MOLEKÜLER BİYOLOJİK ÂLEM
MOLEKÜLER BİYOLOJİK ÂLEM
ALPEREN GÜRBÜZER
Moleküler biyoloji canlılık olaylarını moleküler seviyede inceleyen bir bilim dalı olup, gördüğü büyük ilginin ardında yatan ana neden hayat nedir sorusuna verilecek cevabın yolunu göstermesidir. Nitekim moleküler biyoloji canlı maddeyi cansız maddeden ayırıcı özellikleri ortaya koyup moleküler seviyede incelemektedir. Mesela yediğimiz gıdalar cansız, ama içimize aldığımızda canlılık kazanıyor. Yani insan patates yemekle patates olmuyor, bilakis patatesin enerjiye dönüşmesiyle birlikte organlarını işletebilen eşrefi mahlûkat özelliğinde insan oluyor. Demek ki canlılık kazanan organizma cansız atomlardan oluşmasına rağmen cansız atoma dönüşmüyor, tam aksine atom canlı hücre içerisinde dirlik buluyor. Anlaşılan bir sistem içerisinde şayet enerji dönüşümü gerçekleşiyorsa orada canlılık var demektir.
İnsan başlangıçta balçıktan yaratılıp ete kemiğe bürünmekle aslında cansız bir madde sayılır, ama şuur öyle değildir. Ne zaman ki balçıktan yaratılan insana ruh üflendi, işte o an insan özüyle buluşup kendini bilen varlık oldu. İlimde zaten kendini bilmektir. Dolayısıyla şuur maddi kaynaklı olmayıp ruhi kaynaktan beslenmektedir. Dahası şuur sayesinde milyarlarca galaksiden meydana gelen koca kâinat bir insan beynine sığabiliyor. Bu yüzden kâinatla insanı beraber değerlendirmekte fayda var. Her ne kadar geçmişte kâinat durağan olarak algılansa da gelinen nokta itibarı ile dinamik olduğu anlaşılmaktadır. Böylece insan kâinat ilişkisi daha da bir anlam kazanmış oluyor. Ekseriya bu noktada kâinatı büyük âlem olarak tanımlayanlar olduğu gibi bir kısım bilge şahsiyetler insanı büyük âlem olarak ilan etmişlerdir. Sonuçta her ikisi de âlem, o halde bize düşen bu âlemler içerisinde seyri âlem yapabilmektir. Tefekkürden yoksun olanların hali ise malum. Şimdilik onlar için; insanı basite indirgeyip ona madde gözüyle bakan materyalistler utansın demek düşer bize.
Moleküler biyolojinin ilgilendiği diğer bir alan ise pratik hekimlik alanına sağlıyacağı kolaylıklardır. Hatta Sosyoloji biliminin gelecekte kusursuz bir düzeni açıklama adına moleküler biyolojiden büyük ölçüde istifade ettiği artık bir sır değil. O halde moleküler biyolojinin doğmasına neden olan unsurları şöyle sıralayabiliriz:
—20. yüzyılın başından bu yana organik kimyanın geçirdiği değişmeler,
—Laboratuar tekniğinin gösterdiği ilerlemeler,
—Elektron mikroskobunun keşfi ve kullandığı alanların genişlemesi,
—Ölçü aletlerin mükemmelleşmesi,
—Zooloji dalında geniş genetik araştırmaların hız kazanması,
—Özellikle 1940 yılından sonra çok sayıda bilim adamının yetişmesi vs. gibi unsurlardır.
Bilindiği üzere ilk defa 1938–1939’ da Schleiden ve Schwann tarafından canlının temel taşı tek hücre olduğu ilanından sonra köprünün altından çok sular akmıştır. Zira daha yakın geçmişte bu ilana rağmen hücre denildiğinde merkeze konumlanmış bir çekirdek, dışı zarla kaplı sıradan bir su molekülü gözüyle bakılıyordu. Neyse ki elektron mikroskobunun keşfiyle birlikte gerektiğinde bir sinek kanadının sıradan bir şeffaf tabaka olmayıp içerisinde hava borucukların bulunduğu bir uçuş kanadı, gerektiğinde koca bir ağaca ait programın gizlendiği çekirdeğin varlığı, gerektiğinde ise DNA’nın içerisinde 50 ton ağırlığında bir balinanın kodlandığını fark ediverdik.
Bu arada moleküler biyolojinin kurulduğu tarihçe 1943 olarak kabul edilmektedir. Nitekim bu tarihlerde Avery- Mc Leod- Mc Carty isminde üç bilim adamı Pneumoccuslardaki transformasyon olayının DNA tarafından gerçekleştirildiğini ortaya koymaları sonucunda genetik alanında bir dönüm noktası olmuştur. Fakat bu buluş 1944 yılında yayınlanan bilimsel yayınlarda gereken yankı bulamayınca pek itibar görmemiştir. Ne zaman ki Beadle her bir genin bir enzim yapımı ile ilgili olduğuna dair “gen-enzim hipotezi” çalışmalarıyla dikkat çekmeyi başardı, işte o zaman DNA konusu gündem de yerini tekrardan alabilmiştir. Bundan sonraki aşamalarda ise Mendel’in klasik genetik kanunları gündeme damgasını vuracaktır. Bu model sayesinde her hücrenin, hatta her organizmanın kendi kromozom kodları tarafından oluştuğu ve bu kodların nizami bir kuvvetin kontrolünde hareket ederek geliştiği anlaşılmıştır. Hatta zaman içerisinde bu çalışmalar meyve vermeye başlamasıyla birlikte otozomal ve gonozomal kromozomların lokus allelleriyle ilgili genlerin sayısı merak konusu olmuştur. Gerçi bu sayı belli olmamakla beraber teorik olarak 4 DNA bazının 423 kod dağılış eğrisi hesaplanabilmiştir. Bu hesaptan hareketle hem moleküler genetik bilimi neşvü nema bulmuş, hem de kalıtsal özelliklerin tRNA’lar vasıtasıyla hücrelere dölden döle geçtiği belirlenmiştir. Aslında moleküler biyolojinin çok fazla ilgi görmesi veya ansızın patlaması 1958 yılına rastlar. Bu tarihte Meselson, Stahl ve Kornberg’in yanı sıra 1953 yılında Watson ve Crick tarafından ortaya atılan DNA’nın yapısını oluşturan çift sarmal şeklindeki helezonik zincirin fermuar gibi açılmasının deneysel olarak ispatlanıp takdim edilmesi bu alana büyük bir ilgi uyandırmıştır. Derken ardından DNA’nın kendi kendini kopyalayarak yeni yapıtaşları meydana getirmek için çoğaldığı gerçeği ile yüzleşme şansı elde edilmiştir. İşte bu komplamenter kopyalar sayesinde DNA zincirinin bir şeridinde herhangi meydana gelebilecek arıza durumunda diğer şerit tarafından derhal düzeltilerek eksikliğin giderilebildiği gözlemlenmiştir. Böylece bu olay evrimcilerin iddialarını yalanlarcasına kromozomlarda oluşabilecek mutasyonlara karşı yedek önlemlerin alınabileceği gözler önüne sermiştir. Nitekim 1960’larda Werner Aber virüslerin zararlarından korunmak adına virüsün DNA’sını yok eden bir enzimin salgılandığını tespit etmiştir. Keza Hamilton Smith ise hemophilus influenzae bakterisinin virüs DNA’sının gen boğumlarını yerle bir ettiğini deneylerle ispatlamayı başarmıştır. Böylece gerek Hamilton Smith, gerekse Nathans Smithin keşfettiği enzimler sayesinde kanser virüsü olan SV 4’ı onbir genetik faktöre ayrılması gerçekleştirilmiştir. Dahası Pierre Charbon ve arkadaşlarınca koli basilinin bir geni değiştirilerek, beyne somastostatin hormonu ürettirebilmişlerdir. Demek ki bilim ilerledikçe DNA’ya gen eklemek ya da zararlı bir geni eleyip yerine faydalı genlerin ilavesi mümkün örneklere şahit olabiliyoruz. Bu arada Wilkins (1962), Lederberg (1958) ve Tatum (1958) gibi araştırıcılarında önemli buluşlarını unutmamak gerekir.
Yukarıda bahsi geçen tüm bu çalışmalar eşliğinde DNA’nın fonksiyonel gen diziliminin dört harfli alfabe olarak zikredilen adenin, guanin, sitozin ve timin (RNA’da timin yerine urasil vardır) bazları üzerine kurulu gerçeği ile karşılaşırız. İşte bu bazların dil kodu açıldığında halı hazırda var olan insan topluluğunun 3500 misli diyebileceğimiz koca bir çınar ağacının özeti olduğunu idrak ediyoruz. Hatta bu ağacın gövdesinde dezoksiriboz fosfat polimeri olduğunu anlıyoruz. Düşünebiliyor musunuz dört kodon gizli bir el tarafından emir almışçasına bu emrin gereği olarak mRNA aracılığı vasıtasıyla protein sentezi için seferber olmuş durumdalar. Onlar seferber ola dursunlar bugüne kadar ancak yaklaşık 150 bin gen dizilimi keşfedilebilmiştir. Hatta DNA çift sarmal helezonik zincirin üzerinde daha henüz ulaşılamayan 10.000 genin varlığı söz konusudur. İnanırsınız ya da inanmazsınız, ama şurası muhakkak kayıtlarına erişemediğiz bu mikro âlemde kader yazımızda gizli. Dahası DNA’nın bütününe ulaşmak gücümüzün dışında bir güç olup, DNA toplamda 3 milyar harften oluşan bir bilgi bankasıdır. Yani o veri bankasının belleğindeki kodların yazılım şekline dönüşmesiyle birlikte 1000 ciltlik bir ansiklopediye denk düşen toplam 1 milyon sayfadan ibaret dev bir külliyatla karşı karşıya kalırız. Zira bu dev ansiklopedinin kopyalanması kısa bir süre içerisinde gerçekleşip kayıt altına alınabiliyor. Üstelik dünyanın en gelişmiş fotokopi ve kayıt sistemleri, gözle göremeyeceğimiz hücre âlemi içerisinde DNA’nın tek başına kusursuz bir şekilde yaptığı kopyalama işlemleri yanında cılız kalmaktadır. Bu arada DNA neden kopyalama ihtiyacı duyar diye merak etmiş olabilirsiniz. Madem hücreler bölünerek çoğalıp vakti geldiğinde kendilerine tayin edilen ömür süreçleri içerisinde ölüyorlar, o halde hücre çekirdeğinde bulunan DNA’nın karakterlerin bir sonraki kuşağa aktarılması adına yeni doğacak olana ait hücrenin bir kopyasını alması gayet tabiidir.
Hücre içindeki yapılar
Çok hücreli canlılar özellikle bünyesinde bulunan birbirinden farklı hücrelerin varlığıyla dikkat çekmektedir. Zira karaciğer, deri, kemik ve göz (özellikle ileri derecede ki farklılaşmış retina) bunun tipik misalidirler. Belli ki bu farklılık protein sentezinin karışık olmasından kaynaklanmaktadır.
Canlının gelişmesi sırasında ortaya çıkan farklılaşma oksijen taşınması (alyuvarlar), uyartıların iletilmesi(sinir hücreleri), salgı meydana getirme (salgı hücreleri) ve boşaltım (böbrek hücreleri) işlemi gibi bir dizi faaliyetler bazı hücrelerin belirli fonksiyonlar için özelleşmelerine yol açıp, aynı zamanda organizmanın bütününe yayılan bir iş bölümü olarak tezahür etmektedir.
Hücre içindeki yapıların birbirinden ayrılması
Biyokimyacılar yıllardan beri hücre içindeki yapıları tek tek ayırıp analiz etmek için bir takım dokuları tuz çözeltisi içerisinde suspansiyonunu sağladıktan sonra santrifüjle hücre yapılarını birbirinden ayırmaya çalışmışlar, ama ilk başta ümit ettiklerini elde edememişlerdi. Çünkü birçok hücre tuz çözeltisine konulunca patlıyordu. Neyse ki 1950 yıllarında tuz yerine şeker kamışı çözeltisi kullanılmasıyla birlikte hem patlama önlenmiş ve hem de hücre yapılarını birbirinden ayıran bir dizi metotlar geliştirilmiştir. Nitekim farenin karaciğeri şeker kamışı çözeltisine konulduktan sonra soğuk bir odada karıştırıcı (mixer) içerisinde vortekslenip parçalanması sonucunda karaciğer hücrelerinin serbest hale geçmesi sağlanmıştır. Derken meydana gelen suspansiyon küçük santrifüj tüpünde 700 rpm de 10 dakika düşük hızla döndürüldüğünde tüpün dip kısmında hücre çekirdeklerinden meydana gelen bir çöküntü elde edilmiştir. Hatta dip kısmında parçalanmış hücrelerde bulunmaktadır. Üst kısımda teşekkül eden sıvıda ise daha küçük yapıda hücre yapıları vardır. Şayet bu sıvı alınıp yerçekiminin 5000 katı kuvvetle santrifüj edilirse dip kısımda mitokondri hücrelerinden meydana gelmiş bir çöküntü elde edilecektir. Mitokondrileri de ayırdıktan sonra geriye kalan sıvı ultrasantrifüjle yerçekimi gücünün 10.000 katı uygulama kuvvetle döndüğünde bu sefer tüpün dibinde Endoplazmik retikulum ve ribozom ihtiva eden bir çöküntü oluşacaktır. İşte oluşan bu süspansiyon deterjanla yıkandığında endoplazmik retikulum parçaları eriyerek geriye sadece ribozomlar kalacaktır. Bu arada ribozom da ayrıştırıldıktan sonra arta kalan sıvı ne kadar uzun süre döndürülürse döndürülsün tüpün dibinde çöküntü meydana gelmediği görülecektir. Dahası bu uygulama sayesinde protein ve nükleik asit moleküllerinin sıvıdan ayrılması gerçekleşmiş oluyor. Sonuç itibarı ile ayrılan hücrelerin en küçük alt biriminin ribozomlar olduğu belirlenmiştir.
Hücrenin alt yapıları ve biyolojik fonksiyonları
Hayatın temeli başlangıçta bir tek hücreden meydana gelmiş olsa da sonuçta gelinen nokta itibariyle canlı organizmalar çeşitli hücrelerden ve hücreler arasını dolduran organik ve anorganik maddelerden kurulmuştur. Organik ve inorganik maddeleri çoğu kez dışardan besin maddeleri yoluyla takviye ederiz. Nitekim besin maddeleri organizma içerisinde yüklendikleri görev bakımdan üç kategoride değerlendirilirler:
—Plastik besinler,
— Enerjik besinler,
—Katalizör besinler.
Plastik besinler su, protein, yağ, mineral ve karbonhidratlardan meydana gelmiş olup daha çok hücrelerin yenilenmesi veya birtakım kayıpların giderilmesinde önemli rol oynarlar. Enerjik besin maddeleri malum olduğu üzere karbonhidrat, yağ ve proteinler içerip, bunlar daha çok vücudumuzun fiziksel fonksiyonlarına katkıda bulundukları gibi ısı ve enerji temininde güç kaynağı sağlarlar. Katalizör besinler ise plastik ve enerjik besinlerin üstlendiği misyonun dışında minimum seviyelerde fizyolojik eylemlerin yanı sıra birtakım kimyasal reaksiyonları başlatma veya hızlandırma görevi ifa ederler. Özellikle mineraller, vitaminler ve bazı kimyevi maddeler bu kapsamda değerlendirilir.
Hücre zarı (Plazmalemma)
Bitki ve hayvan hücrelerinde stoplazmanın en dış kısmı 60–120 angström kalınlığında zar ile örtülüdür. Söz konusu zar yapısı protein, yağ ve az miktarda ise (özellikle memelilerde) karbonhidrat moleküllerinden oluşmaktadır.
Hücre zarının yapısı hakkında ilk bilimsel fikir Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu fikre göre; hücre zarı ortada 60 Â (angström) ebadında iki tabaka sıralı lipit moleküllerinden yapılmış olup, dışta ise 30 angström kalınlığında birer protein molekül tabakası bulunmaktadır. Dolayısıyla buna zar birim adı verilir. Bu sistem aynı zamanda Sandviç modeli olarak ta adlandırılır. İnsan için deri ne kadar mühimse hücre içinde zar bir o kadar önem arz etmektedir. Daha sonraki çalışmalarda ise Singer ve Leonard zarın bir lipit denizinde yüzen protein ve glikoproteinlerden yapılmış almaçların dışarıya açılan kısımlarının mozaik zar modeline göre oluştuğunu tespit etmişlerdir.
Hücre zarının yapısında lipitler iç içe iki tabakalı olup çoğunlukla fosfolipit şeklindedirler. Bu iki tabakadan biri fosfolipitlerin lipofil yağ asitlerini içeren apolar (erimeyen kısmı) kutbunu, diğeri ise fosfolipitlerin lipofiliyle karşı karşıya gelen polar(suda eriyen kısmı) denilen ışınsal hidrofil kutbunu oluştururlar. Hidrofil kutuplar her daim dışa dönük yapıda olup, bu şekliyle hücre zarı protein ataçlar taşıyan lipit denizi görünümündedir.
Hayvansal hücrelerin dış yüzeyi nörominik asidin iyonize olmuş karboksil grubun varlığından dolayı negatif (-) yüklüdürler. Dolayısıyla canlı olan her hücre zarı bir taraftan birbiriyle zıt pozitif (+) ve negatif (–) elektrik yüklü iyonları ayırt ederken, diğer taraftan birbiriyle zıt olmayan aynı iyonlu elektrik yükleri de seçebilecek kabiliyettedir. Şayet bu seçicilik olmasaydı aynı yük içeren iyonlar zardan geçerek hücreyi felakete sürükleyeceklerdi. Demek ki hücrenin etrafı daha nice sırlarına ermediğimiz statik elektrik alanın çekim etkisinde cereyan etmektedir. İşte bu denge sayesinde hücre zarı üzerindeki porlardan (delikçikler) giriş ve çıkışlar kontrole tabi tutulabiliyor.
Bu arada zar proteinleri bulundukları yere göre Ekstrinsik ve İntrinsik olmak üzere iki gruba ayrılıp, lipit tabakasının her iki yüzeyinde bulunan bu elemanlara intrinsik proteinler denmektedir.
Memelilerin hücre zarında karbonhidratlar glikoprotein ya da glikolipit şeklinde sahne alıp zar yüzeyi türlere göre farklılık gösterebiliyor. Zira karbonhidratlar özellikle alyuvar zarlarında mevcut olup kesinlikle doku hücre zarlarında yer almazlar. Dolayısıyla alyuvar zarındaki karbonhidratların bozulması hem kansere, hem de aşınma durumunda yaşlanmaya yol açmaktadır. Ayrıca çok hücreli canlılarda hücrelerin birbirine temasıyla birlikte bazı bilgilerin birbirine aktarılması söz konusu olup hücre bölünmesinin durdurulması anlamına gelen kontakt inhibisyonun yanı sıra bir takım morfogenetik hücre hareketlerinin nüksetmesine neden olmaktadır.
