GENETIK VE CAN..

• Planlı üretim ve Genler, DNA
• Büyüme ve Farklılaşma,
• Hücrelerarası iletişim
• Büyüme Faktörleri
• Ana menü

  Geleceğimiz genetik şifrelerimizde yazılı...

  Çok yakında tıpda bugün için hayal bile edemediğimiz değişimler olacak. Doktorlar hastalık tanısı koymak için ne hasta muayene edecekler ne de tetkik yapacaklar. Basit bir şifre çözme işlemi ile tanılar konacak, ilaçlar verilecek. Verilecek ilaçlar öyle iğne ve hap gibi şeyler olmayacak. Sadece basit bir şifre düzenleyici verilecek hastalara.
  Bir gün gelecek, hamile kalan anneler bir damla kan vererek dokuz ay sonra doğacak bebekleri hakkında her şeyi öğrenecekler. Evet, dokuz ay sonra doğacak bebeğinizin hangi hastalıklara yakalanacağı, ruhsal durumu, cinsiyeti, olası sakatlıkları önceden öğrenilebilecek.
  Tüm bunlar genetik devrim sayesinde gerçekleşecek. Dünya bu genetik devrimin eşiğinde. Binlerce ilim adamı, insanın genetik şifresini çözmek için yarışıyor. Genetik mühendisliği tüm tıbba damgasını vurmak üzere. Belki de vurdu bile. Hayatımız hücrelerimizdeki şifrede gizli. Bu şifre ince bir iplikçik üzerinde dizili. Bu iplıkçikler DNA olarak biliniyor. Kuşaktan kuşağa aktarılan özellikler DNA sayesinde mümkün olmakta.
  15 yıldır araştırmacılar 3 milyar harf uzunluğundaki şifreyi çözmeye çalışıyorlar. Her çözülen şifre bölgesi yeni bir hastalığın tedavisine doğru atılmış bir ilk adım . Çünkü bir bölgede bozukluğun ne gibi hastalıklara yolaçtığı bilinebiliyor ve o bozuk şifreyi düzeltmekle hastalığı tedavi etmek mümkün. Şu ana kadar birçok hastalığın geni saptanmış durumda. Bunlar arasında bağırsak ve meme kanserleri de mevcut. Bu bozuk şifrelerin bulunması hemen tedavisinin yapılacağı anlamına gelmiyor. Tedavi ayrı bir öykü ve zorlu bir uğraş.
  Tüm genlerin birleşmesine genom deniyor. Insan genomu 23 ciltlik bir ansiklopedi. Bu ciltlerden her biri hücrenin çekirdeğindeki kromozomlar. Her gen 3 harflik kelimelerden oluşmuş bir cümle. Yalnızca 4 farklı harften ciltlerce ansiklopedi oluşuyor.

  Başlangıç

  Ana menü

  .

  - Planlı üretim...

  Anne ve baba yeni bir canlının yapılması için gerekli planları verir. Bu plana göre yapılaşma sürerken çevresel etkenler planın ayrıntılarının oluşmasını sağlar. Candaki her bir hücrenin çekirdeğinde anne ve babasından gelen genetik kod mevcuttur. Çekirdekdeki genler Can'ın kalıtımsal özelliklerini belirler. Ne kadar anneye benzer, ne kadar babaya benzer? Gözleri ne renktir, huyu nasıldır? Hep bu genlerde belirlenmiştir.
  Olayı aynı bir bilgisayar paket proğramına benzetebiliriz. Her kullanıcı aynı programdan kendine göre farklı ürünler yaratabilir. Can'da gelişirken anne-babasından aldığı plan doğrultusunda kendi gerçek planını oluşturur. Her hücre çekirdeğinde 46 kromozom, bu kromozomlarda da 100 000 civarında gen vardır. Genlerde şifreler basit olarak dizilmiştir. Her işlev için bir gen vardır ve bu gen hem anneden hem de babadan geçen iki genin karışımından oluşur. Can içinde hücre çoğalırken kromozomlar görünür hale gelir ve çoğalma sırasında her hücrede aynı genetik yapı korunur. Bölünmeden önce her gen kendi kopyasını çıkartır. Böylece bölünme öncesi hem babanın geni, hem de Annenın geni ikişer adet olur ve genç hücreye her birinden birer tane geçer.

