Soru

Zorluk: Çok zorNükleik Asitler

Laboratuvar ortamında gerçekleştirilen bir deneyde, eşit sayıda nükleotit içeren doğrusal (lineer) bir DNA molekülü ile bir mRNA molekülü, uygun hidrolitik enzimlerin bulunduğu iki ayrı deney tüpüne konularak en küçük organik ve inorganik yapı birimlerine (azotlu organik bazlar, pentoz şekerleri ve fosfat grupları) kadar tamamen hidroliz ediliyor.

Buna göre, gerçekleşen hidroliz tepkimeleri ve oluşan ürünlerle ilgili;

I. mRNA molekülünün tamamen hidroliz edilmesi sürecinde harcanan su miktarı, DNA molekülünün hidrolizinde harcanan su miktarından fazladır.
II. Reaksiyonlar tamamlandığında her iki tüpte de eşit sayıda pentoz şekeri açığa çıkar.
III. DNA'nın hidrolizi sonucu oluşan pürin bazlarının sayısı, mRNA'nın hidrolizi sonucu oluşan pürin bazlarının sayısına her zaman eşittir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

I ve II ifadeleri doğrudur.
Doğrusal bir mRNA molekülü tek bir zincirden oluştuğu için N1N-1 adet fosfodiester bağı içerir. Aynı sayıda nükleotit içeren çift zincirli doğrusal bir DNA molekülü ise iki zincirden oluştuğu için N2N-2 adet fosfodiester bağı içerir. Her iki molekülün de en küçük organik ve inorganik yapı taşlarına (baz, şeker, fosfat) kadar hidrolizinde nükleotit içi ester ve glikozit bağları da koparılacağından (2N2N adet bağ), mRNA'nın hidrolizinde toplam 3N13N-1 molekül su harcanırken DNA'nın hidrolizinde 3N23N-2 molekül su harcanır. Dolayısıyla mRNA hidrolizinde harcanan su daha fazladır. Ayrıca her iki molekülün nükleotit sayısı eşit (NN) olduğundan hidrolizleri sonucu açığa çıkan pentoz şekerlerinin (deoksiriboz ve riboz) toplam sayısı da NN olup birbirine eşittir.

Adım Adım Çözüm

1
Doğrusal DNA ve mRNA moleküllerinin fosfodiester bağ sayılarının belirlenmesi
Eşit sayıda (NN) nükleotit içeren moleküllerden; iki zincirli doğrusal DNA'da N2N-2 adet fosfodiester bağı bulunurken, tek zincirli mRNA'da N1N-1 adet fosfodiester bağı bulunur.
Her bir doğrusal zincirdeki fosfodiester bağı sayısı, o zincirdeki nükleotit sayısının 1 eksiğidir.
2
Tam hidroliz durumunda koparılan diğer kovalent bağların hesaplanması
Her nükleotitte 1 ester ve 1 glikozit bağı bulunur. NN nükleotit içeren DNA ve mRNA'nın her birinde NN ester ve NN glikozit bağı vardır. Tam hidrolizde bu bağların tamamı koparılır.
Moleküllerin en küçük yapı birimlerine (baz, şeker, fosfat) ayrılması için nükleotit içi bağların da koparılması gerekir.
3
Harcanan toplam su miktarlarının karşılaştırılması (Öncül I'in analizi)
DNA için harcanan su = (N2)+2N=3N2(N-2) + 2N = 3N-2. mRNA için harcanan su = (N1)+2N=3N1(N-1) + 2N = 3N-1. mRNA hidrolizinde daha fazla su harcanır. Bu nedenle I. öncül doğrudur.
Her kovalent bağın hidrolizi için bir molekül su harcanır.
4
Açığa çıkan pentoz şekerlerinin karşılaştırılması (Öncül II'nin analizi)
DNA'dan NN adet deoksiriboz, mRNA'dan ise NN adet riboz şekeri açığa çıkar. Her ikisi de 5 karbonlu pentoz şekeri olduğundan açığa çıkan toplam pentoz sayısı eşittir (NN). Bu nedenle II. öncül doğrudur.
Deoksiriboz ve riboz şekerlerinin her ikisi de pentoz sınıfına dahildir.
5
Açığa çıkan pürin bazlarının karşılaştırılması (Öncül III'ün analizi)
Çift zincirli DNA'da pürin sayısı her zaman toplam nükleotit sayısının yarısıdır (N/2N/2). Ancak tek zincirli mRNA'da pürin (adenin + guanin) oranı değişkenlik gösterebilir ve her zaman N/2N/2 olmak zorunda değildir. Bu nedenle III. öncül yanlıştır.
Tek zincirli nükleik asitlerde baz eşleşmesi kuralı (Chargaff kuralı) bulunmadığı için pürin bazlarının sayısı nükleotit sayısının yarısına eşit olmak zorunda değildir.

Anahtar Kavram

Nükleik asitlerin yapısal özellikleri ve hidroliz reaksiyonları
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla