Denatürasyon nedir? Denatürasyonun nedenleri ve sonuçları nelerdir?

Proteinlerin ya da nükleik asitlerin doğal yapılarında çeşitli çözücüler, kimyasallar ve benzeri maddeler bulunur. Nükleik asitler başlıca olarak hücre çekirdeğinde yer alırlar. Bu nedenle de keşfedildikleri zaman bu isimler adlandırılmışlardır. Polimerleri meydana getiren nükleotid birimlerin her biri de 3 farklı bölümden oluşur.

Denatürasyon nedir?

Nükleik asitlerin ve proteinlerin doğal yapılarında sekonder, tersiyer, kuarter yapıları yer alır. Bu yapıların çeşitli fiziksel ve kimyasal ya da baz, organik çözücüler, yoğun dış etkilerle birlikte bozularak primer yapılarına dönüşme süreçleri olur. Bu süreçler ise denatürasyon olarak isimlendirilmişlerdir. Canlı bir hücredeki proteinlerin denatürasyon süreci geçirmesi çeşitli nedenlere bağlıdır ve bazı sonuçlar doğurur.

Yumurtanın sahanda pişirilmesinden sonra yumurta ısı etkisi ile katılaşır. Bir kısmı da beyaz renk alır. Bu durum denatürasyon sürecine bir örnek olarak gösterilebilir. Renk değiştiren yumurtanın beyaz kısmı denatürasyon sürecinin geri dönüşümsüz olduğunun da bir kanıtıdır. Ancak buna rağmen birçok denatürasyon süreci geri dönüşüm de yaşayabilir.

Proteinler amino asit polimerler olarak bilinir. Bir protein genlerde yer alan kodonların kodlamış olduğu RNA’ları (Ribonükleik Asit) okur ve translasyon adı verilen süreçte ihtiyaç duyulan amino asit kombinasyonun genetik bilgiye göre meydana getiren ribozomlar tarafından sentezlenir. Yeni oluşmuş olan protein zinciri de dönüşüm geçirir ve bakır, çinko, demir gibi çeşitli moleküller ya da atomlar zincire eklenir.

Denatürasyonun nedenleri nelerdir?

Denatürasyon sürecine neden olan çeşitli etmenler bulunur. Fiziksel olan etmenler genel olarak çok kısa süreli olan ısılar uygulama, ultra viyole ışınları, X ışınları, protein çökeltisini güçlü bir biçimde çalkalama, dondurma ve çözme ya da yüksek basınca maruz bırakma şeklinde olur. Baz, asit, organik çözücüler, bazı deterjanlar, ağır metal tuzları ve kompleks yapıcılar bu duruma örnek olarak gösterilebilir. Ayrıca denatürasyon zamanı ile sıcaklığı çoğaltılmak istenen kısmın büyüklüğüne de bağlıdır. Farklı biçimlerde ortaya çıkabilen denatürasyon süreçleri genelde şu bozulmaları kapsar:

• Amino asit ya da bilinen genel adı ile kovalent etkileşimler
• Polar olmayan amina asit yan zincirleri arasındaki etkileşimler
• Polar amino asit yan zincirleri arasında yer alan kovalent olmayan dipol etkileşimler

Denatürasyonun sonuçları nelerdir?

Denatürasyon çeşitli durumlara neden olur. Yol açtığı durumlardan ve sonuçlarından bazıları şunlardır:

• Fonksiyon kaybı: Proteinler üç boyutlu yapıları bozulduğu zaman genel olarak işlevsel yetenekleri de kaybolur.
• Aktivite kaybı: Proteinler, özellikle de enzimler, belli reaksiyonları katalize etmek için doğru yapıya ihtiyaç duyar. Yapılarındaki değişiklik de bu reaksiyonların yaşanmamasına neden olur.
• Kararsızlık artışı: Denatüre olmuş olan proteinler daha kararsız olur, Bu da proteinlerin yeniden denatüre olmasına ya da bozulmasına yol açar.
• Çökelme ve agregasyon: Denatürasyon geçiren proteinler çözeltilerinde bir araya gelir ve kümeler oluşturur. Bu kümeler proteinlerin fonksiyonunu ve çözünürlüğünü zorlaştırabilir.
• Metabolik bozukluklar: Vücutta denatüre olan proteinlerin birikmesi bazı hastalıkların oluşumuna neden olabilir.
• Yapısal değişimler: Nükleer asitlerin denatürasyonu çift sarmal yapısının bozulması anlamına gelebilir. Bu durum da genetik bilgiye dayalı olarak gerçekleşen süreçlerde aksama yaşanmasına yol açabilir.