HÜCRE İÇİNDE TEKNE TURU
SELİM GÜRBÜZER
Değişik türden canlıların hücre yapılarının
içinde tekne turu yapıp kromozom sayısını incelediğimizde türden türe değişkenlik
gösterdiğini pekâlâ görebiliyoruz. Örnek mi? Mesela insan genomunun birçok canlı türünden
farklı olarak sayıca 46 kromozomlu olması bunun en tipik örneğini teşkil eder. Ve
bu sayı eşey hücreleri yoluyla yarı yarıya pay edilip 23’ü anneden, 23”ü de babadan gelmek suretiyle sabit sayıda 46
kromozomlu vücut hücreleri oluşmuş olur. Dikkat edin sabit sayıda dedik, zira insan vücut
genomunu oluşturan 46 kromozomlu yapının ne bir eksik ne bir fazlalığa
evrilmesi asla söz konusu değildir. Belli ki her yaratılan canlı türünde olduğu
gibi insanın yaratılışında da kromozom sayısı bakımdan belirli ölçü tayin
edilmiştir. Rastgele tayin olmadığı gayet net bir şekilde ortada. Öyle ki,
insan genomunu oluşturan cinsiyet hücrelerinin şayet kromozom sayıları mayoz
bölünmeyle yarıya indirgenmemiş olsaydı 46 kromozoma sahip erkek ve dişi bireylerin
birleşmesinden (44+XY) + (44+XX) = 88 +
XXXY = 92 kromozomlu canlı oluşumunun ortaya çıkması gerekirdi. İşte bu gibi
durumlara meydan vermemek için belli ki; Yüce Yaradan yarattığı her tür canlıya
ta baştan bir ölçü tayin etmiştir. Dolayısıyla insan genomuna yönelik dışardan
herhangi bir müdahaleyle ne kadar oynanırsa oynansın 92 kromozomlu bir canlı oluşumunun
vuku bulması asla mümkün değildir. Hadi vuku bulduğunu varsaysak bile ikinci bir
kuşak nesilde mevcudun iki katı diyebileceğimiz 184 sayıda kromozomlu bir
tabloyla karşı karşıya kalınırdı ki; bu
durum başlı başına insan genomunun sonunu getiren bir felaket tablosu olurdu. Derken
böylesi bir felaket tablo karşısında ne bir sağlıklı bir bebeğin dünyaya gelmesinden
söz edebilirdik ne de her hangi bir neslin kuşaklar boyu sürdürebilirliğinden.
Malumunuz günümüzde hızla gelişen teknolojiyle
birlikte laboratuvar analiz çalışmalarıyla gelinen noktada hücre bölünmeleri
çok yakından izlenebildiği gibi hücre bölünmeleriyle start alan kromatin ve kromonemanın
oluşturduğu çok sayıda iplikten oluşan kromozomların keşfini de beraberinde getirmiştir.
Tabii böylesi iplik ağıyla örülmüş kromozom dünyasının keşfi iyi hoşta bu sözü
edilen iplikler acaba nasıl meydana gelmiştir sorusunun cevabını bulmak için de
bir başka dalga boyunda tekne turuna ihtiyaç vardır. Tabii bunun içinde yine
yola çıkıp günümüzün ileri düzeyde gelişmiş laboratuvar teknik metotlarının
ortaya koyduğu doneleri de kendimize pusula yapmak gerekir ki bu amaç
doğrultusunda yola çıktığımız hücre içi tekne turundan maksat hâsıl olsun. Nitekim
laboratuvar analiz çalışmalarıyla belirlenen verilere baktığımızda her bir
hücrenin kromozomundaki kromonemaların arka arkaya uzunlamasına birkaç kez bölünmesini
gösterir tablo “endomitoz” olayı olarak karşılık bulduğunu
görürüz. Öyle ki bu tabloda endomitoz hadisesi
bölünmeler eşliğinde meydana gelen ipliklerle birlikte bant oluşturarak kendini
gösterecektir. Değim yerindeyse söz konusu bant oluşumu iplik paketinden oluşan
politen kromozomların kromonema ipliklerinde kromatinlerin birbiri ardı sıra
dizilimi şeklinde sahne alınmış olur. Hele
ki günümüzde genetik analizör cihazlarla kayıt altına alınan ve kromozom haritalarında yerleri gösterilen gen ve bant dizilimleri
adeta sahnelip gözlemlenebildiği gibi bu bant diziliminde her bir şahsa ait
lokus allellerinin diğer şahıslara ait lokus alelleriyle birebir karşılaştırılması
yapılabiliyor da. Böylece bu yapılan birebir karşılaştırmalar sayesinde
interbantların lokus haritaları çıkarılıp çok rahatlıkla her bir bireye
ait lokus alleller tespit edilebildiği gibi nesep davalarında çocuğun ebeveynlerinin
kim olduğu çok rahatlıkla belirlenip bir rapor halinde ilgili mahkemelere sunulmakta
bile. Hele bilhassa Adli Tıp veya Kriminal laboratuvarlarda DNA izolasyon
analiz çalışmaları ve PCR işlemleri sayesinde STR denilen kısa tekrar gen bölgelerini
temsilen DNA üzerindeki fiziksel özel konumunu gösteren pik şeklinde lokus
alellerin birebir karşılaştırmaları eşliğinde kimlik tespit işlemleri neticelendirilmiş
olunmakta. İşte kimliklendirmeye yönelik çalışmalarla ortaya konan pik
görüntülerin haricinde birde farklı branşta ki genetik çalışma alanlarında
