Deoksiribonükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilginin uzun süreli saklanmasıdır.
Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Ama başka DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır (kromozomların şeklini belirlemek gibi), diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde (hangi hücrelerde, hangi şartlarda) kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

Kimyasal olarak DNA, nükleotit olarak adlandırılan basit birimlerden oluşan iki uzun polimerden oluşur. Bu polimerlerin omurgaları, ester bağları ile birbirine bağlanmış şeker ve fosfat gruplarından meydana gelir. Bu iki iplik birbirlerine ters yönde uzanırlar. Her bir şeker grubuna baz olarak adlandırılan dört tip molekülden biri bağlıdır. DNA'nın omurgası boyunca bu bazların oluşturduğu dizi, genetik bilgiyi kodlar. Protein sentezi sırasında bu bilgi, genetik kod aracılığıyla okununca proteinlerin amino asit dizisini belirler. Bu süreç sırasında DNA'daki bilgi, DNA'ya benzer yapıya sahip başka bir nükleik asit olan RNA'ya kopyalanır. Bu işleme transkripsiyon denir.

Hücrelerde DNA, kromozom olarak adlandırılan yapıların içinde yer alır. Hücre bölünmesinden evvel kromozomlar eşlenir, bu sırada DNA ikileşmesi gerçekleşir. Ökaryot canlılar (yani hayvan, bitki, mantar ve protistalar) DNA'larını hücre çekirdeği içinde bulundururken prokaryot canlılarda (yani bakteri ve arkelerde) DNA, hücre sitoplazmasında yer alır. Kromozomlarda bulunan kromatin proteinleri (histonlar gibi) DNA'yı sıkıştırıp organize ederler. Bu sıkışık yapılar DNA ile diğer proteinler arasındaki etkileşimleri düzenleyerek DNA'nın hangi kısımlarının okunacağını kontrol eder.

Bilinen tüm canlı organizmaların gelişim ve yaşamsal fonksiyonlarının temelinde yatan bilgileri içeren DNA zincirleri, ilk kez doğrudan fotoğraflandı. İtalya’nın Magna Graecia Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Enzo Di Fabrizio, elektron mikroskobu kullanarak DNA’yı fotoğrafladı.

Bilim insanları, Di Fabrizio’nun elde ettiği başarının öncesinde, DNA’nın yapısını dolaylı olarak gözlemlemişti. Çift sarmal şeklindeki DNA yapısı, ilk olarak X-ray kristallografisi adı verilen yöntemle tespit edilmişti. Bu yöntemde, X-ray ışınlarının çarpmasının ardından nasıl yansıdığına bakılarak materyalin şekli çıkarılıyor.

DOĞAL YAPISI DA GÖRÜNTÜLENECEK
NanoLetters dergisinde yayımlanan çalışmada, Di Fabrizio ve meslektaşları, DNA’nın saklı görüntüsünü ortaya çıkaracak yeni bir yönten geliştirerek, nano ölçekte su geçirmeyen silikon sütunlar inşa etti. Ardından silikona DNA zincirleri içeren bir solusyon döküldü. Su, hızla buharlaştı ve geride gerilmiş ip gibi duran DNA zincirleri kaldı.

İtalyan bilim insanı, daha sonra silikon yatağındaki deliklerden elektron ışınları gönderdi ve moleküllerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini elde etti. Görüntüleri elde edilen DNA zincirleri, bir çift sarmalın aksine, birbirine düğümlenmiş çok sayıda kordon gibi belirdi. Bunun nedeni olarak, elektron ışınlarının bir çift sarmalı veya tek bir sarmalı yok edebilecek güçte olması gösterildi.

New Scientist’e konuşan Di Fabrizio, daha hassas bir donanım kullanarak, düşük enerjili elektonlarlar aydınlatma sağlayabileceklerini, böylece DNA’nın doğal yapısını bozmadan görebileceklerini ifade etti.

Elde edilen başarı, bir gün DNA’nın (deoksiribonükleik asit) RNA’lar gibi diğer önemli yaşam bloklarıyla olan etkileşimini çok daha iyi gözlemlemeyi sağlayabilir.