Katalog

ıruldu 3NUÇLAR üniversitclerinde denenen sursuz değil. Beyin taramaları ;i vermekle birlikte her şeyi nn yıılnızca evet/hayır ile y.i- kararlar verebilcctkleri an- \ARl tckniği yaygınlaşmadan le köklü Jüzenlemelerin yıı- hastalarının yalnızca spesi- >r olması, kendi kendilerine ışlatmakta yetersiz kalması. mi daha sık kurabilmek için tarayıcılara gereksinim du- arayıcıları çok pahalı ve so- zun zaman alıyor. i faaliyetlerini tarama yön- la Owcn şunları söylüyor: •ığını ve verdiğimiz ilaçların 'inı somhiliriz. Bu yöntem r sağlamakla birlikte, bu ki' 'cendini yönetme şansına ka- aJımJır. Şıı anja bu bir ancak yaşam kalitesinJe bü- ıt.nejm.org/cgi/conten t/ab- t 2010 ı.gov/pubmed/20130250/dop 'Newspublications/News/M SIVAR!" tn bir düzeye kadar açık ol- ıin bir dereceye kadar açık açuından umut verici bir ın çavresinde konuşulanları >an ağrılı izlem ya da teda- bilimmesi, başta doktorlar kosuşma ve davranıglart- aalflgılan bitkisel hayatta- sbilecek durumda mı? sinde verilebileceğini san- ınfıeki halen hasta ile sözel ı saptanması ile yapılabil- inümüzde herhangi bir tet- izeyde bilinçli olduğu söy- ibi beyinde fonksiyonel de- ', Htua geleceği ile ilgili be- c kadar bilinçli olduğunun kadar kesin konulabiliyor ve •lektroensefalografi ya tayacak şekilde konulabil- Beyin öliimü bildirimi 148 163 220 229 270 ? Organları alınan hasta sayısı 37 105 136 153 143 223 ıın devamı arka sayfada YARARLIDEÖİŞİMLER (mutasyonlara) DORT C Değişinimler (mutasyonlar), canlılardaki çeşitliliğin ana kaynağıdır. Bir gendeki değişinim, canlının bulunduğu ortamda yaşama ve çoğalma şan- ' ^/,^,: * C sını arttırıyorsa sonraki nesillerde daha çok canlıya geçerek o genin toplu- >yf "% luktaki sayısını arttırır. Bulunduğu canlının çoğalma şansını azaltan ' ' ;; ?' değişinimler ise daha az canlıya geçtikleri için ayıklanırlar. Yararlı değişi- nimlerin birikmesi, zararlı olanların ayıklanması sayesinde, bulunduk- ları ortama daha iyi ayak uydurmuş canlılar gelişir. * Şekil 1. Hoekstra ve ekibi, aynı türden ama farklırenktüy taşıyan farelerdekı yararlı Dr. Çağfl Yalgin, RIKEN Beyin Bilimleri Kurumu, Japonya, E-posta: [email protected] değisinimi tanımladı. Bu fotoğrafta fareler doğadakine zıt zemin Uzerinde görülü- yor. (Fotoğraf: Emily Key) D eğişinim denince akla önce zararlı etkilergelse de birçok yararlı değişinim vardır ve oluşmakradır. Bu yazıda, bilim adanılarınca incelenmiş yararlı değişinim örneklerinden dördünü aktarıyorunı. UZUN VADELİ EVRİM DENEYİ, Sitrik asit tüketmeyebaşlayanbak- teriler: Yararlı değişinimlere ilk örneğimiz, Prof. Richard Lenski'nin, laboratuvar- da gözlenmiş bir değisinimi tarif eden "uzun vadeli evrim deneyi": Bu deneyde, özetle, başlangıçta ortamdaki sitrik asiti enerji kaynağı olarak kullanamayan bak- reriler, hiçbir müdahale altında kalmadan, kendiliğinden değişinim geçirerek bu madde- den istifade edebilir hale geldi [1 j. Bu deney 1988 yılında, 12 özdeş Escherischia coli (koli basili) ekiniyle başlatıldı, yani bakteri deney boyıınca bir deney tüpünün içinde, kendisine uygun bir ortamda yetiştirildi. Her giin (yani 6-7 nesilde bir), eldeki bakterilerin yüzde onu yeni bir riipe aktarılırken, geri kalan yüzde doksanı çöpe atıldı. Yalnız her 500 ne- silde bir, normalde çöpe gidecek bu yüzde doksanlık kısım derin dondurucuya kon- du. Bakterileri donuk şekilde saklamak, gerektiğinde çüzüp uzerinde tahlil yapmak mümkün olduğundan, bakterilerin zaman içinde bir arşivi tutııltnuş