Cell Biology | DNA Replication 🧬

Nasılsın ninja dahiler, bu videoda bugün DNA replikasyonu hakkında konuşacağız ama başlamadan önce lütfen beğen butonuna basarak, yorum bölümünde yorum yaparak ve lütfen abone olarak bize desteklemeye devam edin. Ayrıca açıklama kutusunda Facebook, Instagram, Patreon hesabımıza bağlantılarımız var, oraya da göz atın. Tamam ninja dahiler, başlayalım. Tamam ninjalar, DNA replikasyonundan bahsettiğimizde, ilk konuşmamız gereken şey birkaç temel nokta, bu ders boyunca üzerine inşa edeceğimiz çok önemli şeyler. Ve bu yüzden bilmenizi istediğim ilk şey, neden bu kadar uğraşıp DNA replikasyonu yapıyoruz? Ve tüm olay şu ki, hücrelerin çoğalabilmesi ve daha fazla hücre üretebilmesi için, o hücrelerin içindeki DNA'nın çoğalması gerekiyor çünkü DNA, hücrenin genetik kısmıdır, hücreyi o yapan şeydir. Yani DNA replikasyonunu gerçekten anlamak için, tüm amacının hücre replikasyonuna izin vermek olduğunu anlamanızı istiyorum. Tamam mı, ya da bazen buna hücre döngüsü deriz. Tamam, hücre döngüsü, hücre döngüsünü bildiğinizi biliyorum. Hücre döngüsünde, bunun gerçekten hızlı kısmı nedir? Başlarsınız, G1'e gidersiniz, sonra S fazına, G2 fazına gidersiniz ve sonra mitoz kısmına girersiniz ve oradan iki hücre elde edersiniz. Bir hücre alırsınız, o hücre G1, S, G2'ye girer, mitozdan geçer ve iki hücre yapar. Bilmenizi istediğim büyük şey, DNA replikasyonunun öncelikle hücre döngüsünün belirli bir bölümünde meydana geldiğidir. Bir hücre çoğalırken, daha fazla hücre üretirken, öncelikle S fazında meydana gelir. Yani S fazında, DNA replikasyonunun gerçekleştiği yer orasıdır. Yani bilmeniz gereken ilk temel şey, neden DNA replikasyonu yapıyoruz? Hücrelerimizin çoğalması, daha fazla hücre üretmesi için. Yani hücre döngülerinden geçtiklerinde, DNA'nın aslında çoğaldığı belirli nokta, hücre döngüsünün S fazıdır. Şimdi hızlıca, hücre replikasyonu tam olarak nedir? Gerçekten basit. Burada 23 anne ve 23 baba kromozomu olan bu hücreyi alıyorum ve tek yaptığım, tıpkı bunun gibi görünen iki özdeş hücre yapmak. Yani bu kromozomdaki DNA'yı ve bu kromozomdaki DNA'yı çoğaltmam gerekiyor ve bundan iki tane, bundan da iki tane yapacağım ve bu bana bu iki özdeş yavru hücreyi verecek ve bu hücre replikasyonunun temel sürecidir. Yani bilmenizi istediğim ilk şey bu. DNA replikasyonu hakkında bilmenizi istediğim ikinci şey ise, yarı-koruyucu model denilen bir modelde gerçekleşmesidir. Bu ne anlama geliyor? Anladım. Yani bilmeniz gereken bir sonraki şey, DNA replikasyonunun yarı-koruyucu olduğudur. Yarı-koruyucu, hadi şu DNA parçasını alalım. DNA'nın iki ipliği vardır ve biz bunlara iki isim vereceğiz, bu mavi DNA ipliklerine ana iplikler diyeceğiz ya da eski iplikler diyelim. Bunu çoğaltmak istediğimde, onları ayırmam gerekiyor ve bunu nasıl yaptığımızı konuşacağız. DNA'yı ayrı ipliklere ayırdığınızda, burada iki eski ana ipliğim var, ayrılmış. DNA'yı tamamlayıcı bir şekilde çoğaltacağım. Peki bu ne anlama geliyor, tamamlayıcı? Bu şu anlama gelir, örneğin bu nükleotit adenin veya A olsaydı, bu T olurdu. Bu T olsaydı, bu A olurdu. Bu G olsaydı, bu C olurdu. Bu C olsaydı, bu G olurdu. Noktayı anladınız. Buna tamamlayıcı nükleotitler yapacağım. Ama rengin farklı olduğunu görüyor musunuz ve yeni bir iplik ya da bir yavru iplik sentezledim, eğer isterseniz. Bu onun bir yönü. Diğer ipliğe de aynısını yapacağım. Yani bu eski ana ipliği kullanacağım ve diğer eski ana ipliğin üzerinde tamamlayıcı nükleotitlerle yeni bir iplik yapacağım. Yine bu eski veya ana ipliğe tamamlayıcı DNA yapacağım. Yani buradaki tüm konsept şu ki, eski ile başlıyorum, eğer isterseniz, eski terimini kullanalım ve eski ile karışık yeni yapıyorum. DNA replikasyonunu anlamanın en kolay yolu bu, iki eski ana ipliği alıyorum, onları ayırıyorum ve onlara tamamlayıcı iki yeni DNA ipliği yapıyorum. Yani yaptığım şey, bu DNA'yı almak ve iki yeni çift sarmallı DNA molekülü yapmak. Havalı değil mi? Ve bunu yaptığımda, bu yarı-koruyucu süreçte yaptım. Bilmeniz gereken bir sonraki gerçekten önemli şey, DNA replikasyonunun çok çok belirli bir yönde gerçekleşmesidir. DNA replikasyonunun gerçekleşmesi gerekiyor. Tamam, yön, tamam, replikasyon yönü çok önemlidir. Biraz sinir bozucu, bu ders boyunca çok bahsedeceğiz ama DNA yönü her zaman 5' ucundan 3' ucuna doğru gerçekleşmelidir. Bunu yeterince vurgulayamam, süper önemli, çok sık karşımıza çıkacak. Bu tam olarak ne anlama geliyor? Hızlıca, DNA yapısı videosundan hatırlıyor musunuz, bir nükleotidin 5' ucunda ne vardı? Fosfat grubu. Nükleotidin 3' ucunda ne vardı? OH grubu. Yani nükleotit eklerken, önceki nükleotidin 3' grubuna bir fosfat grubu ekliyorum. Bunun bir örneğini göstereyim. Diyelim ki bu eski DNA ipliğini aldık, yarı-koruyucu modeli takip ederek replikasyon yapacağız. Burada iki eski ana DNA ipliğim var, onları ayırıyorum. Yarı-koruyucu modelle çoğaltacağım ama aynı zamanda 5'ten 3'e gitmem gereken bu süreci de takip edeceğim. Yani diyelim ki bu eski DNA ipliğinin bir ucunda burada bir 3' ucum var. Bu ne anlama geliyor? Burada bir OH grubu var. Bu DNA ipliğinin 5' ucunda bir fosfat grubum var. Tamam, burada da aynı şey, OH grubu ve sonra burada fosfat grubu. Yani 5' ve 3' uç tam olarak budur ve DNA'nın antiparalel olduğunu hatırlarsınız. Yani bir uçta 3' ise, diğer uçta 5' ise, diğer DNA ipliği çevrilmiş olmalıdır. Yani aynı uçta 5' ve sonra diğer DNA ipliği aynı uçta 3' ise, orada 5' idi. Bu önemli. Yani DNA replikasyonu gerçekleştiğinde, 5'ten 3'e gerçekleşmelidir. Yani burada 3' uç var. Yeni bir DNA ipliği yaptığımda, önce 5' olmalı, sonra 3' uç burada. Ve sonra ne yapacağım? Başka bir nükleotit ekleyeceğim ve sonra buradaki bağlantı ne arasında olacak? Burada bir 3' uç ve bu sonraki nükleotidin 5' ucu olacak. Burada bir 3' uç olacak. Başka bir nükleotit ekleyeceğim. Yani nükleotitleri yaptığımda, onları 5'ten 3'e yapıyorum. Tamam. Aynı şey, eğer bu iplikten yapacak olursam. İşte 5' uç, işte ana ipliğin 3' ucu. Yeni ipliği yapmak istersem, bu 5' uç. Yani hangi yönde DNA sentezleyeceğim? Bu yönde, değil mi? Ve yine, bu tamamlayıcılık kuralına göre yapılıyor. Tamam. Yani hatırlamanız gereken önemli şey, DNA replikasyonunun 5'ten 3' yönünde gerçekleşmesidir. Buradaki son temel ve gerçekten önemli şey, DNA replikasyonunun