DNA’DA TİMİN BAZI BULUNURKEN RNA’DA NEDEN URASİL BAZI BULUNUR ?

    Deoksiribonükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. Nükleotit olarak adlandırılan birimlerden oluşan bir polimerdir. DNA zinciri 22 ila 26 Ångström arası (2,2-2,6 nanometre) genişliktedir, bir nükleotit birim 3,3 Å (0.33 nm) uzunluğundadır. Kimyasal olarak DNA, nükleotit olarak adlandırılan basit birimlerden oluşan iki uzun polimerden oluşur. Bu polimerlerin omurgaları, ester bağları ile birbirine bağlanmış şeker (deoksiriboz) ve fosfat gruplarından meydana gelir.Her bir şeker grubuna baz olarak adlandırılan dört tip organik  molekülden biri  bağlıdır. Bu  azotlu organik bazlar adenin, timin, guanin ve sitozindir.  DNA'nın omurgası boyunca bu bazların oluşturduğu dizi, genetik bilgiyi kodlar.  DNA’ ya benzeyen ama aralarında birçok yapısal ve görevsel fark bulunan Ribonükleik asit kısaca RNA molekülüne şöyle bir bakacak olursak ; RNA ‘da nükleotidlerden oluşan bir nükleik asittir. Her bir nükleik asit DNA ‘da olduğu gibi bir adet organik baz,bir şeker (riboz) ve fosfat grubundan oluşur. RNA, pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA (Mrna), DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA (rRna) ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA (tRNA )ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar. DNA’dan farklı olarak RNA  molekülü tek zincirlidir, şekerleri farklıdır ( birinde riboz şekeri bulunurken diğerinde bir tane oksijeni eksilmiş deoksiriboz şekeri bulunur), Azotlu organik bazlarında ise RNA ‘da yapıca  fazladan bir metil grubu bağlanmış urasil grubu olan   timin yerine sadece urasil bulunur. Peki esas sorumuza gelecek olursak DNA ‘da timin bazı bulunurken RNA ‘da neden urasil bazı bulunur?? DNA da timin bazı bulunmasının canlılara evrimsel açıdan nasıl fayda sağlamıştır ???

 Timin molekülü Urasil molekülüne yapısal ve evrimsel açıdan birçok  avantaj sağlıyor. Bu avantajlarda bu molekülün genetik materyalde saklanmasına diğerinin ise daha basit bir molekül olanda tutulmasına  neden olmuştur. Bu küçük değişimin sağladığı  avantajlara bakacak olursak ;

  ü  Timin, metilasyon sonucu oluşmaktadır ve metil grubu, molekülü hidrofobik kılar. Normalde, metil  grubu olmasaydı, DNA su içerisinde daha kolay parçalanabilirdi; ancak hidrofobik metil grubu ve  bunu barındıran Timin, buna engel olmaktadır. Ayrıca genelde sıvı içerisinde bulunan DNA,  Timin'in etraftaki su moleküllerini itmesi sebebiyle daha stabil bir yapı haline gelebilmektedir. Timin  bulunmaması sebebiyle  RNA çok daha kolay hidroliz edilebilmektedir 

ü  Urasil, açık kimyasal bağlarından ötürü farklı moleküllerle tepkimeye girmeye çok açıktır ve bu da mutasyon oranlarının yüksek olmasına sebep olur. Timin, çok daha kararlı bir moleküldür.

ü  En önemlisi de , Sitozin, çok kolay bir şekilde Urasil'i oluşturacak şekilde deaminasyona (NH2 atımı) uğrayabilmektedir. Oluşan bu Urasil, normalde Sitozin ile eşlenecek olan Guanin yerine Adenin'in gelmesine sebep olmaktadır.

ü  Urasil, görüldüğü gibi çok kolay metilasyona uğrayabilmektedir. Normalde metilasyon, DNA kopyalanması sırasında devreye giren kopyalayıcı moleküllerin durmaları gereken yerleri belirlemek amacıyla kullanılır. Urasil taşıyan DNA molekülleri olsaydı, Urasil metile olduğu anda kopyalanma hataları oluşabilir ve canlılık sona erebilirdi.

ü  Urasil, metilasyona uğramamış haliyle her baz ile çift yapabilmektedir. Hatta Urasil kendisi gibi bir diğer Urasil'e bile bağlanabilir. Bu da, DNA için büyük bir sorun yaratmaktadır. 

    Timin ‘in DNA molekülüne  sağladığı bu gibi avantajlardan ötürü DNA ‘da urasil bazı yerine timin bazı bulunur.