Elektron mikroskobu, radyoaktif karbon ve hidrojen aracılığı ile yapılan çalışmalar sonucunda hücre zarının golgi aygıtının bir ürünü olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca golgi aygıtından kesecikler şeklinde üretilen zar akımı sayesinde zar yapımı sağlandığı ortaya çıkmıştır.
Bu arada hücre ile kan arasındaki alışverişler büyük oranda difüzyonla mümkün olmaktadır. Özellikle kılcal damarların duvarında ki endotelial hücreleri tarafından yağ eriyikleri ve alkolde eriyen maddeler alınırken, suda eriyebilen maddeler ise gözenekler vasıtasıyla diffuse olmaktadır.
Mikrovillus
Mikrovillus hücre zarı üzerinde çıkıntılar olarak dikkat çekmekte olup, emme görevi yapmaktadır. Mesela barsak epitelyumu bunun tipik bir örneğini teşkil eder. Bilindiği üzere ilkel canlılarda sinir sistemi yoktur, ama özellikle tek hücreli canlıların ekseriyetinde kendisini çevreleyen zar bir şekilde dış dünya ile irtibat kurabiliyor. Bu yüzden bu tür ilkel canlılar belirli şekli ve mekânı olmayan canlılar olarak değerlendirilir. Bir zamanlar tek hücreli amipin sergilediği birtakım hareketlerin rasgele olduğu tahmin ediliyordu. Oysa amipin yalancı ayak dedikleri kolları öylesine planlanmış ki; hızla giden avına dokunmaksızın çepeçevre sarabiliyor. Hatta tek hücreli canlıların bazı tiplerinde, tıpkı amip gibi hatırı sayılabilecek nitelikte ipliksi uzantı ve yalancı ayakların varlığı tespit edilmiş olup, bu çıkıntılar sayesinde hem hareket manevrası kazandıkları, hem de besinlerini temin ettikleri gözlemlenmiştir. Keza spermler, kamçılı hayvanlar, terliksi ve yüksek yapılı canlıların çeperleri de bu kabilden ipliksi çıkıntılara sahiptirler. Belli ki kamçılı hayvanlar kamçısını dalgalandırarak bu işi gerçekleştirirken, terliksi hayvanlar tüylerini titreştirerek yol almakta, flamanlar ise çizgili kaslarda mevcut olan kayma mekanizmasına göre hareket sergilemektedir. Peki ya bitkiler? Elbette ki bitkilerinde kendine özgü hareketi söz konusudur. Mesela Mimosa Pudica bitkisinin bileşik yapraklarına dokunulunca derhal katlanıp büzülüverirler. Keza Venüs bitkisi de etrafında uçuşan sineği kapana kıstıracak tarzda hareket etmektedir. Bu arada biraz daha gelişmiş canlıların basit bir sinir sistemine sahip olduklarını gözlemliyoruz. Zira bunun en tipik misalini merdivenimsi görünümlü sinir yapısıyla dikkat çeken planaria sınıfı canlılar ve solucanlarda görüyoruz. Üstelik solucanın her boğumu bağımsız çalışabilme kabiliyetine sahip olup, ortadan ikiye ayrıldığında, ayrılan parçalardan yeniden solucan meydana gelebiliyor.
Pinosototik veziküller
Bilindiği üzere osmoz olayı yarıgeçirken bir zardan yoğunluğu fazla olan moleküllerin yoğunluğu az olana doğru geçiş demektir. Dolayısıyla daha küçük moleküllerin birçoğu hücre içine ozmozla girebildikleri gibi bir kısmı ise Na ve K iyonlarında olduğu gibi pinositoz yoluyla geçmekteler.
Pinositoz olayı her hücrede cereyan edebiliyor. Bu yüzden fagositoz ve pinositozun birlikte gerçekleştirdiği her olaya endositoz denmektedir. Nitekim hücre zarında geçemeyen moleküller endositoz yoluyla kesecikler şeklinde hücre içine alınırlar. Böylece içeriye giren kesecikler lizozomlar tarafından derhal kuşatılıp sindirilirde. Sindirilemeyen artık maddeler ise golgi ile kaynaşıp etrafında oluşan kesecikler hücre zarına kadar gelip iç yüzeye yapışırlar. Derken içerde biriken maddeler eksositoz metoduyla dışarı atılıp sonunda kaybolurlar. Görüyorsunuz hücre zarı kendi gücünü aşan birtakım reformlar gerçekleştirmektedir.
Siller(Cilia- cellularia)
Hücre zarı içerisinden geçmesi gereken maddeler ya pasif iletim metoduyla ya da filtrasyon ve osmoz gibi fiziksel kuvvetlerle gerçekleşmektedir. Sitoplâzmaya alınamayacak durum ihtiva eden maddeler ise terliksi havyanda olduğu gibi aktif iletim yoluyla yutularak alınırlar. Dolayısıyla bazı hücrelerin yüzeyinde hareketli sil ve kamçı uzantılarına kinetosilia, hareketsiz olanlara da stereosilia adı verilir. Stereosiller, kinetosillerden daha uzun olup, ancak bunlarda kinetozom denilen dip taneciği bulunmaz. Fakat flagellum (kamçı) bir hücrede birden fazla bulunabiliyor. Zira flagellum blefaroblast denen dip taneciğinden çıkarlar. Şayet sillerin knetozomları blefaroblastlarla ilişkisi kesilirse bu seferde hareket yetenekleri devreye girecektir. Nitekim ölen bir insanın burun mukozasında ve böbrek kanallarındaki sillerin ölümden 2–3 gün sonra dahi hareket ettikleri tespit edilmiştir. Dolayısıyla tüm siller (kılcal organlar-cilia) ve kamçılar hemen hemen aynı yapıya sahiptirler. Hatta bunların enine kesit alındığında 11 adet mikrotubulustan meydana geldiği görülür. Bunlardan ikisi merkezde olup diplomikrotubulus centralis adını alırlar. Çevrede ise ikili mikrotubuluslar halinde 9 tane diplo mikrotubulus perifer yer alır. Hâsılı kelam hücre zarlarındaki bu seçiciliğe ait tüm yetenekler bizi tefekküre davet eder niteliktedir.
