Soru: Aşağıda X olarak adlandırılan DNA molekülünün kendisini eşleme modeli gösterilmiştir. Eşleme sonucu Y ve Z harfleri ile gösterilen DNA molekülleri oluşmuştur. DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?
Yanıt ve Çözüm:
Soruda verilen DNA eşleme modeline göre şıkların doğruluğunu incelemek gereklidir:
Şıkları analiz edelim:
A) X DNA molekülünde yer alan genetik bilgilerin tamamı eşlenme sırasında kopyalanmıştır.
- Doğru: DNA eşlenmesi sırasında, genetik bilgi eksiksiz bir şekilde kopyalanır.
B) Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincirlerin nükleotid dizileri birbiriyle aynıdır.
- Doğru: DNA eşleme sürecinde oluşan iki DNA molekülü birbirinin eşi halindedir.
C) Eşlenme sırasında sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker sayısı azalır.
- Yanlış: DNA eşlenmesi sırasında fosfat, şeker ve azotlu bazlar ek olarak kullanılır, yani sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker azalmaz; tam tersine hücre ögeleri tarafından DNA yapısına eklenir.
D) X DNA molekülünde bulunan timin nükleotidi sayısı, Y DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısına eşittir.
- Doğru: Adenin-Timin ve Guanin-Sitozin baz eşleşmesi sabittir ve bu nedenle sayıları eşit olur.
Sonuç:
Yanlış yargı: C şıkkı
Çünkü fosfat ve şeker miktarı azalmaz; DNA sentezi için harcanır.
| Şık | Doğru/Yanlış | Açıklama |
|---|---|---|
| A | Doğru | Genetik bilgi eksiksiz kopyalanır. |
| B | Doğru | Kalıp zincirler aynıdır. |
| C | Yanlış | Fosfat ve şeker azalmaz, eklenir. |
| D | Doğru | Timin sayıları eşittir. |
Eğer başka soruların varsa yardımcı olmaktan mutluluk duyarım! 
@Hamod_Sam
DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?
Cevap:
Aşağıdaki ayrıntılı açıklamalarda bu sorunun çözüm sürecini, DNA eşlenmesi (replikasyonu) prensiplerini ve şıklardaki ifadelerin neden doğru veya yanlış olduğunu ele alacağız. Amacımız, sorunun mantığını adım adım anlamak ve DNA replikasyonuyla ilgili tüm temel noktaları açıklığa kavuşturmaktır.
İçindekiler
- DNA Replikasyonuna Genel Bakış
- Temel Kavramlar
- Soru Metninin Analizi
- Şıkların Ayrıntılı İncelemesi
- DNA Eşlenmesi Mekanizması
- Tablo: DNA Replikasyonunda Temel Özellikler
- Özet ve Sonuç
- Kaynaklar
1. DNA Replikasyonuna Genel Bakış
DNA replikasyonu, bir canlının genetik bilgisinin gelecek nesillere veya hücre bölünmesi sonucunda yeni hücrelere aktarılması için hayati öneme sahip bir biyolojik süreçtir. İki sarmallı DNA molekülü, her biri birer kalıp (şablon) görevi gören iki zincire sahiptir. Replikasyon sırasında, bu zincirler birbirinden ayrılır ve her bir zincirin karşısına tamamlayıcı (komplementer) nükleotit dizileri eklenerek yeni iki DNA molekülü oluşturulur. İşte bu sürece semikonservatif replikasyon diyoruz; çünkü sonuçta oluşan her yeni DNA, “bir eski (kalıp)” + “bir yeni sentezlenmiş” iplik içerir.
Hücresel ortamda, nükleotitlerin yapısına katılacak serbest deoksiribonükleotit trifosfatlar (dATP, dTTP, dCTP, dGTP) bulunur. Replikasyon, enzim ve proteinlerin çok hassas bir şekilde koordine ettiği karmaşık bir olaydır. Eğer bu soru, “DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre” diyorsa, demek ki replikasyon sırasında herhangi bir mutasyon veya hata oluşmamıştır ve oluşan iki yeni DNA, orijinal DNA ile aynı genetik bilgiyi taşımaktadır.
2. Temel Kavramlar
Bu süreçleri açıklarken sıkça karşılaşacağımız bazı kavramlar:
- Nükleotit: DNA’yı oluşturan temel yapı taşıdır. Bir şeker (deoksiriboz), bir fosfat ve bir organik baz (Adenin (A), Timin (T), Guanin (G), Sitozin (C)) içerir.
