Özdeş dört vücut hücresi ile yapılan aşağıdaki deneyde bu hücrelerin çekirdek DNA’ları, numaralandırılmış yönlerden X ışınları uygulanarak mutasyona uğratılmıştır.
Numaralandırılmış X ışınlarından her biri farklı bir hücrenin çekirdek DNA’sına uygulandığına göre, hangi ışınların uygulandığı hücrelerin mitozu sonucu oluşacak yeni hücreler, mutasyon öncesi hücreden farklı bir genetik yapıya sahip olabilir? (Diğer tüm koşullar uygun ve sabittir)
A) Yalnız II
B) Yalnız III
C) I ve IV
D) II ve III
E) III ve IV
DNA Molekülünde Meydana Gelen Mutasyonların Onarımı ve Kalıcılığı
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — DNA Hasarlarının Onarım Kuralı
Hücrelerde DNA molekülünde meydana gelen hasarların onarılabilmesi için karşı iplikte sağlam bir kalıp nükleotidin bulunması gerekir:
- Tek iplikteki hasarlar: Karşı iplikteki baz kalıp olarak kullanılarak DNA polimeraz ve DNA ligaz enzimleri sayesinde onarılabilir.
- Farklı noktalardaki hasarlar: İki iplikte farklı bölgeler zarar görse bile, her kırığın karşısında sağlam bir baz olduğu için bu hasarlar onarılabilir.
- Karşılıklı çift zincir hasarı (Aynı lokustaki bazların kopması): Her iki iplikteki karşılıklı nükleotitler aynı anda zarar gördüğünde kalıp bilgi kalmaz; bu nedenle hasar onarılamaz ve mutasyon kalıcı hale gelir.
Adım 2 — X Işınlarının DNA Üzerindeki Etkilerinin Analizi
- I Numaralı Işın: DNA molekülünü çapraz olarak kesmiştir. İki zincirde hasar gören bölgeler karşılıklı değildir; farklı baz basamaklarında meydana geldiğinden karşılarındaki sağlam bazlar kalıp alınarak onarılabilir.
- II Numaralı Işın: DNA molekülünü tam dikey yönde keserek aynı baz çiftinde (karşılıklı S ve G bazlarında) eş zamanlı hasar oluşturmuştur. Kalıp baz kalmadığı için bu hasar onarılamaz ve mutasyon yeni hücrelere aktarılır.
- III Numaralı Işın: Çapraz yönde ilerlemiş ve farklı konumlardaki bazları etkilemiştir. Her hasarlı bölgenin karşısında kalıp zincir bulunduğu için onarılabilir.
- IV Numaralı Işın: Yalnızca tek bir zincir boyunca yatay olarak uygulanmıştır. Karşı zincir tamamen sağlam olduğundan onarılabilir.
Adım 3 — Seçenek Karşılaştırması
A. Yalnız II — II numaralı ışın karşılıklı nükleotitleri aynı anda yok ettiği için onarılamaz ve mitoz sonucu oluşacak yeni hücreler mutasyon öncesinden farklı genetik yapıya sahip olur.
B. Yalnız III — III numaralı ışının oluşturduğu hasarlar karşılıklı olmadığı için tamir edilir, genetik yapı değişmez.
C. I ve IV — Hem I hem de IV numaralı ışınların oluşturduğu hasarlar sağlam karşı iplikler sayesinde tamir edilir.
D. II ve III — II kalıcı mutasyona yol açarken, III numaralı hasar onarılabilir.
E. III ve IV — Her iki ışının yol açtığı hasarlar hücre tarafından onarılabilir.
Adım 4 — Son Doğrulama
DNA çift sarmalında yalnızca karşılıklı bazların aynı anda koptuğu çift iplik kırıkları hücresel tamir mekanizmaları tarafından doğru şekilde onarılamaz. Şekilde bu durumu yalnızca dikey olarak uygulanan II numaralı ışın sağlamaktadır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: A) Yalnız II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Benzer tipte DNA onarımı ve mutasyon sorularının püf noktalarını pekiştirmek için bir alıştırma sorusu daha çözmemi ister misin?