Desmozom
Desmozom aynı görevi yapan hücrelerin ortak hareket etmelerini ve birbirlerine yapışmalarını sağlayan stoplazmik uzantılardır. Desmozomlar simetrik halde bulunup iyon geçişinin en fazla olduğu kısımları teşkil ederler. Bunlardan küçük olanlara düğme desmozom, hücrenin etrafını çepeçevre saranlara ise kemer desmozomlar denir. Mesela mekanik etkilere karşı koyacak kısımlarda düğme desmozomlar daha fazla bulunmaktadır.
Sitoplâzma
Hücre zarı ile nükleus arasında kalan hyaloplazma denilen saydam gövde kısma sitoplâzma denir. Hücre üzerinde toplam proteinin % 25’i sitoplâzmada yer alır. Bu proteinlerin çoğu strüktürel proteinler (yapısal protein) adını alıp, fibril şeklindedirler. Bu şekildeki protein molekülleri ya sünger ya da ağ manzarası görünümündedir. Ayrıca sitoplâzmada tRNA ve birçok enzimde yer alır. Örneğin protein sentezi için amino asitleri aktive eden enzimler ile ATP reaksiyonu için gerekli enzimler bunun tipik misalini teşkil ederler.
Sitoplâzma içerisinde sırasıyla şu alt minik yapılar da yer alır:
—Endoplazmik Retikulum,
—Ribozom,
—Golgi aygıtı,
—Lizozom,
—Mitokondri,
—Sentriyol,
—Mikrotubuluslar.
Endoplazmik Retikulum
Endoplazmik Retikulum canlı hücrede bir ağ ve borular sistemi şeklinde göze çarpıp yer yer palade granula adı verilen yumaklar oluştururlar. Bu arada Endoplazmik Retikulum parçalanabilirde. İşte bu yüzden parçalanmış halde hücre sathına dağılan elemanlara mikrozom denmektedir. Ayrıca Endoplazmik Retikulumu oluşturan kanalların zar duvarında ribozomlar da mevcuttur. Şayet üzerlerinde ribozom yoksa agranüler endoplazmik retikulum adı verilir. Hücre içi ulaşım şebekesi denilen Endoplazmik Retikulumun bir yandan hücre zarıyla diğer taraftan da nükleus zarıyla bağlantılı olduğu tespit edilmiştir. Nitekim çeşitli maddelerin hücreye alınması, dolaştırılması, dışarı atılması zaten bu sayede mümkündür. Zira RNA’nın ve nükleoproteinlerin nükleustan sitoplâzmaya geçişi Endoplazmik Retikulum yoluyla gerçekleşip, genellikle bu olay nükleus zarının devamlı irtibat halinde bulunduğu yerlerde aktif bir şekilde cereyan etmektedir.
dedekorkut1
16 Ekim, 2011 - 19:27
Kalıcı bağlantı
MOLEKÜLER BİYOLOJİK ÂLEM-2
MOLEKÜLER BİYOLOJİK ÂLEM-2
ALPEREN GÜRBÜZER
Ribozomlar
Ribozomlar virüsler dışında tüm canlı organizmaların hücre yapısında yer alıp, hem çekirdek içerisinde hem de stoplazma sathında aynı büyüklükte ribozomların varlığı tespit edilmiştir. Bu arada ribozomların çekirdek içerisinde meydana geldiği ve daha sonra stoplazmaya geçtiği varsayılmaktadır. Mesela Endoplazmik Retikulum’un zar üzerine yapışık olarak bulunanları protein sentezi fabrikaları olarak iş görüp, bu durumda granüler endoplazmik retikulum adını alır. Ayrıca ribozomların yapısında % 50 oranında polipeptit ve çekirdekçik tarafından yapılan özel bir nükleik asit konumunda rRNA vardır. Hatta birçoğu mRNA ve Mg iyonlarının katalizörlüğü ile birleşerek poliribozomları (polizom) meydana getirirler. Zaten protein sentezinde birinci derecede aktif rol oynayan poliribozomlardır. Şöyle ki; başlangıçta DNA tarafından bir adet kopya edilen komplamenter genden dakikada bir adet mRNA basımı gerçekleşir. Yani mRNA tıpkı matbaada olduğu gibi kendisinin 240 adet baskısını imal eder. Şöyle ki; ribozomdan geçip 240 dakikalık faaliyetiyle sınırlı tutulan tüm Messenger RNA’lar 241 demeden ilk imal edilen mRNA hayata veda eder ve yerine bir yenisi eklenir. Burada ki 240 mRNA rakamı her halükarda sabit kalıp, ne çoğalır ne de eksilir. İşte denge bu olsa gerektir. Hatta öyle bir denge söz konusu ki imal edilen proteinin son amino asidi bile olsa yerine takılıp kabul makamınca okey almadıkça bu sentez işi bitmiş sayılmaz. Oldu ya genetik kartlardan biri eksik çıktı, bu durumda “aman boş ver, bu kadarcık cadı kazanında da olur” denilip asla geçsin denilmez, aksine tüm faaliyetler durdurulup sil baştan mRNA ayrıştırılarak yeniden protein yapımına başlanır. Aksi takdirde ribozomlar boşa yorulmuş olurlar. Anlaşılan popülist uygulamalara geçit verilmemektedir. Bir başka ifadeyle hücrenin fazla mesaiye ve anarşiye tahammülü yoktur. Belli ki hücre hiyerarşisi mikro nizamı âlem temelleri üzerine oturtulmuş. Zaten varlık nedenleri hücrenin genetik kartına uygun bir şekilde hareket etmektir. Derken bu amaç doğrultusunda enzimler vasıtasıyla bütün peptit bağlarını koparıp aminoasitler halinde protein yapımına dönüştürürler. Kelimenin tam anlamıyla onlar sadece kendilerine yollanan molekülü imal etmek derdindedirler. Ne mutlu derdiyle dertlenenlere, bundan başka daha ne diyebiliriz ki. O halde gelin bizler de müspet manada hem kendimizin hem de başkalarının derdiyle dertlenenlerden olalım.
Golgi aygıtı
Golgi birçok alt birimlerden meydana gelmiş olup, bu alt birimlerinin herbirine diktiyozom denir. Yani diktiyozomların hepsi birden golgi kompleksini oluşturur. Bilindiği üzere golgi aygıtı ilk kez 1898 de İtalyan bilgini Camilio Golgi tarafından bulunduğundan dolayı bu ismi almıştır. Ayrıca golgi aygıtı agranüler endoplazmik rekilumun bir parçası sayılmakla beraber, daha çok tüp şeklinde veya birbirlerine paralel zarlar (sisterna) halinde görülüp, geniş vakuoler sitoplâzma içeren hücre tarzında sahne alırlar.
