Kalıtım maddesinin protein olmadığını nasıl bildik
Cevap üç deneyde gizli: Griffith ölü bakteriden canlıya bir şey geçtiğini gösterdi ama ne olduğunu söyleyemedi; Avery ve arkadaşları beş enzimle tek tek eleyip DNA’yı buldu; Hershey ile Chase radyoaktif fosfor ve kükürt kullanarak işi kesinleştirdi. Sonra Watson-Crick modeli ve Chargaff’ın eşitlikleri geldi. İkinci yarıda nükleotitin üç parçasını ve sekiz nükleotit çeşidini göreceksin.
Bilim insanları hücrede gerçekleşen olayları hep merak etmişlerdir. DNA’nın keşfi, biyoloji bilimi için bir devrim niteliğindedir. Hücrelerdeki genetik bilgiyi taşıyan bir molekül olan DNA ve genler üzerinde yapılan araştırmalar büyük projelerin temelini oluşturmuştur. DNA’nın yapısı ile ilgili çalışma, 25 Nisan 1953 tarihinde makale olarak yayımlanarak bilim dünyası ile paylaşılmıştır.
Altı durağı gez: Miescher (1869), Griffith (1928), Avery ve arkadaşları, Hershey-Chase, Watson-Crick (1953) ve Chargaff. Şeritte seçilen durak vurgulanır; altta o adımda ne bilindiği ile hâlâ ne bilinmediği iki ayrı kutuda yazılır. Bilginin nasıl basamak basamak ilerlediği bu iki kutunun değişiminden okunur.
İsviçreli biyokimya uzmanı Friedrich Miescher (Frideriş Mişer), 1869 yılında irin (iltihap) içindeki akyuvarlardan ve sonrasında da balık yumurtalarının çekirdeğinden o zamana kadar bilinmeyen bir maddeyi izole etmiş ve çekirdeğin içinde asit özelliği gösteren bu moleküllere nüklein adını vermiştir. Daha sonraları nüklein, özellikleri ve çekirdekte bulunması nedeniyle nükleik asit olarak adlandırılmıştır.
Daha sonra yapılan çalışmalarda bu moleküllerin sadece çekirdekte değil ökaryot hücrelerin mitokondrisinde, kloroplastında ve ribozomlarında; prokaryot hücreli canlıların ise hücre sitoplazmalarında ve ribozomlarında var olduğu görülmüştür. Miescher’in izole ettiği bu parçanın DNA olduğu daha sonra anlaşılmıştır. Mendel’in çalışmalarında kalıtsal faktör olarak belirttiği genleri de içeren bu materyalin keşfi, modern biyolojinin temelini oluşturmuş ve birçok yeni çalışmanın önünü açmıştır.
Molekülün adı çekirdekte bulunması nedeniyle verildi ama adres listesi bundan uzundur: ökaryot hücrelerin mitokondrisinde, kloroplastında ve ribozomlarında; prokaryot hücreli canlıların ise hücre sitoplazmalarında ve ribozomlarında da bulunur. Prokaryotların çekirdeği yoktur ama nükleik asitleri vardır — ad, keşif tarihinden kalma bir mirastır.
Nükleik asitlerin kalıtsal materyal olduğunun tespitinde Frederick Griffith (Frederik Grifith)’in 1928 yılında yaptığı deney oldukça önemlidir. Griffith, deneyinde Streptococcus pneumoniae (Streptokokus pnömoni) bakterilerinin iki formunu kullanmıştır. Bunlar, S. pneumoniae’nin zatürreye yol açan (kapsüllü) ve zatürreye yol açmayan (kapsülsüz) formlarıdır.
Dört deneyi sırayla aç. Her deneyde şırıngadan fareye enjekte edilen bakteri türü çizilir ve sonuç canlanır: fare yaşar ya da fare ölür. Dördüncü deneyde iki tür bakteri karıştırılır ve şaşırtıcı sonuç çıkar — ısıtılarak öldürülmüş kapsüllü ile canlı kapsülsüz bakterinin karışımı fareyi öldürür. Ölen farenin kanında çıkan şey de panelde gösterilir.