çift yönlü gerçekleşmesidir. Ve siz de neden bunu bilmem gerekiyor dersiniz. Sanırım çoğu zaman ders kitaplarına baktığımızda, DNA replikasyonunun gerçekleştiği sadece bir uca odaklanırız. Ama gerçekten önemli olan, birazdan bahsedeceğimiz şey, DNA'yı alıp iki eski ana ipliği birbirinden ayıracağımız fikrine zaten sahip olmamızdır, böylece ondan yeni DNA üretebiliriz. Bunu yaptığımızda, burada küçük uçlar oluştururuz, replikasyon çatalları denilen bu küçük Y şeklindeki bölgeler. Tamam, buna replikasyon çatalı denir ve ikisi vardır, bir burada, bir burada. Helikaz denilen enzimler olacak, bunlar gelip her iki taraftaki DNA'yı açacak, bunu bu yönde ve bunu bu yönde hareket ettirecek ve sonra DNA polimeraz denilen enzimler, onlardan bahsedeceğiz, bunlar da bu alanlara girecek ve helikazı takip ederek ana iplikten yeni DNA sentezleyecek, çift yönlü bir şekilde. Yani almanız gereken büyük temel bilgiler şunlardır: Neden yapıyoruz? Hücrelerin çoğalması ve daha fazla hücre üretmesi için DNA replikasyonu. Yarı-koruyucu bir şekilde gerçekleşir, eskiyi alıp eski ve yeni karışımı, iki çift sarmallı DNA molekülü yapar. 5'ten 3' yönünde gerçekleşir ve replikasyonun başlangıcından veya bu replikasyon çatallarının olduğu yerden çift yönlü olarak gerçekleşir. Tamam, temelleri öğrendiğimize göre, şimdi DNA replikasyonunun adımları hakkında konuşalım. Tamam, ninja dahiler. DNA replikasyonunun aşamaları hakkında konuşurken bahsetmemiz gereken ilk şey, DNA replikasyonunun üç aşaması vardır: başlatma, uzama ve sonlandırma. Başlatma, uzama ve sonlandırma. Başlatma gerçekten kolay bir süreçtir, hatırlaması çok zor değil. Yani ne olur, diyelim ki burada çift sarmallı DNA'm var. Tamam mı ve diyelim ki o çift sarmallı DNA'da gerçekten, gerçekten güzel küçük bir bölge var, oraya gitmek ve DNA'yı ayırmak istiyorum, böylece yeni DNA yapmak için kullanabileceğim iki ayrı DNA ipliği, ana iplik oluşturabilirim. O bölge replikasyon başlangıcımız olacak. Tamam, yani bu bölge gerçekten replikasyon başlangıcımız olacak ve bunu neden bilmemiz gerekiyor? Tamam, yani bu noktayı seçmemiz gerektiğinde, o noktayı seçtiğimizi nasıl belirleriz? Tamam, DNA'da bir sürü bölge olduğunu biliyorum, neden burası belirli bir başlangıç noktasıdır? Ve bunun gerçekten havalı bir nedeni var, bu bölgede belirli nükleotitler var, bunlar adenin ve timin ile gerçekten yüksek oranda yoğunlaşmış durumda. Yani adenin ve timin açısından zengin bir bölge. Şimdi bunun hakkında biraz konuşalım. Neden adenin ve timini hedeflemek istediğim bir alan olarak seçerdim, guanin ve sitozine kıyasla? Nedenini biliyor musunuz? Yani adenin ve timin arasında kaç hidrojen bağı var? İki. Guanin ve sitozin arasında kaç hidrojen bağı var? Üç. Üç hidrojen bağı kırmaktansa iki hidrojen bağı kırmak daha kolay olacaktır. Yani bu bölgede, adenin ve timin azotlu bazları veya nükleotitleri ile gerçekten yoğunlaşmış belirli bölgeler olacak ve bu, ayırmak istediğimiz alan olarak daha uygun olacaktır. Neden? Çünkü sadece iki hidrojen bağı var ve bu, guanin ve sitozine kıyasla bu hidrojen bağlarını kırmak için daha az enerji gerektirecektir. Tamam, yani ilk şeyimiz belirli bölgeler. Şimdi bilmeniz gereken bir sonraki şey, ökaryotik hücrelerde sadece bir başlangıç noktası var mı? Tamam, burada çok fazla adenin ve timin olan sadece bir alan var. Sadece enzimler o bölgeye bağlanır ve ayırır ve enzimler sadece merkezden çalışır ve uçlara gider. Hayır, bilmeniz gereken gerçekten önemli şey, ökaryotik hücrelerde birden fazla başlangıç noktası olmasıdır, bazen replikasyon başlangıçları veya OEÇ başlangıçları olarak temsil edilir. Yani bu gerçekten çok önemli. Yani örneğin, sadece bu bir bölümü temsil ediyor olabilirim ama burada başka bir replikasyon başlangıcı ve burada başka bir replikasyon başlangıcı olabilir, ki bu gerçekten adenin, timin nükleotitleri açısından zengindir. Tamam, yani bu önemli bir şey. Bir sonraki şey, bu alanlara bağlanacak ve adenin ve timin arasındaki bağları kırmaya yardımcı olacak yapı ne tür bir yapıdır? Orada gerçekten ilginç bir protein var, inanılmaz bir adı var, değil mi? Ve bu proteinin adı ön-replikasyon pro-ön-replikasyon protein kompleksi, inanılmaz bir isim. Yani burada sevimli küçük bir enzim çizeceğiz. Tamam, bu sevimli bir enzim ve bu enzim buraya gelecek ve bu alanlara bağlanacak ve alanlara bağlandıklarında, o alandaki adenin ve timin nükleotitlerini ayırarak DNA'yı ayıracaklar. Bu proteinin adı nedir, ayıran şey? Ön replikasyon protein kompleksi denir. Yani yine, replikasyon başlangıcına bağlanır ve adenotimin azotlu bazları ayırır. Tamam, bunu yaptıktan sonra neye benzeyecek? Bir sonraki adıma geçelim. Bu proteinin replikasyon başlangıcına, çok fazla adenin ve timin nükleotitinin olduğu yere bağlandığını gördük. Aralarındaki bağları, iki hidrojen bağını ayırdık ve bir tür baloncuk oluşturduk, eğer isterseniz. Bunun ne olduğunu biliyor musunuz? Zor değil, replikasyon balonu denir. Kelimenin tam anlamıyla adı bu. Çılgınca göründüğünü biliyorum ama şimdi bu işlemin tamamı nedeniyle bu küçük baloncuk oluştu ve buna replikasyon balonu denir. Tamam, bu replikasyon balonunu oluşturduğumuzda, bilmeniz gereken birkaç şey var. Nükleotitleri ayırdık. Yani burada göstermediğimizi hayal ederseniz, burada birkaç tane gösterdiğimi varsayalım. İşte azotlu bazlarım, şeker-fosfat omurgasından geliyor, değil mi? Ki bu yine deoksiriboz şekerlerinden, fosfat gruplarından oluşuyor, hepsi bu ve bunlar sadece ondan çıkan azotlu bazlarım, değil mi? Yani bunlar şimdi açığa çıkacak. Yani bunlar bir zamanlar bu bölgelerde güzelce birbirine bağlıydı, onları gerçekten ayırdım, yani şimdi gerçekten savunmasızlar, değil mi? Ve biliyor musunuz, gerçekten önemli olan şey, bunları ayırdığınızda, birbirleriyle yeniden birleşmek istiyorlar. Tamam, yani bu savunmasız, ayrılmış ana DNA ipliklerini korumaya gerçekten yardımcı olan protein nedir? Biliyor musunuz, gerçekten ironik. Bazen bilimde büyük bir protein gelir ve bu uca bağlanır. Bu diğerinde de aynı şeyi yapacaktır ve bu proteinin adı ne biliyor musunuz? Tek iplikli bağlayıcı protein denir. Şaka yapmıyorum, kelimenin tam anlamıyla adı bu ve mükemmel, hatırlaması zor değil. Neden? Çünkü tek bir ana ipliğe bağlanan bir proteindir. Yani burada bir tane