Golgi aygıtı bir membran fabrikası olarak çalışmakta olup, sitoplâzma içerisinde sentez edilen lipit, hormon, enzim vb. yapıların üzerini bir zarla sarmaktadır. Ribozomlar üzerinde sentez edilen bazı salgı maddeleri ve özellikle enzimler endoplazmik retikulum kanalları boyunca ilerleyip golgiye konuk olurlar. Böylece burada bekletildikten sonra suyu alınıp konsantre edilirler. Hücre için zararlı olan maddeler ise özel kılıflarla paketlenip hücre içerisinde kullanılmak üzere sitoplâzmaya verilirler. Şayet aktarılan paket bir boşaltım maddesi ise hücrenin dışına atılır. İşte böylesine bir alt yapı (dıctyosom) hem salgı yapan bez hücrelerinde var, hem de sinir hücrelerinde mevcuttur.
Son zamanlardaki araştırmalara göre Dıctyosomların;
—Proteinlere sülfat ve şeker eklenmesi,
—Mukopolisakkaritlerin sentezlenmesi,
—Salgı maddelerinin yapımı,
— Bitkilerde selüloz yapımı, karaciğerde lipoprotein sentezini sağladığı ortaya çıkmıştır. İlginçtir diktiyozomlar ilkin önemli bir hücre elemanı olarak dikkati çekmemiş, fakat daha sonra hücre zarına özel bir nitelik kazandıran karbonhidratların yapımında görevli olduğu ispatlanınca önemi ortaya çıkmıştır. Çünkü bazı karbonhidratların protein sentezinde olduğu gibi kalıtsal denetim altında olduğu bilinmektedir.
Lizozom
Lizozomlar golgi aygıtından teşekkül etmişlerdir. Aynı zamanda küçük partiküller olarak hücre sitoplâzması içerisinde kolayca zedelenebilen tek katlı membranla ayrılırlar. Bu membran lipoproteinlerden yapılmış olduğundan protein ve lipit içeren maddeler gayet rahatlıkla lizozomdan geçebiliyorlar.
Şurası muhakkak lizozomların yapısında daha çok enzime rastlanıldığından, bunlara enzim deposu gözüyle bakılmaktadır. Mevcut enzimlerin iki ortak özelliği var olup, birincisi optimal etkilerini asit ortamda gösterir olmaları, ikincisi ise hepsinin hidrolitik etki yapan fermentler olmasıdır. Böylece hidrolitik etki yapma özellikleri sayesinde ortamda bulunan mevcut substratları daha küçük parçalara ayırmış olurlar. Şayet lizozomun membranı delinip içindeki enzim dışarı akıtılırsa hücre için bir tehlike teşkil edip sitoplâzmanın erimesine yol açacaktır. Nitekim doğumdan sonra uterusta, laktasyondan(süt salgılanması) sonra süt bezlerinin küçülmesi gibi durumlar bu durumu teyit eder niteliktedir.
Bu arada dikkat çeken bir husus var ki; belli bir misyon yüklenmiş organın görev bittikten sonra eski konumuna kavuşması için vücut kendi otoliz mekanizmasıyla bir takım hücrelerin hayatını sona erdirebiliyor. Mesela görev yapamaz hale gelen kasların zayıflamasıyla birlikte lizozomlar birer intihar çantası gibi kullanılıp otoliz (kendi kendini sindirme, yok etme) olayı gerçekleşmektedir. Hatta atrofi (kas erimesi) olayı da böyledir. Hakeza yine alçıya alınan bacak veya kollarda oluşan küçülme ve zayıflama hadisesi de bunun tipik misalini teşkil eder..
Lizozom geçirgenliği sabit olmayıp hücrenin o andaki ihtiyaçlarına göre ayarlanmaktadır. Örneğin toksinlerin yok edilmesi, enfeksiyonlara karşı kimyasal direnç kazanma, yabancı maddelerin parçalanması ve eritilmesi gibi önemli fonksiyonlar bu sayede mümkündür. Dahası lizozomlar içerisindeki enzimler sayesinde antikor yapımına neden olabilecek moleküllerde parçalanır. Böylece lizozomlar ölen hücrelere ait açığa çıkan toksinleri yok etmekle kalmayıp kendi kendine zehirlenmelerinin önüne de geçmiş oluyor. Zira ölen hücrelerin içerisinde lizozom enzimlerin etkisini artıran bir asitleşme meydana gelmektedir ki; işte bu yönüyle de lizozomlara cankurtaran veya doku polisi gözüyle bakılmaktadır.
Mitoz bölünme sırasında lizozomların hücre sayıları ya azalır, ya da hücre kenarına itilirler. Hatta lizozom zarının geçirgenliğini artıran karsinojen maddeler verildiğinde mitoz bölünme hızının arttığı gözlemlenmiştir. Dahası kanser meydana getiren mor ötesi ışınlar, hava kirliliği, virüsler vs. birçok faktörün lizozom zarını tahriş ettiği ve buna bağlı olarak lizozom deoksiribonükleazın (DNaz’ın) DNA’yı bozarak hücrenin kanserleşmesine yol açtığı belirlenmiştir.
Mitokondriler:
Mitokondriler oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde görülür. Normal durumlarda homojen dağılış gösteren mitokondriler mitoz sırasında iğ ipliklerine yakın yerlerde toplanırlar. Sayıları birkaç taneyken özellikle karaciğer hücrelerinde 2500’e kadar çıkabiliyor. Bunlar ışık mikroskobuyla homojen görünüp elektron mikroskobuyla incelendiğinde dış ve iç membrandan kurulu kompleks yapıyla karşılaşırız. Ayrıca mitokondrium içerisinde takriben 15 bin enzime has bölüm ayrılmıştır. Ayrılması da gayet tabiidir. Zira işleri hiçte kolay değil, çünkü birçok kimyasal çalışmalarda etkin rol alıyorlar.