1. S. pneumoniae’nin kapsülsüz canlı formu, farelere enjekte edilmiş ve fareler yaşamına devam
etmiştir.
2. S. pneumoniae’nin kapsüllü canlı formu, farelere enjekte edilmiş ve fareler ölmüştür.
3. S. pneumoniae’nin ısıtılarak öldürülmüş kapsül yapısı bozulmuş formu, farelere enjekte edilmiş
ve fareler yaşamına devam etmiştir.
4. S. pneumoniae’nin ısıtılarak öldürülmüş kapsüllü formu ve S. pneumoniae’nin kapsülsüz canlı
formu ile karıştırılmıştır. Bir süre beklendikten sonra farelere enjekte edilmiştir. Farelerin
hastalanarak öldüğü gözlemlenmiştir.
Ölen farenin kanında yapılan incelemede S. pneumoniae’nin kapsüllü formuna rastlanmıştır. Bu durum, kapsüllü formun sahip olduğu bir maddenin etkisiyle kapsülsüz formdaki bakterilerin kapsül üretme ve hastalık yapma yeteneği kazandığını göstermiştir. Canlı kapsülsüz S. pneumoniae, ölü kapsüllü S. pneumoniae’nin içerisindeki materyalleri kullanarak değişime uğramış ve hastalık yapıcı hâle gelmiştir.
F. Griffith, canlı bakterilerin sahip olmadığı özellikleri ölü bakterilerin materyallerinden alarak yeni özellikler kazandığını tespit etmiştir. Bu olaya transformasyon denilmiştir.
Frederick Griffith yaptığı bu deneyle hücrelerde kalıtsal bilgiyi taşıyan bir molekülün bulunduğunu ortaya koymuş ancak bu molekül hakkında herhangi bir açıklama yapamamıştır. Griffith’in bu deneyi; Oswald Avery (Osvıld Eviri), Colin Mac-Leod (Kolin Meklod) ve Maclyn McCarty (Maklin Mekkarti) tarafından yapılan ve transformasyona neden olan maddenin teşhisine yönelik 14 yıl sürecek araştırmayı başlatmıştır.
Dördüncü deneyde fare ölünce “ölü bakteri fareyi öldürdü” sanılabilir. Üçüncü deney tam bunu engellemek için vardır: ısıtılarak öldürülmüş form tek başına enjekte edildiğinde fareler yaşamına devam etmiştir. Yani ölü bakteri tek başına zararsızdır. Öyleyse dördüncü deneydeki ölüm ancak kapsülsüz canlı bakterinin değişime uğramasıyla açıklanabilir — bu da transformasyondur.
Oswald Avery ve arkadaşları yaptıkları deneyde ısıtılarak öldürülmüş kapsüllü bakterilerden elde edilen özütü, 5 farklı ortamda RNA’yı, proteini, DNA’yı, yağı ve karbonhidratları parçalayan enzimlerle bir arada tuttuktan sonra her bir ortama canlı kapsülsüz bakteriler eklemişlerdir.
Beş tüpü tek tek seç. Her tüpe farklı bir enzim eklenir ve o enzimin parçaladığı molekül tüpün içinde silinir. Sonra canlı kapsülsüz bakteriler eklenir ve sonuç yazılır. Dört tüpte sonuç aynıdır: kapsüllü ve kapsülsüz bakteriler. Yalnız bir tüpte sonuç değişir — DNaz eklenen tüpte yalnızca kapsülsüz bakteriler kalır. Deneyin bütün gücü bu tek farktadır.