olurdu, sadece bir kısmını çizeceğim ama aynı şey burada da olurdu, başka bir tek iplikli bağlayıcı protein bu ana ipliğe bağlanır. Ve bu tek iplikli bağlayıcı proteinlerin amacı nedir, gerçekten hatırlamanızı istediğim şey bu. Fonksiyonlarından biri, ana ipliklerin yeniden birleşmesini önlemesidir. Bu ne anlama geliyor? Yeniden birleşme terimi, birbirlerine yeniden bağlanmak, değil mi? Yani bu önemli. Yani ana ipliklerin birbirlerine yeniden bağlanmasını önler, çünkü dürüst olmak gerekirse, gerçekten birbirlerine geri dönmek istiyorlar. Yaptıkları diğer şey ise, bu ana iplikleri tek iplikler olarak ayırdığınızda, bu alana gelip fosfodiester bağlarını kırmak isteyen çok kötü küçük enzimlere karşı çok savunmasız olmalarıdır. Bunlara nükleazlar denir. Yani bu tek iplikli bağlayıcı proteinlerin yaptığı şey, bir bariyer görevi görmeleri ve bu tek iplikleri ekzonükleazlardan veya endonükleazlardan korumalarıdır. Yani yine, nükleazlardan korur. Tamam, yani şimdiye kadar, ön replikasyon kompleksi replikasyon başlangıcına veya AT açısından zengin alana bağlanır, ayırır, replikasyon balonu oluşturur, tek iplikli bağlayıcı proteinler tek ipliklere bağlanır, onları ekzonükleazlardan ve endonükleazlardan korur, yeniden birleşmeyi önler. Ayırdığınızda, replikasyon balonu oluşturursunuz. Uçlarında replikasyon çatalları vardır. Helikazlar, yüksek ATP'ye bağımlı, oraya atlar ve önlerindeki DNA'yı çözmeye başlar. Bunu yaptıktan sonra, gerçekten önemli ve kesinlikle bilmemiz gereken bir şey olur. Buraya inelim ve bu gerçekten anlamanızı gerçekten istediğim önemli bir alan. Yani diyelim ki buradaki bu noktaya tekrar geldik. Burada iki uca bağlanan tek iplikli bağlayıcı proteinlerimiz var. Üstte göstermeyeceğiz ama burada da aynı şey var ve yine hangi enzim, sadece bu alana, sadece bu replikasyon çatalına odaklanalım. Bu alanda gerçekten çalışan ve önündeki DNA'yı çözen hangi enzim olurdu? Yine, bu helikaz denir. Helikaz, DNA'yı çözmeye devam ettikçe, bunun tüm amacı DNA'yı çözerek iplikleri ayırmaktır, böylece enzimler bu ana iplikleri yeni DNA yapmak için kullanabilirler. Ama helikazın sürekli önündeki o mofoları çözmesiyle oluşan bir sorun var, bu replikasyon çatalının önündeki DNA'yı topluyor. Replikasyon çatalının gerisinde, aşağı akışta, DNA toplanmaya başlıyor ve süper sarmallar denilen şeyler oluşturuyor. Süper sarmallar denilen şeyler oluşturuyor ve bu helikazın DNA'yı çözmesinden kaynaklanıyor. Süper sarmallar neden kötü? Eğer önündeki DNA'yı gerçekten toplarsanız, helikazın DNA'yı çözmeye devam etmesini gerçekten engelleyecektir. Gerçekten toplandığı için çok fazla kısıtlamayla karşılaşacak, yani süper sarmalları rahatlatana kadar toplanmaya devam edecek. Yani bu süper sarmalları düzeltecek enzimlere ihtiyacımız var, DNA'nın gerçekten çok sıkı sarıldığı yerlerde. Peki bunu nasıl yaparız? Tamam, yani bu süper sarmalları gerçekten hafifletmek için devreye giren hangi küçük enzimlerimiz veya özel küçük şeyler var? Bu enzimler inanılmaz derecede ilginç. Bu adamlar gerçekten havalı ve topoizomeraz deniyorlar. T şeklindeler, değil mi? Yani ne deniyorlar? Topoizomerazlar. Aslında birkaç farklı türü var. Özellikle tip 1, tip 2 ve sonra tip 4 var. Çoğunlukla hepsi aynı şeyi yapar. Ve o şey nedir? Bu enzim, eğer isterseniz, iki küçük kola sahiptir. Diyelim ki burada bir küçük kolu ve başka bir küçük kolu var. Bir kolda, süper sarmalın olduğu yere gidebilir. Diyelim ki süper sarmal burada. Küçük bir enzim, bir alanı kullanabilir ve bu DNA ipliğini kesebilir. DNA ipliğini keserse, ne yapmasına izin verir? DNA'nın biraz çözülmesine ve açılmasına izin verir. Ve bu topizomeraz enzimindeki bu alana belirli bir isim verilir, nükleaz alanı denir. Ve ne yapar? DNA ipliklerinde bir kesik oluşturur veya fosfodiester bağını kırar. Bir veya iki DNA ipliği, çözülmesine izin verir. Ancak bunun bir sorunu var. Eğer DNA ipliğini kesersem ve sürekli çözülmesine izin verirsem, bu sorunlu olabilir. DNA parçalanmaya devam edebilir. Bunu istemiyorum. Yani bu diğer kolu kullanıyorum ve DNA süper sarmalları hafifletildikten sonra. Yani şimdi yeni DNA çizelim. Süper sarmallar hafifletildikten sonra. Yani süper sarmalları hafiflettik, DNA'nın aşırı sarılmasının tümünü giderdik. Bakın şimdi güzel, aşırı sarılmış değil ama DNA'da bir kırık var ve bu bir sorun. Yani şimdi bu alanı tekrar birleştirmek için kullandığımız topizomerazın diğer kolunu kullanmamız gerekiyor, süper sarmalları çözdükten sonra. Yani yine, topizomerazların işlevi neydi? Süper sarmalları çözmek. Tamam, şimdi neden bu kadar zaman topizomerazlardan bahsetmek için harcadım? USMLE'lerde bu enzimlere hedefleyebileceğimiz belirli ilaçları bilmeniz gerekiyor. Ökaryotik hücrelerde, bir neden düşünmenizi istiyorum. Sadece bir neden düşünmeye çalışın. Neden bu enzimi ökaryotik hücrelerde hedeflemek isterim, bu DNA replikasyonu için önemliyken? Eğer bu enzimler gerçekten çalışmıyorsa, DNA replikasyonu gerçekleşmeyecektir. Bir ökaryotik hücrede, bir kanser hücresi varsa ne olur? Yani kanserim varsa, hücreler çoğalmaya devam edecektir. Yani çoğalacaklar ve çoğalacaklar ve çoğalacaklar. Belki kanser hücrelerimdeki bu topizomerazları hedefleyebilecek ve çoğalmalarını engelleyebilecek bazı ilaçlar kullanabilirim. Bunu nasıl yaparım? Ökaryotik hücrelerde topizomeraz bir için kesinlikle bilmeniz gereken birkaç ilaç var. Topizomeraz bir için kullanabileceğimiz kanser ilaçları irinotekan ve topotekan olarak adlandırılır. Ve yine bunlar anti, kemoterapötik ilaçlardır, kanser hücrelerindeki topizomeraz birini inhibe edeceklerdir. Ökaryotik hücrelerde tip iki için etoposid ve tinoposid denilen ilaçları kullanabiliriz ve bunu nasıl yaptıklarını açıklayacağım, çünkü bu gerçekten önemli, bunu nasıl yaptıklarını gerçekten anlamanızı istiyorum. Ama bu ökaryotik hücreler içindir. Prokaryotik hücreleri düşünün. Eğer bir bakteri tarafından enfekte olsaydınız ve bir bakteri akciğerlerinizi enfekte etse ve akciğerlerinizde çoğalmaya ve çoğalmaya devam etseydi, topizomeraz iki ve dördü hedefleyebilir ve akciğerlerimdeki bakterinin çoğalma sürecini engelleyebilir miydim? Evet. Yani bakteriyel enfeksiyonlarda, diyelim ki prokaryotik hücre ve bakteriyel enfeksiyonlar olduğu için, bu bakteriler çoğalmaya devam edecekler. Yani