Katalog

14 12 OCAK 2019 CUMARTESİ TASARIM: İLKNUR FİLİZ Herkese Bilim Teknoloji Dergisi’nin katkılarıyla hazırlanmıştır. bilim ve teknoloji BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ Bitkiler daha çok büyüyecekYeni yöntemle fotosenteze genetik ayar verilerek bitkinin yüzde 40 daha fazla büyümesi sağlanıyor İşin sırrı melaninde n Köpeklerin burunlarının rengi niçin siyahtır? Köpeklerin burunlarının siyah olmasının bir nedeni güneş ışınlarına karşı koruma sağlamasıdır. Köpeğin vücudunun geride kalan kısmı tüyleri tarafından korunduğu için burun tümüyle güneşin yakıcı ışıklarına açıktır. Pembe burunlu köpekler, tüysüz cinsler ve kulakları üzerindeki tüyleri ince olan cinsler açık havaya çıktıkları zaman güneşten korunmaları gerekir. Korunmadıkları zaman aynı insanlarda olduğu gibi güneş yanıkları ve kanser riskine açıktırlar. Öte yandan köpeklerin çoğunluğunun burnu siyah olmakla birlikte hepsininki siyah değildir. Vizslas ve Weimaraner’ler gibi köpeklerin burunları tüylerinin rengine uyumlu olarak kırmızı ve gümüş rengidir. Ayrıca yavru köpeklerin burnu hangi cinsten olursa olsun genellikle pembe renklidir; büyüdükçe burun rengi koyulaşır. Ayrıca köpek yetiştiricileri, uzun zamandır pek çok köpek cinsinde siyah burnu tercih ediyorlar. Bu yalnızca estetik tercihten kaynaklansa da, bu özellik soylu köpek tanımında en önemli kıstaslardan biri. Köpeklerdeki siyah burnun, insanların müdahalesiyle yönlendirilmiş evrimsel bir özellik olduğu düşünülüyor. Siyah burun derisi, melanin adı verilen deri boya maddesini içerir. Hammaddeyi üreten melanosit denilen hücreler, melanini deri hücrelerinin içine salgılar ve daha sonra güneş bunları daha da koyulaştırır. Deri hücrelerindeki melanin, hücrelerdeki DNA’yı güneşten gelen morötesi radyasyonun yol açtığı mutasyonlardan korur. Tıpkı inşaat gibi n Deniz kabukları nasıl oluşur? İstiridye, sümüklüböcek ve midye gibi yumuşakçaların dış kabukları, hayvan yapılarındaki tipik hücrelerden farklıdır. Bunlar daha çok kalsiyum karbonat ve az miktarda proteinden – genellikle yüzde 2’den azoluşur. Kabuğun içini örten doku, protein ve mineral salgılayarak kabuğu oluşturur. Önce kalsiyum içermeyen bir tabaka olan konçiyolin –protein ve sağlamlığı sağlayan doğal olarak üretilen bir polimer olan çitin karışımı oluşur. Daha sonra yoğun olarak kalsiyum içeren prizmatik tabaka ve nihai olarak inci benzeri tabaka gelir. Bu süreç, inşaatlardaki gibi önce çelik kafesi (protein), daha sonra üzerine çimentoyu (mineral) dökmeye benzer. Kara hayvanlarında kemiklerin hayvanla birlikte büyümesi gibi, salyangoz ve istiridyeler de zaman içinde genişleyip kabuklarını büyütmek zorundadır. Bunun için kabuğun kenarlarına yeni malzeme ilave etmek gibi bir zorunluluk ortaya çıkar. Sözgelimi, salyangoz kabuğunun en yeni kısmı hayvanın dışarı çıktığı deliğin çevresindedir. İç örtüsünün dış kenarları, bu delikten yeni kabuk üretir. Tütün bitkilerinin genetik talimatlarının değiştirilmesi (fotorespirasyon), bitkinin büyümesini, modifiye edilmemiş bitkilere kıyasla yaklaşık yüzde 40 oranında artırıyor. Bu verim artışı, ekolojik dezavantajları da beraberinde getiriyor. Fotosentezi daha verimli hale getirmek için yapılan genetik bir oynama, bazı bitkilerin tarımsal üretim kasyonlarla patateslerde sera denemeleri yapılıyor ve soya fasulyesi, börülce ve pirinçle benzer testler yapılma randımanını artırdı. Söz konusu gene sı planlanıyor. Bu tür genetik modifi tik mühendisliği, fotoresent olarak bili kasyonların, ticari çiftliklerde kullanı nen ve fotosentez sırasında birçok bit mı için onaylanmasının, daha fazla sa kinin gerçekleştirmesi gereken karma ha testiyle birlikte en az 5 ila 10 yıl da şık ve enerji gerektiren bir işlemi ko ha süreceği belirtiliyor. laylaştırıyor. Tarım endüstrisi; böcek ilacı, gübre ABD Tarım Departmanı ile ortak bir ler ve sulama gibi verim artırıcı araçla araştırma yapan moleküler biyolog Pa rın kullanımıyla üretimi optimize eder ul South ve meslektaşları, tek bir hüc ken araştırmacılar, fotosentezi daha ve re bölmesiyle sınır rimli hale getir landırılmış foto res menin yolları pirasyon için daha nı tasarlayarak doğrudan bir kimya bitki büyümesi sal yol tasarladı. ni yönetmeye ve Saha testlerin iyileştirmeye ça de, bu şekilde gene lışıyorlar. Peki tiği değiştirilen tü ama bunun eko tün bitkilerinin bü lojik karşılığı ne? yümesinin yüzde Söz konusu ça 40’ın üzerinde art lışmaların tütü tığı saptandı. Araş nün sürdürülebi tırmacılar, 4 Ocak’ta lirliği açısından yayımladıkları ra ne gibi sonuçla porda, bu işlemin diğer mahsullerde de rı olduğu ayrı bir tartışma konusu. Ko benzer sonuçlar üretmesi halinde artan nuyla ilgili veriler kısıtlı olmakla birlik küresel gıda talebinin karşılanmasında te GDO’lu tütünün olası zararlarıyla il önemli bir avantaj elde edileceğini be gili yapılan bazı çalışmalar var. lirtiyorlar. Çalışmaya dahil olmayan ve Sözgelimi GDO’lu tütünün; bulundu Science News’e konuşan Canberra’daki ğu bölgedeki akraba bitkilerin fotosen Avustralya Ulusal Üniversitesi’nden bi tez dengesini değiştirebileceği, hızlı bü yokimyacı Spencer Whitney, araştırma yüyüp fazla mahsul vermesi sebebiy daki yöntemi “fotosentezi geliştirme ça le daha fazla su kaynağına ihtiyaç du balarında atılmış büyük bir adım” ola yacak olması (bölgesel kuraklık) ve ge rak değerlendirdi. leneksel yollarla tütün üreten çiftçile Farklı bitki türleriyle yapılan deney ri savunmasız bırakarak sürdürülebilir ler, bu fotorespirasyon fikrinin diğer liği (yerel ekonomileri) tehlikeye atma ürünlerde, tütünde olduğu gibi aynı ya gibi riskleri mevcut. rarları yaratıp yaratmadığını ortaya çı karacak. Şu anda yeni genetik modifi Derleyen: Batuhan Sarıcan Gen makasıyla tüberküloza karşı dirençli sığır Gen makası CrisprCas sistemi yaklaşık dört yıldır dünyadaki birçok laboratuvarda yoğun araştırılıyor. Yöntemle örneğin istenmeyen genler çıkarılıp, yenileri eklenerek kalıtım değiştirilebiliyor. Kuzeybatı A&F Üniversitesi’nden Yuangpeng Gao, CrisprCas sistemini biraz değiştirdikten sonra tüberküloza karşı dirençli NRAMP1 genini, embriyonik sığır fibroblastlarına aşıladı. Gao böylece kalıtımda en uygun bölgeyi belirleyen çok kesin bir yöntem kullandıklarını söylüyor. Değişimden geçirilen hücrelerin çekirdekleri ve değişimden geçirilen kalıtımın tümü ilk önce çekirdekleri alınmış yumurta hücrelerine aşılandı. Hücreler laboratuvarda birkaç gün büyüdükten sonra ise embriyo bir ineğin ana rahmine aktarıldı ve inek buzağını tıpkı normal gebelikte olduğu gibi taşıdı. Bu şekilde 11 buzağı dünyaya geldi. Yeni genlerin, inekleri tüberkülozdan ne derece koruduğu ilk önce hücre deneyleriyle daha sonraysa sığırlarla test edilince, transgenetik hayvanların kontrol grubundaki hayvanlara kıyasla tüberküloza karşı çok daha fazla direnç kazandıkları tespit edildi. Kanlarında da örneğin çok