  Genlerin yapısı nedir?

  Bu yapı 1950'lerde anlaşılmıştır ve DNA olarak bilinmektedir. DNA birbirine spiral şeklinde sarılmış iki zincirdir. Bu zincir bir inci kolyeye benzer. Her bir inci tek bir harfi temsil eder. Bu zincirin dizilişi her kişide farklıdır. Bu diziliş kişinin biricikliğini ortaya koyar. Bu inci taneleri 4 ayrı tip moleküldür. Bu moleküller kısaca A, T, G ve C olarak bilinir. Her bir DNA sırası bu moleküllerin bir kaç yüz tanesinin bir araya gelmesi ile oluşur. Bu moleküller tek başına oldukça basit yapılardır. Karmaşıklık bunların yanyana dizilmeleri ile ortaya çıkar.

  Aynı DNA yapısı hücreden hücreye nasıl taşınır?

  Çözüm DNA'nın çift sarmal denen yapısındadır. Bu iki sarmalda inciler öyle karşılıklı gelirler ki başka dizilişe olanak vermezler. Her A'nın karşısına T gelirken her G sadece C nin karşısına gelebilir. Bu eşleşmenin nedeni A ve G aynı boyda ama uzun boylu, T ve C aynı boyda ama kısa boylu olmasıdır. Böylece bir uzun bir kısa ile karşıya gelerek sarmallar arasındaki uzaklığı korurlar. Her iki sarmal birbirinin tamlamasıdır. Bir fermuar gibidir. Hücre bölünürken sarmal ikiye ayrılır ama yine karşısına ancak kendi dizilişine uyan eşini alabilir.Yani A'nın karşısına sadece T, G nin karşısına sadece C gelebilir. Böylece şifre bozulmadan her hücrede korunmuş olur. Ne basit ama ne inanılmaz bir olay!
  Bu kendini üretme sırasında bazen basit, bazende büyük hatalar olabilir. Basit değişiklikler mutasyon (başkalaşım) olarak bilinir. Büyük değişiklikler ya ölümle ya da ciddi sakatlıklarla sonuçlanır.

  DNA dizilişindeki şifrelerin amacı nedir?

  Vücudumuzun yapısında protein, karbonhidrat ve yağlar bulunur. Proteinler temel yapı taşlarıdır. Tüm organların, hormonların ve vücutta kimyasal olayları yürüten enzim denen maddelerin yapısı hep proteindir. Işte bu proteinlerin üretimi DNA tarafından sağlanır.
  Proteinlerde aynı DNA'daki moleküller gibi amino asit denen basit moleküllerin zincir şeklinde dizilişinden meydana gelir. Toplam 20 tane aminoasit vardır. Her aminoasidin özel bir adı vardır.
  Genetik kodun 4 molekülü 20 tane amino asitin dizilişini nasıl etkilemektedir?
  Hücrede proteinin sentezi hücre çekirdeği dışında olur. Çekirdek genetik kodu saklamaya yarar sadece. Protein sentezinin yapıldığı jelatinimsi hücre kısmı sitoplazma olarak bilinir. Protein sentezi için öncelikle DNA kendi zincirlerinden bir tanesinin kopyasını çıkarır. Bu kopya RNA olarak bilinir. Bu kopyadaki tek fark T yerine U denen bir molekülün geçmesidir. Bu RNA dizilişindeki her 3 harf bir tane aminoasiti temsil eder. Böylece 4 harf 64 farklı şekilde 3 er 3er yan yana gelebilir ve 64 farklı amino asid üretebilir. Oysa 20 amino asit yeterlidir. O halde 4 harf fazla bile gelmektedir. Her amino asitin şifresi sabittir. Örneğin tirozin adlı amino asitin şifresi UAU ve UAC dir. UUU ise fenialanin üretiminde gereklidir. Böylece RNA zincirindeki dizilişe uygun olarak amino asitler dizilir ve istenen protein üretilmiş olur. DNA molekülünde bir kaç yüz üçlü blok dizilişleri vardır. Bunların sonsuz sayıda bir araya gelmesi olasıdır. Her proteinin dizilişi DNA molekülü içinde gizlidir ve hücreden hücreye taşınır. Yani bellek DNA'dır. RNA ise bu bellekten çıkarılan bir kalıptır. Bu kalıp sitoplazmaya geçerek aminoasitlerin istenen protein molekülüne uygun dizilmesini sağlar.

