Katalog

KALITIMBİLİM Genetik Dosya (2) Genetik kodun çözümü hangi aşamada? Çeviri: Murai Arın 15 yıl önce 54 genin yeri bilfniyordu. Bugün ise 3000. Ancak 30 bin 50 bin arası gen var. Bu genler neredeler? Amerikalılar ye Avrupalılar iki ayrı proje üzerinde çalışıyor. Amerikalı bilırn adamları DNA molekülünü sistematik ararken, Avrupalılar, bilinenlerden hareket ediyor. nsan DNA'sı yaklaşık 3 milyar çitt nükleotidden oluşmuştur; fakat, bu birimler hangi düzen içinde dizilmişlerdir? Genlere uygun nükleotid sekansları nelerdir ve bunların her biri hangi kromozom üstünde bulunurlar? Kısaca söylemek gerekirse, genetik kodun çözülmesinin ve in3an genomunun (genlerin tümü) haritasının oluşturulmasının neresindeyiz? Yanıt: Ortaçağ'daki dünya haritasının I düzeyindeyiz. Buna karşın, son yıllarda önemli bazı gelişmeler kaydedildi: 1973'te 54 genin yeri biliniyordu, bugün 3000'den fazlasının yeri saptanmış bulunuyor. Fakat, 3000050000 arasında gen var. İşte yeni bir soru daha: Bu bilinmeyen genler nerede bulunuyor, yapıları nasıl ve işlevleri ne? Şifreyi çözmek Bir diğer gizem ise şu: Genlerin, DNA molekülünün % 10'unu kapladığı sanılıyor; o zaman kalan % 90 ne işe yarıyor? Sistemin bir unsurunun yok olması durumunda, değişimi gerçekleştirmek için depo işlevini mi üstleniyorlar? Yoksa binlerce yıl önce, türün gelişiminde bir işlev görmüş ve evrim sürecinde yararlılıklarını yitirmış genlerin mezarı mı? Bu bilinmeyenleri aydınlatmak için tek bir çözüm yolu var: DNA'nın şifresini çözmek ya da en azından genlerin tümünü tanımlayıp yerlerini belirlemek. Araştırma çok büyük olduğundan, bılımadamları çalışmaları yürütme konusunda Iklye ayrıldılar. Amerikalılar, DNA molekülünü sistematik olarak milimetre mılimetre, daha doğrusu nanometre nanometre arayacaklar; DNA'yı oluşturan 3 milyar çift nükleotidin izlediği sırayı belirlemeye çalışacaklar. Hesaplamalara göre bin araştırmacı çalışırsa, araştırmanın 30 yılda bitmesi gerekiyor. Avrupalılar (Fransa, ingiltere ve Hollanda) ise öteki yöntemi yeğliyorlar; bilinmeyenden bilinene gitmektense, bilinmeyeni keşfetmek için bilinen unsurları hareket noktası olarak alıyorlar. Örneğin, bir gözedeki bir proteini izole ettikten ve onu oluşturan aminoasit zincirini tanımak için iyice inceledikten sonra, DNA sekansının (yani, bu birleşmeye öncülük etmiş genin) önce hangi kromozomun üstünde, sonra bu kromozomun hangi bölgesinde bulunduğunu araştırıyorlar. tarafından sunulan bilgilerden yola çıkan göze, proteinleri nasıl üretıyor? Proteinlerin sentezinin çekirdekte değil de sitoplazmada gerçekleştiği gibi, DNA'ya yazılmış bilginin önce çekirdekten çıkması gerekiyor. Bu görevi haberci RNA üstlenir. RNA, DNA'ya çok benzeyen bir bireşimdir. O da, bir fosfat, bir şeker ve bir bazı birleştiren nükleotıdlerden oluşur, fakat şeker dezoksıriboz değıl, ribozdur (Rıbonükleik asit (RNA) adı buradan geliyor) ve dört bazdan biri olan timin, ürasille yer değiştirmiştir. Dolayısıyla, RNA'nın kullandığı dört kod harfi ACGT değil, ACGU'dur. RNA molekülü, DNA gibi çift değil, basit bir zincirdir. Haberin çekirdeğin dışına aktarılması şöyle gerçekleşir: Bir enzim (transkiptaz), DNA çift sarmalını bir geni kapsayan bölüm boyunca "açar". Bu bıçimde ayrılan DNA ipliklerinden birinin üstüne, serbest RNA moleküllerı yerleşmeye gelir. Bu, DNA'nın ikiye katlanmasında anlattığımız tamamlayıcı ılkeye göre gerçekleşir: Bir DNA sitozini karşısına bir RNA guanıni yerleşir; bir DNA timini karşısında bir RNA adenini bir DNA guanini karşısına bir RNA sitozini; bir DNA