gözlemlenen lamba fırçası şeklinde görünüm sergileyen dev kromozomların varlığından
da söz edilir ki, bu sözü edilen
kromozomlar politen kromozomlardan daha uzun olup dört kromatit halde sahne
alırlar. Hani her devasa oluşumun bir büyüleyici yanı olduğu gibi cüceleşme yanı
da olur denir ya hep, aynen öyle de
lamba fırçası kromozomların da diploten oluşumundan sonra küçülme eğilim
içerisine girdiği gözlemlenmiştir. Her neyse kromozomlar ister devasa görüntü
versin ister cüce görüntü, sonuçta kaynağında spiral halkalar şeklinde görüntü
veren kromozomlar metafaz ve anafaz safhasındayken sıcak su, asit buharı,
alkolik çözeltiler ya da potasyum siyanür türü maddelerle muamele edildiğinde
bu kez irili ve küçüklü pikler şeklinde görüntü verecektir. İşte bu tür cihaz
görüntüleri eşliğinde veya cihaz çıktısı olarak gözlemleyebileceğimiz her hangi
bir şahsa ait DNA profilinin gen bölgelerinde bir büyük bir küçük olacak
şekilde kromozomu temsilen dizilim gösteren her bir pik görüntüsü (lokus alleli)
aslında kaynağındaki kromonema görüntülerinden başkası değildir. Hele PCR ve
denatürason işlemlerinden sonra genetik okuyucu cihazlara yürütmek için konulan
DNA örneklerinin ekran görüntülerine göz atıp monotörden kromonemaların
yapısında yer alan küçücük spirallerin döngü sayısının (kıvrım sayısının)
kısa tekrarlı diziler halde artış kaydettiklerini izledikçe büyük spirallere
dik bir şekilde uzandıklarını gözlemlemiş oluruz da. Böylece bu sayede büyük spirallerin
döngü sayısının da mayoz bölünmenin profaz safhasında kromonema üzerinde
sıralanan genlerin düğüm benzeri kısımlarında tekrarlanan polimeraz zincir
reaksiyonun DNA replikasyonunu olarak görüntü vermiş olduğunu fark etmiş oluruz.
Görüldüğü üzere sırf canlının
temelini hücreler oluşturmaktadır demekle hücre içi tekne turumuzu tamamlamış
saylımayız. Bikere hücre içi turumuzdan
beklenen hedefe varmak için mutlaka “Bir ben vardır bende, benden içeru”
diyen Yunus misali hücre içerisinin daha da dip dalgalarına yelken
açmamız gerekiyor. Neyse ki artık gelinen noktada günümüz teknolojik laboratuvar
uygulamaları sayesinde hücre âleminin derinliklerine artık girilebiliyor. Öyle ya,
madem gelişmişlik yönünden iyi bir noktadayız, o halde daha ne duruyoruz tez elden hücrenin
başkenti diyebileceğimiz çekirdeğin içerisine günümüz gelişen laboratuvar
teknik metotlarını da en iyi bir şekilde kullanaraktan yelkenler fora deyip girmeli
ki hücre yapılarının merkezden nasıl idare edildiğini daha da yakından gözlemleyebilmiş
olabilelim. Hatta derya-i umman olarak nitelediğimiz hücre âleminin merkezinin de
merkezine, çekirdeğinin de çekirdekçiğine dalıp tekne turumuzu devam ettirmeli
ki hücre yapılarının beyni mesabesinden sayılan DNA’nın sırrına vakıf
olabilelim. Nitekim tekne turumuzu devam ettirdiğimizde ilk etapta DNA’nın merdivenimsin
spiral yapısını yakından gözlemlemiş oluruz da. Hele günümüz gelişen
laboratuvar teknik uygulamaları sayesinde turladığımız hücre sarayının her bir
durağında soluklayıp konakladığımızda biyolojik hayatın derin bir yapı üzerine
kurulu bir yapının nasıl düzenli bir şekilde işlerlik kazandığını, hücrenin tüm
elemanlarının hiç şaşırmadan rotasını nasıl belirleyip ne şekilde seyri âlem
eylediklerini yakından gözlemleme fırsatı da bulmuş oluruz. Hücrenin derinliklerinde yetmedi sadece bir
iki durak değil daha birkaç durak daha dalıp seyri âlem eylediğimizde rotamızın
varacağı nokta yaratılış gerçeğini daha da yakinen idrak etmek olacaktır. Derken hücre âlem deryasına dalmaktan elde
edilecek en güzel ecir “Allah” adını
anmak olacaktır.
Gerçekten de tekne turuyla hücre
âleminin engin deryalarına daldığımız her bir durakta neler yok ki, mesela
durakların birinde nükleik asitlerle yüzleştiğimizde, Deoksiribonükleik asit (DNA)
ve Ribonükleik asitin (RNA)
bünyesinde taşıdıkları iki tip şeker molekülüne göre (riboz
ve deoksiriboz) 5 C’lu (beş karbonlu) şeker moleküllü bir yapıda olduğunu gözlemlemiş
oluruz. Ancak her iki molekül arasındaki
ayırımını yapabilmek için her ikisine daha da yakından baktığımızda ribozun aynı
karbon atomuna karşılık gelen OH (hidroksil)
grubu yerine deoksiribozun bir hidrojen
molekülününe (H) karşılık geldiğini görürüz.