  Başlangıç

  Ana menü

  .

  Büyüme ve Farklılaşma...

  Bir canlı hücresinin iki önemli özelliğinden biri gelişmesi diğeri farklılaşmasıdır. Hücrelerin bir araya gelmesi ile doku denen oluşumlar ortaya çıkar. Farklı dokular biraraya gelerek organları yapar. Bir dokunun ya da organın büyümesi hücrelerinin büyümesi ve çoğalması ile olasıdır. Tek tek hücreler çoğalmadan ve gelişmeden organ nasıl büyür? Öncelikle hücreyi oluşturan maddelerin çoğalması gerekir. Her hücrenin büyümesinde kritik bir nokta vardır. Bu da hücre zarının büyüyen hücrenin gereksinimlerini karşılayabilme noktasıdır. Hücre öyle bir büyüklüğe ulaşır ki artık hücre zarı yüzeyi hücrenin besin gereksinimini karşılayamaz. Hücrenin besinleri alması ve atıkları atması ancak hücre zarındaki deliklerden olur. O noktadan sonra hücrenin yaşayabilmesi için bölünmesi gerekir. Erken dönemlerde hücreler çok hızlı bölünürler. Burada amaç olduğunca çok hücre elde etmektir. Her hücre birbirinin aynıdır. Ama organlar oluşmaya başladıkça hücrelerin çoğalmadan geçen süreleri artmaya başlar. Can'ın gelişim safhasında saat başı hücre çoğaldığı halde karaciğer hücresi 1 yıl çoğalmadan yaşayabilir. Sinir hücreleri ise belli bir süre sonra çoğalma yeteneğini kaybeder.

  Hücreyi çoğalmaya iten dürtü nedir?

  Tabiki yine içinde taşıdığı genetik şifre. Örneğin çoğalan hücreleri çoğalmayan hücrelerin bulunduğu gruba katarsanız o sakin bekleyen hücrelerde çoğalmaya başlar. Yani bazı madddeler çoğalmayı uyarmaktadır. Bu maddelerinde yine bazı protein molekülleri olması gerekir.
  En bilinemez olay tek bir hücreden çoğalan binlerce hücrenin bir süre sonra nasıl olupda başka başka hücre grupları haline gelmeye başladığıdır? 8 hücreli bir moruladan tek bir hücreyi ayırıp kendi başına çoğalmaya bırakırsak diğerlerinden daha farklı hücre olarak çoğalmaya başlar. Yani her hücrenin içinde kendini belli bir hücre gurubuna uyduracak bir koşullanma oluşmaktadır. Bir ana hücre oluştuktan sonra artık bu ana hücreden hep aynı tip hücreler oluşmaktadır. Geri dönüş olamaz.

  Hücreler Birbirini Etkiler...

  Tek bir hücrenin içine yerleşmiş bir genetik kodun bu farklılaşmayı nasıl sağladığını henüz bilemiyoruz. Ancak bazı belirtiler ve bulgular var. En önemli haberleşme komşu hücrelerden alınan bilgilerdir. Birbirine yakın hücreler birbirini etkiler ve aynı tip görevi yapmaya başlarlar. Yeni kurulmakta olan bir toplum gibi. Yeni bir ülkeye yerleşen öncüler öncelikle orada yaşamak için savaşım verirler. Öncelikle temel gereksinimler için yani barınma, beslenme ve korunma için uğraşılır. Korunma için çoğalmaya gereksinim vardır. Besin ve barınma gerkesinimleri karşılandıktan sonra toplum büyüdükçe daha özel gereksinimler ortaya çıkar ve herkes kendisinin belirlediği bir içsel güdüyle bu yönde çalışmaya başlar. Kimi terzilik yapar, kimi marangoz olur, kimi öğretmen olur. Işte yeni oluşmaya başlayan canlının hücreleri de aynen böyle davranır.