bu bakteriyel hücrelerde DNA'nın çoğalmasını engelleyebilecek belirli ilaçlar kullanırsam, bu önemlidir ve bunu topizomeraz, öncelikle tip iki'yi inhibe ederek yapabiliriz ve florokinolon denilen ilacı kullanırız. Bazılarınız bunları duymuş olabilir, siprofloksasin, levofloksasin, ofloksasin, hepsi bu adamlar, topizomeraz ikiyi inhibe ediyorlar. Ama gerçekten bir saniye ayırmak istiyorum çünkü bunu hiçbir zaman tam olarak anlamadım, ta ki gerçekten nasıl yaptıklarına dair mekanizmayı derinlemesine inceleyene kadar. Gerçekten hızlıca nasıl yaptıklarını söylemek istiyorum. Bu ilaçlar ne yapıyor? Yani diyelim ki burada ilaçlar var. Nükleaz alanının aktivitesini artırıyorlar. Bu ne yapacak? Tüm o DNA parçalarını doğrayacak ve onları parçalamaya devam edecek, değil mi? Hatırladınız mı, bu enzimin yeniden birleştiren ve parçalanmayı önlemek için bir araya getiren başka bir alanı vardı, bu ligaz bağlayıcı alandı. Ya nükleaz alanını güçlendiren ama ligaz alanını inhibe eden ilaçlar kullanırsam? Yani şimdi bu enzim gidip süper sarmalların olduğu yeri kesecek ama asla tekrar dikmeyeceğim. DNA zamanla parçalanacak ve bu önemlidir, çünkü DNA'yı hangi hücrelerde çoğaltamazsınız? Ökaryotik hücreler, kanser hücreleri veya bakteriyel hücreler gibi. Ve bu yüzden bu ilaçlar önemlidir. Anlamlı değil mi? Tamam, harika. Klinik bir uygulamayı alıp temel bilimsel temelle bağlamak önemlidir. Tamam, yani topizomerazlar hakkında konuştuk, bu büyük şeydi ve süper sarmalları nasıl çözdükleri. Temel bilime geri dönelim ve bunu konuştuktan sonra, DNA'yı uzatmaya geçmemiz gereken bir sonraki şey. Tamam ninja dahiler. Zaten bir replikasyon balonumuz olduğunu biliyoruz, replikasyon çatallarımız var, burada tek iplikli bağlayıcı protein adında bir proteinimiz var, bu tek iplikleri stabilize ediyor. Replikasyon çatallarında çalışan helikaz enzimlerimiz var, DNA'yı çözmek için bir piç gibi çalışıyorlar. O topizomerazlar orada süper sarmalları çözüyorlar. Tamam, şimdi bunu gerçekten ayırdık, stabilize ettik ve DNA'yı uzatmaya başlamaya hazırız. Tamam, burada gerçekten ilginç olan şey şu. Devreye giren bir enzim var ve gerçekten havalı bir şey yapıyor. Primase denir. Yani primase adında bir enzim devreye girer. Yani primase'in yaptığı şey, bir enzimdir, tamam mı, RNA primerleri denilen şeyi yapar. Yani bu, Zach, az önce DNA yaptığımızı söyledin, neden RNA yapmak isteyeyim? Bunun bir nedeni var, birazdan bahsedeceğimiz DNA polimeraz 3 adında bir enzim var, DNA yapacak ama bunu yapabilmesinin tek yolu, üzerine inşa edebileceği bir tür primer veya 3' OH'ye sahip olmasıdır. Yani bu primase'in amacı nedir? Bu enzim, DNA polimeraz, özellikle tip 3'ün DNA yapmasını sağlayan RNA primerleri yerleştirir ve bunu birazdan göstereceğim. Tamam, yani primase gelir. Yani burada sadece primase adında sevimli küçük bir enzimim olduğunu hayal edin. Tamam mı ve bu sevimli enzim buraya gelir ve diyelim ki buradaki bu iplik nedir? Bu üst kısım, hatırlayın, buranın 3' uç olduğunu söyleyeceğiz, OH'nin olacağı yer burasıdır. Burası 5' uç, fosfatın olacağı yer burasıdır. Ve yine, karşı iplik antiparalel olmalıdır, yani burada 5' uç, burada 3' uç, değil mi? Primase'in geleceğini ve nükleotitleri okuyacağını ve belirli bir şekilde gitmesi gerektiğini zaten biliyoruz. Üçten beşe kadar okur. Yani ilk yaptığı şey, DNA ipliğini üçten beşe kadar okumaktır. Okuduktan sonra, üçten beşe kadar, size neyin süper önemli olduğunu söyledim? DNA replikasyonu ne olursa olsun, bu DNA olmasa bile, aynı konsepttir, RNA primerleri veya nükleotitleri beşten üçe kadar sentezler. Yani birkaç nükleotit alacak, genellikle yaklaşık 10 nükleotittir, sadece birkaç tane çizeceğiz ama yine de beşten başlayıp üç yönünde gitmesi gerekecek. Yani burada beşten üçe kadar gidecek. Tamam, bu benim beş uçum, az önce başladığım yer ve üç yönde sentezliyorum. Bunun önemli olmasının nedeni, üç uçta burada neyimiz var? OH. Üçüncü uçta olan şey bu. Bana o OH lazım. Bunun nedeni, DNA polimeraz tip 3 adında başka bir enzimin gelmesidir. Yani DNA polimeraz tip 3 adında bir enzim var ve gelir ve DNA'yı inşa etmeye devam edebilmesi için RNA primerlerinden 3' OH'ye ihtiyacı vardır. Yani yine, hatırlamanız gereken büyük bir şey, aktivitesini yerine getirebilmesi için RNA primerinin 3' OH'sine ihtiyacı vardır. Eğer yoksa, yapamaz. Tamam, yani bunu elde ettiğinde, bu DNA polimeraz gelir ve şöyle der: Tamam, 3' OH bölgem var, mükemmel. Şimdi yapacağım şey, DNA'yı okuyacağım ve primase'in yaptığı gibi yapacağım. DNA'yı üçten beşe kadar okuyacağım ve nükleotitleri beşten üçe kadar sentezleyeceğim. Yani aynı işlem burada da. Yani şimdi farklı bir renk yapalım, çünkü farklı bir enzim, orada kırmızı seçtik, yani şöyle başlayacağız ve diyeceğiz ki: Tamam, o OH'yi alacağım ve başka bir nükleotidin fosfat grubunu ona ekleyeceğim. Yani bunu yaptığımda, beşten üçe doğru beşten üçe doğru sentezlemeye devam edeceğim, tekrar replikasyon çatalına doğru hareket edeceğim. Bunu yaptığımda, okuyorum, şöyle diyorum: Tamam, diyelim ki bu adenin, timin koyacağım. Bu guanin, sitozin koyacağım. Bu sitozin, guanin koyacağım ve böyle devam edecek ve sadece nükleotitleri üçten beşe kadar okuyacağım ve hangi yönde bir DNA ipliği yapacağım? Beşten üçe. Tamam. Ve yine, hatırlamak önemlidir, üzerine inşa etmek için RNA primerinin bu 3' ucuna ihtiyacı vardı. Şimdi burada gerçekten ilginç olan şey şu. Primase ona bir tür lider nokta verir ve DNA polimeraz sadece replikasyon çatalına kadar gider. Bu iplik çok süreklidir, tek bir RNA primer ve sonra geri kalanı DNA'dır. Bu iplik çok önemlidir, ona özel bir isim veriyoruz. DNA polimerazın replikasyon çatalına doğru hareket ettiği sürekli iplik, öncü iplik denir. Tamam, öncü iplik denir. Diğer iplikte, bahsedeceğimiz, geciken iplik denir. Farklı bir şey olur, hala primase olacak. Buraya gelecek. Tamam mı, bu diğer iplikte ve yine, burası 3' uç, burası 5' uç ve yapacağı şey, onu üçten beşe kadar okuyacak ve beşten üçe kadar birkaç nükleotit sentezleyecek. Yani bu 3' uç. Beşten üçe kadar sentezleyecek ve yine aynı şey olacak, üçgen bir OH ucu olan birkaç nükleotitten oluşan bir primer oluşturduk, DNA polimeraz tip 3 bunun üzerine inşa edebilir. Yani şimdi DNA polimeraz tip 3 gelir ve şöyle der: Ah, mükemmel, 3' uç