- Eşitlik/Yakınlık İlkesi: A her zaman T ile, G her zaman C ile eşleşir.
- Semikonservatif Replikasyon: Yeni sentezlenen DNA’ların her birinin bir eski iplik ve bir yeni iplikten oluşması durumudur.
- Kalıp İplik (Template Strand): Yeni zincir sentezi için kalıp görevi gören eski (orijinal) DNA ipliği.
- Komplementer İplik (Yeni Sentezlenen veya Complementary Strand): Kalıp ipliğe uygun baz eşleşmesi kuralına göre sentezlenen yeni iplik.
Bu kavramlar, soru metnini ve cevap seçeneklerini değerlendirmemize yardımcı olacak temel anahtar bilgilerdir.
3. Soru Metninin Analizi
Soru, bir DNA molekülü (X) üzerinden çift sarmallı yapının hatasız bir biçimde replikasyona uğradığını ve sonuçta iki yeni DNA molekülü (Y ve Z) elde edildiğini anlatıyor. Ardından “DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre, aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?” diye soruluyor. Soru görselinde, X’in iki zinciri açılıyor ve her birine tamamlayıcı zincir sentezlenerek Y ve Z şeklinde iki yeni DNA oluşuyor.
Sorumuzun temel noktası şu: Bir DNA molekülü hatasız eşlendiğinde, sonuçta oluşan yeni DNA’lar orijinal DNA ile aynı genetik bilgiyi taşır mı, taşımaz mı; eski iplik ve yeni iplik arasındaki fark nedir; nükleotit sayılarında, genetik bilginin kopyalanmasında veya sitoplazmadan kullanılan nükleotit miktarlarında nasıl değişiklik olur?
4. Şıkların Ayrıntılı İncelemesi
Aşağıda sırasıyla şıkların içeriğine bakalım ve hangisinin “yanlış” olduğu üzerine mantık yürüterek sonuca gidelim.
4.1. A Şıkkı
“X DNA molekülünde yer alan genetik bilgilerin tamamı eşlenme sırasında kopyalanmıştır.”
- Değerlendirme: Hatasız bir replikasyon söz konusuysa, DNA molekülündeki genetik bilginin tamamının yeni moleküllere aktarılması gerekir. Aksi takdirde kopyalanmayan kısımlar eksik kalır ve bilgi kaybı olur.
- Doğruluk Payı: Bu ifade genellikle doğrudur. Hatasız eşlenmeden kastımız, tüm genetik bilginin bire bir aynısının yeni DNA’lara geçmesidir. Dolayısıyla A şıkkı doğru bir ifadedir; yanlış değildir.
4.2. B Şıkkı
“Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincirlerin nükleotid dizileri birbirleriyle aynıdır.”
- Değerlendirme: Semikonservatif replikasyonda, orijinal DNA’nın (X) iki zinciri birbirinden ayrılır. Oluşan Y DNA’sı, orijinalin birinci zincirini (kopyalayarak) korurken yanına yeni sentezlenen zinciri ekler. Z DNA’sı ise orijinalin diğer zincirini korur ve ona da yeni sentezlenen komplementer zincir eklenir.
- Soru bu noktada “Y ile Z’deki kalıp (eski) iplikler” için şunu belirtiyor: “Nükleotit dizileri birbirleriyle aynıdır.”
- Orijinal X DNA’sının iki zinciri birbirine komplementerdir, birebir aynı değildir. Eğer bir iplikte A-T-G-C … dizilişi varsa karşı iplikte T-A-C-G … şeklinde tamamlayıcılık söz konusudur. Dolayısıyla X DNA’sındaki kalıp iplikler aynı diziye sahip değil, tam ters-baz eşleşmeli sekansa sahiptir.
- Y DNA’sı, X’in birinci kalıp ipliğini içerirken Z DNA’sı X’in ikinci kalıp ipliğini içerir. Bu iki iplik birbirinin aynısı değil, **birbirinin tamamlayıcısı (complementary)**dır.
- Doğruluk Payı: Dolayısıyla bu ifade yanlıştır. Çünkü Y’deki eski iplik ile Z’deki eski iplik aslında X’in farklı (komplementer) zincirleridir, dolayısıyla dizileri aynı olamaz.
4.3. C Şıkkı
“Eşlenme sırasında sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker sayısı azalır.”
