Nükleik asitlerin keşif sürecini özetler.
GENDEN PROTEİNE · Nükleik Asitlerin Keşfi ve Önemi
Aşağıda nükleik asitlerin keşfine katkıda bulunan bazı çalışmalar karışık sırayla verilmiştir:
- A. James Watson ve Francis Crick, DNA'nın çift sarmal modelini açıkladı (1953).
- B. Friedrich Miescher, akyuvar hücrelerinin çekirdeklerinden fosfor içeren ve "nüklein" adını verdiği bir madde elde etti (1869).
- C. Oswald Avery ve arkadaşları, bakterilerde kalıtsal özellikleri aktaran maddenin DNA olduğunu gösterdi (1944).
- D. Rosalind Franklin ve Maurice Wilkins, DNA'yı X-ışını kırınımı yöntemiyle inceledi; Franklin'in elde ettiği görüntüler DNA'nın sarmal yapıda olduğuna işaret ediyordu (1952).
- E. Frederick Griffith, ölü bakterilerden canlı bakterilere bir özelliğin aktarılabildiğini (transformasyon) gösterdi (1928).
- F. Erwin Chargaff, farklı canlıların DNA'sında adenin miktarının timine, guanin miktarının sitozine eşit olduğunu buldu (1950).
Çalışmaları, nükleik asitlerin keşif sürecine yaptıkları katkıya göre şu üç gruba ayırınız: (I) Çekirdekteki nükleik asidin ilk kez elde edilmesi, (II) kalıtsal bilgiyi aktaran maddenin DNA olduğunun gösterilmesi, (III) DNA'nın yapısının aydınlatılması.
Watson ve Crick'in DNA modelini oluştururken D ve F çalışmalarından nasıl yararlandığını açıklayınız.
Griffith'in deneyi (1928): Streptococcus pneumoniae bakterisinin iki suşu kullanılmıştır: S suşu (kapsüllü, farelerde hastalık oluşturup ölüme yol açan) ve R suşu (kapsülsüz, zararsız).
| Grup | Farelere verilen | Sonuç |
|---|---|---|
| 1 | Canlı S suşu | Fareler öldü. |
| 2 | Canlı R suşu | Fareler yaşadı. |
| 3 | Isıyla öldürülmüş S suşu | Fareler yaşadı. |
| 4 | Isıyla öldürülmüş S suşu + canlı R suşu | Fareler öldü; kanlarında canlı S suşu bakterileri bulundu. |
Griffith'in deneyi şekilde şematik olarak gösterilmiştir.
Avery ve arkadaşlarının deneyi (1944): Isıyla öldürülmüş S suşu bakterilerinden elde edilen özüt üç parçaya ayrılmış; birine proteinleri, birine RNA'yı, birine DNA'yı parçalayan enzim eklenmiştir. Her parça daha sonra canlı R suşu bakterileriyle karıştırılmıştır. Yalnızca DNA'yı parçalayan enzim eklenen karışımda R suşu S suşuna dönüşmemiştir.
Griffith'in deneyinde 4. grubun sonucunu açıklayınız.
Griffith'in çalışmasının hangi soruyu cevapsız bıraktığını ve Avery'nin deneyinin bu soruyu nasıl cevapladığını açıklayınız.
Bu iki çalışmanın nükleik asitlerin keşif sürecine katkısını iki cümleyle özetleyiniz.
1952'de Alfred Hershey ve Martha Chase, bakterilere saldıran ve yalnızca protein kılıf ile içindeki DNA'dan oluşan T2 bakteriyofajlarını kullanmıştır.
- 1. grup: Bakteriyofajlar radyoaktif kükürt (³⁵S) içeren ortamda çoğaltılarak işaretlenmiştir.
- 2. grup: Bakteriyofajlar radyoaktif fosfor (³²P) içeren ortamda çoğaltılarak işaretlenmiştir.
Her gruptaki fajlar bakterilerle karıştırılmış, kısa bir süre sonra karışım çalkalanarak bakterilerin yüzeyine tutunan faj kısımları ayrılmış ve santrifüj edilmiştir. Santrifüj sonunda bakteriler tüpün dibinde çökelti oluşturmuş, serbest kalan faj kısımları üstteki sıvıda kalmıştır.
| Grup | Radyoaktivitenin büyük kısmının bulunduğu yer |
|---|---|
| 1 (³⁵S) | Üstteki sıvı |
| 2 (³²P) | Dipteki bakteri çökeltisi |
Bakteriyofajın yapısı ve santrifüj sonuçları şekilde gösterilmiştir.
Ayrıca 2. gruptaki bakterilerde oluşan yeni fajlarda da radyoaktif fosfor bulunmuştur.
Keşif sürecinden notlar: Miescher (1869) çekirdekten "nüklein" adlı maddeyi elde etmiştir. Griffith (1928) bakteriler arasında kalıtsal bir özelliğin aktarılabildiğini, Avery ve arkadaşları (1944) bu özelliği aktaran maddenin DNA olduğunu göstermiştir. Chargaff (1950) DNA'da A = T ve G = C olduğunu bulmuş; Franklin ve Wilkins'in X-ışını kırınımı çalışmaları (1952) DNA'nın sarmal yapısına işaret etmiştir. Watson ve Crick (1953) bu bulguları birleştirerek çift sarmal modelini açıklamıştır.
Araştırmacıların proteinleri işaretlemek için kükürdü, DNA'yı işaretlemek için fosforu seçmelerinin nedenini açıklayınız.
Deney sonuçlarını analiz ederek bakteriyofajın kalıtım materyalinin ne olduğu sonucuna nasıl varıldığını açıklayınız.
"DNA'nın kalıtım materyali olduğu ve yapısı tek bir bilim insanının çalışmasıyla bulunmuştur." yargısını, Hershey-Chase deneyini ve keşif sürecinden notları kullanarak değerlendiriniz.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo kâğıdında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.