Aslında nükleik asitlerin hidrolizle
ayrıştırılmasıyla birlikte 5’C’lu şekerli oluşumunun yanı sıra fosforik asit ve
organik bazlarla da bir bütünlük arz eden iki esas molekül olarak sahne
aldıklarını görürüz. Böylece organik bazlar pürin ve pirimidinler olarak karşımıza
çıkıvermiş olurlar. Öyle ki, pirimidinler
bir halkada sıralanan 4 C ve 2 N atomundan meydana gelmiş bir temel iskelet
yapıyla karşımıza çıkarken, pürinler de çift
halka şeklinde karşımıza çıkar. Öyle ki çift halkadan biri pirimidinlerle aynı olup
ikinci halkası ise 2 N ve 1 C atomlu yapıdan ibaret bir halkadır. Derken bu
temel iskelet yapının serbest temel bileşenlerine çeşitli atomların
bağlanmasının ardından tıpkı sofilerin zikir halkasıyla özdeş diyebileceğimiz
pürin ve pirimidin tarzında halka kurulmuş olunur. Ve bu halkada yer alan adenin, guanin bazları “pürin
baz” olarak addedilirken, stozin, timin ve urasil bazlar ise “primidin baz” olarak
addedilirler. Yani bu demektir ki, nükleik asitler nükleotidlerin kondansasyonu
ile meydana gelmiş olup bu sayede nükleik asitler yapılarında bulunan şeker
molekülleri ve organik baz durumuna göre halka kurulumu gerçekleşmiş olur. Netice itibariyle DNA’yı oluşturan ve
yapısında deoksiriboz şekeri bulunan nükleotidler “Deoksiribonukleotid” olarak addedilirken, RNA’yı oluşturan ve
yapısında riboz şekeri bulunan nükleotidler ise “Ribonükleotid” olarak addedilirler.
Bu arada nükleotitler yapılarında bulunan organik baz durumuna göre de adenin,
guanin, stozin ve urasil olarak adlandırılırlar. Değim yerindeyse “Adı güzel ismi güzel Muhammed aşkına” nükleotidleri
yapısına göre şeker tadında bir isimlendirme yaptığımızda bunun adı Fen
bilimlerinde “deoksiribonükleotit” olarak karşılık bulurken “Topraktan geldik
toprağa döneceğiz aşkına” toprağın bağrındaki azot içerikli organik baz
içeriğine göre toprak tadında isimlendirme yaptığımızda bunun adı bu kez “adenin
nükleotid” olarak karşılık bulur. Madem
hem şeker tadında hem de toprak tadında DNA bu denli beynelmilel Tıbbi isimlerle
anılmakta, o halde hücrenin ana kumandan merkezine doğru rotamızı çevirip tekne
turuyla dalış yapalım ki DNA’nın meşhurluğu neymiş yakından bir görmüş olalım:
Replikasyonlu Tekne Turu
DNA hem
kimyasal özellikleri bakımdan hem de dölden döle hücre içerisinde sabit özgül
ağırlığını sürdürmesi bakımdan hayati öneme haiz bir moleküldür. Belli ki DNA
gerek gerek nitelik, gerekse nicelik bakımdan kaynağındakine benzer bir şekilde
kopyalanaraktan çoğalmak mecburiyetindedir. Aksi halde dölden döle ve kuşaktan
kuşağa yolculuğunu sürdüremeyeceği muhakkak. Dolayısıyla bu durumda DNA’nın
kendine özgü proteinleriyle birleşmesinden oluşan kromozomlar, hücre bölünme ve çoğalma aşamalarında kendi
orijinal formunu korumak adına bir uçtan diğer uca doğru boylu boyunca kendine
eş bulmak için yola koyulur da. Derken
yolculuğun başlangıcında DNA üzerinde saklı tutulan türe ve canlıya ait
kalıtsal bilgiler kopyalanaraktan ikileşmeler vuku bulur ki bu durum biyoloji
bilim dalında replikasyon (kopyalanma), duplikasyon (ikileşme) ve reduplikasyon (ikileme, çift olma) olarak kavramlaştırılır.
