Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 279 kayıt bulundu.
HIV virüsünün seyrini etkilemek için hem virüsün hem de hastanın genetiği birlikte çalışıyor!

HIV virüsünün seyrini etkilemek için hem virüsün hem de hastanın genetiği birlikte çalışıyor!

Yayınlanan yeni araştırmaya göre, insan immün yetmezlik virüsü (HIV) ile enfekte olmuş kişiler arasında görülen hastalık ilerleme oranlarındaki farklılıkların yaklaşık üçte biri viral ve insan genetiğidir .

http://www.biyologlar.com/hiv-virusunun-seyrini-etkilemek-icin-hem-virusun-hem-de-hastanin-genetigi-birlikte-calisiyor

Mutasyon

Mutasyon, canlının genetik yapılarında meydana gelen değişmelerdir. Bireyin kalıtsal özelliklerinin ortaya çıkmasının sağlayan genetik şifre herhangi bir nedenden dolayı (X ışını, radyasyon, ultraviyole, bazı ilaç ve kimyasal maddeler, ani sıcaklık değişimleri ) bozulabilir. Bu durumda DNA’nın sentezlediği protein veya enzim bozulur. Böylece canlının, proteinden dolayı yapısı, enzimlerinden dolayı metabolizması değişebilir. Mutasyonlar spontan ya da uyarılmış olarak oluşabilir. Spontan mutasyonlar genellikle doğada kendiliğinden oluşan mutasyonlar olup bir bazın yer değiştirmesi şeklindedirler. Uyarılmış mutasyonlarda ise bir X ışını gibi yapay bir faktör bulunur. Bununla birlikte mutasyonun en önemli sonuçlarından biri, bir sonraki kuşağa farklı genetik özellikler aktarılmasına neden olmasıdır. Bu ise farklı fiziksel özelliklere sahip bireylerin üremesidir. Çekinik olan mutasyonlar ileriki döllerde ortaya çıkabilir. Dominant olanları fenotip yapıda hemen ortaya çıkabilir. Mutasyonun diğer bir sonucu da hücre bölünmesindeki kontrol mekanizmasını ortadan kaldırabilmesidir. Bunun bilinen en tehlikeli sonucu ise hücrenin kontrolsüz bölünmesi yani kanserdir. Mutasyon (değişim) Yeni döllere aktarılacak kalıtsal bilgide,genellikle fiziksel ya da kimyasal dış etkenlerin uyarısıyla,bazen de kendiliğinden ortaya çıkan değişiklik. Mutasyon, hücredeki kalıtsal bilgiyi taşıyan, çift nükleotid zincirinden oluşan, DNA (deoksiribo nükleik asit) molekülündeki GEN adı verilen ve belirli bir özelliği kodlayan bölümündeki değişiklikten kaynaklanır. Mutasyonlar, bir DNA zincirindeki bazın (A, T, G, C) başka bir bazla yer değiştirmesi sonucunda ortaya çıkabileceği gibi, zincire bir ya da daha çok bazın eklenmesi veya zincirdeki bazların eksilmesi sonucunda da ortaya çıkabilir. DNA zincirindeki tek bir baz çiftinin(A-T veya G-C) değişmesiyle oluşan mutasyonlara nokta mutasyonu(nokta değşinimi) denir. Bu tür mutasyonlar: Karşılıklı olan bir pürin-pirimidin (örn. A-T) çiftiyle başka bir pürin-pirimidin (örn. G-C) çiftinin yer değiştirmesiyle oluşabileceği gibi, bir pirimidin-pürin (örn. C-G) ile bir pürin-pirimidin (örn. G-C) bazının çaprazlama olarak yer değiştirmesiyle de oluşabilir. Bu tür mutasyonlar kendiliğinden oluşabileceği gibi, bazı bazların benzerleriyle yer değiştirmesiyle de ortaya çıkabilir. Nokta mutasyonları genellikle tek bir kodonu etkilediğinden çok büyük değişimlere yol açmaz. Örneğin: Mutasyona uğramış kodon aynı aminoasidi kodlamaya devam eder ya da proteinin işlevini değiştirmeyen başka bir aminoasit kodlanabilir. Ama bazı durumlarda, DNA molekülündeki tek bir nükleotidin değişmesi bile çok önemli sonuçlar doğurabilir. Örnek olarak orak hücreli kansızlık verilebilir. Bu hastalık kalıtsaldır. Eğer bu hastalık böyle bir nokta mutasyonu nedeniyle meydana geliyorsa ve eğer çocuk mutasyona uğramış geni iki ebeveyninden de alıyorsa bunun sonuçları kötü olabilir. Bir aminoasidi kodlayan bir kodonu hiçbir a.a’yı kodlamayan bir kodona, örneğin bir sonlama kodonuna (stop kodonu) dönüştüren mutasyonlara “Anlamsız Mutasyon” denir. Bu tür mutasyonlar, protein sentezinin normalden önce sonlanmasına, dolayısıyla genin biyolojik işlevini görememesine yol açar. Bir a.a.’yı kodlayan kodonun, başka bir a.a.’yı kodlayan kodona dönüşmesine ise “Yanlış Anlamlı Mutasyon” denir. Eksilme ya da eklenme mutasyonları, nokta mutasyonlarından çok daha önemli değişikliklerin sorumlusudur. DNA zincirinde bir ya da birden fazla bazın eksilmesi ya da eklenmesi, genellikle eklenme ya da eksilmenin olduğu noktadan başlayarak kod okuma çerçevesinin kaymasına yol açar. Bu yüzden gen yapısında önemli değişiklikler meydana getirir. Örneğin: TAG GGC ATA ACG ATT dizisinde, ilk kodonda oluşan bir mutasyonla bir A bazının eklendiği varsayılırsa, bu yeni dizi TAA GGG CAT AAC GAT T şeklinde okunmaya başlanacak ve bu farklı dizi, okuma çerçevesindeki kayma nedeniyle bambaşka bir aminoasidi kodlayacaktır.Birden fazla kodonda ortaya çıkan bu tür değişikliklerin daha önemli ve ciddi sonuçlar doğurması doğaldır. Mutasyona uğramış DNA dizileri de tıpkı normal DNA dizileri gibi eşlenir,çoğalır ve dölden döle normal diziler gibi aktarılır. Mutasyon geçirmiş kalıtsal bilgi ancak yeni bir mutasyonla eski durumuna dönebilir. Geri dönüşlü mutasyon denen ikinci mutasyon özgün genin yapısını onarır ve yeniden normal işlevini kazandırabilir; bazen de, ilk mutasyonun oluştuğu bölgeden başka bir bölgede ortaya çıkan baskılayıcı mutasyon denen ikinci bir mutasyonun ilk mutasyonun etkisini tamamen ya da bir ölçüde yok edebilir. Eşeyli olarak üreyen insanda ve diğer tüm üstün yapılı canlılarda mutasyonlar, oluştukları hücreleri cinsinden iki grupta incelenebilir. Eşey hücrelerinde oluşan mutasyonlara “Tohumsal Mutasyon”, bunların dışındaki tüm diğer hücrelerdeki mutasyonlara ise “Somatik Mutasyon” denir. Somatik mutasyonların en çarpıcı örneği mavi gözlü insanlarda gözlenebilir. Mavi göz, bir pigmentin eksikliğinden ileri gelen çekinik(resesif) bir karakterdir. Ortaya çıkabilmesi için hem anneden hem de babadan çekinik karakter genini (b) alması gerekir. Baskın karakter geninden (B) bir tane bile alan insanlar kahverengi gözlü (Bb) olurlar. Bazen ender olarak, mavi gözlü insanların -genelde bir- gözünde kahverengi bir bölge görülür. Bu özellik büyük olasılıkla, göz hücrelerinde oluşan ve b genini B’ye değiştiren bir somatik mutasyonla oluşur. Ancak bu tür mutasyonlar eşey hücrelerini etkilemediğinden kuşaklara aktarılamaz. Ama mavi gözlü iki insanın kahverengi gözlü çocuklarının olması ancak eşey hücrelerindeki bir mutasyon sonucunda ortaya çıkar. Özellikle tohumsal mutasyonlar, kalıtımın incelenmesinde ve insan evriminin gelecekteki yönünü belirleyen ipuçları olarak da incelenmeye değer olgulardır. Yeni oluşan mutasyonların çoğu doğal dengeyi bozduğu için zararlı, hatta kalıtsal hastalıkların birçoğunda olduğu gibi ölümcüldür. Bu zararlı genlerin toplumda yayılmasını önleyebilmek, ancak mutasyona uğramış kalıtsal bilgiyi taşıyan canlının üreme yeteneğinin azalmasına ya da yok olmasına bağlıdır. Mutasyonun gözlenebilen bir etki olmadan ortaya çıkması çok az gözlenen bir olgudur. Daha çok çevreden gelen kimyasal ya da fiziksel etkiler nedeniyle olur. Bir dış etkinin mutasyona yol açabilmesi (mutajen olması) için hücre içine girip etkinliğini gösterebilmesi gerekir. Örneğin Güneş’in morötesi ışınları, girim gücü düşük olduğu için yalnızca deri hücrelerinde somatik mutasyona yol açabilirken, girim gücü yüksek olan X ışınları ya da atom bombası ışımaları tohumsal mutasyona yol açabilen çok güçlü etkenlerdir. Bu tür mutasyonların bir çok örneği yakın zamanda Çernobil patlaması sonucunda çevredeki bir çok canlı türünde gözlenmiştir. Günümüzde bile bu patlama sonrası etrafa saçılan radyoaktif maddelerin neden olduğu somatik mutasyonların görünür sonuçları vardır. Halen Rusya ve Karadeniz Bölgesi’ndeki kanser oranları çok yüksektir.

http://www.biyologlar.com/mutasyon

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analizi

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analizi

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analizi restriksiyon endonükleazların çift iplikli DNA’yı spesifik tanıma bölgelerinden kesmesi temeline dayanmaktadır.

http://www.biyologlar.com/restriction-fragment-length-polymorphism-rflp-analizi

Eklembacaklılar (Artropoda)