oldu. Deney boyunca bu bakteriler, içinde az miktarda glukoz ve bol miktarda sitrik asit bulunan sıvı ortamda yetiştirildiler, ancak sitrik asiti kullanma imkânları ol- madığından yalnızca glukozla idare ettiler. Ne var ki, 33.127 nesil sonra tüplerin birindeki bakterilerin birden bire sitrik asiti kullanmaya başladıkları fark edildi. Bunun üzerine araştırmacılar donuk bakteri arşivlcrini a(,ıp önceki nesillerden bakterileri inceleyince gördüler ki sitrik asiti kullanabilen bakteriler yaklaşık 31.500'üncü ne- silde ortayaçıkmış, vesayıları biraz dalgalanıp 33.127'inci nesilde patlamış. Budal- galanmalan, bu bakterilerde tek bir değişinimin değil, birden (,x>k değişinimin bu yeni beceriyi sağladığına yoruyorlar. Bakterilerin yaşadığı fiziki şartlar deney boyunca sabit olduğundan ve bu bakterilere yatay gen aktarımını engellemek için hareketli genlerden arındmlmış ortamlar kullanıldığından, bu sitrik asit kullanma be- cerisinin kendiliğinden meydana gelen değişinimlere bağlı olduğundan eminler. Lenski ve meslektaşları şimdi bu sitrik asiti kullanma becerisinin tam olarak han- gi genlerdeki değişinimlere bağlı olduğunu ve bu genlerin hangi hücresel düzenek- ler yoluyla yarar sağladığını araştırıyorlar. BULUNDUKLARI ZEMtNlN RENGİNE UYUM SAÖLAYAN FARELER: Ikinci örneğimizdeki araştırma, ABD'deki bir kumulda ve etrafında- ki toprak bölgede yaşayan fareler (Peromyscus tnaniculatuts) uzerinde yapıldı [2]. Bu farelerden, açık renkli kumul uzerinde yaşayanların açık renkli tüylere, koyu renkli topraklarda yaşayanların ise koyu renkli tüylere sahip olduğunu (Şekil 1) gören Dr. Hopi Hoekstra ve meslektaşları, bu durumun farelerin yırtıcı kuşlardan gizlenmelerini sağladığını ve dolayısıyla bu uyumun yararlı bir değişinimin ürünü olduğunu öngördüler. Bunu sınamak için bu farelerin kalıtım bil- gisini incelediklerinde, bu uyumdan tek bir gendeki (Agouti) değişinimin sonımlu olduğunu buldular. Yaptıkları topluluk kalıtımı hesaplamalan bu değişinimin bundan 4000 yıl önce meydana geldiği- ni gösterdiği için ve yerbilimsel çalışmalar bu coğrafi bölgenin 8000- 10.000 yıl önce oluştuğunu gösterdiği için bu değişinimin farelerin buraya göç etmesinden sonra meydana geldiği sonucuna vardılar. Hoekstra ve ekibi bu değişinimin etki şeklini de açıklığa kavuş- turdu: Değişinim, genin protein kodlayan kısmında değil, o pro- teinden ne kadar üretileceğini belirleyen kısmında meydana gelmişti. Yani fare aslında tamamen aynı proteinleri üretiyor ama daha fazla ürettiği için koyu renkli pigment (tüylere rengini veren madde) azalıyor ve tüyler daha açık renkli oluyor. Hoekstra'nın öğrencileri şimdi bu değişimlerin DNA'nın tam olarak neresinde meydana geldiğini bulmaya çalışıyor. karşı direnç- lerinin bir nokta değişinimine bağlandığını göriiyoruz [3]. Bu zehir, asetilko- linesteraz adlı enzimi hedef alır, ona bağlanır ve onu görevini yerine getirmekten alıkoyar. Asetilkolinesteraz enziminin bu sinekteki karşılığı E3 uzerinde çalışan araştır- macılar, bu enzimden sorumlu olan geni incelediklerinde beş ayrı nokta değisinimi saptadılar. Bunlardan hangisinin veya hangilerinin bu dirençten sorumlu olduğunu araştırırken, ipucu, aynı direnci gösteren başka bir sinek türünden (Torpedo cali- fornica) geldi: Bu sinekler aynı direnci, bu beş değişinimden yalnızca biri ile elde etmişlerdi. Aynca, ancak bu değişinimle etkilenen amino asit, enzimin işlevini değiştire- bilecek bir noktada yer alıyordu. Bunun üzerine araştırmacılar