  Başlangıç

  Ana menü

  .

  Hücrelerarası iletişim

  Insanlar birbiriyle değişik şekilde iletişim kurar. Ses ile, hareket ile, mimik ile, dokunma ile hatta koku ile.
  Hücrelerin iletişimi ise sinirler aracılığı ile yapılan doğrudan iletişim ve kimyasal maddeler aracılığı ile yapılan dolaylı iletişim biçimindedir.
  Bu iletişim mesajı alan hücrenin davranışını aldığı mesaja göre düzenlemesini sağlar.

  Kablolu iletişim...

  Sinir uyarıları sinir iplikçikleri ile taşınır. Bir tür telefon kabloları gibidir bu sinir iplikçikleri. Kablolar uyarının gitmesi gereken her yere döşenmiştir. Yani sinirlerde telsiz ya da uydu benzeri iletişim yoktur. Iplikler üzerinde elektriksel iletim vardır. Bu sinyal sinir ucuna geldiğinde bir kimyasal madde salınımına yol açar. Bu kimyasal madde hücre aralığına dökülür ve bir sonraki hücrenin zarında bulunan alıcıların üzerine yerleşir. Farklı her kimyasal madde için farklı alıcı olması gerekir. Bir kilidin anahtara uyması gibi madde kendi alıcısını bulur ve üzerine oturur. Alıcı yoksa mesaj iletilemez ve orada kalır. Alıcı varsa mesaj iletilir ve görev yapılır. Örneğin mesaj bir kasa gitmişse o kas kasılır. Sinir iletimi her ne kadar ilkel bir telefon sistemi gibi ise de iletim son derece hızlıdır. Saniyenin yüzde biri kadar kısa sürede iletim sağlanır. Bu nedenle hızlı iletişim gerektiğinde sinir iletimi kullanılır.

  Telsiz iletişim...

  Kimyasal iletim için sinirlere gerek yoktur. Iç salgı bezlerinde yapılan hormonlar kana salınır ve vücudun her yerine dağılır. Ancak bu iletim tarzı sinir sistemine göre daha yavaştır. Üstünlüğü ise sinir hücrelerinin ulaşamadığı her yere, kanın gittiği her yere, ulaşabilmesidir. Hücreye temas eden hormon molekülü hücre üzerinde alıcısını arar. Eğer o hücre üzerinde alıcısı varsa o hücrenin o mesaja göre davranmasını sağlar. Örneğin plasentadan salgılanan progesteron hormonu uterus kasına gider ve onun sürekli gevşek kalmasını sağlar. Östrojen hormonu ise uterusun kasılmasına neden olur. Bu nedenle her iki hormonda bu nedenle doğumun başlamasında önemli rol oynar.

  Doğrudan iletişim...

  Telsiz iletişimin bir tipi olan doğrudan iletişim hücreler arasında bilgi alışverişinde etkili olur. Hücrelerden salınan bazı maddeler kana karışmadan hemen çevresindeki hücreleri etkiler ve onların çalışmalarını düzenler. Hücrelerin üzerinde hem uzaktan gelen hem de yakından gelen kimyasal iletiler için alıcılar vardır. Sonuçta oluşacak etki değişik yerlerden gelen mesajların hücre tarafından yorumlanması sonucu ortaya çıkar.
  Bir toplumda kimse sizi dinlemezse ya da onların anlamadığı bir dil ile konuşursanız konuştuğunuzun ne anlamı vardır?. Işte hücreler arasında da konuşmanın başarılı olması için uygun alıcıların olması gerekir. Değişik etkenler bu alıcıların sayı ve kalitesini değiştirerek konuşmanın etkinliği üzerinde rol oynarlar. Yaşamının değişik dönemlerinde aynı hücre üzerinde alıcıların sayısı çok farklı olabilir.
  Bir iletici kimyasal madde alıcısına bağlandığında hücrede zincirleme olaylar başlar. Örneğin sinir ve kas hücrelerinde alıcısı uyarılan hücrenin zarında elektriksel denge değişir ve kasılma ya da gevşeme olur.
  Madde üreten hücrelerde ise alıcıların uyarılması madde üretim hızını arttırır. Ya da çekirdek içinde DNA çalışması üzerine etkili olabilir.

