DNA Onarım Mekanizmaları

DNA Onarım Mekanizmaları

DNA molekülü, hücredeki metabolik etkinlikler ya da çevresel etkenler (UV gibi) sonucu devamlı yıpratıcı etki altındadır. Bu etkiler, DNA’nın yapısının değişmesine neden olabilir. Değişim bazen kendiliğinden de gerçekleşebilir. Kendiliğinden de gerçekleşebilen değişim, kimi zaman zararlı olsa da bazen yararlı da olabilir. DNA molekülü, kendini yıpratıcı etkilerden korumak için değişik sistemleri kullanır. Küçük yıpratıcı etkiler kolayca onarılabilir. Orta dereceli etkilerse mutasyonlara neden olur. Etki onarılamayacak kadar büyükse, hücre kendini öldürerek (apoptozis) organizmayı korumuş olur. Hücre, DNA’da meydana gelen hasarların bazılarını çeşitli yollarla onarabilir. Doğrudan onarım mekanizması, kesip çıkarma onarımları, rekombinasyonal onarım, SOS onarımı, çift zincir kırıklarının onarımı bu yöntemlerden bazıları. UV’den (morötesi ışınım) kaynaklı mutasyona uğramış hücreler, mavi spektrum (300-500 nm) içeren görünür ışığın etkisine girince doğrudan onarım mekanizması geri dönüşüm yapıp DNA’daki bozulmayı düzeltir. Bu olay “fotoreaktivasyon” olarak da bilinir. Burada, mavi ışık onarımı sağlayan DNA fotoliaz enzimini etkinleştirir. Bu onarım daha çok bakteri gibi canlılarda görülür. X ışını ya da peroksit gibi bazı kimyasallar DNA zincirinde basit kırılmalara neden olabilir. Bu kırılmalar DNA ligaz enzimiyle kolaylıkla onarılabilir. Bu enzim, kırılan ya da kopan bölgeyi fosfodiester denen kimyasal bir bağla bağlar. Bir başka onarım biçimi de kesip çıkarma yöntemidir. Tüm canlı hücrelerde olabilen bu yöntem temelde üç basamakta gerçekleşir. İlk olarak hasar gören bölge belirlenir. Sonra DNA nükleaz denen enzimler devreye girerek hasarlı bölgeyi DNA üzerinden kopartır. Kopan bölgede bir boşluk oluşur. Bu boşluk bir başka enzim olan DNA polimeraz tarafından doldurulur. Son olarak da DNA ligaz enzimi, parçalı yerleri birleştirerek onarımın tamamlanmasını sağlar. Rekombinasyonal onarım, DNA diğer yöntemlerle onarılmadığı zamanlarda gerçekleşir. Hücre bölünmeye başlamadan önce DNA iki katına çıkar. Bu onarım da DNA iki katına çıktıktan sonra gerçekleşir. DNA kendini kopyalaması sırasında hasarlı bölgeye gelince, DNA polimeraz enzimi devreye girerek bu bölgeyi de içine alan kısmı atlayarak kopyalama işlemine devam eder. Hasarlı bölgede oluşan boşluk, DNA polimeraz DNA ligaz enzimleriyle doldurularak onarım işlemi tamamlanır.

SOS onarım yöntemiyse acil durumlarda devreye girer. Bu durum daha çok hasarın fazla olduğu durumlarda devreye girer. DNA’nın kendini kopyalaması sırasında hasarın üzerinden atlamak yerine hasara karşın kopyalama devam eder. Ancak, okuma hatasının devam etme olasılığı vardır. Çift zincir kırıklarının onarımındaysa, DNA protein kinaz enzimi etkinleşerek diğer proteinlerin hasarlı bölgeye gelmesini sağlar. Sonra DNA ligaz devreye girerek kırık bölgeyi birbirine bağlar. Bu hızlı ve hata olasılığının fazla olduğu bir onarım biçimidir.

Bülent Gözcelioğlu; TÜBİTAK, Bilim ve Teknik Dergisi (2008) Şubat: 92-93.

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s