Eklembacaklılar (Artropoda) Tüm omurgasızlar arasında en başarılı ve çeşitli olanlar, kuşkusuz eklembacaklılardır. Bunların vücutlarının dış kısmı, sert parçalı bir dış örtü (dış iskelet) ile kaplıdır. Üyeleri eklemlidir. Böcekler Örümcekler, Akrepler, Çokbacaklılar Ve Kabuk¬lular günümüzün eklembacaklılarındandır. Fosil¬ler arasında bugün, soyları tükenmiş olan Trilobitomorflar ve Öyripteridler veya dev su akrepleri bu¬lunmuştur. Bütün bu gruplar başlangıca doğru iz¬lendiklerinde olasılıkla ortak bir atadan, Halkalı Kurt’tan meydana gelmiş gibi görünürler. Ancak birçok eklembacaklı türünün ayrı atalardan türemiş olmaları da aynı derecede güçlü bir olasılıktır. İlk eklembacaklılar, alt Kambriyum devrinde birdenbire ortaya çıkmışlar ve son derece çeşitli gruplar oluşturmuşlardır. Bu durum, söz konusu hayvanların geçmişinin Kambriyum öncesine kadar uzandığını; ancak bu devirdeki atalarının mineral-leşmiş bir iskeletlerinin bulunmadığını akla getirir. Kambriyum devrinin başlangıcında çeşitli eklem¬bacaklı sınıfları vardı. Bunların başlıcaları trilobitler ve trilobitoidlerdir ve bu iki grup Trilobitomorflar adı altında toplanır. Trilobitoidlerin çeşitleri daha fazlaydı: ancak iskeletleri ince ve mineralsiz olduğundan, fosillerine sadece Kanada'nın Kam¬briyum devri ortalarından kalma ince taneli kaya¬larında (Burges Shales) rastlanmaktadır. Burgessia ile Marella tipik trilobitoidlerdir. Burgessia, küçük bir Kral Yengeç benzer. Marella, geriye doğru uzantılarıyla ilginç bir eklembacaklıdır. Bun¬ların her ikisinde de trilobitlerinkine benzer ayak¬lar bulunur ve ayağın vücuda yakın tarafında bir solungaç dalı ve öteki tarafında ise yürüme bacağı vardır. Trilobitlerin gövdeleri ise üç loblu bir dış iskelet ile kaplıdır. Ön kısım baş (cephalon). orta kı¬sım göğüs (thorax) ve geri taraf kuyruk (pygidium) adını alır. İlk trilobitlere örnek olarak dikenli, kısa kuyruklu Olenelluslar ile küçük ve kör Agnostuslar gösterilebilir. Paleozoik, trilobitlerin şanslarının hem açıldığı hem kapandığı bir dönem olmuş; bu dönemde dikenleri kısalmış. göz yapılan gelişmiş ve iri kuyruklu türler ortaya çıkmıştır. Diğer eklembacaklı gruplarından olan kral yen¬geçler, kabuklular ve pnikoforalar da Kambriyum devrinde ortaya çıkmışlardır. Kral yengeçler. Orta Ordovik ve Perm devirleri arasında yaşamış dev Öyripteridlerle ilintilidir. Silür devrinde kara hayvanı olarak ilk gerçek akrepler ortaya çıktı; Devon devrinde keneler, örümcekler ve böcekler on¬lara katıldı. Denizde yaşamayan birçok eklemba¬caklı gruplarının fosilleri, ancak özel koşullarda birikmiş tortularda bulunur ve ''zaman içinde görü¬nüp kaybolsalar" bile, giderek artan bir çeşitliliği gösterirler. 1.2. Evrim Kavramının Gelişimi Kalıtım ve evrim, canlılığın tanımlanmasında birbiriyle çok yakından ilişkisi olan iki bilim dalıdır. Birini, diğeri olmadan anlamak olanaksızdır. Kalıtım bilimi, döller arasındaki geçişin ilkelerini açıklar. Evrim ise geçmiş ile gelecekteki olayların yorumlan¬ masını sağlayarak, bugün dünyada yaşayan canlılar arasındaki akrabalığın derecesini ve nedenini ortaya koyar. Evrimsel değişmeler kalıtıma dayalıdır. Çünkü bireysel uyumlar döllere aktarılamaz. Değişikliklerin genlerde meydana gelmesi ve gelecek¬ teki çevre değişimlerine bir ön uyum olarak varsayılması gerekir. Çeşitlenmenin ve gelişmenin değişikliklerle meydana geldiğini savunan bazı tarihsel gözlemlere kısaca göz atalım. 1.2.1. Gözlemler ve Varsayımlar Canlıların birbirinden belirli kademelerde farklılıklar gösterdiğine ve aralarında bazı akrabalıkların olduğuna ilişkin gözlemler düşünce tarihi kadar eski olmalıdır. Doğayı ilk gözleyenler, doğan yavrunun ana ve babadan belirli ölçülerde farklı oldu¬ğunu görmüşlerdir. Hatta aynı batından meydana gelen yavruların dahi birbirinden farklı olduğu ta o zamanlar farkedilmiştir. Bitki ve hayvanlarda türden başlayarak yukarıya doğru benzerlik derecelerine göre grupların oluşturulduğu (bugünkü anlam¬da cins, familya, takım vs. gözlenmiştir. Bu yakınlık dereceleri sıralanmakla beraber, kalıtsal bilgi yeterli olmadığı için tam anlamıyla bir, yorum yapılamamış ve en önemlisi bir türün binlerce yıllık tarihsel gelişimi, bir düşünür birey tarafından sürekli, olarak gözlenemediği için, evrim, daha doğrusu çeşitlenme ve akrabalık bağlan tam olarak tariflenememiştir. Çünkü bir canlının yaşamı süresince bu şekildeki bir farklılaşma kesinlikle gözlenemeyecektir. Bazı hayvan yavrularının, hatta bu yavrular içinde bazılarının yaşama şansının diğerlerine göre büyük olduğu gözlenmiş ve doğal seçme konusunda, bilinçsiz de olsa ilk adımlar atılmıştır. evrim fikri ancak yakın yıllarda gelişen bilimsel yöntemler aracılığıyla gerçek yatağına oturtulabilmiştir. Daha önceki yorumlar, bilimsel düşüncenin tarihi açısından değerli olmakla beraber, yeterince bilimsel kanıtla donatılmadığı için doyurucu olamamıştır. evrim, bir gelişimi, bir değişimi ifade eder. değişken ve sonlu bir evrende herhangi bir şeyin değişmez ve sonsuz olduğunu düşünmek bilimsel yargıya ters düşer. evrim kavramı değişik fikre saygıyı bir fikrin her ortamda, her zamanda geçerliliğini koruyamayacağını; yaşayan her şeyin zamanla, kısmen de olsa bulunduğu ortama bağlı olarak değişebileceği fikrini düşünce sistemimize sokmuştur. Dolayısıyla evrim konusundaki eğitim, toplumları yeniliklere açık yapmakla kalmaz, değişik seçeneklerin hepsinin yerine göre saygıde¬ğer ve değerli olduğu fikrini toplumlara yerleştirebilir. Biz geçmişteki evrim kavramı¬nın gelişimini kısaca vermeye çalışalım. 1.2.2. Evrim Konusundaki İlk Yorumlar Elimizdeki bilgilere göre evrim konusundaki gözlemler ve yorumlar çok eskiye dayanmaktadır. 1.2.2.1. Fosillerin Bulunması Fosiller bulunmaya başlayınca geçmişteki canlıların bugünkünden farklı oldu¬ğu anlaşılmıştır ve bunu açıklayabilmek için şu sav ileri sürülmüştür: Geçmiş devirler¬ de her canlı türü, ayrı ayrı olmak üzere, tüm canlılar bir defada yaratılmış, daha sonra bir felaket veya afetle ortadan kalkmışlardır. Bunu takiben tekrar farklı ve yeni canlı¬lar yaratılmıştır. Bilgilerin birikmesiyle fosillerin kesik kesik değil birbirini izleyen jeolojik tabakalarda sürekli ve kademeli değişim gösterdiği bulunmuştur. O zaman felaketlerin birbirini izleyen diziler halinde olduğu savunulmuştur (genellikle 7 defa olduğuna inanılmıştır). Bu kurama göre her defasında yeni canlılar yaratılmıştır. On dokuzuncu yüzyılın başlarına kadar bilimsel anlamda herhangi bir evrim kavramı gelişmemiştir. On dokuzuncu yüzyılın başlarında Georges CUVİER, Paris civarındaki kalkerli tortullardan fosil toplamış ve bugünkü hayvanlarla karşılaştırmıştır. Farklı jeofojik tabakalarda hayvanların değişik yapılan gösterdiğini ortaya koyarak zoolojik sınıflandırmaya fosilleri sokmuş ve yeni bir sınıflandırma yöntemi geliştirmiştir. 1.2.3. Evrim Fikrine Direnişler İnsanın yapısında yeni düşüncelere direnme eğilimi vardır; bu, evrim konusun¬da da kendini göstermiştir. Geçmişte ve bugün evrim kavramına birçok karşı koyma¬lar olmuştur. Hatta yerleşmiş tutucu inançları değiştirdiği için, evrim kavramını savu¬nanlar ölüme mahkum edilmiştir. Bu karşı koymalar zamanımızda, değişik ideolojile¬rin ve dinsel inancın bir parçasıymış gibi varsayılarak, birçok kişi tarafından, herhangi bir dayanağı olmaksızın, sadece dogmatizmin sonucu olarak, hâlâ sürdürülmektedir. Fakat açık olan birşey varsa, bilimsel gözlem ve bulgulara dayanmayan hiçbir düşün¬ce sürekli olamaz. Belki bugün evrim konusunda yanlış yorumlamalar olabilir; ama, gelecekteki bilimsel gelişmelerle bu yanlışlar düzeltilebilir veya eksikler tamamlanabi¬lir; çünkü bilimsel düşüncenin kapısı evrim fikriyle her zaman açık bırakılmıştır. Zaten evrimin özünde, ileriye dönüklük, değişim ve gelişim yatar. Halbuki tutucu düşünce, bilim kapısını kapattığı için yenilenemez ve zamanla tarih içine gömülerek kaybolur. Evrim, var olanı, sabitliği değil; geleceği ve değişimi inceler. Bu nedenle evrim kavra¬mının kendisi de sabit olamaz. Örneğin, Rusya'da, Stalin, 1940 yılında, bitki ıslatıcısı Trofim LYSENKO'nun gülünç savını resmi politika olarak benimsediği zaman, bu fikri benimsemeyen birçok değerli genetikçi tutuklandı, sürüldü ve bir kısmı da sonuçta öldü. 1950 yılında poli¬tika değiştiğinde, eski fikrine bağlı kalanlar için artık çok geçti. Dinsel baskılar, bu konuda çok daha yoğun ve acımasız olmuştur. Ortaçağda birçok kişi bu nedenle yaşamını yitirmiş veya savundukları fikri geri almaya zorlanmıştır. Haçlı seferleri, gibi kanlı savaşlar da yine inanç farklarından doğmuştur. Bununla beraber özellikle son zamanlarda her dinde bazı liderlerin ve keza bazı dini liderlerin yeni fikirlere açık olduğu görülmüştür. Fakat yine de yeni fikirlerin topluma yerleşmesi büyük çabalarla olmaktadır. Evrim hakkındaki fikirlerin de büyük itirazlarla karşılanması, özellikle yaratılış konusunda yeni yaklaşımlar getirmesi açısından, bazı dinlere veya din kitaplarına veya yerleşmiş tutucu inançlara ters düşmesi veya en azından bazı kişiler tarafından bilinçsizce ve belirli bir artniyet ile yanlış değerlendirilerek öyle gösterilmesi, yukarıda anlatılan insanın "itirazcı yaratılışı" bakımından doğal sayılmalıdır. Bugün birçok kişi hâlâ eski inançlara bağlı olmakla beraber, evrim kavramı, insanlar büyük emekle yetiştirilip bilimsel düşünceye sahip oldukça ve bu kayram bilimsel verilerle desteklendikçe, ancak o zaman toplumun malı olabilecektir. 2. EVRİM KONUSUNDA BİLİMSEL DÜŞÜNCELERİN GELİŞİMİ On dokuzuncu yüzyıl, bilimsel düşüncenin patlarcasına geliştiği bir dönemin başlangıcı olarak bilinir. Gözlenen olayların nedenini mistik ve spekülatif açıklamalar yerine, bilimsel deneyler ve analizlerle açıklamalar almaya başlamıştır. Sonuç olarak toplumları uzun yıllar etkisi altına alan birçok kavram, temelden sarsılmaya ve yıkıl¬maya başlamıştır. Bu akım kaçınılmaz olarak evrim ve kalıtımın ilkelerine de ulaşmış ve evrim konusunda birçok yeni fikirler geliştirilmiştir. Biz burada evrim konusuna damgasını basmış bazı gözde bilim adamlarına yer vermekle yetineceğiz. 2.1. Jean Baptiste Lamarck Ondokuzuncu yüzyılın başlarında J.B. LAMARCK adlı bir Fransız bilgini hayvanları karmaşıklığına göre düzenlemeye çalıştı. Birçok hayvan grubunun basitten kar¬maşığa doğru, bir ağacın dallara ayrılması gibi, çeşitlendiğini ve gruplara ayrıldığını gördü. Bu gözlem, O'na, evrimle, canlıların gelişebileceği fikrini verdi. Fikirlerini 1809 yılında "Philosophie Zoologique" adlı bir eserde topladı. Kitabında, basit canlılardan diğerlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalıştı. Her generasyonun çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilmesinin nedenlerini araştırdı. Bu, dinsel dogmanın hakim olduğu bir devirde, oldukça köklü bir yaklaşımdı. Bu dönemde Fransa'da bazı idari kargaşalıklar da olduğu için, ileri sürülen bu sava dini liderlerin fazla bir itirazı olmadı. 