Mitokondrinin dış membranı kendi iç organelin çevresini çepeçevre sararken, iç membran ise içe doğru kıvrımlar yaparak bir takım rafların meydana gelmesi sağlanır. Dış zar lipoprotein yapısında ve permiabilite ile ilgili olup, iç zardaki raflar daha çok oksidatif fermentlerin sıralanmasına yarar. Hatta bu raflar canlı bir hücrede oksidasyonla ilgili kimyasal reaksiyonların meydana geldiği ve aynı zamanda biyolojik alışverişlerin düzenlendiği yerlerdir. Dahası bu yerlerde asetil koenzim A’nın enzimden enzime dönüştüğü her basamağında enerjinin açığa çıktığı gözlemlenmiştir. Bu yüzden mitokondriler oksijen kullanan bütün canlı hücre sitoplâzmasında yer alan enerji ocakları ya da enerji santralleri olarak bilinir. Dolayısıyla solunumun glikolitik safhası, sitoplâzmadaki krebs çemberi ve birçok oksidasyon safhası mitokondrilerde cereyan eder. Böylece mitokondriumun krebs solunumu yaparak hücreye enerji sağladığını anlamış oluruz. Yürümekten tutunda konuşmaya kadar birçok eylem enerji gerektirmektedir. İşte gerekli olan bu enerji milimetrenin % 1’i kadar hücrelerimizin içerisinde üretilip bizlere takdim edilmektedir. Üstelik bu işi gerçekleştirirken de dünyanın en deha mühendisine dudak uçurtacak bir maharetle sergilenmektedir.
Bilindiği üzere göz hücreleri tarafından dışardan alınan zayıf bir ışık elektrik sinyallerine dönüştürülerek beyne gönderilir. Böylece beyin merkezine gelen sinyaller derhal değerlendirmeye tabii tutulduktan sonra görme hadisesi gerçekleşir. Hiç kuşkusuz bu görme hadisesinde belli aralıklarla 250 milyon göz hücresinin elektrik sarfiyatına katkıda bulunan çok sayıdaki mitokondrium hücrelerinin büyük payı var elbet. Nitekim mitokondri hücreleri hammadde olarak glikozu yakıp elektrik imal ederler. Ardından artık madde olarak ta su ve karbondioksit bırakmaktadırlar.
Bazı bakterilerin zarlı yapı gösteren 2500 angström büyüklükte ki organelleri mitokondri vazifesi gördüğünden dolayı bunlara mezozom denilmiştir. Dahası gelişmiş hücreler içinde mitokondriler ortak yaşayan küçük organizmalar niteliğinde değerlendirilir. Hatta mitokondriyal DNA’lar kendiliğinden çoğalabildiğinden dolayı hücre içerisine yerleşmiş faydalı bir virüs nazarı ile bakılmaktadır.
Sentriyol(Sentrozom)
Hayvan hücrelerinde görülen bu organele bazı aşağı yapılı bitki hücrelerinde de rastlanır. Fakat yüksek yapılı bitkilerde bulunmazlar. Sentriyoller çoğunlukla sayıları iki tane olmakla birlikte bazı hücrelerde fazla olabilirde. Nitekim interfaz safhasında sentrioller 1 veya 2 tanecik halindedirler.
Mitoz halindeki hücrelerin fikse edilmiş ve boyanmış preparasyonlarında sentriolün bir tabaka ile çevrildiği görülüp bu tabakaya mikrosentrum denir. Tariften de anlaşıldığı üzere mikrosentrum, sentrosfer denilen kesif tabaka ile çevrilidir. Ayrıca sentrosferde atrosfer (aster) denilen ışınsal uzantılarda çıkar.
Bilindiği üzere hücre içerisinde üremeyi biyomanyetik olarak başlatan etken unsur sentrozomlardır. Dolayısıyla sentrozomlar hücrenin üreyip bölüneceği sırada aktif hale geçerek adeta mitoz safhaların fitilini ateşler. Hatta sentrioller telofaz ve interfaz evrelerinde çoğalarak sayılarını iki katına çıkarırlar. Böylece çoğalan sentriollerin her biri mitoz bölünme esnasında bir kutba gidip, burada incecik araçlarında oluşan demetler halindeki kurulu iğ ipliklerini ekvetoryal tabloda dizilen kromozomlar üzerine miknatısvari bir şekilde yapıştırırlar. Tabii ki ekvetaoryal tablaya gidiş sıradan bir gidiş değil, gayet iyi bir planlanmış gidiştir. Şurası bir gerçek üreme izni almayan herhangi bir hücrenin sentrozomu kendi başına buyruk kesilemez. Aksi takdirde kanser hücresinin üremesine meydan verilmiş olunur ki bu hücrenin intiharı demektir.
Sentriollerin ikiye bölünmesi tıpkı DNA ikileşmesinde olduğu gibi bir tür sentezleme hadisesi olup çekirdek içerisinde ki genetik kodlar bu çubuklar sayesinde tesirli hale gelmektedir. Bu arada yeni oluşmaya başlayan sentriollerin mikrotubulusları genellikle eski mikrotubuluslardan 100 nm uzaklıkta yer alıp, onlara dik bir konumda bulunurlar. Derken ihtimali bilgiler eski sentriolden yenisine aktarılır. Ancak bunun nasıl aktarıldığı daha henüz bilinmemektedir.
Mikrobody (Peroksizom)
Bu organel için ingilizce dışında tüm dillerde pek karşılığı yoktur. Fakat mikrobodylerin konsantrik lameller şeklinde içyapısı ve özel bir morfolojisi vardır. Nitekim ürikaz, D-aminoasitoksidaz, Hidroksiasitoksidaz, katalaz enzimleri lameller üzerinde yer alırlar. Buradaki enzimler iki grup altında kategorize edilir. Birinci grupta yer alan ürikaz, D-aminoasitoksidaz ve Hidroksiasitoksidaz enzimlerin faaliyetleri sonucunda sırasıyla ürik asit, Hidroksi asit ve D- aminoasitlerden oluşan oksidatif H2O2 meydana gelmektedir. Derken hücre için zehirli olan bu söz konusu maddeler ikinci gruptaki katalazlar tarafından hemen H2O(su) ve oksijene ayrılırlar. Bu nedenle mikrobadilere peroksizom da denmektedir. Özellikle peroksizomlar karaciğer, böbrek, kalp kası ve maya ve yüksek bitkilerin çeşitli hücrelerinde rastlanır.