bu değişinimlerle mey- dana gelen enzimlerden hangisinin organofosfatları parçalayabileceğini inceledil- er ve öngördükleri sonucu elde ettiler: Enzimin 137'nci amino asiti glisinden aspartik asite dönüşmüş, bu da GGT diziliminin GAT'ye dönüşmesiyle olmuştu [4]- Ve bu değişinim bu enzime kendini etkisizleştiren zehiri parçalama özelliği kazandırmıştı. Yani tek bir bazın değişimi bu sinekleri ölümden kurtarmıştı. Sajlıklı taşıyıcı baba sıtmaya dirençli Sağhklı taşıyıcı anne sıtmaya dirençli Saj|lıklı 4/1 ihtimal Sagiıklı laşıyıcı sıtmaya dirençli 4/2 ihtimal Şekil 2. Akdeniz kansızlığı geninin iki kopyasını taşıyan bireyler (kırmızı) bu hastalığa yakalanırken, tek kopyasını taşıyan bireyler (mor) Akdeniz kan- sızlıflına yakalanmadan sıtma hastalığı- na karşı direnç kazanırlar. (VVikipedia'dan Türkçeleştirildi.) ZEHlRE DİRENÇ KAZANAN SİNEKLER: örneğimizdeki çalışmada ise Lucilia cuprina türü sineklerin zehire (VVikipedia'dan Türkçeleştirildi.) İNSANLARDA SITMA DİRENCİ: Dördüncü ve son örneğimiz, insanlarda Akdeniz kansızlığı (talasemi, AK) geninin taşıyıcılarında görülü- yor. Bir kromozomda belirli bir genin iki kopyası (alel) bulunur, Akdeniz kansızlığı hastalığı, ilgili genin her i- ki aleli de değişinik olursa meydana gelir. Bu kişilerde a- lyuvarlardaki hemoglobin molckülü görevini yerine ge- tiremez. Bir değişinik, bir normal alel taşıyan bireyler ise AK'ye yakalanmadıkları gibi, sıtma hastalığına karşı baş- ka iasanlarda göriilmeyen bir direnç kazanırlar (Şekil 2). Peki bu direnç nasıl oluşur? Bazı uzmanlar, AK geni- ni taşıyan bireylerde sıtma mikrobunun ya daha az çoğal- ma fırsatı bulduğunu ya da içinde yuvalandıkları arızalı alyuvarların dalakta parçalanmasıyla öldürüldüklerini düşünüyorlar. Bunun nasıl olduğuna henüz kesin bir açık- lama getirilmemiş olsa bile, bu değişinimin yararlı et- kisi ortada: Sıtmanın çok görüldüğü bölgelerdeki AK o- ranının, sıtmanın görülmediği bölgelere göre yülcsek olduğu biliniyor. Belli ki sıtmaya yakalanmaktan koruyan bir gen, belirli şartlarda zararlı olmasına rağmen, sıtma karşısında yarar sağladığı için o canlıda barınabiliyor [5]. Dolayısıyla belirli şartlar altında zararlı olan bir değişinim, başka şartlar altında yararlı olabilir. SONUÇ: Yararlı degisjmlerdoğada mevcuttur. Bunun için elimizde hem kontrollü laboratuvar deneylerinden, hem doğadaki hayvanlann kalıtımsal incelemesinden, hem de in- sanlara ait klinik verilerden gelen deliller var. Değişinimlerin etkisiz olabileceğini, bir değişinimin bir canlıya etkisinin, öncelikle proteinleri nasıl değiştirdiğine, hangi proteinleri değiştirdiğine ve çevresel şartlara bağlı olduğunu da biliyoruz 14]- Bu değişkenlere göre canlının çevreye uyumunu arttıran değişinimler, kendileri de dahil olmak üzere o canlının genlerinin yayılmasını sağlarlar. Nesiller boyunca bu şekilde biriken yararlı değişinimler, çevrelerine daha uyumlu canlıların evri- mini sağlamıştır ve sağlamaktadır. Notlar ve kaynaklar |1] niınınr vd, 2008. PNAS 105:7899. [21 Linnen vd, 2009. Sciencc 525:1095. [3] Neıvcomb vd, 1997. I'NAS 94:7864- [4) Degijinimleritı moleküler tcmellerinin ve crkilerinin ;ı<,ıkbım;Lsı ve nenrçletiltni} k;ıyn;ık(,;ı ic,in bilinı^uncesi.ttr^sirfsini ziynret ediniz. liu sitede yorumlarınızı dii bırakitbilirsiniz. |5| Srielım, 2006. Peduıtrics 117:184 (6| Eleşririlcri ii,in W. Bihl Kernıan'a ve Şekil I i(,in l>. CJathcrinc Linncn'r tcjckkür oderim. Şekil3. (1) DNA'nın çrftsarmalyapısı. Bu yapı-