2.1.1. Bir Organın Kullanılıp Kullanılmamasına Göre Değişimi Daha sonra yanlışlığı kesin olarak saptanan evrimsel bir kuramı ortaya attı: "Eğer bir organ fazla kullanılıyorsa; o organ gelişmesine devam ederek daha etkin bir yapı kazanır." Örneğin, bir demircinin kolları, kullandığı çekiçten dolayı güçlenir; fakat ayaklarını kullanamadığından dolayı gittikçe zayıflar. LAMARCK, bu ilkeyi, evrimin uyumsal düzeneğinin esası olarak benimsedi. Böylece kazanılmış bir özellik, bireyler tarafından döllere aktarılabiliyordu ve bir demircinin çocuğu kol kasları bakımından diğerlerine göre daha iyi gelişebiliyordu. Zürafaları örnek vererek savını desteklemeye çalıştı: Zürafalar, dibi çıplak ve çay irsi z olan ortamlarda yaşıyorlardı. Dolayısıyla besinlerini çalıların ve ağaçların yap¬raklarından sağlamak zorundaydılar. Ağaçların ucuna ulaşmak için bir zorlama vardı ve bu zorlama zürafaların zamanla ön ayaklarının ve boyunlarının uzamasına neden oldu. Her generasyon, boynunu biraz daha uzatarak, sonuçta ayaklarını kaldırmadan 4-6 metrelik yüksekliğe başını uzatabilir duruma geçtiler. LAMARCK'a göre kazanılmış özellikler dölden döle aktarılmaktaydı. Bu açıklama o zaman için geçerli görüldü. Çünkü kalıtımın yasaları henüz bulunamamıştı, özelliklerin kalıtım yoluyla geçtiğine dair fazla birşey bilinmiyordu. Daha sonra özelliklerin bireye bağlı olmadan kalıtıldığı bulununca, kuram tümüyle geçerliliğini yitirdi. Doğal olarak her birey çevre koşullarına belirli ölçülerde uyum yapar; fakat kazanılan bu özellikler bireyin ölümüyle "birlikte" yitirilir. Her generasyon kendi uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı genlerin özellikleri içerisinde yapmak zorundadır. Vücut hücrelerinin yapacakları uyum, kalıtsal materyali etkilemeyeceği için, sonradan kazanılmış özelliklerin yavruya geçmesi olanaksızdır. 2.1.2. Lamarckizme İlişkin Diğer Örnekler LAMARCK, köstebeklerin atasının yer altında yaşadığını ve gözlerini kullanmadıkları için zamanla görme işlevine gerek kalmadığı ve dolayısıyla birkaç nesil sonra tümüyle gözlerin köreldiğini savunmuştur. Karıncaayısının, dişlerini kullanmadan, besinlerini yutarak aldığı için, dişlerinin köreldiğini ileri sürmüştür. Buna karşılık su kuşlarının birçoğunda, besin, suyun dibimde arandığından, boyun devamlı uzamıştır. Keza yüzücü kuşların parmakları arasındaki derimsi zar da kullanıldığından döller boyunca gelişerek perde ayakları meydana getirmiştir. Hatta daha ileriye giderek, doğan çocukların gözlerinin birinin devamlı çıkarılmasıyla, bir zaman sonra tek gözlü insanların da meydana gelebileceğini savunmuştur. Bütün bu görüşlere karşın iki nesil sonra CHARLES DARWIN kazanılmış özelliklerin kalıplamayacağını göstermiş ve kalıtsal olan özelliklerin içinde en iyi uyum yapanların ayakta kalabileceğini ortaya çıkarmıştır. Daha önce BUFFON ve ERASMUS DARWIN, ileri sürdükleri buna benzer fikirlerde ve açıklamalarda pek inandırıcı" olamamışlardır. Yukarıda anlatılan hayvanların ve bitkilerin çevrelerine nasıl uyum yaptıklarını açıklayan; fakat yaşantılarında kazandık¬ları özelliklerin gelecek döllere kalıtıldığını savunan (bugünkü bilgilerimizde yaşamı, süresince kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı bilinmektedir) bu kurama "Lamarckizm" denir. 1887 yılında WElSMANN tarafından somatoplazma ve germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, sonradan kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı ortaya çıktı ve bu görüşe paralel tüm varsayımlar çürütüldü. 2.2. Charles Darwin C. DARWIN, getirdiği yepyeni yaklaşım nedeniyle, evrim biliminin babası olarak benimsenir. Evrim sözcüğü çoğunlukla Darwin ile eş anlamlı kullanılır ve bu nedenle Darwinizm denir. Biz, Darwin'in yaşamını diğerlerine göre daha ayrıntılı olarak öğreneceğiz. 2.2.1. Yaşamının İlk Evreleri ve Eğitimi Darwin, 12 Şubat 1809'da İngiltere'nin Shrewsburg şehrinde Dr. Robert Darwin'in oğlu olarak dünyaya geldi. Babası tanınmış bir doktordu ve oğlunun da doktor olmasını istiyordu. Darwin'in Latince ve Yunanca'ya ilgisi azdı. O, zamanının çoğunu böcek, bitki, kuş yumurtası ve çakıltaşı toplamakla geçiriyordu. Babası, O'nu, 16 yaşında, doktor olsun diye Edinburg Üniversitesine gönderdi. Öğreniminin ilk yıllarında bayıltılmadan bir çocuğa yapılan ameliyatı gözledi ve doktor olamayaca¬ğına karar vererek okulu bıraktı. Hukuk öğrenimi yapmak istedi; fakat bu mesleğin de kendine hitap etmediğini anladı. Son seçenek olarak babası O'nu Kambriç Üniversitesine dini bilimler (teoloji) öğrenimi yapmak için gönderdi. Orayı yeterli bir derece ile bitirdi. Fakat O'nun esas ilgisi başka bir konudaydı. DARWİN'in Edinburg'daki arkadaşlarının çoğu zooloji ve jeoloji ile ilgileniyordu. Zamanının çoğunu botanikçi arkadaşı John HENSLOW ile araziye gidip kınkanatlıları toplamakla geçirmeye başladı. Bu arada LAMARCK'ın çalışma¬sını ve kendi büyük babasının yazmış olduğu "Zoonomia" adlı şiir kitabını okudu. Kitaplarda geçen "canlılar belki tek bir soydan türemiştir" cümleciğini benimsedi; fakat genel olarak kabul edilen özel yaratılma fikrine de bağlı, kaldı. Bu arada; bir İngiliz gemisi" H.M.S. BEAGLER denizcilere hârita yapmak için, Güney Amerika'yı yakından tanımış kaptan ROBERT FITZROY'un yönetiminde/dünya turu yapmak üzere beş sene sürecek bir sefere hazırlanıyordu. Kaptan, daha önce güney Amerika'daki alışılmamış jeolojik yapıyı gözlemiş ve bu nedenle gemisine bu jeolojik yapıyı gözleyebilecek ve açıklayabilecek iyi yetişmiş bir doğa bilimcisini almak istiyordu. DARWIN, babasının itirazına karşın, arkadaşı HENSLOW'un ikna etmesiyle bu geziye çıkmayı kabul etti. 27 Aralık 1831 yılında 22 yaşındaki DARWIN, BEAGLE’nin güvertesinde, Devonport limanından denize açıldı. 2.2.2. İngiltere'deki Gözlemler Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolayısıyla tüm dünyanın inanması için yeterince kanıt toplanması gerektiğini biliyordu. bir şey canını sıkıyordu. Bütün kanıtlar canlılığın evrimsel işleyişini göstermekle beraber, nasıl çalıştığı konusunda herhangi doyurucu bir açıklama yapılamamıştı. Güvercin yetiştiricilerini ziyaret ederek, onların seçme yoluyla nasıl yeni özellikler elde ettiklerini öğrendi. Örneğin bir yetiştirici büyük kuyruklu bir güvercin yetiştirmek istiyorsa, yavrular arasında bu özelliği gösteren yavruları seçerek seçime devam ediyordu. Birkaç döl sonra da gerçekten büyük kuyruklu güvercinler elde ediliyordu. Buradaki evrimsel süreç, yapay seçme ile sağlanıyordu. Diğer hayvan ve bitki ıslahı çalışmalarını ve ya¬bani formların gösterdiği çevre koşullarına uymayı da dikkatlice not etti. Darwin bu düşüncelerini, 20 yıllık bir çalışmanın sonucu olarak, "Origin of Species = Türlerin Kökeni" adlı bir kitapta topladı. DARWlN'e yapay koşullar altında yapılan bu seçmenin, doğal koşullar altında da yapılabileceği fikri mantıki geldi. Bir türün tüm üyelerinin aynı uyumu gösteremeyeceğini de anlamıştı. Çünkü topladığı canlılar içinde, aynı türe bağlı bireylerin göster¬dikleri varyasyonları not etmişti. Doğanın güçleri, bu bireyler içerisinde o ortamda yasayabilecek özellikleri taşıyanları yaşatma, daha doğrusu yaygın duruma geçirme yönündeydi. 1838'in Ekim ayında THOMAS MALTHUS'un 1798 yılında yazdığı "An Essay onthe Principlesof Population = Populasyonun Kuralları Üzerine bir Deneme" adlı bir makaleyi okurken, evri¬min ikinci önemli bir işleyişini düşünmeye başladı. Bu makale, tüm türlerin, sayılarını sabit tutacak düzeyden çok daha fazla yavru meydana getirme yeteneğinde oldu¬ğunu savunuyordu. Açıkça yavruların büyük bir kısmı yaşamını sürdüremiyordu. MALTHUS, bu kavramı insana uygulamıştı ve insanların geometrik olarak çoğalması¬nın, savaş, hastalık, kıtlık ve diğer afetlerle belirli bir düzeyde tutulduğunu savun¬muştu. DARWIN, evrim sorununun açıklanamayan bir işleyişini MALTHUS'dan esinlene¬rek ortaya çıkardı. Tüm türler gerekenden fazla ürüyorlardı; bunların içerisinde başa¬rılı olan varyasyonlar uyum yaparak ayakta kalıyordu. Bu varyasyonlar özünde, gelecek için seçeneklerin doğmasını sağlıyordu. Biz tekrar DARWIN'in Türlerin Kökeni adlı yapıtına dönelim. Bu çalışmada iki gerçek ve üç varsayım ortaya çıkmıştı. Gerçekler: 1. Tüm organizmalar, gereğinden fazla yavru meydana getirme yeteneğine sahiptirler. Bununla beraber elemine edilenlerle populasyonlarda denge sağlanmak-tadır. 2. Bir türün içerisindeki bireyler, kalıtsal özellikleri bakımından farklıdır. Varsayımlar: 1. Yavruların çoğu ayakta kalabilmek için bir yaşam kavgası vermek zorundadırlar. 2. İyi uyum yapacak özellikleri taşıyan bireylerin çoğu yaşamını sürdürür; iyi uyum yapabilecek özellikleri taşımayanlar ortadan kalkar. Böylece istenen (çevre koşullarına uyum sağlayacak) özellikler kalıtsal olarak gelecek döllere aktarılır. 3. Çevre koşulları bir bölgede diğerinden farklı olduğundan özelliklerin seçimi her bölgede ve koşulda farklı olmak zorundadır. Canlılardaki varyasyonlar bu şekilde uzun süre saklanabilir ve yeterli bir zaman süreci içerisinde yeni türlere dönüşe¬bilir. Bu, çok çarpıcı bir varsayımdı ve DARWIN, bu savın desteklenmesi için yeterince kanıta da sahipti. Fakat eserini yayınlamaktan hâlâ çekiniyordu. Hatta düşüncesini arkadaşlarına açtı ve arkadaşları, O'nu, bu konuda daha ileri gelişmeleri beklemeden şimdiki durumuyla yayınlamasını istediler. O, ayrıntılı verilmiş dokümanlarla hazırlan¬mış dört bölümlük bir yayın planlamıştı. 3.4. Sınıflandırmadan Elde Edilen Kanıtlar Sınıflandırma bilimi evrim kavramından çok daha önce başlamıştır. Bu bilimin kurucusu sayılan RAY ve UNNAEUS, türlerin sabitliğine ve değişmezliğine inanmışlar¬dı. Fakat bugünkü sistematikçiler bir türün isminin ve tanımının verilmesini onun evrimsel ilişkileri içinde ele almayı zorunlu bulmuşlardır. Bugünkü sistematik akraba¬lık, gruplar arasındaki morfolojik benzerliklere dayandırılmaktadır. Bu karşılaştırma her zaman homolog (kökendeş) organlar arasında yapılmaktadır. Yaşayan canlıların özelliği, belirli bir hiyerarşik sıraya göre dizilip, tür, cins, familya, takım, sınıf ve filum meydana getirmeleridir. Bu hiyerarşik diziliş evrimin en belirli kanıtlarından biridir. Eğer bitki ve hayvanlar kendi aralarında akraba olmasaydılar, bu hiyerarşik sıra mey¬dana gelmeyecek ve birçok grup birbirine benzer olmayacak şekilde gelişmiş ola¬caktı. Sistematiğin temel birimi türdür. Tür, bir populasyondaki morfolojik, embriyolojik, fizyolojik özellik bakımından birbirine benzeyen ve doğal koşullar altında birbir¬leriyle birleşip döl meydana getirebilen, aynı fiziksel ve kimyasal uyarılara benzer tepki gösteren, aynı atadan meydana gelmiş birey topluluğudur diye tanımlanmıştır. Bütün canlılarda özellikle birkaç yaşam devresi olan türlerde (bazı sölenterlerde, parazit kurtlarda, larvadan gelişen böceklerde, kurbağagillerde vs.'de) bu tanım bir¬çok bakımlardan yetersiz kalmaktadır. Eğer bir populasyon geniş bir alana yayıl¬mışsa, kendi aralarında bölgesel birçok farklılıklara sahip olur ki biz buna alttür diyo¬ruz. Yapılan ayrıntılı araştırmalarda birçok türün kendi aralarında alttürlere bölün¬düğü ve her alttürün yanındakinden, küçük farklarla ayrıldığı (deme); fakat onlarla çiftleşebildiği gösterilmiştir. Fakat bu zincirin uçlarının bazı durumlarda farklı tür özel¬liği gösterebileceğini daha sonraki konularda anlatacağız. Bugün yasayan hayvanla¬rın büyük bir kısmının gruplandırılması kolaydır; çünkü aralarındaki geçit formları kaybolmuştur. Fakat bazı gruplarda geçit formları görüldüğü için, yani her iki grubun da özelliklerini belirli ölçüde taşıyan bazı formlar olduğundan, bu sefer iki grubu bir¬birinden nerede ayıracağımızı kestirmek oldukça zordur. Bugünkü türler, soy ağacı¬nın en uçtaki dallarıdır ve genellikle kendine en yakın olan diğer dallarla karşılaştırılır. Ana gövde ve ana dallar zamanımızda kaybolmuştur. Evrimde bütün sorun hangi dalın hangi ana daldan ve gövdeden çıktığını şematize edebilmektir. 3. EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER 'Ayakta Kalmak için Savaşım' ve 'En iyi Uyum Yapan Ayakta Kalır' sözcükleri Darwin WALLACE Kuramının anahtarıdır. Fakat besin, yer, su, güneş vs. için bireyler arasındaki savaşımın, zannedildiği gibi büyük bir evrimsel güç olmadığı, buna karşın döller boyunca sürekli olan populasyonların evrimsel değişme için önemli olduğu daha sonra anlaşıldı. Bu durumda evrimsel değişikliklerin birimi birey¬ler değil, populasyonlardır. Biz, bir populasyonun yapısını döller boyunca süren bir etkiyle değiştiren evrimsel güçleri, önem sırasına göre inceleyelim. Özünde Hardy-Weinberg eşitliğini bozan her etki evrimsel değişikliği sağlayan bir güç olarak kabul edilir. 3.1. Doğal Seçilim Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı olan birçok bireyden oluşur. Ayrıca, mey¬dana gelen mutasyonlarla, populasyonlardaki gen havuzuna yeni özellikler verebile¬cek genler eklenir. Bunun yanısıra mayoz sırasında oluşan krossing -överler ve rekombinasyonlar, yeni özellikler taşıyan bireylerin ortaya çıkmasını sağlar. İşte bu bireylerin taşıdıkları yeni özellikler (yani genler) nedeniyle, çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilme yeteneği kazanmaları, onların, doğal seçilimden kurtulma oranlarını verir. Yalnız çevre koşullan her yerde ve her zaman (özellikle jeolojik devirleri düşü¬nürsek) aynı değildir. Bunun anlamı ise şudur: Belirli özellikleri taşıyan bireyler, belirli çevre koşullarına sahip herhangi bir ortamda, en başarılı tipleri oluşturmalarına kar¬şın, birinci ortamdakinden farklı çevre koşulları gösteren başka bir ortamda, ya da zamanla çevre koşullarının değiştiği bulundukları ortamda, uyum yeteneklerini ya tamamen ya da kısmen yitirirler. Bu ise onların yaşamsal işlevlerinde güçlüklere (döl¬lenmelerinde, embriyonik gelişmelerinde, erginliğe kadar ulaşmalarında, üremelerin¬de, besin bulmalarında, korunmalarında vs.) neden olur. Böylece erginliğe ulaşanla¬rının, ulaşsalar dahi fazla miktarda yavru verenlerinin, verseler dahi bu yavruların ayakta kalanlarının sayısında büyük düşmeler görülür. Burada dikkat edilecek husus, bireylerin ayakta kalmalarının yalnız başına evrimsel olarak birşey ifade etmemesidir. Eğer taşıdıkları genler, gelecek döllere başarılı bir şekilde aktarılamıyorsa, diğer tüm özellikleri bakımından başarılı olsalar da, evrimsel olarak bu niteliklere sahip bireyler başarısız sayılırlar. Örneğin, kusursuz fiziksel bir yapıya sahip herhangi bir erkek, kısırsa ya da çiftleşme için yeterli değilse, ölümüyle birlikte taşıdığı genler de ortadan kalkar ve evrimsel gelişmeye herhangi bir katkısı olmaz. Ya da güçlü ve sağlıklı bir dişi, yavrularına bakma içgüdüsünden yok¬sunsa, ya da yumurta meydana getirme gücü az ise, populasyonda önemli bir gen frekansı değişikliğine neden olamayacağı için, evrimsel olarak başarılı nitelendirile¬mez. Demek ki doğal seçilimde başarılı olabilmek için, çevre koşullarına diğerlerin¬den daha iyi uyum yapmanın yan/sıra, daha fazla sayıda yumurta ya da yavru meydana getirmek doğal seçilim çevre koşullarına bağımlı olarak farklı şekillerde meydana gelir. Bunları sırasıyla inceleyelim. 3.1.1. Yönlendirilmiş Seçilim Doğal seçilimin en iyi bilinen ve en yaygın şeklidir. Özel koşulları olan bir çevre¬ye uzun bir süre içerisinde uyum yapan canlılarda görülür. Genellikle çevre koşulla¬rının büyük ölçüde değişmesiyle ya da koşulları farklı olan bir çevreye göçle ortaya çıkar. Populasyondaki özellikler bireylerin o çevrenin koşullarına uyum yapabileceği şekilde seçilir. Örneğin nemli bir çevre gittikçe kuraklaşıyorsa, doğal seçilim, en az su kullanarak yaşamını sürdüren canlıların yararına olacaktır. Populasyondaki bireylerin bir kısmı daha önce mutasyonlarla bu özelliği kazanmışlarsa, bu bireylerin daha fazla yaşamaları, daha çok döl vermeleri, yani genlerini daha,büyük ölçüde populasyonun gen havuzuna sokmaları sağlanır. Bu arada ilgili özelliği,sapta¬yan genlerde meydana gelebilecek mutasyonlardan, yeni koşullara daha iyi uyum sağlayabilecekler de seçileceğinden, canlının belirli bir özelliğe doğru yönlendirildiği görülür. Bu, doğal seçilimin en önemli özelliğinden biridir 'Yönlendirilmiş Yaratıcı¬lık'. Her çeşit özelliği meydana getirebilecek birçok mutasyon oluşmasına karşın, çevre koşullarının etkisi ile, doğal seçilim, başarılı mutasyonları yaşattığı için, sanki mutasyonların belirli bir amaca ve yöne doğru meydana geldiği izlenimi yaratılır. Yukarıda verdiğimiz örnekte, uyum, suyu artırımlı kullanan boşaltım organlarının yararına ise, bir zaman sonra suyu bol kullanan ilkel boşaltım organlarından, suyu en idareli kullanan böbrek şekline doğru gelişmeyi sağlayacak genler yararına bir seçim olacaktır. Su buharlaşmasını önleyen deri ve post yapısı, kumda kolaylıkla yürümeyi sağlayan genişlemiş ayak tabanı vs. doğal seçilimle bu değişime eşlik eden diğer özelliklerdir. Önemli olan, evrimde bir özelliğin ilkel de olsa başlangıçta bir defa ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi, mutasyon-doğal seçilim düzeneği ile zamanla sağlanır. Bu konudaki en ilginç örnek, bir zamanlar İngiltere'de fabrika dumanlarının yoğun olarak bulunduğu bir bölgede yaşayan kelebeklerde (Biston betalarla) meydana gelen evrimsel değişmedir. Sanayi devriminden önce hemen hemen beyaz renkli olan bu kelebekler (o devirden kalma koleksiyonlardan anlaşıldığı kadarıyla), ağaçların gövdelerine yapışmış beyaz likenler üzerinde yaşıyorlardı. Böylece avcıları tarafın¬ dan görülmekten kurtulmuş oluyorlardı. Sanayi devrimiyle birlikte, fabrika bacaların¬ dan çıkan siyah renkli kurum vs. bu likenleri koyulaştırınca, açık renkli kelebekler çok belirgin olarak görülür duruma geçmiştir. Bunların üzerinde beslenen avcılar, özellik¬le kuşlar, bunları kolayca avlamaya başlamıştır. Buna karşın sanayi devriminden önce de bu türün populasyonunda çok az sayıda bulunan koyu renkli bireyler bu renk uyumundan büyük yarar sağlamıştır. Bir zaman sonra populasyonun büyük bir kısmı koyu renkli kelebeklerden oluşmuştur 'Sanayi Melanizmi'. Günümüzde alı¬nan önlemler sayesinde, çevre temizlenince, beyaz renkli olanların sayısı tekrar art¬ maya başlamıştır. Son zamanlarda tıp bilimindeki gelişmeler ile, normal olarak doğada yaşayamayacak eksiklikler ile doğan birçok birey, yaşatılabilmekte ve üremesi sağlanmaktadır. Böylece taşıdıkları kalıtsal yapı, insan gen havuzuna eklenmektedir. Dolayısıyla bozuk özellikler meydana getirecek genlerin frekansı gittikçe artmaktadır, örneğin, eskiden kalp kapakçıkları bozuk, gözleri aşırı miyop ya da hipermetrop olan, gece körlüğü olan, D vitaminini sentezleme ya da hücre içine alma yeteneğini yitirmiş olan, kân şekerini düzenleyemeyen (şeker hastası), mikroplara direnci olmayan, kanama hastalığı olan; yarık damaklı, kapalı anüslü, delik kalpli ve diğer bazı kusur¬larla doğan bireylerin yaşama şansı hemen hemen yoktu. Modern tıp bunların yaşa¬masını ve üremesini sağlamıştır. Dolayısıyla insan gen havuzu doğal seçilimin etki¬sinden büyük ölçüde kurtulmaya başlamıştır. Bu da gen havuzunun, dolayısıyla bu gen havuzuna ait bireylerin bir zaman sonra doğada serbest yaşayamayacak kadar değişmesi demektir. Nitekim 10 - 15 bin yıldan beri uygulanan koruma önlemleri, bizi, zaten doğanın seçici etkisinden kısmen kurtarmıştır. Son zamanlardaki tıbbi önlemler ise bu etkiyi çok daha büyük ölçüde azaltmaktadır. Böylece doğal seçilimin en önemli görevlerinden biri olan 'Gen havuzunun yeni mutasyonların etkisinden büyük ölçüde korunmasının sağlanması ve mutasyonların gen havuzunda yayılmala¬rının önlenmesi, dolayısıyla gen havuzunun dengelenmesi ve kararlı hale geçmesi, insan gen havuzu için yitirilmeye başlanmıştır. 3.1.2. Dengelenmiş Seçilim Eğer bir populasyon çevre koşulları bakımından uzun süre dengeli olan bir ortamda bulunuyorsa, çok etkili, kararlı ve dengeli bir gen havuzu oluşur. Böylece, dengeli seçilim, var olan gen havuzunun yapısını devam ettirir ve meydana gelebilecek sapmalardan korur, örneğin, Keseliayılar (Opossum) 60 milyon, akrepler (Scorpion) 350 milyon yıldan beri gen havuzlarını hemen hemen sabit tutmuşlardır. Çünkü bulundukları çevrelere her zaman başarılı uyum yapmışlardır. 