Bu bakterilerden sadece DNaz (Deoksiribonükleaz) enzimi ile müdahale edilen özütteki bakteriler, kapsül yapma yeteneği kazanamamıştır. Çünkü DNaz, kapsüllü bakterilere ait DNA moleküllerini parçalamış ve kapsülsüz bakterilerin kapsül yapabilmesine engel olmuştur. Bu deney, kapsüllü bakterilerden kapsülsüz bakteriye geçen ve kapsül oluşumu sağlayan molekülün DNA olduğunu göstermiştir.
Avery ve arkadaşları, bu deney sonucunda transformasyona neden olan maddenin DNA olduğunu tespit etmişlerdir. Daha sonraki yıllarda bakteri virüsleri (bakteriyofaj) ile yapılan deneylerle hücredeki kalıtım bilgisini taşıyan molekülün protein değil DNA olduğu kesin olarak ortaya konmuştur.
| Eklenen enzim | Parçaladığı molekül | Sonuç |
|---|---|---|
| Ribonükleaz | RNA | Kapsüllü ve kapsülsüz bakteriler |
| Proteaz | Protein | Kapsüllü ve kapsülsüz bakteriler |
| Deoksiribonükleaz (DNaz) | DNA | Yalnızca kapsülsüz bakteriler |
| Lipaz | Yağ | Kapsüllü ve kapsülsüz bakteriler |
| Karbonhidratları parçalayan enzimler | Karbonhidrat | Kapsüllü ve kapsülsüz bakteriler |
Tabloda tek satır ötekilerden ayrılıyor; deneyin sonucu tam olarak o satırdır.
Martha Chase (Marta Çeys) ve Alfred Hershey (Alfırıd Hörsi) kalıtsal maddenin protein olduğunu savunuyorlardı. Bunu kanıtlayabilmek için yeni deneyler yapmaya karar verdiler. Deneylerinde Escherichia coli (Eşerişa koli) bakterisi ve bu bakterinin içinde çoğalan T2 virüsünü kullandılar.
İki üretim kipini karşılaştır. Solda faj bakteriye tutunur ve içine bir şey gönderir; sağda santrifüj sonrası tüp çizilir. 32P kipinde radyoaktivite çökeltide (bakteri hücresi ve içeriği) çıkar; 35S kipinde üstteki sıvıda. Kutucuğu işaretleyerek işaretli parçayı tüpte renklendir. Deneyin dayanağı basit bir kimyasal fark: DNA fosfor içerir kükürt içermez, proteinler kükürt içerir fosfor içermez.
Bakteriyofajın protein kılıf ve DNA’dan oluştuğu bilgisine sahiplerdi. Bakterinin içine virüs tarafından bir madde gönderildiğini bilmelerine rağmen bu maddenin DNA mı yoksa protein mi olduğunu bilmiyorlardı. Bunu aydınlatmak için bir seri deney yaptılar.
Chase ve Hershey; deneylerinde DNA’nın fosfor içerip kükürt içermemesinin, proteinlerin ise kükürt içerip fosfor içermemesinin avantajını kullanmışlardır. Araştırmacılar deneyi iki faj grubu ile gerçekleştirmişlerdir. İlk gruptaki virüslerin DNA’sını işaretleyebilmek için fosforun radyoaktif izotopunu (32P), ikinci gruptaki virüslerin protein kılıfını işaretleyebilmek için de kükürdün radyoaktif izotopunu (35S) kullanmışlardır.
İşaretlenmiş bakteriyofajları ayrı ayrı E. coli bakterileriyle aynı ortama koymuşlar ve bir süre bakteriyofajların bakteri içinde çoğalmasını beklemişlerdir. Son aşamada ise tüpleri santrifüjleyerek konsantre hücre içeren çökelti elde etmişler, tüplerin dibindeki çökeltinin ve üstte kalan sıvının radyoaktivitesini ölçmüşlerdir.
Hershey ve Chase radyoaktif işaretli fajın protein kılıfının bakterinin dışında, radyoaktif olarak işaretlenmiş fajın DNA’sının ise bakterinin içinde olduğunu saptamışlardır. Faj DNA’sı bakteri hücrelerine girmiştir fakat faj proteinleri girmemiştir. Fajın kalıtsal maddesi olarak proteinin değil DNA’nın işlev gördüğü sonucuna varmışlardır.
