraz
DNA topoizomerazlar olarak bilinen geniş bir grubun üyesidir. DNA’nın tek ya da her iki ipliğinde kırılmalar yaparak sarmaldaki aşırı bükülmeleri ve dönüşleri gevşetir. Böylelikle DNA’nın denatürasyonuna yardımcı olur.
RNA Primeri ve Primaz
DNA polimerazın nükleotitleri ekleyerek polinükleotit zincirini uzatması için serbest bir 3’OH grubuna ihtiyacı vardır. Bu nedenle primaz enzimi tarafından DNA kalıp alınarak 5-15 nükleotit uzunluğunda bir RNA primeri sentezlenir. Sentezlenen RNA primerinin serbest 3’OH grubuna DNA polimeraz tarafından nükleotitler eklenir ve DNA zinciri uzamaya başlar.
DNA Ligaz
DNA polimeraz nükleotitleri sadece 3’ OH grubuna bağlama yeteneğine sahiptir. DNA çift ipliği ise birbirine göre antiparalel olarak uzanmaktadır. Bir diğer değişle ipliklerden biri 5’-3’ yönünde iken diğeri 3’-5’ yönündedir. Replikasyon çatalı oluştuğunda DNA polimeraz 3’-5’ yönünde uzanan ipliği (kesintisiz iplik) kesintisiz sentezlerken diğer iplikte (kesintili iplik) mekanizma ters yönde işlemek zorundadır. Kesintili iplikte sentez 1000-2000 bazlık Okazaki parçaları (fragmanı) halinde olur ve oluşan bu parçalar bir önceki parça ile DNA ligaz enzimi sayesinde birleştirilir (Şekil 8.4).