Öyle ki, replikasyon olayının başlangıcında
zayıf hidrojen bağları adeta açılıp kapanan fermuarı gibi işlev görüp böylece
pürin ve pirimidin uçlarının açık halde serbest kalmasını sağlar. Peki, iyi hoşta, pürin ve pirimidin neden kollarını açmış
halde serbest halde kalır derseniz, sebebi gayet basit ve açık. Çünkü hücrenin hammadde deposundan hareket
etmek için yola çıkan nükleotidleri kendi pürin ve pirimidin uçlarına
tutundurup kendi koduna uygun bir kodla eşleştirmek içindir elbet. Malum bu sayede fermuarın açılan kollarından
ayrılan her bir nükleotid eşlerinin yerine hücrenin hammadde deposundan gelen
yeni nükleotitlerle birebir eşleşmeler neticesinde ikili dizilim ortaya çıkar
ki, bu ikinci dizilim birinci dizilimin
tamamlayıcısı anlamına gelen komplementer gen dizilimi olarak isim alır. Hatta yolculuğun
ikinci aşamasında vuku bulan bu türden ikileşmeler (çoğalmalar) semikonservatif (yarı
saklı) dizilim olarak da tanımlanır. Tanımdan da
anlaşıldığı üzere semikonservatif ikileşmeyle birlikte meydana gelen her bir
çift iplikli DNA sarmalındaki halkalardan birinin kendi orijinal sarmal
halkasından geldiği, diğerinin ise yeni sentezlenmiş olduğudur. Böylece fermuar
misali açılıp kapanan dizilimler eşliğinde DNA sarmalının eski koluna yeni bir
kol takılmış olur ki, böylece kol takılmasıyla birlikte replikasyon süreci
tamamlanmış olur. Tabii bu tip ikileşmelerden farklı olarak bir başka
ikileşmelerden söz edilir ki, bunlar konservatif (saklı) ve dispersif (parçalı) yapıda replikasyon
dizilimlerinin oluşabileceğinden söz eden tezler olarak gündemde yerini
alırlar. Nitekim eski sarmal nükleotid diziliminin aynı kalması şartıyla
yepyeni bir çift sarmal dizilimin oluşacağından söz eden tez “konservatif (saklı) replikasyon (ikileşme)” olarak adından söz ettirmektedir. Hakeza
orijinal ata zincirin kopyalanması esnasında nükseden kırılmalarla iki yeni
çift sarmal dizilim içerisinde dağılan parçalar halinde eski veya yenisinden yeni
bir DNA halkasının oluşacağından söz eden tez ise “dispersif (parçalı) replikasyon (ikileşme)” olarak adından söz ettirir. Tabii bu tür olası
ihtimali tezler ileri sürmek iyi hoşta yine de önümüzde tıpkı üç bilinmeyenli denklem
misali en karmaşık ve en zayıf tezler gibi durmakta. Her neyse genel kabul tezleri baz alsak bile
tekne turumuza devam ettiğimizde aslında DNA replikasyonu denen hadise bize bir
noktada şunu gösteriyor ki; DNA sarmalının iki yakasının nasıl açılıp nasıl
kopyalandığı tam aydınlatılmış bir husus gibi gözükmüyor. Belli ki bu mesele
daha çok su götürecek gibi gözüken bir araştırma konusu olarak önümüzde
durmakta. Araştırma konusu olduğu
şundan besbellidir ki bir bakıyorsun A. Kornberg ve arkadaşları DNA’nın sentezlemesinde
rol oynayan enzim ve enzim benzeri maddelerin meydana çıkabileceğini ümit
ederek, söz konusu maddelere ilaveten üç fosfatlı nükleotit trifosfat
bileşiğini de aynı deney tüp içerisine koyaraktan bu işe girişmişler de. Derken
bu tür girişimler bir noktada meyve verip her nükleotit biriminin canlı
hücrelerdeki nükleotit biriminin pentoz, bir nükleosit oluşturmak için 1
numaralı karbon vasıtasıyla azotlu bağlanırken pentozun da 5 numaralı karbon
atomu vasıtasıyla fosforik asite bağlanmaları neticesinde uzayıp sonunda bir
nükleotid kadar boyu kadar DNA molekülleri oluşturulabildiği
gözlemlenebilmiştir. Öyle ki giriştikleri her denekte bilhassa DNA’nın
kendisini eşlemesini katalizleyen enzim olarakta E. Coli (koli basili) canlı hücre kullanılmıştır. Zira bu söz konusu bakterinin her 20 dakikada
bir bölünerek hızla DNA meydana getirdiği gözlemlenmiştir.
Rekombinasonlu Tekne Turu
Bilindiği
üzere canlıların genetik özelliğini tayin eden molekül DNA’dır. Elbette ki DNA
bu özelliklerini yönetici konumda mensub olduğu canlı türüne katarken, bu arada
bir takım işlemleri de devreye koymak zorundadır. Bu yüzden rekombinasyon’u
tanımlarken soyaçekim kanununun bir gereği olarak iki ayrı kanaldan gelen DNA
moleküllerinin birleşerek birbirlerine kattıkları yeni tip kalıtsal bir yapının
adı olarak tarif ederiz. Dahası böylesi bir tanımlamanın muhatabı durumunda
olan anne ve babalardan gelen soyaçekim karakterlerin bir araya gelmesiyle
oluşan yeni genotipin (kalıtsal yapının)
adı manasına gelen bir tanımlamadır bu. Ancak
bu tanımlamadan hareketle bu demek değildir ki DNA rekombinasyon işlemleri oldubittiye getirilip sırf ben yaptım
tarzında cereyan etmektedir. Bilakis tüm bu işlemler bir başlatıcı protein
molekülünün öncülüğünde alev almasıyla birlikte rekombinasyon hadisesi vuku bulmaktadır.