- Değerlendirme: Hücre içinde, yeni nükleotitlerin sentezlenmesi için serbest halde bulunan nükleotit öncülleri (deoksiribonükleotit trifosfatlar) gezer. DNA sentezi yapıldığında, bu serbest nükleotitler polinükleotit zincire katılarak DNA’yı oluşturur. Dolayısıyla sitoplazmada veya nükleoplazmada (ökaryotlarda çekirdek içinde) bulunan serbest nükleotit sayısı azalır. Nükleotit, yapısında fosfat ve şeker (deoksiriboz) bulunduran birimdir.
- Daha basitçe, yeni iplik oluşturmak için fosfat-şeker-baz bileşenlerinden oluşan nükleotitler tüketilir. Bu yüzden serbest fosfat ve şeker moleküllerinin toplamı da azalır. (Yani polimerleşme sonucu serbest haldeki monomerler eksilir.)
- Doğruluk Payı: Bu ifade genel olarak doğrudur. Replikasyon sırasında bu yapı taşlarının sayısında azalma olması mantıklıdır.
4.4. D Şıkkı
“X DNA molekülünde bulunan timin nükleotidi sayısı, Y DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısına eşittir.”
- Değerlendirme: Hatasız eşlenme gerçekleştiyse, orijinal moleküldeki baz dizilimi yeni DNA molekülünde de korunur. Dolayısıyla X DNA’sının toplam timin miktarı, yeni oluşan Y DNA’sındaki timin miktarına eşit olmalıdır (aynı genetik bilgi).
- Bu durum semikonservatif replikasyonun temel ilkelerindendir. Timin sayısının, hatta adenin, guanin, sitozin sayılarının da aynı olması beklenir.
- Doğruluk Payı: Hatasız replikasyon yapıldığı söyleniyorsa bu ifade doğrudur.
Böylece yanlış olan şıkkın B olduğu anlaşılır. Çünkü replikasyon sonucunda Y ve Z’deki kalıp zincirlerin birbirine komplementer ama aynı olmayan dizilere sahip olduğu temel biyoloji bilgisidir.
5. DNA Eşlenmesi Mekanizması
DNA replikasyonu, birçok enzim ve proteinin katıldığı karmaşık, ancak oldukça düzenli bir süreçtir. Hatasız işlediğinde birebir kopya üretilmesini sağlar. Bu mekanizmayı kısaca şu adımlarla özetleyebiliriz:
- Sarmalın Açılması (Denatürasyon): Helikaz enzimi, DNA’nın çift sarmalını kırarak iki ipliğin birbirinden ayrılmasını sağlar.
- Replikasyon Çatallanması: Açılan bölgelerde replikasyon çatalı (fork) oluşur; bu çatallarda DNA sentezi eş zamanlı olarak ilerler.
- Priming (Primer Yerleştirme): DNA polimeraz enzimi, senteze başlayabilmesi için bir RNA primerine ihtiyaç duyar. Primaz enzimi kısa bir RNA parçası (primer) sentezler.
- Zincir Uzaması: DNA polimeraz, kalıp ipliği baz alarak yeni nükleotitleri 5’ → 3’ yönünde ekler. Baz eşleşmesi kuralına göre; A karşısına T, T karşısına A, G karşısına C, C karşısına G eklenir.
- Hatanın Düzeltilmesi (Proofreading): DNA polimerazın kendine özgü kontrol mekanizması vardır, yanlış eklenen bir baz gördüğünde çıkarıp doğrusunu ekleyebilir. Bu sayede “hatasız” kopyalama olasılığı yükselir.
- Tamamlama ve Bağlama: Lagging strand üzerinde oluşan Okazaki parçaları DNA ligaz enzimiyle birleştirilir ve bütüncül bir zincir elde edilir.
- Sonuç: Her biri bir eski iplik ve bir yeni iplik taşıyan iki DNA molekülü oluşur. Bu moleküllerin baz dizilimleri, orijinal DNA’nın baz dizilimine birebir uyumlu olacak şekilde sentezlenmiştir.