DNA’nın kalıtım materyali oluşunun ispatı, yapısının da araştırılması ihtiyacını doğurmuştur. James Watson (Ceymis Vatsın), Maurice Wilkins’ı (Moris Vilkins’i) ziyaret etmiş ve Wilkins’in çalışma arkadaşı Rosalind Franklin’in (Rozalin Franklin) çekmiş olduğu DNA fotoğrafını görmüş, böylece DNA bilmecesinin çözülmesine katkı sağlamıştır. DNA’ya ait X ışını kırınımını gösteren bu fotoğraf sayesinde Watson, Francis Crick (Fransis Kırik) ile yaptığı çalışmalarla DNA’nın yapısı hakkında günümüzde hâlâ geçerliliğini koruyan Watson-Crick modelini ortaya koymuştur.
DNA’nın kalıtsal bilgiyi nasıl taşıdığı ve kendini nasıl eşlediği yine bu model ile açıklanabilmiştir. Watson ve Crick, çalışmalarının sonuçlarını 1953 yılında yayımladıkları bir makale ile bilim dünyasına açıklamışlardır. DNA’nın yapısı ile ilgili bu açıklama hâlâ geçerlidir. Bu çalışmalarından dolayı Watson ve Crick, Maurice Wilkins ile birlikte 1962 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü almışlardır.
Erwin Chargaff (Ervin Çargaf), kalıtım materyalinin moleküler yapısını araştıran bilim insanlarından biridir. Chargaff, bir nükleik asit bazı olan sitozinin hücre içindeki miktarının başka bir nükleik asit bazı olan guaninin hücredeki miktarına eşit olduğunu kanıtlamıştır. Yine timin miktarının adenin miktarına eşit olduğunu da göstermiştir.
İlk cümle çoğu zaman gözden kaçar: Martha Chase ve Alfred Hershey kalıtsal maddenin protein olduğunu savunuyorlardı. Yani deneyi proteini kanıtlamak için kurdular ve sonuç tersini gösterdi: fajın kalıtsal maddesi olarak proteinin değil DNA’nın işlev gördüğü anlaşıldı. Bir deneyin değeri, araştırmacının beklentisini doğrulamasında değil, ölçümün ne dediğindedir.
Nükleik asitler, canlılarda metabolik faaliyetleri yöneten asit özelliğinde moleküllerdir. Kalıtsal bilginin depolanması ve transferinde, canlının neslinin devamında, ayrıca hücrelerdeki protein sentezini kontrol ederek hücresel büyümenin, gelişmenin, farklılaşmanın ve bölünmenin kontrolünde de görevlidir.
Önce şekeri, sonra bazı seç; kaydırakla dört adımı sırayla işle. 1) Üç parça ayrı ayrı çizilir. 2) Baz ile şeker glikozit bağı ile birleşir ve nükleozit oluşur. 3) Fosfat grubu fosfoester bağı ile bağlanır ve nükleotit tamamlanır. 4) Nükleotidin adı yazılır. Şeker deoksiriboz seçilince baz listesinden urasil, riboz seçilince timin düşer — çünkü T sadece DNA’da, U sadece RNA’da bulunur.
Deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) olarak iki çeşidi vardır. Nükleotit adı verilen yapı taşlarından oluşan uzun zincirli polinükleotitlerdir. Her nükleotit, bir pentoz (beş karbonlu şeker), azotlu organik bir baz ve fosfat grubundan oluşur.
Her nükleik asit, beş bazdan dördünü içerir: Adenin (A), guanin (G), timin (T), sitozin (C) ve urasil (U). A ve G pürin bazları C, T ve U ise pirimidin bazları olarak adlandırılır. Pürinler çift, pirimidinler tek halkalı yapıya sahiptir. Tüm nükleik asitler A, C ve G bazlarını içerir. Ancak T, sadece DNA’da bulunurken U ise sadece RNA’da bulunur.
