İsviçreli Biyokimyacı Friedrich Miescher (Fredrik Mişher), 1869 yılında ilk olarak akyuvarda daha sonra ise balık spermi ve yumurtalarının çekirdeğinde nükleik asitlerin varlığını gözlemlemiştir.
Miescher, çekirdek içerisinde asit özelliği gösteren bu moleküllere nüklein adını vermiştir. Daha sonraları nüklein, nükleik asit olarak adlandırılmıştır. Nükleik asitlerin başlangıçta sadece hücre çekirdeğinde bulunduğu kabul edilmiştir.
Sonraki yıllarda ise yapılan bilimsel çalışmalarda nükleik asitlerin ökaryot hücrelerin mitokondri, kloroplast ve ribozom gibi organellerinde bulunduğu da tespit edilmiştir.
Prokaryot canlılarda ise nükleik asitlerin hücre sitoplazmasında ve ribozomlarında yer aldığı görülmüştür. 1884 yılında Oscar Hertwig (Oskar Hörtvik), nükleik asitlerin kalıtımın aktarılmasından sorumlu kimyasallar olduğunu ileri sürmüştür.
I. Dünya Savaşı yıllarında Alman Kimyager Robert Feulgen (Rabırt Fölgen), kendi geliştirdiği DNA boyama tekniği ile DNA’nın kromozomların içerisinde bulunduğunu gösterdi.
Phoebus Aaron Theodare Levene (Pobebus Aron Tiedor Levin), nükleik asit moleküllerinin temel biriminin nükleotit olduğunu ispatladı (Görsel 1.2). 1928 yılında Frederick Griffith (Frederik Griffit), kalıtım materyalini aktaran molekülün varlığını tespit etmek amacıyla çeşitli deneyler yapmıştır.
Griffith yaptığı bu deneylerde kalıtım materyalini aktaran maddenin ne olduğunu bulamadı. Bu maddenin maddenin protein ya da proteinin sentezinde rol alan bir bileşik olabileceğini önerdi. 1940’lara kadar yapıları ve özgül işlevlere sahip olmaları nedeniyle proteinlerin genetik materyal olabileceklerine daha sıcak bakılıyordu. Ancak yapılan deneyler sonucu elde edilen bulgular, genetik bilgi taşıyıcısının protein değil de DNA olduğunu ispatlamıştır.
Griffith’in deneylerinden yaklaşık 20 yıl sonra Oswald Avery (Ozvıld Avri) (Görsel 1.3), Maclyn McCarty (Maklin Makkarti) ve Colin MacLeod (Kolin Makleod) dönüştürücü maddenin ne olabileceğini sorgulamaya başladılar. Grifith’in yaptığı deneyleri biraz daha geliştirdiler.
S suşu bakteriyi, çeşitli çözeltilerden geçirip enzimlerle parçaladılar. DNA, RNA, karbonhidrat, lipit ve protein moleküllerini izole edip ayırdılar. Bu maddelerden hangisinin dönüşüme neden olduğunu bulmak için deneyler yapmaya başladılar. Deneyler sonucu dönüşümden sorumlu maddenin DNA olduğunu belirlediler.
1944 yılında dönüşüm prensibinin kimyasal doğası ile ilgili makalelerini yayımladılar. Bu çalışmalar DNA’nın genetik materyal olarak kabul edilmesinde ilk adım olarak kabul edilir.
| EK BİLGİ |
| İsviçreli Biyokimyacı Friedrich Miescher’in nükleik asitleri bulduğu dönemde (1865- 1870) Gregor Mendel, bahçe bezelyeleri üzerinde kendi genetik deneylerini yürütüyordu. Mischer’in hastanelerden topladığı irin bulaşmış sargı bezlerinden izole ettiği materyal DNA idi. Mendel’’in ilkelerini oluştururken yaptığı çaprazlamalarda takip ettiği özelliklerin ortaya çıkmasını sağlayan genler de bu materyalde taşınıyordu. Daha sonra DNA adı verilen bu materyal, modern moleküler biyolojinin temelini oluşturmuştur. |
Alfred Hershey (Alfırıd Hörşi) ve Martha Chase (Marta Çeys) (Görsel 1.4), dönüşüme hâlâ protein parçalarının sebep olduğuna inanıyorlardı. Bu nedenle yeni deneyler yapmaya karar verdiler. Bakteriyofajların (bakteri içinde çoğalan virüs) DNA ve proteinden oluştuklarını, bakteriyofajların bakterilere bulaştıklarında hücreye bir madde gönderdiklerini biliyorlardı.
Hücreye giren bu madde, bakterinin DNA’sına müdahale ediyor ve bakteriyofajların çoğalmasına sebep oluyordu. Bu maddenin ne olduğunu bulmak için 1952 yılında bakteriyofajlar ile deneyler yapmaya başladılar.
Hershey ve Chase, faj proteini ve nükleik asidinin bakteri hücresinin üreme işlemindeki işlevini açıkça ortaya koydular. Deneylerinde bakteri hücresi içerisinde fajın nükleik asidinin çoğaldığını, protein kılıfının ise bakteri hücresine giremediğini tespit ettiler. Böylece DNA’nın genetik materyal olduğunu ispatladılar.
DNA’nın kalıtsal bilgileri taşıyan molekül olduğu anlaşıldıktan sonra kimyasal yapısını ve görevini anlamak için çeşitli araştırmalar yapılmıştır. 1949 yılında Erwin Chargaff (Örvin Şargaf) (Görsel 1.5), farklı organizmalardan izole ettiği saf DNA’larının baz dizilimlerini incelediğinde türden türe baz dizilimlerinin değiştiğini keşfetmiştir. Erwin Chargaff, aynı zamanda bir bireyin değişik dokularından izole ettiği saf DNA’ların baz dizilerini karşılaştırdığında dizilerin aynı olduğunu açıklamıştır.
1950’li yıllarda Rosalind Franklin, DNA’nın zincirlerini X- ışınlarına maruz bırakarak molekülün saçtığı ışınları belirlemiş ve X- ışını kırınımı fotoğrafını çekmiştir. Fotoğraflama sonucunda DNA’nın belirli aralıklarla tekrarlayan sarmal bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir.
1953 yılında yayımladıkları makalede James Watson (Ceyms Vatsın) ve Francis Crick (Frensis Krik) daha önce yapılan çalışmalardaki bulgulardan ve çekilen fotoğraflardan yararlanarak DNA’nın çift sarmal modelini ortaya koydular.
James Watson ve Francis Crick, önceki çalışmalar sonucu ortaya çıkan bilgileri de kullanarak adenin-timin, guanin-sitozin eşleşmesinin olması gerektiğini belirttiler (Görsel 1.6).
Azotlu bazların sarmalın iç kısmında, şeker ve fosfat gruplarının ise sarmalın dış kısmında bulunduğu DNA çift sarmal modelini tasarlayarak bu DNA modelini Nature (Neyçır) Dergisinde bir makalede yayımladılar. Bu çalışmalarından dolayı Watson ve Crick, 1962 yılında Nobel Ödülü aldılar.