3.1.3. Dallanan Seçilim Dengeli seçilimin tersi olan bir durumu açıklar. Bir populasyonda farklı özellikli bireylerin ya da grupların her biri, farklı çevre koşulları nedeniyle ayrı ayrı korunabilir. Böylece aynı kökten, bir zaman soma, iki ya da daha fazla sayıda birbirinden farklı¬laşmış canlı grubu oluşur (ırk  alttür  tür  vs.). Özellikle bir populasyon çok geniş bir alana yayılmışsa ve yayıldığı alanda değişik çevre koşullarını içeren bir-çok yaşam ortamı (niş) varsa, yaşam ortamlarındaki çevre koşulları, kendi doğal seçilimlerini ayrı ayrı göstereceği için, bir zaman sonra birbirinden belirli ölçülerde farklılaşmış kümeler, daha sonra da türler ortaya çıkacaktır. Bu şekildeki bir seçilim 'Uyumsal Açılımı' meydana getirecektir 3.2. Üreme Yeteneğine ve Eşemlerin Özelliğine Göre Seçilim Populasyonlarda, bireyler arasında şansa dayanmayan çiftleşmelerin ve farklı üreme yeteneklerinin oluşması HARDY - WEINBERG Eşitliğine ters düşen bir durumu ifade eder. Bu özellikleri taşıyan bir populasyonda Hardy-Weinberg Eşitliği uygulanamaz. Bireylerin çiftleşmek için birbirlerini rasgele seçmelerinden ziyade, özel nite¬liklerine göre seçmeleri, bir zaman sonra, bu özellikler bakımından köken aldıkları ana populasyondan çok daha kuvvetli olan yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Bu özel seçilim, yaşam kavgasında daha yetenekli olan (beslenmede, korunmada, gizlenmede, yavrularına bakmada vs.) populasyonların ortaya çıkmasını sağlayabilir. Eşemlerin Arasındaki Yapısal Farkların Oluşumu: Dişiler genellikle yavrula¬rını meydana getirecek, koruyacak ve belirli bir evreye kadar besleyebilecek şekilde özellik kazanmıştır. Özellikle memelilerde tam olarak belirlenemeyen bir nedenle dişiler başlangıçta çiftleşmeden kaçıyormuş gibi davranırlar. Dişilerin kuvvetli olduğu bir toplumda çitfleşme çok zor olacağından, seçilim, memelilerde, kuvvetli erkekler yönünden olmuştur. Bugün birçok canlı grubunda, özellikle yaşamları boyunca birkaç defa çiftleşenlerde erkekler, dişileri çiftleşmeye zorlar; çok defa da bunun için kuvvet kullanır. Bu nedenle erkekler dişilerinden daha büyük vücut yapısına sahip olur. Buna karşın, yaşamları boyunca bir defa çiftleşenlerde ya da çift¬leştikten sonra erkeği besin maddesi olarak dişileri tarafından yenen gruplarda (peygamber develerinde ve örümceklerde olduğu gibi), erkek, çok daha küçüktür. Çünkü seçilim vücut yapısı büyük dişiler, vücut yapısı küçük erkekler yönünde olur. İkincil eşeysel özellikler, çoğunluk eşey hormonları tarafından meydana getirilir (bu nedenle ikincil eşeysel özellikler, bireylerde eşey hormonlarının üretilmeye başla¬masından sonra belirgin olarak ortaya çıkar). Eşeysel gücün bir çeşit simgesi olan bu özellikler, eşemler tarafından sürekli olarak seçilince, özellikler gittikçe kuvvetlenir: Bu nedenle özellikle erkeklerde, yaşam savaşında zararlı olabilecek kadar büyük boy¬nuz (birçok geyikte, keçide vs.'de), büyük kuyruk (Tavuskuşunda ve Cennetkuşlarında vs.), hemen göze çarpacak parlak renklenmeler (birçok kuşta, memelide); dişiler¬de, süt meydana getirmek için çok büyük olmasına gerek olmadığı halde dişiliğin simgesi olan büyük meme bu şekilde gelişmiştir. Üreme Yeteneğinin Evrimsel Değişimdeki Etkisi: Daha önce de değindiği¬miz gibi bir bireyin yaşamını başarılı olarak sürdürmesi evrimsel olarak fazla birşey ifade etmez. Önemli olan bu süre içerisinde fazla döl meydana getirmek suretiyle, gen havuzuna, gen sokabilmesidir. Bir birey ne kadar uzun yaşarsa yaşasın, döl meydana getirmemişse, evrimsel açıdan hiçbir öneme sahip değildir. Bu nedenle bu bireylerin ölümü 'Genetik Ölüm' olarak adlandırılır. Evrimsel gelişmede en önemli değişim, gen havuzundaki gen frekansının deği¬şimidir. Gen frekansı ise birey sayısıyla saptanır. Bu durumda bir populasyonda, üreyebilecek evreye kadar başarıyla gelişebilen yavruları en çok sayıda meydana getiren bireylerin gen bileşimi bir zaman sonra gen havuzuna egemen olur. Buna 'Farklı Üreme Yeteneği' denir. 3.3. Yalıtımın (İzolasyonun) Evrimsel Gelişimdeki Etkisi Türlerin oluşumunda, yalıtım, kural olarak, zorunludur. Çünkü gen akımı,de¬vam eden populasyonlarda, tür düzeyinde farklılaşma oluşamaz. Bir populasyon, belirli bir süre, birbirlerinden coğrafik olarak yalıtılmış alt populasyonlara bölünürse, bir zaman sonra kendi aralarında çiftleşme yeteneklerini yitirerek, yeni tür özelliği kazanmaya başlarlar. Bu süre içerisinde oluşacak çiftleşme davranışlarındaki farklılaş¬malar, yalıtımı çok daha etkili duruma getirecektir. Kalıtsal yapı açısından birleşme ve döl meydana getirme yeteneklerini koruyan birçok populasyon, sadece çiftleşme davranışlarında meydana gelen farklılaşmadan dolayı, yeni tür özelliği kazanmıştır. Şekil : Allopatrik yalıtım ile tür oluşumu. Eğer bir populasyonun bir parçası coğrafik olarak yalıtılırsa, değişik evrimsel güçler yavaş yavaş bu yalıtılmış populasyonu (keza ana populasyonu) değiştirmeye başlar ve bir zaman sonra her iki populasyon aralarında verimli döl meydana getiremeyecek kadar farklılaşırlar. Üreme yalıtımının kökeninde, çok defa, en azından başlangıç evrelerinde, coğrafik bir yalıtım vardır. Fakat konunun daha iyi anlaşılabilmesi için üreme yalıtımını ayrı bir başlık altında inceleyeceğiz. Populasyonlar arasında çiftleşmeyi ve verimli döller meydana getirmeyi önleyen her etkileşme 'Yalıtım = izolasyon Mekanizması' denir. 3.3.1. Coğrafik Yalıtım (- Allopatrik Yalıtım) Eğer bir populasyon coğrafik olarak iki ya da daha fazla bölgeye yayılırsa, ev¬ rimsel güçler (her bölgede farklı olacağı için) yavaş yavaş etki ederek, populasyonlar arasındaki farkın gittikçe artmasına (Coğrafik Irklar) neden olacaktır. Bu kalıtsal farklılaşma, populasyonlar arasında gen akışını önleyecek düzeye geldiği zaman, bir zamanların ata türü iki ya da daha fazla türe ayrılmış olur Anadolu'daki Pamphaginae'lerin Evrimsel Durumu: Coğrafik yalıtıma en iyi örneklerden biri Anadolu'nun yüksek dağlarında yaşayan, kanatsız, hantal yapılı, kışı çoğunluk 3. ve 4. nimf evrelerinde geçiren bir çekirge grubudur. Özünde, bu hay¬vanlar, soğuk iklimlerde yaşayan bir kökenden gelmedir. Buzul devrinde, kuzeydeki buzullardan kaçarak Balkanlar ve Kafkaslar üzerinden Anadolu'ya girmişlerdir. Bu sı¬rada Anadolu'nun iç kısmında Batı Anadolu’yla Doğu Anadolu'yu birbirinden ayıran büyük bir tatlısu gölü bulunuyordu. Her iki bölge arasındaki karasal, bağlantı, yalnız, bugünkü Sinop ve Toros kara köprüleriyle sağlanıyordu. Dolayısıyla Kafkaslar'dan gelenler ancak Doğu Anadolu'ya, Balkanlar'dan gelenler ise ancak Batı Anadolu'ya yayılmıştı. Çünkü Anadolu o devirde kısmen soğumuş ve bu hayvanların yaşayabil¬mesi için uygun bir ortam oluşturmuştu. Bir zaman sonra dünya buzul arası devreye girince, buzullar kuzeye doğru çekilmeye ve dolayısıyla Anadolu da ısınmaya başla¬mıştı. Bu arada Anadolu kara parçası, erozyon sonucu yırtılmaya, dağlar yükselmeye ve bu arada soğuğa alışık bu çekirge grubu, daha soğuk olan yüksek dağların başına doğru çekilmeye başlamıştı. Uzun yıllardır bu dağların başında (genellikle 1500 - 2000 metrenin üzerinde) yaşamlarını sürdürmektedirler. Kanatları olmadığı için uçamazlar; dolayısıyla aktif yayılımları yoktur. Hantal ve iri vücutlu olduklarından rüzgar vs. ile pasif olarak da yayılamamaktadırlar. Belirli bir sıcaklığın üstündeki böl¬gelerde (zonlarda) yaşayamadıklarından, yüksek yerlerden vadilere inerek, diğer dağsilsilelerine de geçemezler. Yüksek dağlarda yaşadıklarından, aşağıya göre daha yoğun morötesi ve diğer kısa dalgalı ışınların etkisi altında kalmışlardır; bu nedenle mutasyon oranı (özellikle kromozom değişmeleri) yükselmiştir. Dolayısıyla evrimsel bir gelişim ve doğal seçilim için bol miktarda ham madde oluşmuştur. Çok yakın mesafelerde dahi meydana gelen bu mutlak ya da kısmi yalıtım, bir zamanlar Ana¬dolu'ya bir ya da birkaç tür olarak giren bu hayvanların 50'den fazla türe, bir o kadar alttüre ayrılmasına neden olmuştur. Bir dağdaki populasyon dahi, kendi aralarında oldukça belirgin olarak birbirlerinden ayrılabilen demelere bölünür. Çünkü yukarıda anlattığımız yalıtım koşullan, bir dağ üzerinde dahi farklı olarak etki etmektedir. Coğrafik uzaklık ile farklılaşmanın derecesi arasında doğru orantı vardır. Birbir¬lerinden uzak olan populasyonlar daha fazla farklılaşmalar gösterir. Bu çekirge gru¬bunun Hakkari'den Edirne'ye kadar adım adım değiştiğini izlemek mümkündür. Batı Anadolu'da yaşayanlar çok gelişmiş timpanik zara (işitme zarına) ve sırt kısmında tarağa sahiptir; doğudakilerde bu zar ve tarak görülmez. Toros ve Sinop bölgelerinde bu özellikleri karışık olarak taşıyan bireyler bulunur. Her türlü yalıtım mekanizmasında, ilk olarak demelerin, daha sonra alttürlerin, sonunda da türlerin meydana geldiğini unutmamak gerekir. Aynı kökten gelen; fakat farklı yaşam bölgelerine yayılan tüm hayvan gruplarında bu kademeleşme görülür, Ayrıca tüm coğrafik yalıtımları kalıtsal bir yalıtımın izlediği akıldan çıkarılmamalıdır. 3.3.2. Üreme İşlevlerinde Yalıtım (= Simpatrik Yalıtım) Yalıtımın en önemli faktörlerinden biri de, genellikle belirli bir süre coğrafik yalı¬tımın etkisi altında kalan populasyonlardaki bireylerin üreme davranışlarında ortaya çıkan değişikliklerdir. Bu farklılaşmaların oluşumunda da mutasyonlar ve doğal seçi¬lim etkilidir. Yalnız, üreme işlevlerindeki yalıtımın, coğrafik yalıtımdan farkı, ilke ola¬rak, farklılaşmanın sadece üreme işlevlerinde olması, kalıtsal yapıyı tümüyle kapsa-mamasıdır. Deneysel olarak döllendirildiklerinde yavru meydana getirebilirler. Çünkü kalıtsal yapı tümüyle farklılaşmamıştır. Coğrafik yalıtım ise hem kalıtsal yapının nem davranışların farklılaşmasını hem de üreme işlevlerinin yalıtımını kapsar. Eşeysel çekim azalınca ya da yok olunca, gen akışı da duracağı için, iki populasyon birbirinden farklılaşmaya başlar. Böylece ilk olarak hemen hemen birbirine benzeyen; fakat üreme davranışlarıyla birbirinden ayrılan 'ikiz Türler' meydana gelir. Bir zaman sonra mutasyon - seçilim etkileşimiyle, yapısal değişimi de kapsayan kalıtsal farklılıklar ortaya çıkar. Üreme yalıtımı gelişimin çeşitli kademelerinde olabilir. Bun¬lar; Üreme Davranışlarının Farklılaşması: Birbirlerine çok yakın bölgelerde yaşayan populasyonlarda, mutasyonlarla ortaya çıkan davranış farklılaşmalarıdır. Koku ve ses çıkarmada, keza üreme hareketlerinde meydana gelecek çok küçük farklılaşmalar, bireylerin birbirlerini çekmelerini, dolayısıyla döllemeyi önler. Daha sonra, bu populasyonlar bir araya gelseler de, davranış farklarından dolayı çiftleşemezler. Üreme Dönemlerinin Farklılaşması: İki populasyon arasında üreme dönemlerinin farklılaşması da kesin bir yalıtıma götürür. Örneğin bir populasyon ilkbaharda, öbürüsü yazın eşeysel gamet meydana getiriyorsa, bunların birbirlerini döllemeleri olanaksızlaşır. Üreme Organlarının Farklılaşması: Özellikle böceklerde ve ilkel bazı çok hücre¬lilerde, erkek ve dişi çiftleşme organları, kilit anahtar gibi birbirine uyar. Meydana ge¬lecek küçük bir değişiklik döllenmeyi önler. Gamet Yalıtımı: Bazı türlerin yumurtaları, kendi türünün bazen de yakın akra¬ba türlerin spermalarını çeken, fertilizin denen bir madde salgılar. Bu fertilizinin farklılaşması gamet yalıtımına götürür. Melez Yalıtımı: Eğer tüm bu kademeye kadar farklılaşma olmamışsa, yumurta ve sperma, zigotu meydana getirir. Fakat bu sefer bazı genlerin uyuşmazlığı, embri¬yonun herhangi bir kademesinde anormalliklere, ya da uygun olmayan organların or¬taya çıkmasına neden olur (örneğin küçük kalp gibi). Embriyo gelişip ergin meydana gelirse, bu sefer, kalıtsal yapılarındaki farklılaş¬malar nedeniyle erginin eşeysel hücrelerinde, yaşayabilir gametler oluşamayabilir (katırı anımsayınız!). Genlerin kromozomlar üzerindeki dizilişleri farklı olduğu için, sinaps yapamazlar ya da kromozom sayıları farklı olduğu için dengeli bir kromozom dağılımını sağlayamazlar.  KAYNAKLAR   Hayvanlar ve Bitkilerin Evrim Ansiklopedisi-Remzi Kitapevi   Kalıtım ve Evrim – Prof.Dr.Ali DEMİRSOY   Yaşamın Temel Kuralları - Prof.Dr.Ali DEMİRSOY   www.bilimaraştırmavakfı.com

