Canlı hücreler, bilgisayarlar gibi bilgileri depolar. Canlı hücrelerin 3,5 milyar yıldan fazla bir süredir evrimleştikleri ve çeşitlendikleri tahmin edilmektedir. Bilgilerinin hepsinin aynı biçimde depolanması veya bir hücre tipinin genetik bilgisinin bir başka hücrenin bilgi işleme mekanizmaları tarafından okunabilmesi beklenmez. Fakat beklenildiği gibi degildir, bir hücrenin bilgisi başka bir hücre çeşidinde okunabilmektedir. Dünya üzerindeki tüm canlı hücreler (bazı virüsler hariç), kalıtsal bilgilerini her zaman aynı dört tip monomerden oluşan uzun, dallanmamış ve eşleştirilmiş çift iplikli polimer zinciri olan DNA şeklinde saklar. Bu monomerler, nükleotitler olarak bilinen kimyasal bileşikler, dört harfli bir alfabeden (A, T, C, G) takma adlara sahiptir. Bir insan hücresinden bir DNA parçası alıp bir bakteriye veya bir bakteri DNA’sı alıp insan hücresine yerleştirebiliriz ve bilgiler başarıyla okunur, yorumlanır ve kopyalanır. Kimyasal yöntemler kullanarak, bilim adamları herhangi bir DNA molekülündeki monomerlerin tüm dizisinin nasıl okunacağını ve böylece her organizmanın içerdiği tüm kalıtsal bilgilerin deşifre edilmesini sağladılar.

Şekil 1. DNA ve yapı taşları (A) DNA, her biri bir azot içeren yan grup ve bir şeker-fosfat molekülünden oluşan nükleotit adı verilen basit alt birimlerden oluşur. Bazlar A, G, C ve T (adenin, guanin, sitozin ve timin) olarak belirlenmiş dört ayrı nükleotide karşılık gelmektedir. (B) Tek bir DNA şeridi, şeker-fosfat bağlantıları ile birleştirilmiş nükleotitlerden oluşur. (C) Kalıp DNA dizinin karşışına polimerizasyon yoluyla yenisi oluşturulur. Mevcut bir DNA ipliğindeki nükleotit dizisi, nükleotitlerin yeni bir DNA ipliğindeki dizisini belirler. Bir iplikçikte T, A ile; bir iplikçikte G, C ile bağ yapar. Yeni iplik, eski ipliğinkini tamamlayan bir nükleotid dizisine ve zıt yönelime sahip bir omurgaya sahiptir: orijinal ipliğin GTAA dizisine karşılık olarak TTAC gelir. (D) Normal bir DNA molekülü, bu tür iki tamamlayıcı diziden oluşur. Her bir dizi içindeki nükleotitler, güçlü (kovalent) kimyasal bağlarla bağlanır; zıt iplikçikler üzerindeki tamamlayıcı nükleotitler, hidrojen bağları ile daha zayıf bir şekilde bağlanır. (E) İki iplik, temel yapısını değiştirmeden herhangi bir nükleotit sekansını barındırabilen sağlam bir yapı olan çift sarmal oluşturmak için birbirlerinin etrafında bükülür.

Kaynakça:

• Alberts B., Johnson A., Lewis J., Morgan D., Raff M., Roberts K., Walter P., 2014, Molecular Biology of the Cell 6th Edition, Garland Science, p:2-3.