Malum bakteriyofajlar çok özel olarak
bakteriyi tanıyıp enfekte ederekten bakteriyi yiyen manasına gelen virüsler
demek olup asla canlı değillerdir. Ancak
canlılık kazanıp çoğalabilmesi için bir bakteriye ihtiyaç duyarlar ki, işte bu
noktada rekombinasyon hadisesinin devreye girmesi lazım gelir. Nasıl mı? Mesela
rekombinasyon hadisesi için en basitinden örnek verecek olursak, bikere genetik karakter bakımdan biraz
akrabalık yönünden zayıf iki farklı bakteriyofaj suşunun aynı konak bakteriyi
enfekte etmesinde sıkça karşılaştığımız hadise bunun en tipik örneğini teşkil
eder zaten. Nitekim bir virüs ve bir konak hücrenin virüs partiküllerinin
multipl enfeksiyona uğraması neticesinde rekombinasyon vuku bulabiliyor. Keza
birbirine çok yakın iki yakın mikroorganizmanın genetik materyal kodları bir
arada bulunduklarında da rekombinasyon gerçekleşmekte. Hatta mikro seviyedeki
bir canlı türün DNA kodunda yer alan genlerden bir kısmının diğer mikro
seviyede ki canlı türün DNA koduna transferi bile söz konusu olabiliyor. İşte
tüm bu anlatılardan ve hücre içerisinde cereyan eden bir takım mikro düzeyde
canlı türlerinin genetik kod örneklerinden çıkaracağımız ders şudur ki; bakteri
genetiği öyle alelade basite alınabilecek türden bir dünya değildir. Bilakis
böylesi bir genetik dünyanın oluşması için bikere her şeyden önce bir bakteri
hücresinin diğer bir bakteri hücresiyle temasını sağlayacak DNA transformasyon
araçlarından transdüksiyon ve konjugasyon gibi daha birçok genetik aktarımı
yapacak araçların devreye girmesi
gerekir ki rekombinasyon olayı gerçekleşebilsin. Hem kaldı ki biz istesek de
istemesek de hücre içerisinde bu tür genetik rekombinasyon araçları devreye
girip bir program dâhilinde her an, her salise yaşanmakta da zaten. Zira önceden planlanmış program gereği
rekombinasyon sayesinde çokluk içerisinde birliktelik diyebileceğimiz türden
ortaya çeşitlilik doğmuş olur. Ancak bu demek değildir ki ortaya çıkan bu
çeşitlilikle birlikte genlerin orijinal kayıtları dışında yeni bir tür meydana
getirmesi denen bir hadise vuku bulacaktır. Tam aksine aynı neslin, aynı türün
başka bir türe veya başka bir nesle dönüşmeyecek şekilde devamlılığını
sürdürecek türden bir çeşitlik hadisesi vuku bulacaktır. Maalesef gel gör ki bu
gerçeklere rağmen, bir bakıyorsun evrimciler, en basitinden rekombinasyon
hadisesinde bile sanki mal bulmuş mağribi gibi kendilerine pay çıkarıp evrime
delil olarak sunma işgüzarlığında bulunabiliyorlar. Hiç boşa heveslenmesinler, basit bir hadisede olsa onlara asla zırnık bir
pay çıkmaz. Çünkü canlıların yaratılışından bugüne rekombinasyon hadisesiyle ne
orijinalinden farklı bir tür ortaya çıktı, ne de farklı bir canlı yaratık, zaten çıkmaz da.
Her neyse evrimciler hayali deliller
peşinde koşa dursunlar, şu bir gerçek bir yerde alıcı varsa muhakkak verici de
var demektir. Nitekim alıcı ve verici
kavramlar sadece bilim literatüründe kullanılan kavramlar değil, atalarımızın “Veren el, alan elden üstündür”
şeklinde dile getirdikleri atasözüyle de sosyal hayata geçmiş
kavramlardır. Biyolojik hayatta da
mesela iki bakteri arasında fiziksel temas ya da bir aracı olmaksızın
gerçekleşen gen transferi olayında verici konumdaki hücre reseptörleri “donör” olarak kavramlaşırken, alıcı konumdaki hücre reseptörleri
ise “resipient” olarak kavramlaşmış
durumdadır. Madem alıcı ve verici reseptörler kavramlaşmış durumda, o halde
sakın ola ki iki bakteri arasında resipient ve donör ilişkisini “al gülüm ver gülüm” tarzında
sıradan bir iletişim ilişkisi olarak algılamayalım. Tam aksine nizami bir iletişim sisteminin
göstergesi diyebileceğimiz sinyal transdüksiyonunda yer alan bir protein
maharetine dayalı bir iletişim ilişkisi olarak algılamamız gerekir. Çünkü
transdüksiyonla sağlanan iletişim sadece iki bakteri arasında cereyan eden
sıradan bir iletişim ilişkisi değil aynı zamanda çeşitli bağırsak bakterileri,
pseudomonas, bacillus, staphylococcus ve vibrio türü mikro canlıların
dünyasında da görülen sistemsel bir sinyalizasyona dayalı bir iletişim ilişkisidir
bu.