http://www.biyologlar.com/eklembacaklilar-artropoda

Evrim Konusunda ilk Düşünceler

Dini Düşünceler: Düşünebilen insanin, dogadaki çeşitlenmeyi, canilar arasindaki benzerliklerin ve farkliliklarin derecesini gözledigi an evrim konusunda ilk düşünceler başlamiş demektir. İlk yaygın düşünceler, Asur ve Babil yazıtlarında; daha sonra bunlardan köken alan Ortadoğu kökenli dinlerde görülmüştür. Hemen hepsinde insanın özel olarak yaratıldığı ve evrende özel bir yere sahip olduğu vurgulanmış; türlerin değişmezliğine ve sabitliğine inanılmış ve diğer canlılar konusunda herhangi bir yoruma yer verilmemiştir. Bununla beraber Kuran’da yaratılışın kademeli olduğu vurgulanmıştır. Yalnız bir Türk din adamı, astronomu ve filozofu olan Hasankale’li İbrahim Hakkı(1703-1780), insanların değişik bitkilerden ve hayvanlardan köken aldığını belirtmiştir. 17. yüzyıla kadar, piskopos Ussher’in ve diğerlerinin savunduğu ‘türlerin olduğu gibi yaratıldığı ve değişmeden kaldığı fikri’ yani ‘Genesis’ geniş halk kitleleri tarafından benimsendi ve etkisini günümüze kadar sürdürdü. Ussher’e göre dünya İÖ 4040 yılında, Ekim ayının 4'ünde sabah saat 9.00'da yaratılmıştı. Bu düşünce Ussher tarafından İncil’e eklenmiştir. Daha sonra yine Hıristiyan din adamları olan Augustin (İS 354-430) ve Aquinas (İS 1225-1274) tarafından canlıların basit olarak tanrı tarafından yaratıldığı ve daha sonra değişerek çeşitlendiği savunulmuştu. Özellikle bizim toplumumuzda, birçok dini belgeden de anlaşilacagi gibi, Adem’in çamurdan yaratildigi, Havva’nin Adem’in kaburga kemiginden oluştugu ileri sürülerek, yaratilişin ilk olark inorganik kökenli oldugu ve daha sonra eşeylerin ortaya çiktigi savunulmuştur. Yunanlılardaki ve Ortaçağdaki Düşünceler: Yunan filozoflarından Empedocles, İÖ 500 yıllarında bitkilerin tomurcuklanma ile çeşitli hayvan kısımlarını, bu kısımların da birleşmesiyle hayvanların oluştuğunu savunmuştu. Thales(İÖ 624-548), Ege Denizindeki canlıları çalışmış ve denizlerin canlılığın anası olduğunu ileri sürmüştür. Aristo (İÖ 384-322) bitkiler ve hayvanlar konusunda oldukça geniş bilgiye sahipti. Onların doğruya yakın tanımlarını vermiş ve gelişmişliklerine göre sınıflandırmıştır. Canlıların metabiyolojik olarak değişerek birbirlerinden oluştuklarına ve her birinin tanrıların yeryüzündeki ilahi taslakları olduklarına inanmıştır. Daha sonra, canlıların kökenini Der Rerum Natura adlı şiirinde veren Lucretius (İÖ 99-55) u anmadan ortaçağa geçemeyeceğiz. Yeni Çağdaki ve Yakın Çağdaki düşünceler: Rönesans ile canlılar konusundaki bilgilerin, en önemlisi evrim konusundaki düşürnürlerin sayısı artmıştır. Hooke (1635-1703), Ray (1627-1705), Buffon ( 1707-1788) ve Erasmus Darwin (1731-1802) bu devrin en önemli evrimcileridir. Rönesanstan önce de bulunan hayvan kabuklarının, dişlerinin, kemiklerinin ve diğer parçalarının bugünkü canlıların benzer tarafları ve farkları saptanmıştır.Ayrıca yüksek dağların başında bulunan fosillerin, yaşayanlarla olan akrabaliklyarı gözlenmiştir. Bu gözlemlerin ışığı altında, her konuda çalışmış, düşünür ve sanatçı olan Leonardo da Vinci, canlıların tümünün bir defada yaratıldığını ve zamanla bazılarının ortadan kalktığını savunmuştur. Buna karşılık birçok doğa ibilimcisi, canlıların zaman zaman oluştuklarını doğal afetlerle tamamen ortadan kalktıklarını ve yeniden başka şekillerde yaratıldıklarını ileri sürmüştür. Bu şekilde farklı devirlerde 2arklı canlıların yaşaması kolaylıkla açıklanabiliyordu. Her doğal yıkımdan sonra, oluşan canlıların, organizasyon bakımından biraz daha gelişmiş olduklarına inanılıyordu. Bu kurama “Tufan Kuramı” denir. Bu yıkımın yedi defa olduğu varayılmıştır. Cuvier, 1812 yılında, fosiller üzerinde ünlü kitabını yanılayarak fosillerin, kesik, kesik değil, birbirlerinin devamı olacak şekilde olduklarını bilimsel olarak açıklamıştır. 18. yüzyılın sonu ile 19. yüzyılın başlangıcında, üç İngiliz jeoloğun çalışmalarıyla katstrofizm kuramı yerine ‘Uniformizmi’ kuramı getirildi. Hutton 1785'te geçmişte de bugünkü gibi jeolojik kuvvetlerin rol oynadığını, yükselmelerin ve alçalmaların, keza erozyonlaların belki de daha kuvvetli olurak meydene galdiğini ve yüksek dağlarda bulunan fosilli tabakalar ile sediman (katman) tayinlerinin yaılabileceğini buldu. John Playfair’in yapıtı 1802'de yayınlandı. Üçüncü araştırıcı, Charles Lyell, bir çok jeolojik soruna çözüm getirmenin yanısıra, canlıların büyük afetlerle değil, çevre koşullarının uzun sürede etki etmesiyle değiştiğini savundu. Kitabının bir yerinde ‘geçmişteki güçler bugünkünden hiç de çok farklı değildi’ diye yazmıştır. Bu yaklaşım, Nuh Tufanı’nın gerçeküstü olduğunu savunuyordu. Lyell’in fikirleri C.Darwin’i büyük ölçüde etkilemiştir. Lamarck’ın Düşünceleri Organik evrimi konusunda ilk kapsamlı kuram 1809 yılında ‘Philosophie Zoologique’ adlı yapıtıyla, Fransız zooloğu Jean Baptiste Lamarck’a (1774-1829) aittir. Lamarck, zamanının meslektaşları gibi, tüm canlıların, gelişimlerini ve işlevlerini denetleyen bir canlılık gücüyle donatıldığına ve değişen çevre koşullarına karşı bir savaşım gücünün olmadığına inanıyordu. Kitabında, hayvanları, karmıaşıkyıklarına göre düzenlemeye çalışırken, yanlışlığı daha sonra kesin olarak saptanan bir varsayımı ileri sürdü: “ Eğer bir onrgan fazla kullanılıyorsa, o organ gelişmesini sürdürerek, daha etkin bir yapı kazanır”. Bu varsayıma ‘lamarkizm’ denir. Ayrıca canlının yaşamı boyunca kazanmış olduğu herhangi bir özelliğin, gelecek döllere geçtiğine de inanmıştı. Örneğin demircinin oğlunun kol kasları diğerlerine göre daha iyi gelişir. Zürafalırın atası kısa boyunlu olmalıran karşın, yaşadıkları ortamın bir zaman sonra kuraklaşarak, dibi çıplak ve çayırsız ağaçların bulunduğu ortama dönüşmesi sonucu, zürafalar ağaçların yapraklarıyla beslenmek zorunda kaylmışlar ve böylece boyunları dölden döle uzamıştır. Körfarelerin gözlerini, karıncaayısının dişlerini yitirmesini; su kuşlarının perde ayakları kazanmasını bu şekilrde açıklamıştır. Bu üaçıklamalar,kalıtımın yasaları ortaya çıkarılmadan önce, çok iyi bir açıklama şekli olarak benimsendi. Fakat kalıtım konusunda bilgiler gelişince, özellikle Weismann tarafından somatoplazma ile germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, evrimsel değişmenin, vücut hücrelerinde olmadığı, sadece eşeysel hücrelerdeki kalıtsal materyalin etkisi ile yürütüldüğü anlaşıldı. Böylece Lamarck’ın varsayımı tümüyle geçerliliğini yitirdi. Çünkü bir birey gerçekte belirli ölçüde çevre koşullarına uyum yapar; fakat ölümüyle birlikte bu özellikler de yitirilir. Halbuki her döl uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı kalıtım materyalinin izin verdiği ölçüler içerisinde yapabilir ve ancak bu özellikleri gelecek döllere verebilir. Buffon ve Erasmus Darwin de buna benzer fikirler ileri sürmüşler, fakat inandırıcı olamamışlardır. Charles Darwin ve Alfred Wallace’ın Görüşleri Charles Darwin (1809-1882), evrim bilimine iki önemli katkıda bulundu. Birincisi, organik evrim düşüncesini destekleyen zengin bir kanıtlar dizisini toplayarak ve derleyerek bilim dünyasına sundu. İkincisi, evrim mekanizmasının esasını oluşturan ‘Doğal Seçilim’ ya da diğer bir deyimle ‘Doğal Seçim’ kuramının ilkelerini ortaya çıkardı.Evrim Kuramı, bilimsel anlamda 19. yy kuramıdır; ama bu kuram 20. yy’da büyük bir kuram niteliğini aldı. Bu nedenle Darwin’ i biraz daha yakından tanımalıyız: Darwin, 1809'da İngitere’de doğdu. Babas, onun hekim olmasını istiyordu; 16 yaşında Edinburg Üniversitesi’ne gönderdi. Darwin, ilk olarak başladığı hekimlik eğitimini ve daha sonra başladığı hukuk eğitimini sıkıcı bularak her ikisini de bıraktı. Sonunda Cambridge Üniversitesi’ne bağlı Christ Kolejinde teoloji (= dinibilimler) öğrenimi yaptı. Fakat Edinburg’daki arkadaşlarının çoğu jeoloji ve zooloji ile ilgileniyordu. Cambridge’de kırkanatlıları toplayan bir grupla ilişki kurdu. Bu bilim çevresi içerisinde botanikçi John Henslow’ u tanıdı ve onun önerileri ile dünya çevresinde beş sene sürecek bir geziye katılmaya karar verdi. Beagle, 1831 yılında Devonport limanından denize açıldı. Lyell’in kitabını gezisi sırasında okudu ve dünya yüzünün devamlı değiştiğini savunan düşüncesinden çok etkilendi. Gemidekiler harita yaparken, Darwin de sürekli bitki, hayvan, fosil topluyor; jeoljik katmanları inceliyor; sayısız gözlem yapıyor ve dikkatlice notlar alıyordu. Gemi, ilk olarak Güney Amerika’nın doğu sahilleri boyunca güneye inip, daha sonra batı kıyılarından kuzeye doğru yol aldı. Bu arada Arjantin’in Pampas’larında soyu tükenmiş birçok hayvanın fosilini buldu ve yine jelojik aktmanlardaki fosillerin değişimine özellikle dikkat etti. Bu gözlemleriyle, her türün özel yaratıldığına ilişkin düşüncelere olan inancını yitirmeye başladı. Yine insan da dahil, çeşitli bitki ve hayvan türlerinin değişik ortamylara yaptıkları uyumları, bu arada yaşadığı bir deprem olayı ile yeryüzünün nasıl değişebileceğini gözledi. Beagle, 1835 yılında, Güney Amerika kıtasının batı kıyısına yaklaşık 1000 km kadar uzak olar Galapagos adalarına ulaştı. Bu adalarda yaptığı gözlemlerde, büyük bir olasılıkla aynı kökenden gelmiş birçok canlının coğrafik yalıtım nedeniyle, birbirlerinden nasıl farklılaştıklarını ve her canlının bulunduğu ortamdaki koşullara nasıl uyum yaptığını bizzat gözledi. Örneğin ispinoz kuşlarının, dev kaplumbağaların, dev kertenkelelerin, adalara ve her adanın değişik koşulları taşıyan bölgeliren göre çeşitlenmelerini, yapısal uyumlarını, varyasyonlarını ve sonuç olarak uyumsal açılımlarını gördü. Buradaki bitkilerin ve hayvanların hemen hepsi, Amerika kıtasının güney sahillerindeki bitki e hayvan türlerine benzerlik gösteriyor; ama onlardan özellikle uzaklığı oranında farklılaşmalar gösteriyordu. Daha sonra araştirmalarina Pasifik Adalarindan, Yeni Zelanda’da, Avusturalya’da ve Güney Afrika Kiyilarinda devam etti. Tüm bu araştirma süreci içerisinde evrimsel uyumu destekleyecek kanitlari titizlikle topladi.1836 yilinda Ingiltere’ye ulaşti. Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolaysıyla yeterince kanıt toplaması gerekeceğini biliyordu. Kanıtlar evrimsel dallanmayı göstermekle birlikte, bunun nasıl olduğunu açıklamaya yetmiyordu. İngiltere’ye varışından itibaren 20 yıl boyunca biyolojinin çeşitli kollarındaki gelişmeleri de dikkatlice inceleyerek, gözlemlerini ve notlarını biraraya getirip doğal seçilim konusundaki düşüncesini ana hatlarıyla hazırladı. 