var. Devam edip DNA yapacağım ve DNA'yı üçten beşe kadar okuyacağım ve beşten üçe kadar sentezleyeceğim. Tamam, bunu mükemmel bir şekilde yapacağım. Şimdi ilginç bir şey oluyor, mükemmel görünüyor. Şöyle dersiniz: Zach, burada farkı anlamıyorum. Diyelim ki helikaz DNA'yı çözmeye devam ediyor, yani DNA'yı çözmeye devam ediyor. Gerçekten konuşmamız gereken ilginç bir şey oluyor. Tamam, şimdi buraya inelim. Yani diyelim ki, bir saniye için, burada primerimiz olduğunu varsayalım. Bunu devam ettirelim. Diyelim ki helikaz DNA'yı biraz daha çözdü ve biz açtık, DNA'yı açtık ve daha uzun bir nükleotit uzunluğu oluşturduk. Yani diyelim ki burada, primase'in geldiği yer burasıydı, tekrar burayı okudu. Burası sizin 3' uçunuz, burası 5' uçunuz olurdu. Yani üçten beşe kadar okuyacak ve beşten üçe kadar sentezleyecek, küçük bir primer oluşturacak, üçgen bir OH ucuyla. DNA polimeraz 3 şöyle der: Tamam, mükemmel, ihtiyacım olan her şeye sahibim, büyümeye devam edebilirim. Ve diyelim ki sadece buraya kadar geldi. Ama sonra DNA'yı tekrar çözersiniz. O DNA polimeraz 3 durmaz, sadece devam eder ve üçten beşe kadar DNA'yı okumaya ve beşten üçe kadar nükleotitleri sürekli sentezlemeye devam eder. Yani yine, bu sizin beş uçunuz olurdu, bu diğer zincirde bir üç uç olurdu. Bu öncü iplikte devam ediyor. Geciken iplik üzerinde, burada biraz farklı. Diyelim ki burada devam ediyoruz ve diyelim ki bu noktada, yukarıdan önceki RNA primerinin olduğu yer burasıydı, tekrar DNA ipliğinin bu bölümünü okuyarak, burası bu bölümün 5' ucu, 3' ucu olurdu. Bu DNA dizisini üçten beşe kadar okudu ve beşten üçe kadar birkaç nükleotit sentezlediğini varsayalım. Yani RNA primerini yerleştiren primase'in yaptığı şey bu ve DNA polimeraz 3'ün bu primerini kullanarak inşa etmeye devam etmesi gerekiyor. Şimdi DNA'yı biraz daha çözerseniz, şimdi birkaç nükleotit var. Yani bana biraz daha yer açmak için, birkaç nükleotit daha çizeyim. Yani şimdi birkaç nükleotit daha var. Yani primase, DNA polimeraz 3'ün kullanması için bu primerleri oluşturduktan sonra, bir sonraki replikasyon çatalı kısmına iner ve şöyle der: Tamam, burada başka bir 3' uç var. Üçten beşe kadar okuyayım ve beşten üçe kadar birkaç nükleotit sentezleyeyim. Yani RNA primerimi yerleştirdim. DNA polimeraz şöyle der: Tamam, harika, 3' OH ucum var, onu kullanarak DNA yapacağım ve DNA'yı üçten beşe kadar okuyacağım ve beşten üçe kadar sentezleyeceğim. Burada ilginç bir şey fark ediyor musunuz? Bu iplikte, ki buna yine ne dedik? Yani bir primerimiz ve sonra replikasyon çatalına doğru sürekli DNA'mız vardı. Buna öncü iplik dedik. Yani bilmeniz gereken büyük şey, bir RNA primeriniz ve sonra o noktadan itibaren sürekli bir DNA ipliğiniz olmasıdır. Bu iplikte, geciken iplik denilen, farklı bir şey olur. Burada birkaç RNA primeriniz var ve sonra bu RNA primerleri arasındaki DNA uzantıları var. Bu tür kırık parçalar, RNA, DNA, RNA, DNA ve eğer uzatmaya devam edersek, daha fazla RNA, DNA, RNA, DNA olurdu. Buna okazaki parçaları denir. Tamam, okazaki parçaları ve yine, temelde birden fazla RNA primerinin ve birden fazla DNA uzantısının olduğu yerdir. Yani birden fazla DNA uzantısı ve birden fazla RNA primerinin bir karışımıdır. Bu bir sorun. Tamam, çünkü şimdi yapmamız gereken başka bir şey olduğunu göreceksiniz. DNA'yı çoğalttığımızda her şeyin DNA olmasını istiyoruz. DNA ile biraz RNA karışımı olmasını istemiyoruz. Yani bu primerleri sadece inşa etmek için bir nokta olarak kullanıyoruz. Bir şeyler inşa ettikten sonra, onları dışarı çıkaracağız çünkü artık onlara ihtiyacımız yok. Yani şimdi bir sonraki adıma geçelim, yani inşa etmek için ihtiyacımız olan bu primerleri oluşturmaya başladık. Artık primerlere ihtiyacımız yok ve onları çıkarmamız gerekiyor. Bunu nasıl yaparız? Yani şimdi anlamanız gereken bir sonraki şey şu: RNA primerlerini kullanmıştık, DNA polimeraz 3'ün üzerine inşa edip DNA yapması için. Artık o primerlere ihtiyacımız yok, onları çıkarmamız gerekiyor. Yani daha önce sahip olduğumuz diyagramı çizelim, ki burada sadece küçük bir RNA primer parçası vardı ve sonra replikasyon çatalına doğru giden geri kalan uzunluk, ki bu iplik ne denir, öncü iplik, tamamen DNA olacak. Tamam, yani bu gerçekten önemli. Birazdan bir şey daha bahsedeceğiz ve yine, eğer hatırlarsanız, bu iplikte, geciken iplik üzerinde, DNA uzantıları arasında bulunan birkaç RNA primerimiz vardı, ki bu okazaki parçaları denir, geciken iplik üzerinde, değil mi? Bunu konuştuk. Yani şimdi bir sonraki hedef, o RNA primerlerini kaldırmak ama bunu yapmadan önce bir şey daha bahsetmem gerekiyor. Bu RNA primerlerini nasıl kaldırdığımızı konuşmadan önce, DNA polimeraz tip 3'ün yapabileceği başka bir şeyi açıklamak için hızlı bir saniye ayırmak istiyorum. Yani DNA'yı okuduğunu biliyoruz, üçten beşe kadar ve sonra RNA primerinden beşten üçe kadar nükleotitler sentezlediğini biliyoruz. Ama başka bir işlevi daha var, bu çok önemli bir hata önleme işlevi. RNA primerlerini konuşmadan önce. Ve bu hata düzeltme işlevi hataları önlemeye yardımcı olur. Ve yaptığı şey şu, diyelim ki tamam, üçten beşe kadar okuyor, üçten beş yönde tüm nükleotitleri okuyor ve sonra beşten üçe kadar nükleotitler sentezliyor. Bunu yaptıktan sonra şöyle der: Tamam, işimi kontrol edeyim. Geri döner ve bu noktadaki bağlantıyı bulur, şöyle der: Tamam, bu iyi bir bağlantı mı? Evet, bu iyi bir tane. A ve T birbirine bağlı. Oh, G ve C birbirine bağlı. A ve G. Oh, bu doğru bir tamamlayıcı baz çifti değil. Bunu çıkarmam gerekiyor. Yani üçten beşe kadar okur ve herhangi bir hata bulursa, hata düzeltme denilen şeyi kullanır. Üç ila beşinci ekzonükleaz aktivitesi, şöyle der: Tamam, burayı okuyayım, okuyacağım ve şöyle der: Üç ila beş, A'yı T'yi okuyorum ve yine tamamlayıcı baz olmalı, T olmalı, A olmalı, G, A. Oh, doğru değil. Bunu çıkaracağım. Tekrar okuyacağım, emin olacağım. Tamam, C olması gereken G idi ve doğru nükleotidi beşten üçe kadar sentezleyeceğim. Yani DNA polimeraz 3 için hatırlamanız gereken büyük şey, DNA'yı üçten beşe kadar okur, nükleotitleri beşten üçe kadar sentezler, üçten beşe kadar geri okur ve eğer yanlışsa, onu çıkarmak için üç ila beşinci ekzonükleaz kullanır ve doğru tamamlayıcı nükleotidi koyar. Çok önemli. Tamam, şimdi bu RNA primerlerini çıkarmamız gerekiyor. Bu RNA