6. Tablo: DNA Replikasyonunda Temel Özellikler
Aşağıdaki tabloda, DNA replikasyonu sırasında dikkat edilmesi gereken temel özellikleri görebilirsiniz:
| Özellik | Açıklama |
|---|---|
| Eşleşme Kuralı | A ↔ T ve G ↔ C baz eşleşmesi. |
| Replikasyon Şekli | Semikonservatif (yeni DNA’lar: bir eski + bir yeni iplik). |
| Hata Düzenleme (Proofreading) | DNA polimeraz tarafından yapılır, hatasız kopyalama oranını artırır. |
| Serbest Nükleotit Kullanımı | Sitoplazma/nükleoplazmada bulunan nükleotit trifosfatlar replikasyon sırasında harcanır. |
| Şeker-Fosfat Omurgası | Yeni iplikte yanyana gelen nükleotitlerin arasında fosfodiester bağı kurulur. |
| Kalıp İplik ve Yeni İplik (Template + Yeni) | Her yeni DNA ipliği, orijinal ipliğin karşısına komplementer olarak inşa edilir. |
| Zincir Yönü (5’ → 3’) | DNA polimeraz sadece 5’ (fosfat ucu) → 3’ (hidroksil ucu) yönünde sentez yapar. |
| Y ve Z Moleküllerindeki Fark | Y eski ipliklerden birini, Z de diğer eski ipliği şablon olarak alır. Dizilimler tamamlayıcı, ancak birbiriyle aynı değil. |
| Genetik Bilgi Aktarımı | Eğer hata yoksa yeni oluşan DNA, orijinal moleküle ait tüm genetik bilgiyi taşır. |
Tablodaki “Y ve Z Moleküllerindeki Fark” maddesi, sorudaki B şıkkının neden yanlış olduğunu çok iyi vurgulamaktadır.
7. Özet ve Sonuç
- A Şıkkı: Tüm genetik bilginin kopyalandığı ifadesi, hatasız eşlenmede doğrudur.
- B Şıkkı: Y ve Z’deki kalıp ipliklerin nükleotit dizilerinin aynı olduğu iddiası yanlıştır; çünkü orijinal DNA’daki iki iplik birbirinin tıpatıp sekansta kopyası değil, tamamlayıcısıdır.
- C Şıkkı: Eşlenme sırasında hücredeki serbest fosfat ve şeker (daha doğrusu nükleotit) sayısının azalması normaldir; yeni iplik sentezi için bu yapı taşları tüketilir. Dolayısıyla doğrudur.
- D Şıkkı: X DNA’sındaki timin sayısının Y DNA’sındaki timin sayısına eşit olması da hatasız eşlenmede beklenen bir durumdur; dolayısıyla doğrudur.
Dolayısıyla sorunun “DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?” sorusunun doğru yanıtı:
B Şıkkı: “Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincirlerin nükleotid dizileri birbirleriyle aynıdır.”
çünkü kalıp zincirler aynı değil, birbirinin komplementeridir.
8. Kaynaklar
- Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Carroll, S.B., ve Doebley, J. (2020). Introduction to Genetic Analysis. Freeman & Company.
- OpenStax (2021). “Biology 2e”, OpenStax College.
- Alberts, B. vd. (2015). Molecular Biology of the Cell, 6th Edition. Garland Science.
- Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G. H., & Heller, H. C. (2003). Life: The Science of Biology (7th Ed.). Sinauer Associates.
Bu kaynaklar, DNA’nın yapısı, replikasyonu, hata düzenleme mekanizmaları ve genetik aktarım konusunda detaylı bilgiler sunar. Sınav seviyesinde bu bilgilerin özeti yukarıda verilmiştir.
Sonuç olarak bu soruda B şıkkı yanlıştır. Replikasyon sürecinde yeni oluşan DNA’ların birindeki (Y) eski iplik ile diğerindeki (Z) eski iplik, asıl DNA’nın iki farklı zincirini temsil eder. Bu iki farklı zincir tamamlayıcı diziye sahip olduğu için birbirleriyle aynı (identik) olamazlar. Hatasız bir kopyalanma söz konusu ise, ancak komplementerlik prensibi gereği baz dizilimi “tamamlayıcılık” ilişkisini korur, “birebir aynı olma” ilişkisini değil.
Soru:
Aşağıda X olarak adlandırılan DNA molekülünün kendini eşleme modeli gösterilmiştir. Eşleme sonucu Y ve Z harfleri ile gösterilen DNA molekülleri oluşmuştur. DNA molekülünün hatasız eşlendiği bilindiğine göre aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?
A) X DNA molekülünde yer alan genetik bilgilerin tamamı eşlenme sırasında kopyalanmıştır.
B) Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincirlerin nükleotid dizileri birbiriyle aynıdır.
C) Eşlenme sırasında sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker sayısı azalır.
D) X DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısı, Y DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısına eşittir.
Table of Contents
- DNA’nın Kendini Eşlemesi Nedir?
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi
- Hangi Yargı Yanlıştır?
