How big is DNA?
2 nanômetros!
DNA, deoksiribonükleik asidin kısaltmasıdır. Canlı hücrelerde genetik bilgiyi depolayan ve bu bilgiyi aktaran moleküldür. Spiral biçiminde bükülmüş bir merdivene benzer; buna çift sarmal denir. Bu sarmal yaklaşık 2 nanometre genişliğindedir. Bir nanometre, bir metrenin milyarda biridir.
DNA’nın boyutu genellikle çift sarmalının genişliği anlamına gelir; bu genişlik, birbirine dolanmış iki şeridin karşılıklı kenarları arasında ölçülür. Her şerit, nükleotit denen küçük birimlerden oluşan bir zincirdir. İki şeridi, merdivenin basamaklarını oluşturan kimyasal baz çiftleri bir arada tutar.
Hücrelerdeki yaygın DNA biçimi olan B-DNA, 1,9–2 nanometre genişliğindedir. Komşu baz çiftleri sarmal boyunca birbirinden 0,34 nanometre uzaktadır. Sarmal yaklaşık her 10 baz çiftinde, yani 3,4 nanometrede bir tam tur atar. DNA’nın A-DNA ve Z-DNA denen, çok daha seyrek iki biçimi daha vardır; bunlar farklı şekilde bükülmüştür.
DNA’nın uzunluğu, hangi molekülden söz edildiğine bağlıdır. En küçük kromozomlardan biri olan insan 22. kromozomu, yaklaşık 48 milyon baz çiftinden oluşan tek bir DNA molekülüdür. Gerilip uzatılsa, yaklaşık 1,5 santimetre uzunluğunda olurdu.
Tipik bir insan hücresi, uç uca gerilse yaklaşık 2 metre uzunluğunda DNA içerir. Oysa bu DNA’yı barındıran çekirdeğin çapı yalnızca yaklaşık 6 mikrometredir. Bir mikrometre, bir metrenin milyonda biridir. DNA’nın uzunluğu, çekirdeğin genişliğinin 300.000 katından fazladır.
İnsan genomu, yani insan DNA’sının tamamı, yaklaşık 3,2 milyar nükleotit uzunluğundadır. Genom, 24 farklı kromozom arasında bölünmüştür. Her kromozom, çok uzun tek bir DNA molekülüdür. Kromozomdaki DNA proteinlere bağlanır ve bu proteinler DNA’yı katlayıp sıkıştırarak derli toplu bir biçime sokar.
James Watson ve Francis Crick, İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nde çalışırken çift sarmalı 1953’te tanımladı. Modelleri, bazların nasıl eşleştiğini gösterdi: adenin timinle, sitozin guaninle. Model ayrıca DNA’nın nasıl kopyalanabileceğini düşündürdü.
X ışını kırınımı, yapının ortaya çıkmasına yardımcı oldu. Bu yöntem, X ışınları bir molekülden saçıldığında oluşan desenden molekülün biçimini çıkarır. Rosalind Franklin DNA’yı bu yöntemle inceliyordu; Maurice Wilkins de DNA’nın yapısı üzerinde çalışıyordu. X ışını deseni, bazlar arasındaki düzenli 0,34 nanometrelik aralığı gösterdi.
Watson, Crick ve Wilkins 1962’de Nobel Ödülü’nü paylaştı. Franklin o zamana kadar ölmüştü ve Nobel ödülleri ölümden sonra verilmez.