1857 yılında düşüncelerini kabataslak arkadaşlarının görüşüne sundu. Bu sırada kendisi gibi, Malthus’un bilimse serisini okuyarak ve yine sekiz yıl Malaya’da ve Doğu Hindistan’da dört yıl Amazon ormanlarında bitkiler ve hayvanlar üzerinde gözlemler yaparak, bitkilerin ve hayvanların dallanmalarındaki ve yayılışlarındaki özelikleri görmüş ve doğal seçilim ilkesine ulaşmış, bir doğa bilimcisi olan Alfred Russel Wallace’ın hazırlamış olduğu bilimsel kitabın taslağını aldı. Wallace, Darwin’e yazdığı mektupta eğer çalışmasını ilginç bulursa, onu, Linnean Society kurumuna sunmasını diliyordu. Çalışmasının adı “ Orjinal Tipten Belirsiz Olarak Ayrılan Varyetelerin Eğilimi ” idi. Darwin’in yıllarını vererek bulduğu sonuç, yani canlıların yavaş yavaş değişmesine ilişkin görüş, Wallace’ın çalışmalarında yer almaktaydı. Durum, Darwin için üzücüydü. Fakat arkadaşlarının büyük baskısıyla, kendi çalışmasını, Wallace’ınkiyle birlikte basılmak üzere 1 Temmuz 1858'de Linnean Society’ye teslim etti Basılmadan duyulan bu düşünceler 24 Kasım 1859'da “Doğal Seçilim ya da Yaşam Savaşında Başarılı Irkların Korunmasıyla Türlerin Kökeni” kısaltılmış adıyla Türlerin Kökeni yayınlandı. İlk gün kitapların hepsi satıldı. Herkes, organik evrim konusunda yeni düşünceler getiren bu kitabı okumak istiyordu. Özünde organik evrimin benimsenmesi için zemin hazırladı. Çünkü jeolojide, paleontolojide, embriyolojide, karşılaştırmalı anatomide birçok aşama yapılmış ve birden yaratılmanın olanaksızlığı ortaya konmuştu. Darwin, uysal bir adam olduğundan, bir tepki yaratmamak için, eserinin son kısmını tanrısal bir yaratılış fikrini benimsediğini yazarak bitirmişti. Buna rağmen, başta din adamları ve bazı bilim adamları dini inançlara karşı geliniyor diye bu çalışmaya karşı büyük bir tepki başlattılar. Hatta eseriyle Darwin’e çok büyük yardımlarda bulunan Lyell ve gezisi sırasında geminin kaptanlığını yapan Fitzroy , bu karşı akımın öncüleri oldular. Bu arada Huxley, çok etkin bir şekilde Darwin’e destek oldu. Darwin, çalışmalarına devam etti, birinci eserinde değinmediği insanın evrimiyle ilgili düşüncelerini İnsanın Oluşumu ve Eşeye Bağlı Seçilim adlı eseriyle yayımladı. Bu eserde insanın daha önceki inançlarda benimsenen özel yaratılışı ve yeri reddeliyor, diğer memelilerin yapısal ve fizyolojik özelliklerine sahip olduğu ve iyne diğer çcanlılar gibi aynı evrimsel yasalara bağlıolduğu savunuluyordu. Ayrıca eşeyseyl seçmenin, türlerin oluşumundaki önemi belirtiliyordu. Darwin’in “İnsanın Oluşumu ” adlı eseri, başlangıçta birçok tepkiye neden olduysa da, zamanla, biyolojideki yeni gelişmeler ve bulgular, özellikle kalıtım konusundaki bilgilerin birdikmesi, Darwin’in görüşünün ana hatlarıyla doğru olduğunu kanıtlamıştır. Doğal Seçilim Kuramının Ana Hatları (Darwin- Wallace Temellerini atmıştı) Bu kuram, ana hatlarıyla iki gerçeği, üç varsayımı ortaya çıkarmıştır. Gerçekler şunlar: 1. Tüm canlılar, ortamdaki sayılarını koruyacak matematiksel oranların üzerinde çoğalma eğilimindedir. Elemine edilen bireylerle bu fazlalık azaltılır ve popülasyonların dengede kalması sağlanır. Doğal koşullar sabit kaldıkça bu denge korunur. 2. Bir türe ait popülasyondaki bireylerin kalıtsal özelliği birbirinden farklıdır. Yani canlı popülasyonlarınnın hepsi varyasyon gösterir. Darwin ve Wallace, bunun nedenini tam anlayamadılar ve varyasyonların canlıların iç özelliği olduğunu varsaydılar. Bugün bu varyasyonların mutasyonlarla oluştuğu bilinmektedir. Varsayımlar: 1. Ayakta kalan bireylerin sayısı, başlangıçta meydana gelenlerden çok daha az olduğuna göre, ayakta kalabilmek için canlılar arasında karşılıklı, besin, yer vs için, saöaşım, ayrıca sıcaklık, soğukluk, nem vs. gibi doğal koşullara karşı bir mücadele vardır. Bu savaşım ve mücadele bir ölüm kalım kavgasıdır. Gerek besin ve yer gereksinmesi aynı olan canlı türleri arasında ve gerekse normalden daha fazla sayıda bireyle temsil edilen popülasyonlardaki aynı türe bağlı bireyler arasında, yani doymuş popülasyonlarda bir yaşam kavgası vardır. Bu görüş ilk defa Malthus tarafından ortaya atılmıştır’Yaşamak İçin Savaş”. 2. İyi uyum yapacak özellikleri (= varyasyonları) taşıyan bireyler, yaşam kavgasında, bu özellikleri taşıayan bireylere karşı daha etkili bir savaşım gücü göstereceğinden, ayakta kalır, gösteremeylenler ise yok olur. Böylece bulunduğu bireye o koşullara en iyi uyum yapabilecek yeteneği veren özellikler, gelecek döllere kalıtılmış olur. Bu varsayımın anahtar cümleciği “Biyolojik olarak En İyi Uyum Yapan Ayakta Kalır”dır. 3. Bir bölgedeki koşullar digerlerinden farkli oldugundan, özelliklerin seçimi de her bölgede, koşullara göre farkli olur. Çevrede meydana gelecek yeni degişiklikler, tekar yeni uyumlarin meydana gelmesini saglar. Birçok döl boyunca meydana gelecek bu tipp uyumlar, daha dogrusu dogal seçilim, bir zaman sonra, atasindan tamamen degişik yeni bireyler toplulugunun ortaya çikmasini saglar’Uyumsal Açilim’. Farklilaşmanin derecesi, eskiyle yeni popülasyondaki bireyler bir araya getirildiginde çiftleşmeyecek, çiftleşse dahi verimli döller meydana getiremeyecek düzeye ulaşmişsa, artik bu iki popülasyon iki farkli tür olarak degerlendirilir. Bir ata popülsayondaki bir kisim bireyler, taşidiklari varyasyon yetenekleriyle herhangi yeni bir ortama uyum yaparken, diger bir kismi da taşidigi farkli varyasyonlar nedeniyle daha degişik bir ortama uyum yapabilir. Böylece uyumsal açilim ortaya çikar. Bununla beraber, bitkiler ve hayvanlar, yaşam kavgasinda, bulundugu koşullarda, yarari ya da zarari olmayan diger birçok varyasyonu da meydana getirebilir ve onlari daha sonraki döllere aktarabilir. Darwin’in kuramı o karar akla yatkın ve o kadar kuvvetli kanıtlarla desteklendi ki, birçok biyolog onu hemen kabul etti. Daha önceki varsayımlar, yararsız organların ve yapıların neden meydana geldiğini bir türlü açıklığa kavuşturamamıştı.Bugün, türler arasında görülen birçok farkın, yaşam savaşında hiç de önemli olmadığı bilinmektedir.Fakat bu küçük farkları oluşturan genlerdeki herhangibir değişiklik, yaşam savaşında büyük değerleri taşıyan fizyolojik ve yapısal değişikliklerin oluşmasına neden olabilir. Uyumsal etkinliği olmayan birçok özelliği oluşturan genler, kromozomlar içinde yaşamsal öneme sahip özellikleri oluşturan genlerle bağlantı halinde olabilir. Bu durumda bu varyasyonlar elenmeden gelecek döllere aktarılabilir. Bu uyumsal etkinliği olmayan genler, bir popülasyon içerisinde gelecekteki değişikliklerde kullanılmak üzere ya da genetiksel sürüklenmelerde kullanılmak üzere fikse edilmiş olarak bulunur. Evrim Kuramına Bilimsel İtirazlar Belki insanlık tarihinin ilk dönemlerinden beri uygulanmakta olan öğretim ve eğitim yöntemleri, belki dini inançların etkisi, belki de insanın doğal yapısı, insanın yeniliklere karşı itirazcı olmasına neden olmuştur. Bu direniş, en fazla da eksik kanıtlarla desteklenmekte olan Evrim Kuramı’na yapılmıştı ve yapılmaktadır. Özellikle dogmatik düşünceye yatkın olanlar, bu karşı koymada en önemli tarafı oluşturur. Bununla birlikte son zamanlarda, birçok aydın din bilimcisi de olmak üzere, iyi eğitim görmüş toplumların büyük bir kısmı Evrim Kuramı’na sahip çıkmaktadır. Evrim Kuramı’na, Darwin’den beri bilimsel karşı koymalar da olmuştur. Özellikle varyasyonların zamanla popülasyonlardan kaybolacağı inancı yaygındı. Çünkü bir varyasyona sahip bir birey, aynı özellikli bireyle çifleşmediği takdirde, bu varyasyonun o popülasyondan yitirileceği düşünülmüştü. Popülasyon genetiğinde, çekinik özelliklerin, yitirilmeden kalıtıldığı bulununca, itirazların geçerliliği de tümüyle kaybolmuş oldu. Darwin, Pangeneze, yani anadan ve babadan gelen özelliklerin, bir çeşit karışmak suretiyle yavrulara geçtiğine inanarak hataya düşmüşü. Eğer kalıtsal işleyiş böyle olsaydı, iyi özelliklerin yoğunluğu gittikçe azalacaktı ve zamanla kaybolacaktı. Halbuki, bugün, özelliklerin sıvı gibi değil, gen denen kalıtsal birimlerle kalıtıldığı bilinmektedir. İkinci önemli karşıkoyma, bu kadar karmaşık yapıya sahip canlıların, doğal seçimle oluşamayacağıydı. Çünkü bir canlının, hatta bir organın oluşması, çok küçük olasılıkların biraraya gelmesiyle mümkündü. Fakat cınlıların oluşmasından bugünekadar geçen uzun süre ve her bireyde muhtemelen ortaya çıkan küçük değişikliklerin, yani nokta mutasyonların, zamanla gen havuzunda birikmesi, sonuçta büyük değişikliklere neden olabileceği hesaplanınca, bu karşı koymalar da kısmen zayıflamıştır. Üçüncü bir karşikoymaya yanit vermek oldukça zordur. Karmaşik bir organ yarar saglasa da birden bire nasil oluşabilir? Örnegin omurglilarda, gözün bir çok kisimdan meydana geldigi bilinmektedir. Yalniz başina bir kismin, hehangi bir işlevi olamaz. Tümü bir araya geldigi zaman görme olayi saglanabilir. O zaman degişik kisimlarin ya ayni zamanda birden meydana geldigini varsaymak gerekiyor- bu popülasyon genetegi açisindan olanaksizdir- ya da yavaş gelşitigini herhangi bir şekilde açiklamak gerekiyor. Bir parçanin gelişmesinden sonra digerin gelişebilecegini savunmak anlamsizdir; çünkü hepsi birlikte gelişmezse, ilk gelişen kisim, işlevsiz olacagi için körelir ya da artik organ olarak ortadan zamanla kalkar. Bununla birlikte, bu teip organlarin da nokta mutasyonlarin birikmesiyle, ilkelden gelişmişe dogru evrimleştigine ilişkin bazi kanitlar vardir. Evrim Kuram’nda dördünrcü karanlık nokta, fosillerdeki eksikliktir. Örneğin balıklardan amfibilere, amfibilerden sürüngenlere, sürüngenlerden memelilere geçişi gösteren bazı fosiller bulunmakla birlikte(bazıları canlı olarak günümüzde hala yaşamaktadır), tüm ayrıntıyı verebilecek ya da akrabalık ilişkilerini kuşkusuz şekilde aydınlatabilecek, seri halindeki fosil dizileri ne yazık ki bazı gruplarda bulunanamımıştır. Bununla birlikte zamanla bulunan yeni fosiller, Evrim Kuramı’ndaki açıklıkları kapatmaktadır. Anorganik Evrim Bulutsuz bir yaz gecesi gökyüzüne bakan her insan, içinde yaşadigi evrenin nasil oluştugunu, onun sonsuzlugunu, içinde başka canlilarin, belki de düşünebilir canlilarin bulunabilecegini ya da sinirli oldugunu, özellikle o sinirin ötesinde neler olabelecegini, dünyadakilerden başka canli olmadigini, kapatilmiş oldugu evrensel yalnizligi ve