primerlerini nasıl çıkarırız? Yani DNA polimeraz 3 cevap değil. Bir sonraki enzim, yeterince enzim yokmuş gibi, DNA polimeraz tip 1 denir. Yani DNA polimeraz tip 1 yardıma gelir ve yaptığı şey şudur: Buraya başlar ve bunu bulur. Tamam, yani diyelim ki burada üç uç, beş uç vardı. Yeni iplik beşten üçe kadar sentezlenecekti. Bu enzim buraya gelecek ve primerleri beşten üçe kadar kesmeye başlayacak. Yani primerleri çıkarır veya küçük primerleri beşten üçe kadar dışarı çeker. Özellikle RNA primerlerini dışarı çekmek için beş ila üç ekzonükleaz aktivitesi. Yani bu adam gelir ve şöyle der: Tamam, bunu çıkar, bunu çıkar ve sonra yapacağı şey şudur: Bir kez onları dışarı çıkardığında, şöyle der: Tamam, bu ipliği üçten beşe kadar okuyacağım. Çıkardığını okur ve şöyle der: Tamam, bu adenin. Buraya ne eklemem gerekiyor? Timin eklemem gerekiyor. Oh, bu timin, buraya adenin eklemem gerekiyor. Yani primerleri dışarı çeker, sonra ne yapar? DNA'yı üçten beşe kadar okur ve sonra beşten üçe kadar sentezler. Başka ne yapabileceğini biliyor musunuz? Bir işlev daha. Diyelim ki tamam, RNA primerini dışarı çıkardı, adenin olarak okudu, timin koydu, guanin olarak okudu, yanlışlıkla adenin koydu. Geri dönüp hata düzeltmesi yapması gerekiyor çünkü her zaman yapmaları gereken şey bu. Hata düzeltmesi yapar ve şöyle der: İyi bir bağlantı değil, bunu istemiyorum. Ne yapmam gerekiyor? Bunu dışarı çıkarmam ve doğru nükleotidi koymam gerekiyor. Yani DNA polimeraz tip 1'in yapabileceği son şey, yine hata düzeltme türü aktiviteye sahip olmasıdır, yani ne yapabilir? Üçten beşe kadar okuyabilir, yanlış bir baz çifti bağlantısı bulur, onu dışarı çıkarır ve dışarı çıkardığında, üç ila beşinci ekzonükleaz türü bir şekilde keser. Tamam, yani DNA polimeraz tip 1 ve DNA polimeraz tip 3 arasındaki fark sorulursa, büyük fark şudur: Bu adam tip 3'ün yapabileceği her şeyi yapabilir, sadece RNA primerlerini dışarı çıkaran beş ila üç ekzonükleaz aktivitesine sahiptir. Geri kalan her şey aynıdır. Tamam, bir sonraki şey, DNA polimeraz tip 1. Bu öncü iplikte, geciken iplikte bahsettik, biraz ilginç. Gelir ve yine beş ila üç ekzonükleaz aktivitesini kullanır. Yani yine bildiklerimizin kombinasyonunu kullanalım. Burası üç, burası beş, yani antiparalel, eski iplik için beş ila üç olmalıdır. Yeni iplik o zaman ne olurdu? Üç ila beşe kadar okunur, beş ila üç sentezlenir. Yani bu DNA polimeraz gelir ve aşağı doğru hareket etmeye başlar ve bu noktada bir RNA primerini dışarı çıkarır ve sonra ne yapar? Üç ila beşe kadar okur ve beş ila üç sentezler. Sonra hata düzeltmesi yapar. Doğru mu? Evet, doğru. Eğer değilse, üç ila beşinci ekzonükleazımı kullanarak onu dışarı çıkarır ve yenisini koyar. Bir sonrakine gider, RNA primerini dışarı çıkarır ve aynı şeyi yapar. Üç ila beşe kadar okur, beş ila üç sentezler, üç ila beşe kadar hata düzeltmesi yapar. Sonra bunu yapmaya devam eder ve bunları dışarı çıkarır. Ancak fark şudur: Geciken iplik üzerinde, birkaç boşluk oluşturur. Bunlar aslında tamamen birleşmez. Yani burada sahip olduğumuz şeyi çizelim ve RNA primerlerinin olduğu yerler arasında küçük bir boşluk oluşturalım. Yani burada küçük bir boşluk var, buraya turuncu renkte çizeyim. Yani geciken iplik üzerinde, birkaç boşluk oluşturur, bu yerlerde tam olarak birleşemez. Yani burada biraz boşluk var. Yani geciken iplik üzerinde, birkaç boşluk oluşturur, bu yerlerde tam olarak birleşemez. Yani burada biraz boşluk var. Yani geciken iplik üzerinde, birkaç boşluk oluşturur, bu yerlerde tam olarak birleşemez.

primerlerin olduğu uçları orijinal DNA'ya birleştiriyoruz, tamam mı? Yani RNA primerlerini çıkardı ve nükleotitleri yerleştirdi ama geride kalan zincirdeki bu uçları mükemmel bir şekilde birleştiremedi. Bir enzim daha, "Abi yapamam" diyorsun, "Söz veriyorum, bir tane daha." Bu enzimin adı ligaz. Yani adı ligaz. Şimdi ligaz, geride kalan zincire gelecek ve DNA uçlarını birleştirecek. Tamam mı? Yani o Okazaki parçacıklarının olduğu yerlere gelecek ve "Tamam, burada bu uçlar var, bu noktaları birleştireceğim ki mükemmel bir şekilde bağlı ve kesintisiz olsun" diyecek. Ve şimdi yeni bir yavru DNA zinciriyle bir ana DNA'mız var, tekrar bir ana DNA zinciriyle tamamen kesintisiz ve sıralı yepyeni bir yavru DNA zinciri. RNA primerleri yok, hiçbir şey yok, kopukluk yok. Mükemmel bir şekilde ayarlandı. Şimdi, sonlandırmaya geçmeden önce bahsetmek istediğim son şey şu: DNA'mızı uzattık, eski ana DNA'yı aldık ve yeni DNA yaptık. Bunu hatırlamanızı istememin nedeni şu: Temel bilimleri klinik önemle ilişkilendirmemiz bizim için çok önemli. Yani HIV olan insanlarda, tamam mı? T hücreleri, tamam mı? T hücreleri retrovirüs adı verilen belirli bir virüs tarafından enfekte oluyor ve bu virüsün DNA'ya dahil olmasına neden oluyor. Ve bu T hücrelerinin çoğaldığı her noktada, daha fazla HIV genomu çoğaltmaya devam ediyorlar. Yani bu HIV virüsünü ve özellikle T hücresi çoğalma sürecini hedeflemek için kullandığımız ilaçlar var. Ve bu ilaçlara nükleozit ters transkriptaz inhibitörleri deniyor. "Aman Tanrım, bu ne demek oluyor?" diyorsun. Sadece HIV için kullanılan ve T hücrelerinde HIV ile enfekte olmuş çoğalma sürecini ve T hücrelerini inhibe eden ilaçlar olduğunu hatırlamanı istiyorum. Bunun nasıl çalıştığını açıklayayım. Bu gerçekten harika. Diyelim ki burada bir RNA primerini hızlıca yerleştirdim, tamam mı? Ve DNA polimeraz üçüm var. Buraya geliyor ve biraz DNA yapmaya başlıyor, değil mi? RNA primerinin üçlü ucunu kullanıyor ve DNA yapmaya başlıyor. Onlara bir ilaç veriyorum. Buraya bir NRTI yerleştirelim. Ve yine, didanozin, zidovudin gibi birçok farklı isim var, bunların bir sürü var ama hatırlamanı istediğim şey, bunları nükleozitler olarak hayal etmeniz. Tamam mı? Ve yaptıkları şey şu, burada benim temel olarak riboz şekerim var ve sonra burada fosfat grubum olacak ve sonra burada adenin gibi bir şey var, tamam mı? Yaptıkları şey, ki bu gerçekten ilginç, genellikle deoksiriboz şekerinizde bir OH olmalı, değil mi? Ve DNA polimerazın sürekli ekleme yapabilmesi için üçlü uçta o OH'ye ihtiyacınız var. Yaptıkları şey, üçlü OH bölgesini kaldırmak. Yani şimdi DNA polimeraz 3 başka bir nükleotit alacak. Bunu okuyacak ve "Tamam, bu adenin, timin veya benzeri bir şey koyacağım" diyecek ve bu ilacı ekleyeceğim. Bu