adenini karşısına bir RNA urasili yerleşir. Böylece oluşturulan RNA sekansı, DNA sekansının tamamlayıcı karşılığıdır ve DNA parçasının içindeki bilgi RNA parçasına aktarılır. Bu RNA birçok değişikliklere (özellikle kısalmalara) uğrayacak ve olgun RNA'nın halini alacaktır. RNA zincıri tamamlandığı zaman, çekirdeğı saran zarı geçer ve gözenin sitoplazmasına gelir. Buıada, dığer iki RNA (RNA ribozomik (RNAr) ve transfer RNA (RNAt), proteinin oluşumuna giden sürece müdahale edeceklerdir. RNAr, sitoplazmada bulunan küçük organitleri, yani rıbozomları oluşturan unsurlardan biridir. Ribozomlar, RNAm tarafından taşınan haberi deşifre ederler ve RNAt'lerin çalışmasını düzenlerler. Aslında, RNAt moleküllerinin görevi, sitoplazmada dağılmış bulunan aminoasitleri yakalamak ve onları ribozomlara kadar getirmektir. Bir proteinin bırleşmesi şöyle gelişir: 1 Haberci RNA zinciri çekirdeği terk ettiği ve sitoplazmaya gırd'ği zaman, bir ribozom, uçiarından birine yerleşmeye gelir ve ilk kodonu deşifre eder. 2 Hemen, RNAt, sitoplazmada bu kodona uygun bir aminoasıdi "avlar" ve birlikte, ribozomRNAm kompleksinin üstüne yerleşirler. 3 Ribozom, bu ilk RNAt'yi "terk ederek" RNAm zinciri üstünde bir kodon ilerler ve yeni RNAt, bu ikinci kodona uygun aminoasidi taşıyarak, ribozomRNAm kompleksi üstüne yerleşir. 4 Bu şekılde yaklaşan iki aminoasit birleşirler ve serbest kalan ilk RNAt sitoplaz Göze, proteinleri nasıl üretiyor? RNAm çekirdekten sltoplszmaya geçlyor Yeni ilerlemeler Bu yolun seçilmesinin en önemli nedeni, Amerikan projesinin dev bir çalışma olması ve çok büyük finansman gerektirmesi. Bunun yani sıra, bazı bilim adamlatı, DNA zincirinin ilmek ilmek aranmasına değip değmeyeceğini sorguluyorlar. Belki de bu ılmeklerın % 9O'ı hiçbir işe yaramıyor, hiçbir mesaj taşımıyor. Ayrıca, bir DNA sekansının nükleotid nükleotid bilınmesı, işlevi üstüne çok az şey öğretecektir. Oysa önce işlevinin belirlenmesi gerekmektedir. Aynı tür içindeki büyük çeşitlilik de dikkate alınmalıdır: DNA, bir kişiden diğerine değişir, bu da sonuçların çözümlenmesini, yorumlanmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Son olarak, bu projeye çok aceleyle başlandığı ileri sürülmektedir: Her gün genetik tekniklerinde yeni ilerlemeler kaydedilmektedir. Birkaç yıl içinde, şimdi on yılda yaptığımızı bir yılda yapabilmemizi sağlayacak gereçler bulunabilır. Acele edıldıği için, çok fazla çaba ve para savurganlığı yapılmış olunacaktır. Bu savlar ne derece doğru olurlarsa olsun, Amerikan projesi dikkate alınması gerekll bir projedir. Gelecek bölümde, bu projeyi ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.l I (Science et Vie) maya döner. 5 Ribozom daha sonra üçüncü kodona geçer ve aynı süreç yinelenir: Kodonun programladığı bir aminoasit taşıyan RNAt'nin gelişi; ilk iki aminoasitin oluşturduğu zincire yeni gelenin bağlanması; ikinci RNAt'nin serbest kalması. Böylece, aminoasitler, RNAm'nın sekansının belirledıği sırayla, bırbırı ardı sıra bağlanacaklardır. Bu sıra, gene kaydedilmiş sıradır, çünkü RNAm onun tam bir kopyasıdır. Protein zincirinin toplanmasının tamamlanmasından sonra, ribozom, RNAm molekülünden ayrılır ve yeni bir protein sentezi için hazır olur. Oldukça karmaşık olan bu mekanizmalar bir günde ortaya çıkarılmamıştır. Sabırlı çalışmalar gerektirmiştir ve hâlâ DNA cltt sarmalı karanlıkta kalan noktalar vardır. Bunların arasında en önemlisi, "veri bankasını", yani DNA tarafından ya da diğer bir deyişle DNA'nın görünür biçimleri olan kromozomlar tarafından taşınan haberleri kapsar. ü