12. Sınıf Biyoloji Genden Proteine 2: DNA Replikasyonu, Protein Sentezi ve Biyoteknoloji Testi

🧬 Genden Proteine — DNA, RNA, Protein Sentezi ve Biyoteknoloji

📌 DNA Yapısı (Watson-Crick 1953)

• Nükleotid: Deoksiriboz şeker + Fosfat + Azotlu organik baz
• Bazlar: A, G (pürin); C, T (DNA) / U (RNA) (pirimidin)
• Chargaff Kuralı: A = T, G = C; A+G = T+C
• Bağlar: A-T (2 H bağı), G-C (3 H bağı)
• Yapı: Çift sarmal, antiparalel iki iplikçik

⚡ Genetik Bilgi Akışı (Central Dogma)

DNA → mRNA → Protein   (replikasyon, transkripsiyon, translasyon)

🔢 Genetik Şifre (Kodon)

• Triplet: 3 nükleotid = 1 kodon (4³ = 64 kodon)
• 61 anlamlı kodon: 20 amino asit kodlar (artıklık var)
• 3 stop kodon: UAA, UAG, UGA
• Başlangıç kodon: AUG (metiyonin)
• Evrensel: Tüm canlılarda aynı (küçük istisnalar)

🔄 Hücre Döngüsü

• İnterfaz: G1 → S (DNA replikasyonu burada!) → G2 (%95 zaman)
• Mitoz: Profaz → Metafaz → Anafaz → Telofaz + Sitokinez (%5 zaman)

⚠️ Mutasyon Türleri

• Gen (nokta) mutasyonu: Tek nükleotid değişimi — orak hücre anemisi örneği
• Kromozom mutasyonu: Delesyon, duplikasyon, inversiyon, translokasyon
• Genom mutasyonu: Sayı değişimi — Down (47), Turner (45 XO), Klinefelter (47 XXY)

🔬 Biyoteknoloji Teknikleri

• PCR: DNA’yı tüpte milyonlarca kez çoğaltma (Kary Mullis 1983, Nobel 1993). Adli tıp, COVID-19 testi, paternite, GDO tespiti.
• Rekombinant DNA: Restriksiyon enzimleri + DNA ligaz → farklı türlerin DNA’ları birleştirilir. İnsan insülini (E. coli), GDO bitki, gen tedavisi.
• CRISPR-Cas9: Hassas gen düzenleme (Nobel 2020 — Charpentier & Doudna).
• Klonlama: Somatik hücre çekirdek transferi (Dolly koyun, 1996).
• Kök hücre: Embriyonik (pluripotent), yetişkin (multipotent), iPSC (Yamanaka 2006).

💉 Uygulamalar

• İnsan insülini (1982 — ilk rekombinant ilaç)
• Büyüme hormonu (cücelik)
• Hepatit B aşısı
• Faktör VIII (hemofili)
• GDO bitkiler (Bt mısır, Roundup-Ready soya, Golden Rice)
• Kemik iliği nakli (lösemi)
• Gen tedavisi (SCID, beta talasemi)

⚠️ Dikkat: mRNA’da TİMİN yerine URASİL bulunur. DNA replikasyonu yarı korunumludur (Meselson-Stahl 1958). Stop kodonlar (UAA, UAG, UGA) amino asit kodlamaz.