ilaç ilginç bir şekilde etrafta dolaşıyor ve DNA polimeraz 3 o zaman "Tamam, burada başka bir nükleotit var, eklediğim diğerlerine benziyor, bunu ekleyeyim" diyecek. Tek sorun şu ki, üçlü OH bölgesi yok. Yani burada ne olduğunu biliyorsun, üçlü OH olmadığı için DNA polimeraz ondan inşa edemez. Sana ne dediğimi hatırla, DNA polimeraz tip 3 inşa etmek için üçlü OH bölgesine ihtiyaç duyar. Buna sahip olmayan bir ilaç verirsen, ondan inşa etmeye devam edebilir misin? Hayır. Yani bu noktadan itibaren tüm DNA replikasyonu engelleniyor. HIV ile enfekte olmuş bu T hücrelerindeki tüm DNA'yı çoğaltabiliyor musun? Hayır. İşte böyle yapıyor. Bunlar nükleozit analogları gibi, DNA polimeraz 3 farkı bilmiyor, sadece nükleotitleri alıp ekliyor ve aniden şans eseri bu ilacı ekliyor, farkı bilmiyor, başka bir nükleotit eklemeye gidiyor, "Hey, bu eklenmedi, ne oluyor? Bu nükleotiti ekleyemem" diyor ve DNA hiçbir zaman tam olarak çoğaltılamıyor. Yani bu iyi, bu iyi bir klinik nokta, uzamayı kapsıyor. Sonlandırma ile bunu bitirelim ve telomerler hakkında hızlıca bir saniye konuşalım. Tamam mı? Bu aslında hepsinin en kolayı. Muhtemelen "Lütfen Zach, daha fazla yapamam" diyorsun. Biliyorum, bu çok şey ama başka bir enzimimiz olduğunu varsayalım, tamam mı? Helikaz enzimi. DNA replikasyonunun tamamlandığı noktaya geliyoruz. O enzimi aldık. Bu enzim neydi, bu replikasyon çatallarında çalışan ve önündeki DNA'yı sürekli çözen enzim neydi? Helikazlar deniyor, değil mi? Ve sonra o enzimler, DNA polimeraz tip 3 ve tip 1 ve temelde DNA'yı üçten beşe okuyan ve beşten üçe sentezleyen, üçten beşe doğruluk kontrolü yapan tüm o adamlar vardı. Ve DNA'yı sentezlediniz ve helikazlar birbirine yaklaşmak üzere olan replikasyon çatallarında birbirleriyle karşılaşıyorlar. Bu olduğunda, helikazlar buluştuğunda ve DNA'nın bu kısmını çözdüğünüzde ne olacak? Helikazlar sadece "Ah, hey dostum, sanırım daha fazla çözmeye devam etmeme gerek yok" diyecekler. Ve olacak olan şey, DNA polimerazların DNA'dan atlayacağı bir nokta olacak çünkü bu noktada okunacak başka bir şey yok. Yani genellikle o noktaya ulaştıklarında sadece "Sanırım helikazlar bitti, benim için daha fazla çözme yok" diyecekler. Ve sonra DNA polimerazlar "Hey, zaten tüm nükleotit bölgelerine ulaştım, bittim ve tüm DNA'mı çoğalttım" diyecekler. Yani bu önemli. Yani temelde birden fazla replikasyon kaynağının olduğu ve sürekli birbirlerine doğru hareket ettikleri yer. Hareket ettiklerinde ve birbirlerine çarptıklarında, o noktadaki DNA replikasyonu durur. Ancak hatırlamanız gereken başka bir şey var. DNA replikasyonu bir noktada başlayacak ve iki yönlü ilerleyecek. Sonunda DNA'nın veya kromozomların uçlarına gidecek, ki biz bunlara telomerler diyoruz. O uçta DNA polimerazların çoğaltmakta gerçekten zorlandığı belirli bir nükleotit dizisi var ve bu çok önemli. Sonra bahsedeceğiz. Ama yine de, DNA replikasyonunun sonlandırılması gerçekten basit. DNA polimerazların bir replikasyon çatalında birbirlerine doğru hareket ettiği ve o noktada durdukları zamandır. Atlayıp işlevlerini artık yerine getirmezler. Bunun bir parçası daha var, ki bu telomerlerle ilgili, ki bununla bitireceğiz. Tamam mı? Yani bir sonraki bahsedeceğimiz şey telomerler. Tamam mı? Yani DNA replikasyonu, telomerlerde meydana gelen küçük ilginç bir sorun var. Yani bilmeniz gereken bir şey var, telomerler zamanla gerçekten kısalır. Yani burada bazı kromozomlara baktığımızı varsayalım, ki bunlar yine DNA ve proteinlerden oluşur. Yani öncelikle DNA olarak düşünelim ve bunun birkaç kez bir replikasyon döngüsünden geçtiğini varsayalım. Uçlara ne olduğunu fark etmenizi istiyorum. Tamam mı? Yani bir kromozoma baktığınızda, iki ana yapısal nokta vardır: merkezdeki nokta, ki buna sentromer denir ve sonra uçlar, tamam mı? Buradaki noktalar ve bunlara telomerler denir. Yani zamanla, hücreleriniz DNA'yı çoğaltmaya devam ettikçe, telomerlere ne olduğunu izleyin, giderek kısalırlar. Bu devam ettikçe bir endişe var ve bu endişeyi açıklayayım. Açıkçası, DNA'nızın RNA kodlayan belirli alanları var, RNA daha sonra proteinlere çevrilebilir. Bunlara ne denir? Gen denir. Yani burada bir genim olduğunu varsayalım. Telomerler orada olacak ve ana işlevleri şu olacak: Telomerlerin kısa ve kısa ve kısa olduğu bu durum yaygındır. Ama tüm amaçları şu ki, telomerler hiçbir şeyi kodlamaz. Bu çok önemli. Bunu yazayım. Telomerler hiçbir şeyi kodlamaz. Yani RNA kodlamazlar. Başka bir deyişle, bir telomerden DNA alıp RNA yapıp protein yapamazsınız. Bu önemli. Ama burada RNA yapabilen bir gen olduğunu varsayalım. Telomerler bir şekilde kendilerini feda edecekler çünkü DNA replikasyonu belirli bir nedenle bu noktada gerçekleşmez, nedenini açıklayacağız. Ve bu nedenle, gen kaybını önlerler. Yani bir nevi bizim için darbeyi alırlar, düşünürseniz. "Endişelenme, hiçbir RNA kodlamıyorum, bu yüzden beni çoğaltmaya devam etmene gerek yok" derler. Yani her replikasyon döngüsüyle telomerler kısalır ve kısalır ve kısalır, ama sorun değil. Ve belirli bir nedenle, çünkü RNA kodlamazlar ve gen kaybını önlemeye yardımcı olurlar. Ama işte sorun, sonunda telomerlerin o kadar kısalacağı bir noktaya geleceksiniz ki bu genleri etkileyebilir. Bir hücrenin çoğalma sınırına ulaştığı, artık çoğaltamayacağı, maksimum sayısına ulaştığı noktaya ulaşıldığında, bilmeniz gereken belirli bir terim var ve buna Hayflick limiti denir. Hayflick limiti denir ve bu temelde bu tür DNA'nın genleri içermeye başlamadan önce çoğaltabileceği maksimum süredir. Şimdi bu telomerlerin neden hızla kısaldığını konuşalım. Diyelim ki burada bunu alıyoruz ve bunu örneğimiz olarak kullanıyoruz. Bu bizim önde gelen zincirimiz ve bu bizim geride kalan zincirimiz, değil mi? Yine, burada üçlü ucumuz olduğunu varsayalım. RNA primerimizi kullanacağız ve oradan RNA primerini hangi enzim yaptı? Primase. DNA polimeraz tip 3 daha sonra bu üçlü uca ekleme yapacak ve önde gelen zincir boyunca sürekli DNA yapmaya başlayacak. Hatırlayın, kesintisizdi. Yani bu tüm yol boyunca devam edecek, tamam mı? Önde giden zincirde. Geride kalan zincir sorunlu hale geliyor. Hatırlayın, üçlü ucunuz var, değil mi? Ve beşli uç. Primase bu üçlü uca ekleme yapmak zorunda kalacak. Yani burada, bu üçlü uçta eklediğini varsayalım. Yaptığında, küçük bir primer