KROMOZOM DÜNYASI

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.
https://www.enpolitik.com/yazar/selim-gurbuzer/hucre-icinde-tekne-turu-5901-kose-yazisi