Nükleik asitler taşıdıkları şekere göre adlandırılır. RNA’daki pentoz riboz, DNA’daki pentoz deoksiribozdur. Şekerler arasındaki fark, ribozda deoksiriboza göre bir oksijen atomunun fazla olmasıdır.
Fosfat grubu tüm nükleotit çeşitlerinde aynı yapıda ve ortaktır. Fosfat grupları, DNA ve RNA moleküllerin asit özelliği kazanmasını sağlar. Azotlu organik baz ve beş karbonlu şekerin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit denir. Nükleozitlere fosfat grubunun fosfoester bağları ile bağlanmasıyla nükleotitler oluşur. Nükleotitler, taşıdıkları azotlu organik baz ve şekere göre adlandırılır. Dört çeşidi DNA’da, dört çeşidi de RNA’da olmak üzere sekiz çeşit nükleotit vardır.
Beş bazı gez. Her bazın halka sayısı gerçekten çizilir: pürinler çift, pirimidinler tek halkalı. Sağda üç rozet yanar: pürin mi pirimidin mi, DNA’da var mı, RNA’da var mı. Adenin, guanin ve sitozin ikisinde de yanar; timin yalnız DNA’da, urasil yalnız RNA’da.
| DNA | RNA |
|---|---|
| Adenin deoksiribonükleotit | Adenin ribonükleotit |
| Guanin deoksiribonükleotit | Guanin ribonükleotit |
| Sitozin deoksiribonükleotit | Sitozin ribonükleotit |
| Timin deoksiribonükleotit | Urasil ribonükleotit |
Dört çeşidi DNA’da, dört çeşidi de RNA’da olmak üzere sekiz çeşit nükleotit vardır. Nükleotidin adı iki bilgiden kurulur: bazın adı + şekerin adı.
Tek harf fark, bir grup fark demek. Azotlu organik baz ve beş karbonlu şekerin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit denir — burada fosfat yoktur. Nükleozitlere fosfat grubunun fosfoester bağları ile bağlanmasıyla nükleotitler oluşur. Yani nükleotit = nükleozit + fosfat. Bağların adları da ayrıdır: baz ile şeker arasında glikozit, fosfat ile nükleozit arasında fosfoester bağı vardır.
Dizideki DNA testinden aşı haberine, deney tasarımından Nobel törenine kadar bu bölümün konusu iş başında.
Ekranda “DNA örneği alındı” cümlesinin arkasında bu ünitenin bütün hikâyesi var: hücrelerdeki genetik bilgiyi taşıyan bir molekül olan DNA ve kalıtsal bilginin depolanması ve transferi. 1869’da adı bile yoktu.
Fen ödevinde “kontrol grubu koy” denmesinin sebebi Griffith’in üçüncü deneyidir: ısıtılarak öldürülmüş form tek başına verildiğinde fareler yaşamına devam etmiştir. Kontrol olmasa dördüncü deneyin sonucu yorumlanamazdı.
Bozuk cihazın parçalarını tek tek söküp denemek, Avery’nin yöntemiyle aynıdır: beş enzimden sadece DNaz enzimi ile müdahale edilen özütteki bakteriler kapsül yapma yeteneği kazanamamıştır. Değişen tek şey, sebebi işaret eder.
Mutfakta karışımı çökeltip üstteki sıvıyı ayırmak, Hershey-Chase’in son adımının basit hâlidir: tüpleri santrifüjleyerek konsantre hücre içeren çökelti elde etmişler, çökeltinin ve üstte kalan sıvının radyoaktivitesini ölçmüşlerdir.
Her ekim ayında duyduğun ödülün 1962’deki sahipleri bu üniteden: Watson ve Crick, Maurice Wilkins ile birlikte 1962 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü almışlardır. Yol açan görüntü ise Rosalind Franklin’in çektiği DNA fotoğrafıydı.