daha az enfeksiyon izleri görüldü. Bilim insanları son araştırma sayesinde gen düzenleme tekniğinin yardımıyla yeni genlerin aktarılabileceğini ve bu gelişmeden besi hayvan yetiştiriciliğinden yararlanılabileceğini söylüyor. (Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1, Genome Biology ). Kafatasımız neden yuvarlak? Neandertaller ile modern insanın kafatası arasındaki biçim farkının nedeni hâlâ gizemini koruyor 1860’larda Neandertal insana ait bir kafatası ilk kez bulunduğunda öncelikle göz çarpan özelliği farklı şekliydi. Modern insanınkine kıyasla Neandertal kafatası arkaya doğru uzundu. Günümüzden yaklaşık 200 bin ila 28 bin yıl önce yaşamış Neandertaller ile aramızdaki bu farkın nedeni gizemini koruyor. Current Biology’de yayımlanan yeni bir çalışmada, söz konusu farkı açıklamaya yardımcı olabilecek yeni bir yöntem kullanıldı. Almanya’daki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden Philipp Gunz ve ekibi, Avrupalıların taşıdığı Neandertal DNA’sı izlerini analiz ederek, modern insanlarda görece daha az yuvarlak kafatası görülmesi ile bağlantılı iki Neandertal gen varyantı tespit etti. Beynin yapısını da etkileyen bu genler, evrimin kafatasını nasıl şekillendirdiğine dair bir ipucu sunuyor. Londra’daki Doğal Tarih Müzesi’nden paleoantropolog Chris Stringer, beynin şekli ve muhtemelen işlevi üzerinde doğrudan etkisi olan genleri tanımlamayan bu çalışmanın çok önemli olduğunu belirtiyor. Yuvarlaklaşma endeksi Neandertaller benzer şekilde, bebekler de uzun kafatasları ile dünyaya geliyor ve doğumdan sonraki bir yıl içinde beyin hacmi iki katına çıkarak kafatası yuvarlaklaşıyor. Philipp Gunz ve Arkaya doğru uzun Neandertal kafatası (solda) ve modern insanın görece yuvarlak kafatası (sağda), Neandertal kafatasını andıran modern bebek ve çocuk kafatasları (sağda, görüntü üzerinde). ekibi, insan beynine dair bir “yuvarlaklaşma endeksi” belirlemek için modern insanların beyin tomografileri ile Neandertal kafataslarını karşılaştırdı. Neandertal genleri 4468 MR görüntüsü sonucunu inceleyen ekip, görece daha az yuvarlak kafatası ile bağlantılı iki Neandertal DNA parçası tespit etti. Bu DNA parçaları, sinir hücrelerinin gelişimini düzenleyen UBR4 ve miyelin kılıfların gelişimini düzenleyen PHLPP1 genlerini etkiliyor. Almanyaıdaki Tübingen Üniversitesi’nden antropolog Katerina Harvati, Neandertal DNA’sı ile modern insanların beyin taramalarına karşılaştırmanın yenilikçi ve heyecan verici bir yaklaşım olduğunu belirtiyor. Harvati, beyindeki yumuşak dokuya dair bilgilere fosil kayıtlarından erişmek mümkün değilken bu yöntemin bazı cevaplar sunabileceğini düşünüyor. Sonraki çalışmalarında İngiliz halkının sağlık kayıtlarının ve DNA bilgilerinin bulunduğu dev bir veri tabanı olan UK Biobank verilerini kullanmayı planlayan ekip, daha fazla gen tanımlamayı umuyor. Murat Altaş tercumeodasi.org https://www.sciencemag.org/news/2018/12/whymodernhumanshaveroundheads Kemoterapinin yan etkisini azaltan cihaz Bilim insanları, kanser hastalarına uygulanan kemoterapinin vücut üzerindeki yan etkilerini azaltma konusunda umut verici bir gelişmeden söz ediyor. Araştırmacılar, kanserli tümöre uygulanan kimyasal ilaçların, damara yerleştirilen süngerimsi bir emici cihaz ile kan dolaşımına girmesinin engellenmesi yoluyla yan etkilerinin önemli ölçüde azaltılabileceğini gösteren deneyler yaptı. ACS Central Science adlı bilimsel yayında yer verilen