verir ve sonra tekrar DNA ondan inşa edilir. İşte başka bir primer ve sonra ondan DNA inşa edilirdi, değil mi? Yani bu süreci biliyoruz. Bu temelde az önce konuştuğumuz şeyin bir tekrarı, ama farklı olan şey şu. İzleyin ne olduğunu. Zihinleriniz patlamak üzere. DNA polimeraz birini hatırla. Gelip RNA primerini çıkarıp ne yapar? DNA yapar, değil mi? Önde giden zincirde. Geride kalan zincirde, gelip bu kısmı çıkaracak, tamam mı? O RNA primerini. Ve RNA primerini çıkardığında, hala neyi var? Hatırla, bu üçlü uç. Bu ne olurdu? Beşli uç, üçlü uç. Yani beşli uç, burada üçlü bir uç var, değil mi? Hala inşa etmek ve DNA yapmak için kullanabileceği bir üçlü ucu var. Ama burada ne olduğuna bakın. Buraya kadar geliyor, bu RNA primerlerini çıkarıyor. Eyvah. Üzerine ekleyebileceğim üçlü bir uç var mı? Hayır, dostum. Çünkü bakın, bu benim beşli uçum. Üzerine ekleyebileceğim üçlü bir uç yok. Yani DNA polimeraz bu noktalarda nükleotit ekleyemez. Yani DNA replikasyonu bu noktalarda gerçekleşmeyecek. Ve bu sorunlu çünkü tahmin edin ne oldu? Bu eski DNA zinciriydi. Çoğalttınız ve yeni bir DNA zinciri yaptınız. Bu orijinalinden daha kısa olacak. Orijinalinden daha kısa. Tahmin edin ne olur? Bu çoğaldığında, yeni zincir ondan daha kısa olacak. Ve sonra bir sonraki, ve bir sonraki. Ve DNA giderek kısalacak ve kısalacak ve kısalacak ve sonunda o genleri içermeye başlayacak. Yani neyse ki, özellikle çoğalma ihtiyacının olduğu belirli hücrelerde, özel bir enzimimiz var ve "Hey, senin için o telomerleri uzatacağım" diyor. Böylece DNA replikasyonu gerçekleştiğinde, telomerlerin çok fazla kısmını alıp bu önemli genleri içermeye başlamayacaksınız. Yani bu özel enzimin adı ne olmalı, bu garip görünümlü enzime büyük şükran borçlu olmalıyız? İki kolu var ve bu enzimin adı telomeraz. Ve telomeraz gerçekten ilginç bir tür ribonükleoproteindir. Bir kol buraya geliyor, tamam mı? Yani sadece bu kısmına baktığımızı varsayalım. Yani sadece bu geride kalan zincirdeki bu kısmına yakınlaşıyoruz. Yani burada bitirmediğimiz ve nükleotitleri sentezlemediğimiz kısımdayız çünkü yine, DNA polimerazın nükleotit ekleyebileceği üçlü OH bölgesi yoktu. Yani telomerazın yaptığı şey şu, bir kolunu alıyor ve o kolu dışarı çıkarıyor ve bu kolda gerçekten harika bir şey var. Nükleotitler ifade ediyor ve özellikle bilmeniz gereken bir tür nükleotit. Tamam mı? Yani ifade ettiği bu nükleotitler neler? Telomerlerde yaygın olarak görülen tamamlayıcı nükleotitler. Telomerler her zaman ve bunları hatırlamak için bir akılda kalıcı söz var. Telomerler her zaman üçlü uçlarında belirli bir nükleotit tekrarına sahiptir. Ve bu tekrarı hatırlamanın kolay yolu şu akılda kalıcı sözdür: "Tell them all genes gotta go" (Hepsine söyle, tüm genler gitmeli). Bu, ana DNA'nın o üçlü ucunda sürekli gördüğünüz tekrardır. Yani telomerlerin yaptığı şey geliyor ve "Hey, burada yaygın olarak görülen bu dizinin tüm tamamlayıcı RNA nükleotitlerine sahibim" diyor. Yani tamamlayıcı kısmı ne olurdu, eğer T olsaydı, A olurdu. T olurdu. A olurdu. U olurdu. G tüm yol boyunca C C C olurdu. Yani bunu bir koluyla ifade ediyor. Diğer kol gerçekten harika. Diğer kol daha sonra bu RNA zincirini bir şablon olarak kullanarak ona tamamlayıcı DNA yapacak. Yani bunu yaparsa, bu RNA'yı alacak ve okuyacak ve sonra tamamlayıcı ne olurdu? T T A G G G. Bu gerçekten ilginç. Neden üçlü ucumun uzatıldığını bilmek ister misin? Tamam mı? Bu önemli. Üçlü ucumun uzatılmasının nedeni şu, böylece bir dahaki sefere bu DNA çoğaldığında, DNA'nın çok fazla kısmını alıp o genleri içermeyeceğim çünkü telomeraz. Ama yaptığım şey RNA kullanmak ve ondan DNA yaptım. Bunun ne olarak adlandırıldığını anlamanızı istiyorum. RNA'dan DNA'ya gittiğinizde ne denir? Ters transkripsiyon. Buna ters transkripsiyon denir. Yani bu telomerazın bir şekilde yaptığı şey şu, yine, nükleotitleri ifade eden bir protein. RNA ifade ediyor ve sonra bu diğer kolu var, bu diğer kol RNA'yı okuyor ve "Ah, tamam, bu A, ebeveyn zincirinde T yapacağım. Ebeveyn zincirinde A, ebeveyn zincirinde T yapacağım" diyor. Yani RNA alıp DNA yapabilir, telomerleri uzatabilir. Telomerleri neden uzatmak isteriz? Açıkça gen kaybını önlemek için ve telomerleri önemli ölçüde kısaltmamak için. Ve hangi hücrelerde çok fazla telomeraz enzimi olmasını istersiniz? Çok çoğalan hücreler, telomerlerin kısalacağı kadar çok çoğalan hücreler, eğer onlara sahip olmasaydık. Yani bu önemli. Çok fazla telomeraz enzimine ihtiyacınız var. Ve hangi hücrelerde öncelikle, örneğin kök hücrelerde? Yani bir zigotsanız ve tek bir hücreyle başlıyorsanız, o hücrelerin tüm insan vücudunu yapmak için çok fazla telomeraz aktivitesine sahip olması gerekir veya kırmızı kan hücreleri, beyaz kan hücreleri yapan hematopoietik kök hücreleriniz, tüm bu farklı şeyler, çoğalabilmeleri ve yeterli telomeraz enzimine sahip olmaları gerekir, böylece genleri kaybetmeden çoğalabilirler. Bu önemli. Son bir şey, klinik nokta. Telomeraz. Ya hücreleri, belirli hasarlı ve gerçekten kötü hücreleri, hücre çoğalmasından kaçınmanın bir yolunu bulurlarsa, durdurulamadan sürekli çoğalabilirlerse ne olur? Buna ne denir? Kanser, neoplazi. Yani kanser hücreleri, ne yapabildiklerini düşündüğümüz şey, telomeraz enzimlerinin aktivitesini yukarı regüle etmeleridir. Ve telomeraz enzimlerinin aktivitesini yukarı regüle ederlerse, kromozomlardaki DNA uçlarını uzatmaya devam ederler, bu da telomerleri kısalmadan sürekli çoğalmaya devam etmelerini sağlar, böylece hücrelerdeki genleri içermeye başlar. Bu gerçekten ilginç. Yani gerçekten büyük bir şey, almanızı istediğim. Telomerler her DNA replikasyonuyla kısalır. Telomeraz enzimleri ile bunu önleyebiliriz, ki bu burada ne tür bir işlem yapar? Ters transkripsiyon. RNA olan bir kol kullanır ve ebeveyn zincirinde DNA inşa ederek onu uzatır. Ve hangi tür hücrelerde normalde çok fazla telomeraz aktivitesi görürsünüz? Normal kök hücreler, vücudumuzdaki yüksek çoğalan hücreler veya telomeraz enzimlerini düzensizleştiren veya yukarı regüle eden kanser hücreleri. Tamam mı ninja dahiler, DNA replikasyonu için her şey bu kadar. Tamam mı ninja dahiler, bu videoda DNA replikasyonundan bahsettik. Umarım anlaşılır olmuştur ve umarım keyif almışsınızdır. Tamam mühendisler, her zamanki gibi, bir sonrakine kadar. [Müzik]