Kışın sık duyulan zatürrenin deneydeki adı Streptococcus pneumoniae: zatürreye yol açan (kapsüllü) ve zatürreye yol açmayan (kapsülsüz) iki formu vardır. Hastalığı yapan şey bakterinin varlığı değil, kapsülü.
Kimya dersinde öğrendiğin izotop kavramı burada bir dedektiflik aracı: fosforun radyoaktif izotopu (32P) DNA’yı, kükürdün radyoaktif izotopu (35S) proteini işaretlemek için kullanıldı. İki dersin aynı kavramda buluştuğu yer.
Nükleik asidin adındaki “asit” süsleme değil: fosfat grupları, DNA ve RNA moleküllerin asit özelliği kazanmasını sağlar. Miescher de zaten çekirdeğin içinde asit özelliği gösteren bu moleküllere nüklein demişti.
Haberlerde geçen “virüsün genetik materyali” ifadesi bu ünitenin sonucudur: bakteri virüsleri (bakteriyofaj) ile yapılan deneylerle hücredeki kalıtım bilgisini taşıyan molekülün protein değil DNA olduğu kesin olarak ortaya konmuştur.
48 soruluk test · nükleinin keşfi ve nükleik asitlerin bulunduğu yerler, Griffith’in dört deneyi ve transformasyon, Avery ve arkadaşlarının beş enzim deneyi, Hershey-Chase’in 32P ve 35S deneyi, Watson-Crick modeli ile Chargaff eşitlikleri, nükleotidin üç parçası, pürin-pirimidin ayrımı, nükleozit ile nükleotit farkı ve sekiz nükleotit çeşidi
İsviçreli biyokimya uzmanı Friedrich Miescher, 1869 yılında irin (iltihap) içindeki akyuvarlardan ve sonrasında da balık yumurtalarının çekirdeğinden bilinmeyen bir maddeyi izole etmiş ve çekirdeğin içinde asit özelliği gösteren bu moleküllere nüklein adını vermiştir. Daha sonraları nüklein, özellikleri ve çekirdekte bulunması nedeniyle nükleik asit olarak adlandırılmıştır. Bu moleküller ökaryotların mitokondri, kloroplast ve ribozomlarında; prokaryotların sitoplazma ve ribozomlarında da bulunur.
Streptococcus pneumoniae’nin zatürreye yol açan (kapsüllü) ve yol açmayan (kapsülsüz) formları kullanıldı. 1. Kapsülsüz canlı → fare yaşar. 2. Kapsüllü canlı → fare ölür. 3. Isıtılarak öldürülmüş, kapsül yapısı bozulmuş form → fare yaşar. 4. Isıtılarak öldürülmüş kapsüllü + canlı kapsülsüz karışımı → fare ölür. Ölen farenin kanında kapsüllü forma rastlanmıştır.
Canlı bakterilerin sahip olmadığı özellikleri ölü bakterilerin materyallerinden alarak yeni özellikler kazanmasına transformasyon denir. Griffith kalıtsal bilgiyi taşıyan bir molekülün bulunduğunu ortaya koymuş ancak bu molekül hakkında herhangi bir açıklama yapamamıştır. Deneyi, Avery, MacLeod ve McCarty tarafından yapılan 14 yıl sürecek araştırmayı başlatmıştır.
Isıtılarak öldürülmüş kapsüllü bakterilerden elde edilen özüt, 5 farklı ortamda RNA’yı, proteini, DNA’yı, yağı ve karbonhidratları parçalayan enzimlerle tutulduktan sonra her ortama canlı kapsülsüz bakteriler eklenmiştir. Sadece DNaz (deoksiribonükleaz) enzimi ile müdahale edilen özütteki bakteriler kapsül yapma yeteneği kazanamamıştır. Bu deney, kapsüllü bakterilerden kapsülsüz bakteriye geçen ve kapsül oluşumu sağlayan molekülün DNA olduğunu göstermiştir.