Bu arada hazır sözü alıcı ve verici
ilişkilerden açmışken bu konuyla ilgili biyolojik tanımları ve kavramları maddeler
halinde özetle şöyle sıralamakta fayda vardır elbet. Şöyle
ki;
-Bilindiği üzere bakteriyi enfekte eden
virüs diye bilinen bakteriyofajların litik ya da lizogenik şeklinde hayat
döngüleri olabiliyor, bazılarında ise her ikisi birden olup virionun
çoğalmasının hemen akabinde konak hücrenin parçalanmana ve ölümüne yol açan
durum vuku bulmakta. Nasıl mı? Mesela T4
gibi öldürücü fajlar bunun en tipik örneğini teşkil ederler. Hele
bakteriyofajlar her iki koldan hayat döngüsünü başlatmaya bir görsün hemen
otonom olarak çoğalıp, sonrasında virionun çoğaldığı konak bakteri hücresini
parçalayıp eritmesiyle birlikte sonu ölümle sonuçlanacak bir vukuat hadisesi
bulur ki, böylesi mikro canlı açısından
neticelenen acı sonlanma “virülan bakteriyofaj” hadisesi olarak karşılık
bulur. Bu arada açığa çıkan virionlar, konak hücreye yaşattıkları acı sonlanmanın
akabinde kendilerine yeni bir konak bulmaları gerekir ki yeniden çoğalıp
parçalayıcı ve öldürücü etkisini sürdürebilsin.
-Bir virüs bir şekilde bakteriye dokunup RNA’sını
da içeri enjekte ettiğinde adeta bakterinin rengine bürünüp özdeşleşebiliyor.
Dolayısıyla böylesi transdüksiyon olayında (sinyal
iletiminde) rol oynayan alıcı hücre (bakteri)
lizogen konumda bulunurken, verici hücrenin (virüsün) genleri de kendine yeni
karakteristik genetik kazanım edinmiş konumda bulunur. Bu bir bakıma
bakteriyofaj aracılığıyla birlikte kromozom çoğalması diyebileceğimiz bir renge
bürünmek şeklinde kazanım demektir. İşte
böylesi bakterinin virüs RNA’sına bürünmesi şeklinde ortaya çıkan bu kazanımın
adı “bakteri
lizogenik” döngü olarak anlam kazanır.
Ancak bu tür döngü kazanımda yukarıda ki ilk maddede bahsettiğimiz şekliyle
konak hücrenin parçalanmasına neden olunmaz. İşte bu nedenledir ki böylesi birbirinde
öldürücü şekilde parçalanmaya veya erimeye yol açmaksızın vuku bulan bu ve buna
benzer şekilde lizogenik olabilen fajlar ılımlı fajlar manasına “temperate phage” döngü olarak
tanımlanırlar. Hatta yine bu ve buna benzer gen naklinde viral genom konak
genoma enjekte olduğunda zararsız bir şekilde eşleşip profaj olarak bakteri
kromozomuna sokularaktan fajlanması gibi durumlarda “lizogenik” döngü olarak tanımlanır. Dahası böylesi tanımlamalar eşliğinde
özetle şunu diyebiliriz ki bir başka konuk bakterinin bazı genetik özelliklerini
bakteriyofaj yoluyla elde ettiği bu tür gen kazanımları “faj konversiyonu” veya
“lizojenik konversiyon” olarak anlam kazanmış olur. Tanımlamalardan da anlaşıldığı üzere yeter ki
konak hücre sağlık sıhhati yerinde olsun virüs bir şekilde sessiz sedasız bir
şekilde hayatiyetini sürdürecek demektir. Ta ki konak hücrenin sağlık sıhhat şartları
bozulmaya yüz tutar işte o zaman pusuya yatıp fırsat kollayan endojen fajlar
(profajlar) hemen puslu havadan
istifadeyle tıpkı insanlığın yakın dönemde geçirmiş olduğu pandemi dönemlerini
hatırlatır diyebileceğimiz bir refleksle konak hücre parçalanmasıyla birlikte
ölümüne yol açarda.
-İki
bakteri arasında fiziksel bir birleşme veya bir bakteriyofaj aracılığı
olmaksızın gerçekleşen genetik madde aktarımı genetik bilim dalında “transformasyon” kavramıyla ifade edilir. Dikkat edin kavramın
sözlük anlamından da anlaşıldığı üzere genetik madde aktarımında veren el “donör” olarak addedilirken,
alıcı el ise “resipient” olarak addedilir.
-İki bakteri arasında stoplazmik köprü
vasıtasıyla birinden diğerine genetik madde transfer etme olayı “konjugasyon”
diye tanımlanıp, konjugasyonda rol oynayan verici bakteri hücresi “erkek (F + (fertil)” olarak addedilirken, alıcı
konumda F faktörü taşımayan bakteri hücresi de “dişi (F –
bakteri hücre)” olarak addedilir. Ayrıca erkek bakterilerde bakteri
kromozomundan farklı olarak adına seks faktörü denen F (fertilite=döllenme) faktörü daha vardır ki, tıpkı Koli Basili E.coli bakterisinde olduğu
gibi verici özelliği ile bu faktör sayesinde bakteri kaynaşması vuku bulmakta.
Nitekim erkek ve dişi bakteriler aynı ortamda bulunduklarında erkek bakteriden
dişiye gen aktarılırken F faktörünün devreye girmeli ki bakteri kaynaşması vuku
bulmuş olsun. Zira DNA aktarımında F faktörünün bir hücreden diğerine geçişi
seks pilusların (fimbriumların) aracılığıyla
gerçekleşmektedir.
