Bilim insanı @Bilim_insani_835

DNA ve RNA arasındaki farklar nelerdir?

DNA veya deoksiribonükleik asit, insanlarda ve hemen hemen tüm diğer organizmalarda kalıtsal maddedir. Bazı virüslerde kalıtsal materyal RNA’dır. RNA virüslerinin genetik materyali genellikle tek iplikçikli RNA (tiRNA) yapısındadır ancak çift iplikçikli olanlar da mevcuttur (çiRNA). DNA ile RNA arasında bazı farklılıklar ve benzerlikler vardır. Bu yazımızda bu farklılıklardan ve benzerliklerden bahsedeceğiz. Bu farklılar:


  • Yapısal fark

DNA, iki polinükleotit zincirinden oluşan çift sarmallı bir biyomoleküldür. RNA ise tek bir polinükleotit zincirinden oluşan tek sarmallı bir biyomoleküldür (Şekil 1).

dna ve rna  <p>dna ve rna</p> pumpkin, balkabağı, autumn, white, yellow, kabak

Şekil 1. Çift sarmallı DNA ve tek sarmallı RNA formları

  • Uzunluk

DNA’nın uzunluğu, RNA’ya kıyasla çok daha uzundur. Genomumuz, kromozomlar şeklinde paketlenmiştir ve kodlama yapan ve kodlama yapmayan DNA dizilerini içerir. Bir hücrenin tüm DNA’sı uzatılırsa, aslında 3 metre uzunluğunda olduğu görülür. Bu uzunluktaki bir DNA’nın hücrenin içine sığması çok önemlidir. DNA kromozomlar halinde paketlenerek hücre içine sığması sağlanır.

Bunun tersine, RNA, bir DNA’dan transkribe edilen nihai bir fonksiyonel üründür, bu nedenle DNA’dan çok daha kısadır. Tüm insan genomu 3,2 milyar baz çifti içerirken, bir hücrenin toplam RNA’sını düşünürsek, sadece birkaç kb uzunluğundadır (Şekil 2).

dna  <p>dna</p>

Şekil 2. DNA, RNA’dan daha uzundur


  • Şeker

Her iki nükleik asit hemen hemen benzer olmasına rağmen, DNA deoksiriboz şekerinden, RNA ise yalnızca riboz şekerinden oluşmaktadır. Deoksiriboz şekerinde 2. karbonda bir hidroksil grubu yerine hidrojen atomu yer almaktadır. Yani bir oksijen molekülü eksiktir (Şekil 3). Bunun aksine riboz, 2. karbonda ek bir hidroksil grubu olan bir oksijen molekülüne sahip basit bir şekerdir (Şekil 3). Katalitik reaksiyon sırasında, bir oksijen farkı, enzimlerin DNA’yı RNA’dan ayırt etmesini kolaylaştırır. Benzerlik ise her iki şekerde, baz ve fosfat (şeker + baz + fosfat = nükleotid) ile eşleşerek bir nükleotid oluşturan beş karbonlu pentoz şekeridir.


dna  <p>dna</p>

Şekil 3. Deroksiroboz ve riboz şekeri. Deoksiriboz şekerinde karbon 2’de bir hidroksil grubu yerine hidrojen atomu yer almaktadır

  • Bazlar

DNA adenin, timin, guanin ve sitozinden oluşmakta RNA adenin, urasil, guanin ve sitozinden oluşmaktadır (Şekil 4). RNA timin bazı yerine urasil bazı içerir. Bu DNA ve RNA arasındaki önemli bir farktır. Benzerlik ise DNA ve RNA’nın her ikisi de azotlu bazlardan (pürinler ve pirimidinlerden (Şekil 5) oluşur.

DNA vs RNA  <p>DNA vs RNA</p> white, pumpkin, yellow, kabak, autumn, balkabağı

Şekil 4. DNA ve RNA’da bulunan azotlu bazlar


organik bazlar  <p>organik bazlar</p>

Şekil 5. Pürin ve pirimidin bazları


İki DNA zinciri birbirine hidrojen bağlarıyla bağlanır. Adenin ve timin bazları arasında ikili hidrojen bağı, sitozin ve guanin arasında üçlü hidrojen bağları oluşur (Şekil 6). RNA çift sarmallıysa, DNA da olduğu gibi hidrojen bağlarıyla birbirine bağlanır. RNA çift sarmallıysa adenin urasil ile çift bağ yapar.