Chase ve Hershey kalıtsal maddenin protein olduğunu savunuyorlardı. E. coli bakterisi ve içinde çoğalan T2 virüsünü kullandılar. DNA’nın fosfor içerip kükürt içermemesinin, proteinlerin ise kükürt içerip fosfor içermemesinin avantajını kullanmışlardır. İlk grupta DNA 32P ile, ikinci grupta protein kılıf 35S ile işaretlendi. Santrifüjle çökelti elde edilip çökeltinin ve üstte kalan sıvının radyoaktivitesi ölçüldü. Protein kılıf bakterinin dışında, faj DNA’sı bakterinin içinde bulundu; kalıtsal madde olarak proteinin değil DNA’nın işlev gördüğü sonucuna varıldı.
Watson, Wilkins’in çalışma arkadaşı Rosalind Franklin’in çektiği DNA fotoğrafını görmüş; DNA’ya ait X ışını kırınımını gösteren bu fotoğraf sayesinde Crick ile birlikte Watson-Crick modelini ortaya koymuştur. Sonuçlar 1953’te yayımlandı; Watson, Crick ve Wilkins 1962’de Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü aldı. Chargaff, sitozin miktarının guanin miktarına, timin miktarının adenin miktarına eşit olduğunu göstermiştir.
Nükleik asitler, canlılarda metabolik faaliyetleri yöneten asit özelliğinde moleküllerdir. Kalıtsal bilginin depolanması ve transferinde, canlının neslinin devamında, ayrıca hücrelerdeki protein sentezini kontrol ederek hücresel büyümenin, gelişmenin, farklılaşmanın ve bölünmenin kontrolünde de görevlidir. DNA ve RNA olarak iki çeşidi vardır; nükleotit adı verilen yapı taşlarından oluşan uzun zincirli polinükleotitlerdir.
Her nükleotit, bir pentoz (beş karbonlu şeker), azotlu organik bir baz ve fosfat grubundan oluşur. Fosfat grubu tüm nükleotit çeşitlerinde aynı yapıda ve ortaktır; fosfat grupları DNA ve RNA moleküllerin asit özelliği kazanmasını sağlar. RNA’daki pentoz riboz, DNA’daki pentoz deoksiribozdur; ribozda deoksiriboza göre bir oksijen atomu fazladır.
Her nükleik asit, beş bazdan dördünü içerir: Adenin (A), guanin (G), timin (T), sitozin (C) ve urasil (U). A ve G pürin bazları; C, T ve U ise pirimidin bazları olarak adlandırılır. Pürinler çift, pirimidinler tek halkalı yapıya sahiptir. Tüm nükleik asitler A, C ve G bazlarını içerir. Ancak T, sadece DNA’da bulunurken U ise sadece RNA’da bulunur.
Azotlu organik baz ve beş karbonlu şekerin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit denir. Nükleozitlere fosfat grubunun fosfoester bağları ile bağlanmasıyla nükleotitler oluşur. Nükleotitler, taşıdıkları azotlu organik baz ve şekere göre adlandırılır. Dört çeşidi DNA’da, dört çeşidi de RNA’da olmak üzere sekiz çeşit nükleotit vardır.
DNA: adenin deoksiribonükleotit, guanin deoksiribonükleotit, sitozin deoksiribonükleotit, timin deoksiribonükleotit. RNA: adenin ribonükleotit, guanin ribonükleotit, sitozin ribonükleotit, urasil ribonükleotit.
1869 Miescher (nüklein) → 1928 Griffith (transformasyon, madde bilinmiyor) → Avery, MacLeod ve McCarty (madde DNA) → Hershey ve Chase (bakteriyofajla kesinleşme) → 1953 Watson-Crick modeli (yapı) → Chargaff (C = G, T = A). DNA’nın yapısı ile ilgili çalışma 25 Nisan 1953 tarihinde makale olarak yayımlanmıştır.