  Her Hücre Komşusunu Tanır..

  Gelişmenin ilk döneminde Can'ın hücreler arası iletişimi sadece komşu hücreler arasında olan iletişim şeklindedir. Gelişme ve farklılaşmanın her döneminde hücreler etrafından bilgi alır. Her hücre nerede olduğunu ve bundan sonra ne yapacağını bilmek ister. Ilk bilmesi gereken başı ve kuyruğunun yönleri gibi basit bilgilerdir. Daha sonra hangi grup hücre içine gireceğini ve hangi konumda olacağını bilmesi gerekir.
  Bir bilgisayar proğramı gibi planlı olmalıdır Can'ın gelişmesi. Her organ için yeterli sayıda hücrenin o organ gelişirken o bölgede bulunması gerekir. Her hücre yanındaki hücrenin gelişiminden etkilenir. Bunun böyle olduğu laboratuvar deneyleri ile de gösterilmiştir. Çok ince laser ışınları ile teknik olarak tek bir hücreyi öldürmek olasıdır. Bu durumda çevredeki hücrelerin çalışmayı bıraktıkları görülmüştür.

  Başlangıç

  Ana menü

  .

  Büyüme Faktörleri:

  Son yılların en önemli buluşlarından biri büyüme faktörleridir. Büyüme faktörleri değişik hücrelerin gelişmesinde etkili olan bölgesel kimyasal proteinlerdir. Bu güne kadar 20 ye yakın büyüme faktörü bulunmuştur. Bu faktörlere örnek olarak sinirleri büyüten gelişme faktörü ve herhangi bir harabiyette destek hücrelerinin çoğalmasını hızlandıran büyüme faktörleri gösterilebilir. Sonuçta bu büyüme faktörleri gelişen Can'da hücrelerin birbirleri ile nasıl iletişim kurdukları konusunda yeni görüşlerin ortaya atılmasına neden olmuştur. Ayrıca bu maddeler birçok hastalığın tedavisinde de ümit ışığı olmaktadır. Özellikle sinir yaralanmaları olmak üzere bir çok yaralanmalarda ve cücelik tedavisinde kullanılması olasıdır. Sinir sisteminin çoğalmadığı ve kendini tamir edemediği bilinmektedir. Ama bu faktörler sayesinde belki de yeniden sinir hücrelerini çoğaltmak mümkün olabilecektir.
  Vücutta hücrelerin desteği olan, hücreleri bir arada tutan destek yapıları mevcuttur. Bu destek yapılar organdan organa değişir. Bu destek yapısı sürekli yapılan ve yıkılan bir özellik taşır. Özellikle Can'ın erken gelişme döneminde bu destek dokusu çok önemlidir. Destek yapısı içinde bazı özel maddeler vardır. Bu maddeler hücrelerin başka bölgelere göçmesini, hücrenin ve dokunun şeklini korumasını, hücre içinde cereyan eden olayların hızlanma veya yavaşlamasını sağlayabilir. Özellikle sinir sisteminde destek yapısı sinir hücrelerinin hangi yönde ilerliyeceğini ve gelişme göstereceğini belirlemektedir.
  Insan toplumlarının gelişmesi için bireyler arası iletişim her zaman çok önemli olmuştur. Gelişen Can için de aynı derecede önemlidir bu iletişim. Bu iletişimin aracılarının anlaşılması, hücre gelişme ve farklılaşmasının anlaşılması sadece bir bilimsel merak değildir. Çok önemli toplumsal katkıları olacaktır. Yaşlanma olayı çözümlenecek ve belki yavaşlatılacak, kanser için bazı çözümlere ulaşılabilecektir.

  Başlangıç

  Ana menü