Nükleus zarı (Çekirdek- nükleolemma=nüklear membran)
Belli ki çekirdek zarı etrafındaki ışığı fazla kırsın diye küremsi ve keskin sınırlı zarla kaplı iç ve dış olmak üzere iki kat lipoprotein tabakasıyla donatılmıştır. Bu yüzden nükleus zarı elektron seçicilik kabiliyetine sahiptir. Zarın membranı geçirgen değildir, ama yaklaşık 500 Â (Angroström milimetrenin yüz binde biri) çapında porlar sayesinde sitoplâzmayla nükleus arasında köprü oluşturabiliyor. Bu arada çekirdek içerisinde kalan kısımda karyolenf denen çekirdek sıvısı bulunur. Karyolenf tıpkı sitoplâzma gibi kendine özgü birtakım organelleri taşımaktadır. Bu organeller arasında en önemlisi hiç kuşkusuz nükleolus ve hücrenin çoğalmasını belirleyen DNA’dan başkası değildir elbet.
Nükleolus (çekirdekçik)
Nükleolus canlı hücrelerde genetik şifrelerin saklandığı bölüm olarak dikkat çekmektedir. Büyüklük ve sayıca hücreden hücreye değişiklik gösterip, etrafı koruyucu zarla kaplıdır.
Şurası muhakkak tüm hücre için gerekli kimyasal maddeleri bir araya getirsek hücre hayatı oluşturamayız. Çünkü ortada yüklü bir program yok. Demek ki her şey “ol” emriyle yüklenmiş matematik programda gizli. Belli ki bu program içerisinde göz rengimizden saçımıza, parmak izimizden sesimize kadar her ne ararsan bir dizi bilumum insana ait tüm özellikler mevcut. Yani her ne varsa DNA’ya kodlanmış durumda. Bu yüzden DNA’nın keşfi biyolojik âlemin en büyük hadisesi olarak görülmektedir. Nitekim “ol” emri doğrultusunda tüm bilgilerle donatılmış olan DNA çift şeritli yapısıyla tıpkı bir fermuar gibi açılmakla işe koyulmaktadır. Böylece açılan şeritten biri yedek olarak bulunduğu yerde kalır, diğeri ise kendine bir komplamenter (eş) kopya üreterek kader kalemiyle yazılmış programın gereğini yapıp ötelere kanatlanır. İşte DNA’nın kendi kendini çoğaltması anlamına gelen replikasyon ( kopyalama işi) hadisesi fermuarın açılan zincirinde gerçekleşmektedir. Dahası bu hadiseyle birlikte imal edilen kopya öncekinin aynısı olmayıp diğerinden farklı olarak sahne alır.
DNA bir dezoksiriboz polimer olup, mRNA ise kendine özgü bir RNA elemanıdır. Hatta ikisi arasındaki en belirgin fark; mRNA omurga yapısı DNA’ya göre daha dayanıksız olup, aynı zamanda tüm yaşama ömrü 240 dakikalık bir süre ile sınırlıdır. Bu arada 240 dakika deyip geçmemeli. Zira bu süre içerisinde bağrında taşıdığı protein sentezini sağlayan şifre sayesinde ribozomlar üzerinde aktif olarak hücreyi yönetme ve bilgi kopyalama mahareti söz konusudur. Nasıl ki önemli klasörlerimizi bilgisayar hard diskine ‘kopyala-kes-yapıştır’ metoduyla kaydedip saklarız ya, aynen buna benzer olay mikro âlem içinde geçerli. Dolayısıyla çekirdekte RNA’nın bir benzeri imal edildiğinden dolayı burada ki tüm faaliyetlerin uzun ömürlü olmasına gerek yoktur.
Bilindiği üzere üç çeşit RNA var olup bunlar;
— mRNA(Messenger RNA),
—tRNA(Taşıyıcı RNA),
—rRNA(Ribozomal RNA) olarak sıralanır.
Bunlardan mRNA ribozomlar üzerinde yapılacak protein moleküllerin hangi amino asitleri sıralayacağını belirleyecek haber kaynağı konumunda bir moleküldür. Taşıyıcı RNA malum adına uygun davranıp bilgilerin taşınmasında önem arz etmektedir. Dolayısıyla hücre içerisinde bu iş için ortalama 20 çeşit tRNA vardır. Belli ki çok sayıda tRNA molekülü kendi birinci kutbundaki RNA kodonunu açık tutarak karşı uçtaki amino asidi kendine bağlamak derdindedir. Nitekim bu bağlanmayla birlikte taşıma işlemi gerçekleşir. Bir anlamda dört uçlu tRNA‘nın iki kutbundan biri rRNA ile irtibata geçer, diğer bir tanesi ise başka bir enzimle iletişim kurar. Şöyle ki; ucu açık duran kodon ribozom içinde bir yere tutunur tutunmaz, buradan geçmesini beklediği mRNA üzerinde kendi kodonunun komplamenteri (eşi) ile bağlantı kurmak üzere beklemeye koyulur. Derken beklenen kodon gelince barkot okuyucusundan geçercesine sıraya dizilip, diğer ucundaki amino asidi daha önceden sıraya girmiş olan öndeki tRNA’nın amino asidi ile buluşturur. Böylece mRNA kodonu manga usulü sırasına göre dizilmiş amino asit arasında peptit bağı oluşur. En nihayet tRNA vazifesini yerine getirmenin sevinciyle ilerisinde tekrar görev yapacak şekilde ayrılıp serbest konuma geçer. Şimdiye kadar yapılan izahlardan anlaşılan o ki hücre içi iletişim ağı görünür âlemden daha hassas bir şekilde gerçekleşmekte. Zira insanlarda konuşma neyse hücre içi iletişim de bir tür konuşma aracı demektir. Meğer hücrelerde çeşitli yollarla meramını dile getirebiliyormuş. Kim bilir belki de kendi aralarında değim yerindeyse çatışma ve barışma hallerine göre ikili ilişkileri düzenleyen bir takım protokoller bile mevcut olabilir.
rRNA ise hücre içi ribozomları canlandırmak veya çoğaltmak için gereklidir. Dahası ribozomlar hücre içerisinde kusursuz bir molekülü yıkıcı bir enzime havale edip, akabinde protein molekülü imal etmek için vardırlar.
Genellikle insan hücresinde bir çekirdek olup, çekirdeğin içinde ise çekirdekçik (nükleolus) vardır. Nükleolus’un en temel özelliği RNA ve buna bağlı proteinler bakımdan oldukça zengin olmasıdır. Bu zengin maddeler kromozomlarda sentezlenip, nükleolusta toplanırlar. Ayrıca nükleolusta ki RNA, rRNA karakterinde olup, proteinlere ve özellikle histonlara bağlandıktan sonra sitoplâzmaya geçmektedir. Bu arada ribozomlarda aminoasitlerle birlikte protein sentezi gerçekleştirirler.