dna  <p>dna</p>

Şekil 6. Adenin ve timin bazları arasında ikili hidrojen bağı, sitozin ve guanin arasında üçlü hidrojen bağları oluşur



  • Bulundukları Yer

DNA bir hücrenin çekirdeğinde bulunurken, RNA bir hücrede sentezlenir ancak sitoplazmaya göç eder ve ribozom bölgesinde protein üretir. RNA’nın işlevine bağlı olarak çekirdekte veya sitoplazmada bulunabilir. Bununla birlikte, DNA, mitokondri ve kloroplast gibi zara bağlı organellerde de bulunur.

dna  <p>dna</p> dune, desert, movie photo

Şekil 7. DNA ve RNA’yı oluşturan bileşenler


  • DNA ve RNA arasındaki sentezlenme farkı

DNA, kopyalama işlemi sırasında DNA polimeraz enzimi tarafından sentezlenirken, RNA, transkripsiyon sırasında RNA polimeraz tarafından sentezlenir. RNA sentezi süreci de novo iken, DNA sentezi süreci kısa ve tek sarmallı bir primer gerektirmektedir yani de novo değildir.

Yapısal olarak, RNA, ilmeklerden (loops) ve gövdelerden (stems) oluşur (Şekil 8). DNA ise kromozomlar şeklinde paketlenmiş çift sarmallı bir yapıdır. Bununla birlikte, bazı DNA molekülleri ayrıca ek tetraplex, quadruplex veya alfa sarmal yapısına sahiptir. Bazı DNA’lar da dairesel ve doğrusal biçimde mevcuttur.

rna  <p>rna</p> İkinci Dünya Savaşı, Almanya, Fransa

Şekil 8. RNA yapısı ilmeklerden (loops) ve gövdelerden (stems) oluşmaktadır.


  • DNA ve RNA arasındaki işlevsel fark

DNA’nın temel işlevi, bir popülasyondaki bir nesilden diğerine bilgi depolamak ve aktarmaktır. Bunun için DNA kopyaları iki katına çıkar ve yavru hücrelere miras kalır. Öte yandan, RNA’nın işlevi bir protein oluşturmaktır. Aslında RNA, kodlama bilgilerini DNA’dan transkripsiyon yoluyla alır ve bunu bir amino asit zincirine çevirir. Bazı spesifik RNA’lar proteine çevrilmez RNA yapısında işlev görürler. Buna dayanarak, DNA ve RNA arasındaki başka bir fark şudur: DNA kendi kendini kopyalarken, RNA yalnızca ihtiyaç duyulduğunda DNA’dan sentezlenir.


Birkaç farklılık daha:

  • Alkali koşullar DNA için daha elverişlidir. DNA alkali koşullar altında daha kararlı iken RNA değildir.
  • DNA, büyük ve küçük oluktan oluşur (Şekil 9). Küçük oluk enzim bağlanmasına izin vermez, bu nedenle nükleazın DNA ile bağlanması ve onu yok etmesi çok zordur. Bunun aksine, RNA tek sarmallıdır ve küçük bir oluk yapısına sahip değildir, bir nükleaz ona kolayca saldırabilir ve onu yok edebilir.

dna  <p>dna</p>

Şekil 9. DNA’nın büyük oluk ve küçük oluk yapısı


  • Bununla birlikte, RNA’nın parçalanması ve yeniden sentezlenmesi, bir hücrede DNA’dan daha hızlı ve sürekli olarak gerçekleşir.
  • DNA, deoksiribozun C-H bağları tarafından sağlanan stabilite nedeniyle daha az reaktifken, RNA ribozun O-H bağları nedeniyle daha reaktif.
  • DNA ve RNA arasındaki bir diğer önemli fark, ultraviyole ışınlarına karşı duyarlılıktır. Ultraviyole ışınları (UV), DNA’mıza zarar veren yaygın doğal mutajen türlerinden biridir. Mutajen UV DNA’mıza zarar verir ve genetik mutasyonlara neden olur. DNA, UV hasarına karşı daha hassastır, RNA ise UV’ye karşı dirençlidir.


Bu özellikleri özet olarak Tablo 1’de bulabilirsiniz.

a  <p>a</p>

3  <p>2</p>

5  <p>5</p> Mikrobiyal Yakıt Hücresi, anot, elektrik, Katot, Microbial fuel cell

6  <p>6</p>Tablo 1. DNA ve RNA’nın karşılaştırılması

Kaynaklar:


4

Henüz hiç yorum yapılmamış.

Yorum yazmak için giriş yapmanız gerekli