- Özet Tablo
- Kısa Özet
1. DNA’nın Kendini Eşlemesi Nedir?
DNA’nın kendini eşlemesi (replikasyon), bir hücre bölünmesi öncesinde DNA miktarının iki katına çıkmasını sağlayan süreçtir. Bu süreçte:
- DNA’nın çift sarmal yapısı açılır,
- Her bir eski zincir (kalıp zincir) üzerine, hücrede serbest halde bulunan nükleotidler uygun eşleştirme kuralına göre dizilir,
- Böylece ilk DNA molekülünden iki yeni DNA molekülü oluşur. Her yeni DNA, “bir eski zincir + bir yeni zincir” içerir.
2. Seçeneklerin Değerlendirilmesi
A) “X DNA molekülünde yer alan genetik bilgilerin tamamı eşlenme sırasında kopyalanmıştır.”
- Doğruluğu: Hatasız bir eşlenme (replikasyon) varsa, DNA’nın tüm genetik bilgisi eksiksiz kopyalanır. Bu ifade doğrudur.
B) “Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincirlerin nükleotid dizileri birbiriyle aynıdır.”
- Doğruluğu: Başlangıçtaki X DNA’sı iki eski zincire sahiptir. Bunları kalıp olarak kullanarak Y ve Z şeklinde iki yeni DNA molekülü ortaya çıktığına göre, her yeni DNA molekülünde bir “eski (kalıp) zincir” bulunur. Dolayısıyla kalıp zincirlerin dizilimleri, X’in eski zincirlerine göre birebir aynı olur. Bu ifade de genellikle doğru kabul edilir.
C) “Eşlenme sırasında sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker sayısı azalır.”
- Doğruluğu: Ortaokul 8. sınıf ve LGS düzeyinde anlatımda, “yeni DNA zincirinin nükleotidleri hücrede serbest halde” bulunur ifadesi sık kullanılır. Ancak çoğu zaman bu nükleotidler “nükleusta (çekirdek sıvısında)” serbest halde yer alır ifadesi tercih edilir.
- Soruda geçen “sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker” ifadesi, özellikle ökaryot hücrelerde biraz hatalı olabilir. Çünkü hem şeker-fosfat yapıları nükleotid formunda çekirdek içerisinde yer alır. Ortaöğretim kitaplarında bazen basitleştirme olsun diye “fosfat ve şeker sayısı azalır” dense de, gerçekte nükleusta bulunan nükleotidler kullanılır.
- Dolayısıyla sorudaki bu ifadenin “fosfat ve şeker sitoplazmada azalır” biçiminde olması, çoğu müfredata göre yanlış olarak değerlendirilir. Genelde beklenen “nükleusta” ya da “nükleoplazmada” azalmadır.
D) “X DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısı, Y DNA’sında bulunan timin nükleotidi sayısına eşittir.”
- Doğruluğu: Hatasız eşlenme durumunda, yeni oluşan DNA’lardaki baz (A, T, G, C) sayıları, orijinal DNA’daki baz sayıları ile aynı olmalıdır. Bu ifade de doğrudur.
3. Hangi Yargı Yanlıştır?
Yukarıdaki değerlendirmeler ışığında C seçeneği (“Eşlenme sırasında sitoplazmada bulunan fosfat ve şeker sayısı azalır.”) özellikle müfredata göre hatalı bir ifade olarak kabul edilir. DNA replikasyonunda kullanılan nükleotidler, ökaryot hücrelerde çekirdek içindeki serbest nükleotidlerdir; buradaki fosfat ve şeker doğrudan sitoplazmada azalmaz.
4. Özet Tablo
| Seçenek | İfade | Durum |
|---|---|---|
| A | X DNA’sındaki tüm genetik bilgi eşlenme sırasında kopyalanır. | Doğru |
| B | Y ve Z DNA’larındaki kalıp zincir dizilimleri birbirinin aynıdır. | Doğru |
| C | Eşlenme sırasında sitoplazmadaki fosfat ve şeker sayısı azalır. | Yanlış |
| D | X DNA’sındaki timinin sayısı, Y DNA’sındaki timin sayısına eşittir. | Doğru |
5. Kısa Özet
Bir DNA molekülü kendini hatasız eşlediğinde, hem eski kalıp zincirler korunur hem de yeni zincirler eklenerek genetik bilgi tamamen kopyalanmış olur. A, B ve D seçenekleri bu sürece uygun ve doğru açıklamalardır. Ancak C seçeneği, “DNA eşlenmesinde sitoplazmadaki fosfat ve şeker azalır” ifadesiyle öğretim programlarında kabul gören tanıma aykırıdır. Dolayısıyla yanlış olan ifade C seçeneğidir.