-Kromozomlardan apayrı madde olarak
değerlendirilen ve içerisinde bulunduğu bakteriye bazı özellikler katma
özelliği el dikkat çeken bir diğer kromozomdan ayrı DNA parçaları faktörüne “plazmid” denip, konak organizmanın
kromozom DNA’sıyla sentezlenip bütünleştiğinde “epizom” olarak anlam
kazanır. Nitekim bunda F- faktörü plazmid oluşumunun tipik bir örneğini teşkil
edip epizomlar olarak otonom çoğalabildikleri gibi kromozoma entegre olarak da çoğalmaktalar.
-Ebeveynlerin kromozomlarında bir takım
değişikliklere paralel annelik ve babalık yönünden geçiş yapan DNA lokus
allellerinin çocukta bir baz ileri ya da geri şeklinde bir takım değişikliklerin
tezahür etmesi genetik bilim dalında “mutasyon” kavramışla karşılık bulur. Nitekim
mutasyonlar genellikle ani değişiklikler olarak
karşımıza çıkıp canlı organizmanın yapısında değişikliğe yol açan mutajenik
etkilerin başında daha çok çevresel ve kimyasal faktörlerin yanı sıra ultraviyole
veya iyonize olmuş ışınlar gibi bir dizi etken unsurlar gelmektedir. İşte bu
nedenledir ki bir dizi etken unsurların etkisiyle oluşan mikroorganizmanın
genetik yapısında dışa yansıyan fenotipik değişiklikler ”modifikasyon” olarak
addedilip anlam kazanır. Bir başka ifadeyle bir mikroorganizma üzerinde
oluşabilecek bir kısım arızi değişikliklerin kahır ekseriyeti yukarıda
sıraladığımız etken unsurların oluşturduğu bir takım kırılmalara bağlı olarak tezahür
etmekte. Her ne kadar sonradan nüksetmiş değişiklikler canlı için zararlı
değişiklikler olarak karşımıza çıksa da şu da bir gerçek çok nadirde olsa
faydalı mutagenik değişikliklerin olabileceği durumlar da söz konusu olabiliyor.
Nasıl mı? Mesela bir bakteri düşünün ki o bakterinin işine yarayacak faydalı türden
mutasyon oluşumu vuku bulabileceği gibi bakteri bünyesinde antimikrobik madde
karşıtı dirençli mutantların teşekkül etmesiyle birlikte antibiyotiğe karşı
daha az hassaslığı da söz konusu durum vuku bulmakta. Hatta mutasyon
hadisesiyle birlikte bir bakıyorsun sırf bakterinin kendine özgü pigment, spor,
kirpik gibi genetik karakteristik özellikleri bir anda pigmentsiz, sporsuz ve
kirpiksiz mutant durumlar ortaya
çıkabiliyor. Hatta ve hatta bir kısım mikroorganizmaların kromozomunda
bulunan lokus allellerinin spontan veya mutagen etkilere eğilim göstermesi de
genler üzerinde ani değişikliklerin ortaya çıkmasına yol açabilmekte. Öyle ki
bu tip değişikliklerde bilhassa hücre çeperinin yapısında mutasyon kaynaklı bir
arızi durum ortaya çıktığında ister istemez bakteri kolonisinin morfolojisinde,
antijenik yapısında veya virulansı üzerinde birtakım değişmelerin görülmesi
kaçınılmaz hal alabiliyor. Örnek mi? Mesela
Diplococcus pneumoniae kapsüllü veya kapsül durumuna göre tiplere ayrılıp bunların
kapsül oluşturma yeteneğini kaybetmeyen türlerinin mutant suşları deney
hayvanları üzerinde hastalığa neden olan patojenik virülans bir durum oluştururken,
kapsül oluşturma yeteneğini kaybeden R yabanıl ve Vestigial mutant soylarının ise
tam aksine avirulantlık durumu oluşturur.
Escherichia colinin bazı
bakteriofajları ve mikro DNA virüslerin (Parvovirüsü)
DNA’sı tek zincirlidir. Orta büyüklükte virüsler (Reoviruslar) ve bazı bitki virüslerin genetik maddesi ise çift
sarmallı parçalı yapıda bir RNA’dır. Fakat bakterilerde belirleyici özellikte genetik
karakter DNA olup, haploittirler, yani n kromozomludur. Aynı zamanda
bakterilerde konstitutif enzim diye tanımlan enzimler adına uygun davranıp bir
şeyler oluşturmak üzere konuşlanmışlardır. Nitekim glikozun kullanılması ile
ilgili enzimler de böyledir.
-Ortamda sadece indükleyicilerin
varlığında (substrat) sentezlenen
enzimlere “indüklenebilen enzimler” diye tarif edilir.
-Kolay ve çabuk kullanılabilen
maddelerin ortamda bulunmasıyla birlikte bakterilerin metabolizmasına yönelik
gerekli enzim sentezinin önüne geçilmesi olayı “katabolit represyon” kavramıyla
ifade edilir. Keza yine birtakım biyokimyasal olaylar sonucu
hücre içerisinde yeterli derecede ürün sentezi için gerekli enzim yapımının
baskılanması işlemi de “son ürün
baskısı” kavramıyla izah edilir.