sonuçlar, kemoterapinin bulantı ve saç dökülmesi gibi yan etkilerinin giderilmesi yönünde umut verici görülüyor. Araştırmacılar, şimdiye dek sadece domuzlar üzerinde denenen yöntemin insan lara uygulanacağı yeni testler yapmak istiyor. California Üniversitesi’nden Dr Nitash Balsara, bu deneylerin iki yıl içinde başlayabileceğini söylüyor. Nasıl uygulanıyor? Tüp şeklindeki süngerimsi emici cihaz üç boyutlu yazıcılarda basıldığı için her hastanın ihtiyacına uyarlanabilecek. Cihazın ortasında yer alan özel bir katman kemoterapi ilaçlarını emerken, delikli yapısı sayesinde normal kan akışı da engellenmemiş oluyor. Domuzlarda yapılan deneylerde, ‘do xorubicin’ adlı kemoterapi ilacının yüzde 64’ünün dolaşımdan temizlendiği görüldü. Cihaz kemoterapi sırasında yerleştirilip sonrasında çıkarılıyor ve yeni kemoterapide yeni bir cihaz yerleştirmek gerekiyor. Dr. Balsara, ilaçların yarısının bile emilmesinin hasta üzerindeki olumsuz etkilerin büyük ölçüde azalmasını sağlayacağını söylüyor. İngiltere Kanser Araştırmaları Vakfı’nda Prof Steve Rannard ise bu araştırmayı “kemoterapinin yan etkilerini azaltmada heyecan verici yeni bir yaklaşım” olarak görüyor. “Kemoterapi, hayat kurtaran önemli bir tedavi, ancak kanserli dokuların yanı sıra sağlıklı dokular üzerinde de yan etkide bulunuyor. Bu araştırma, kandaki fazla ilacın temizlenebileceğini gösterdiği için bu soruna etkili bir çözüm getirebilir. Bu tekniği insanlara uygulamaya başlamadan önce güvenli olduğundan emin olmalıyız” diyor. Kaynak: BBC Türkçe Cerrahi müdahale köpeklerin kişiliğini de etkiliyor Kuyrukları kesilen süs köpekleri, kulakları kalkık Dobermanlar... Yeni bir araştırma, köpeklere yapılan bu tip cerrahi müdahalelerin köpeklerin algısına ve kişiliğine de etki ettiği yönünde bizi uyarıyor. Bazı ülkelerde kozmetik amaçlı cerrahi operasyonlar kısıtlanıp yasaklansa da diğer ülkelerde bolca örneklerini görmekteyiz. Örneğin kozmetik kuyruk kısaltmak Avustralya’da ve Avrupa’nın çoğu yerinde yasak, ancak Kuzey Amerika’da işler biraz farklı. Amerikan Veteriner Hekimleri Birliği ve Kanada Veteriner Hekimleri Birliği bu uygulamalara karşı olduklarını şöyle gerekçelendiriyorlar: “Bu uygulamaların tıbbi gerekçesi yoktur, hayvanın yararına değildir. Bunlar, ağrı ve sıkıntıya neden olur ve ayrıca her cerrahi uygulamada olduğu gibi bunlarda da anestezi, kan kaybı ve enfeksiyon riski mevcuttur.” Buna karşın kısıtlamalar yok denecek kadar az. 2014 yılı itibarıyla sadece 2 eyalette, Maryland ve Pensilvanya, hayvanın yaşı ve anestezi tipine bağlı olarak kuyruk kısaltmaya karşı kısıtlamaya gidildi. Sosyal yaşantısı etkileniyor Kulak kesme ve kuyruk kısaltmanın sağlık sorunlarına ek olarak köpeğin sosyal yaşantısını da olumsuz etkilediği biliniyor. Köpekköpek iletişiminde kuyrukların çok önemli olduğunu bildiren çok sayıda araştırma mevcut. Charles Darwin de yukarı doğru olan bir kuyruğun aşağı doğru olandan başka bir anlam ifade ettiğini dile getirmişti. Köpeğin uzun kuyruklusu da itaat etmeye daha meyilli. Ya da kuyruğunu sağa doğru sallayan bir köpeğin sola doğru sallayan köpekten daha pozitif bir yaklaşıma sahip olduğu söylenebilir. Kısa bir kuyruk ise pek fazla bilgi vermiyor. Kuyrukların iletişimdeki rolleriyle ilgili daha çok şey söylenebilir. Ancak bundan daha önemli olan, bu cerrahi uygulamaların köpeğin karakter ve davranışlarından bağımsız olarak onları algılayışımızı da değiştirmesi. C MY B