Zira bakterilerde enzim sentezi ile ilgili genlerin fonksiyon görmesi bir
regülâsyona tabiidir. Fakat bu regülâsyon ancak bir takım genlerin kontrolü
altında işlem görebiliyor. Nitekim bakteri ya da virüs genomunda herhangi bir
biyolojik faaliyet için repressör (baskılayıcı) proteinleri bağlayan hemen yanı
başındaki genin transkripsiyonunu kontrol eden, yetmedi DNA üzerinde ard arda
dizilen genlerin önü sıra koşan enzimlerin fonksiyon görüp görmeyeceğini
kontrol eden “operatör gen” bulunmaktadır. İşte bu tanımdan da anlaşılan
o dur ki; DNA direktiflerinin mRNA
vasıtasıyla ilgili yerlere ulaştırılması operatör genin öncülüğünde start
almaktadır. Dolayısıyla genetik bilim dalında tek bir promotörün himayesi
altında bir gen kümesi içeren ve operatör gen kontrolündeki enzim sentezi ile alakalı
genlerden oluşan küme görünümü birime “operon” adı verilmektedir. Operon
genin dışında veya DNA molekülünün bir başka kısmında ise düzenleyici (regülatör) gen bulunur ki, bu tip
genlere regülatör gen denir. Hatta bunlar operon genin fonksiyon
kazanmasında bile düzenleyici rol üstlenirler. Dahası birtakım enzimlerin
sentezi regülâsyona tabii veya endeksli olduğu gibi bizatihi DNA ve RNA’da
regülâsyona tabiidir. Anlaşılan protein sentezi için lüzumlu olan genetik
şifreyi veya yazılımı DNA’dan ribozomlara götürüp, bu iş için özel protein
enzim yapımını sağlayan RNA moleküllerinin oynadığı rol çok önem arz
etmektedir. Bu arada protein sentezi esnasında birden fazla ribozomun mRNA
üzerinde bağlanmasının akabinde oluşan yapı “polizom”
kavramıyla ifade edilir.
·
-DNA
molekülü bir eksen etrafında minare merdiveni şeklinde heliks teşkil eden 2
spiral halkadan meydana gelir. Dolayısıyla minare görünümlü merdivenimsi spiral
halkayı teşkil eden nükleik asitlere “nükleotit” denmektedir. Malum nükleotidin
yapı elamanlarını ise fosforik asit, deoksiriboz ve dörtlü azot baz içeren; “adenin,
guanin, timin ve sitozin “oluşturmaktadır. Derken DNA çift sarmal halka yapı
içerisinde konumlanmış yapı elamanlarının spiral merdivenimsi basamaklarının
bir halkasını (ipliğini) “pürin molekülleri” (adenin ve guanin bazları) oluştururken,
diğer halkasını ise “pirimidin molekülleri” (sitozin ve timin bazları) oluşturmaktadır. Bu arada
unutmayalım ki bir takım oluşumlar da mesela bakteri DNA moleküllerinde adenin
yerine 6-amino pürin yer alırken, bazı bakteriyofaj oluşumlarında sitozin
yerine 5-hidroksi metil stozin yer alır.
·
-Azot,
mikroorganizmaların protein yapısında bulunabildiği gibi özellikle nükleik
asitler, pürin ve pirimidinlerin yanı sıra çeşitli enzimlerin dünyasında da önemli
konumda bulunurlar. Önemi şundan besbellidir ki bir takım bakteriler bilhassa bitki
köklerinde nodüller halinde azot fiksasyonu görevi ifa etmek için vardır. İyi ki de varlar, genellikle baklagillerin
köklerinde yaşayan havadaki azotu toprak altında tutan ismiyle müsemma azot
bakterileri sayesinde azotlu bileşiklere dönüşümü vuku bulabiliyor. Ki; bu tip
bakteriler yonca, bezelye ve fasulye gibi baklagillerin köklerinde her daim
hazır aktif halde bu iş için konuşlanmışlardır. Hem pasif halde konumlanmış
olsalar ne mümkün ki havadaki azot toprak içerisine alınaraktan azot bileşik
oluşturulabilsin, ya da ne mümkün ki
toprağa bağlanmış eriyik azottan mahrum kalan herhangi bitkinin doğup büyümesi
gerçekleşebilsin. Hele bilhassa nadasa bırakılmayan tarlaların besleyici
özelliğini kaybetmesi azotsuzluğa delalet sayılıp, işte bu yüzdendir ki
çiftçiler belirli aralıklarla kendi belirledikleri mevsimsel dönemlerde tarlayı
değişik ürünlerle tohumlarını ekmeyi yeğlerler. Neyse ki artık teknolojik
gelişmeler eşliğinde atmosferden suni bileşik azot elde etme yolları
keşfedilmesiyle birlikte problem gibi görünen bu mesele aşılabilmiştir. Bu
arada açlık korkusu da bu uygulama sayesinde tarihe karışmış oldu.
·
İşte yukarıda maddeler halinde
sırladığımız tanımlamalar eşliğinde hücre içerisinde yaptığımız tekne turunda
görüldüğü üzere sırf olumlu manzaralarla karşılaşmış olmuyoruz, hiç kuşkusuz
istenmeyen kazaların yol açtığı bir takım olumsuz manzaralarla da karşılaşmaktayız.
Ama bu demek değildir ki bu olumsuz
karşılaştığımız manzaralar süreklilik arz edecek ya da büsbütün bir başka türden
bir manzaraya dönüşecek. Tam aksine her şey aslına dönmektedir.
·
Vesselam.