karantinayi düşününce irkilir.Bu duygu coşkularimizin kaynagi, inançlarimizin temeli ve çok defa teslimiyetimizin nedeni olmuştur. Ilkçaglardan beri evrenin yapisi üzerinde varsayimlar ileriye sürülmüş ve çok defa da bu görüşler, belirli çevrelerce politik basiki araci olarak kullanilmiştir. Yüzyilimizin oyldukça güvenilir ölçümlerinin ve gözlemlerinin ışığı altında ortaya atılan Anorganik Evrim Kuramı’nı incelemeden, evrenin oluşumu konusundaki düşüncelerin tarihsel gelişimine kısaca bir göz atalım. Gerek ilkçağlarda, gerekse ortaçağda, evrenin merkezinin dünya olduğu ve dünyanın da sabit durduğu savunulmuş, diğer tüm gök cisimlerinin Dünya’nın ektrafını saran evrensel kürenin kabuğu üzerinde çakılı olduğu varsayılmıştır. Bu zarfın ötesi, Tanrısal gök olarak tanımlanmıştır. Bruno’ya kadar hemen tüm görüşler, evrenin sınırlı boyutlar içerisinde olduğu şeklindeydi. İlk -ve ortaçağın değişik bir çok toplumunda tanrı kavramının gök cisimler ile özdeşleştirildiği görülmektedir. Gökyüzünün mekaniği konusunda ilk ciddi gözlemler, Asurd, Babil, Mısır kültürlerinde yapılmış, bazı evrensel ölçümler ve ilkeler bulunmuştur.Fakat yaratılışı konusundaki düşünceler çoğunlukla din adamlarının tekeline bırakılmıştır. İlk defa Giordano Bruno, yıldızların da bizim Güneş sistemimiz gibi, gökte asılı olarak durduğunu ve evrenin sonsuz olduğunu zamanın din adamlarına ve filozoflarına karşı savundu. Çünkü Bruno’ya göre, evren, tanrının kendisiydi ve onu sınırlı düşühmek Tanrı kavramına aykırı düşmekteydi. Düşünüclerinden dolayı 17 Şubat 1600 yılında, Roma’da, halkın gözü önünde yakıldı. Immanuel Kant, Bruno’dan 150 yıl sonra, evreni Tanrının yarattığını savunarak, onun sonsuz büyük olması gerekeceğini, pozitif bir kanıta dayanmadan ileri sürdü. Daha sonra Olbers, gökyüzünün, geceleri neden karanlık olduğunu merak etti. Çünkü ışık veren gökkcisimlerinin, ana hatlarıyla evrende homojen bir dağılım gösterdiği bilinmekteydi. Fiziki yasalarından bilindiği kadarıyla, bir kaynaktan gelen ışık şiddeti uzaklığın karisi ile aazalmaktaydı.Fakat buna karşın küresel bir şekilde, hacim, yanrıçapın, yani uzaklığın küpüyle artmaktaydı. Dolaysıyla dühnyaya ışık gönderen kaynakların ışık şiddeti, uzamklıklarının karesi oranında çoğalmaktaydı. Bu durumda, evrenin çapının büyüklüğü oranında, dünyaya gelen ışık miktarı fazla olmalıydı.Halbuki geceleri karanlıktır, yani dünyanın gökyüzünü aydınlatacak kadar ışık gelmemektedir. Öyleyse evrenin boyutları sınırlı olmalıydı. Olbers’in bizzat kendisi, bu inanılmazı sınırlı evren tanımını ortadan kalrdırmak için, ışık kaynaklarının gittikçe azaldığını varsaymıştır. Yüzyılımızda, ünlü fizikçi Einstein, evren konusunda hesaplarını yaparken, onun sabit boyutlar içerisinde çıktığını gördü. Sonuç kendisine dahi inanılmız geldi. Bu nedenle sonucu değiştirmek için, denklemlerine, yanlışlığı sonradan saptanan, doğal kuvvetler dediği, bir takım kozmik terimler ekledi. Hubble, 1926 yılında, çıplak gözle görülmeyen; ama fotoğraf camında iz bırakan, bizden çok uzak birtakım spiral nebulalar saptadı. Spiral nebulaların, uzun dalgalı ışık (kırmızı ışık) çıkardıkları 1912 yılından beri bilinmekteydi. Hubble, 1929 yılında, bu nebulalaların ışığının kırmızıya kaymasını, Doppler etkisi ile açıklayarak, ünlü kuramını ortaya attı. Yani tüm nebulalar bizden ve muhtemelen birbirlerinden büyük hızlarla uzaklaşmaktaydı, yani evren her saniye yapısını değiştirmekte, genişlemekydi. Böylece dünyaya gönderdikleri ışığın frekansında, kaynağın hızla uzaklaşmasından domlayı, azalma, yani ışığın döküldüğü yerde, ışığın kırmızıya kaydığı gözlenmekteydi Işık kaynakları gözlenen yere doğru hızla yaklaşsaydı, ışıklarının maviye kaydığı, yani gözlem yerine ulaşan ışığın frekansında artma görülecekti. Bu cisimlerin hızı bizden uzaklaştıkça artmaktaydı.Gözlenebilen en uzaktaki gök cisimleri (dünyadan 8 milyar ışıkı yılı uzakta ve 240. 000 km/s hıza sahip) birkaç yıml içerisinde tamamen kayboluyor, yerlerini kuvvetli radyo dalgaları veren kuasarlara bırakıyorlardı Kuasarların nasıl birg ök cismi oldukları tam olarak bilinmemektedir. Birçok astrofizikçi, cisimlerin kuasarlara dönüştüğü bu bölgeleri, evrenin kıyıları olarak tanımlamada fikir birliği etmektedir. Hubble’ın bu bulgularını duyan Einstein, daha önce denklemlerine eklediği kozmik terimleri ve ilave sayıları sessizce geri çekti. Çünkü, onlarsız yaptığı tüm işlemler hemen henmen doğruydu. Böylece evrenin büyüklüğünün sonlu, yapısının değişken olduğu kesin olarak kanıtlanmaktaydı. Evren patlarcasına genişliyor, buna bağlı olarak birim hacimdeki madde miktarı, yani yoğunluk azalıyordu. Bu genişlemenin bir başlangıcı olmalıydı. (Demirsoy, Ali, Yaşamin Temel Kurallari Cilt-1, Kisim-1, Onbirinci Baski, Ankara 1998, s:543-555) Evrim Kuramında Bir Paradoks İngliz bilim adamı Charles Darwin (1809-1882) ve Alfred Russel Wallace (1823-1913) gerek yaptıkları seyahatler sonucunda elde etmiş oldukları coğrafik deller gerekse mevcut karşılaştırmalı anatomi çalışmalarıyla emriyoloji bilgilerini kullanmak suretiyle ve de Malthus’un da etkisiyle, şekkillendirdikleri evrim kuramında canlıların yaşamlaranı sürdürebilmelerinde iki gücün etkin olduğunu belirlemişlerdir. Bunlardan birisi doğal eleme gücüdür; canlı bu güç sayesinde çevre şartlarına uyum göstererek yaşamını devam ettirebilme şansına sahip olabilir; kendine nisbetle şartlara uyum göstermeyenler yaşamlarını sürdüremezler, yok olurlar. Uyum gösterenler ise çevre şartlarına uygun olarak değişim gösterirler. Böylece, meydana gelen değişimler sonucunda yeni türler ortaya çıkar. Ancak, canlılarda bir ikinci güç daha vardır; o da ataya dönüş gücüdür (atavizm). Canlı ne kadar asıl tipinden uzaklaşmış olursa olsun, atalarına dönüş meyli taşır ve dolaysıyla söz konusu dönüşü yapabilir. Bunun tipik örneğini Darwin, güvercinlerde göstermiştir. Evcilleştirilmiş güvercinlerin yabanıl kaya güvercinlerine dönüş göstermesi gibi. Evrim kuramını desteklemek üzere, bu iki güce ek olarak, Darwin ve Wallace ‘koruyucu benzerlik’ ten söz ederler. Buna göre canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için doğal çevre şartlarına uyarlar; örneğin çölde yaşayan canlıların renkleri sarı tonlarındadır; ormanda yaşayan hayvanların renkleri çok parlaktır; kutuplardaki hayvanlar için ise aynı şekilde, çevreye uyum göstermiştir; genellikle beyaz renktedir. Buna paralel olmak üzere, hayvanların kendilerini korumak için bazı başka korunma yollarını da denedikleri görülmüştür. Bazı hayvanlar, sansarlar gibi, kötü koku salar ya da seslerini daha güçlü hayvanlara benzeterek düşmanlarına karşı kendilerini korur. Koruyucu benzerlik, aslında evrim kuramıyla garip bir şekilde zıt düşmektedir. Çünkü eğer canlı, mimikri, yani daha güçlüyü taklit etme şeklinde bir kuruyucu benzerlik gücüne sahipse, o takdirde, nisbeten kuvvetli olan canlılara karşı koruyucu bir silah geliştirmiş olur ve her ne kadar evrim kuramına göre, yaşamını sürdürebilmek için güçlü olması gerekiyorsa da, taklit kaabiliyeti sayesinde, zayıf olsa da, yaşamını sürdürebilme şansına sahip olur. Doğabilimler yapmış oldukları araştırmalarla, doğada birçok mimikri belirlemeyi başarmışlardır. (Esin Kahya, AÜ DTCF Felsefe Bölümü, Bilim ve Teknik, Mayıs 1995, 330. sayı) Bilgi Çocuklarımızın yüzüne aynaya bakar gibi bakıyoruz. Onlar bizim yeniden dirilişimizdir. Kendileri tıpkı bize benzer yapabilmeleri çin hücrelerinde bulunan, bizim fiziksel yapımızı belirleyen bilgiyi, onlara sperm ve yumurta olarak veriyoruz. Bu bilgi bizim geleceğe armağanımızdır. Hücre yapımı için gerekli bilgi; harita, plan veya taslak niteliğindedir. Bir rehber, bir kitap, bir broşür gibi de denebilir. Bu rehber çok özel bir yaratmayı gerçekleştirecek olan aracının veya makinenin, canlı üretme makinesinin “anlayacağı” eksiksiz bir bilgi anahtarı olmalıdır. Genler Genetek bilimi, her canlının özelliklerinin (örneğin göz rengi) kalıtımla geçtiğini, yani yavruda hassas bir şekilde yeniden ortaya çıktığını göstermişttir. Kişisel özelliklerini düzenleyen bilgi, “genler” denilen özel varlıklarla nesilden nesile geçer. Her belirgin kalıtımsal özelliğin ayrı bir geni daha vardır. Genetik biliminin kurucusu Gregor Mendel 1860'larda, genlerin kalıtımla gerçek şeyler gibi; sulandırılmadan, bölünmeden, karışmadan aktarıldığını açığa çıkardı. Öyleyse genler, her biri (s:19) organizmanın belirli bir özelliğini içeren, kalıtımla yavruya aktarılabilen küçük bilgi paketleridir diyebiliriz. 1920'lerde büyük genetikçi Thomas Hunt Morgan, genlerin hücrei içindeki yerlerini buldu. Bütün hücrelerde, çekirdek dedğimiz kapalı bir kap vardır. Hücre bölünüp iki hücre haline gelirken, ilk önce bu çekirdeğin bölündüğü, dolaysıyla hücre içinde önemli bir rolü olduğu daha önce de biliniyordu. Yani, tek hücrenin servetini yeni hücrelere eşit bölüştürme işlemi, çekirdekte başlıyordu. Dahası; mikroskop, çekirdeğin içinde kromozom denilen iplik gibi yapıları açığa çıkardı. Bu yapılar, çekirdeki bölünmeden kendilerini bir kat artırıyorlar ve her kromozom dizini, bir yeni “yavru” hücrenin içine yerleşiyordu. Bu düzenleme yüzünden, koromozomların genlerin yuvaları olmalarından kuşkulanıyorlardı. Morgan, adi meyve sineklerini deney hayvanı olarak kullanarak bunun gerçekten de doğru olduğunu, bir dizi ince deneyle kanıtladı. Bu işi tamamlandığında, genlerin kromozom ipliklerinin etrafında top top sarılmış oldukları artık biliniyordu. Genler Neden Yapılmışlardır? Kromozomlar (genler) neden yapılmışlardı? Biyolojide kuşkusuz çok önemli bir yeri olan Oswald Avery’nin deneyleri bu soruya çok açik ve parlak bir yanit getirdi. Çalişmalari, şimdi “moleküler biyoloji” dedigimiz modern çagi açti. 1940'larin başinda Avery, iki tarafli zatürreye (akciger iltihasbi) neden olan bakteriyle ugraşiyordu (penisilin bulunmadan önce, en büyük ölüm nedenlerinden biriyldi bu hastalik). Yaptigi deneylerde açiklayamadigi şaşirtici sonuçlar buldu. (s:20) Ölü zatürre bakterileri, kötü niteliklerini, zatürre yapmayan türden canli bakterilere geçirebiliyorlardi. Bu, tehlikeli ölü bakterilerin, canli ve zararsiz bakterileri tehlikeli hale getirebilmeleri demekti.Bu nitlik bir defa geçirilince artik kalici oluyor ve bir zamanlar iyi huylu olan bakterilerin gelecek kuşaklarina kalitimla geçiyordu. Hastaliga neden olabilme kapasitesi bir veya bir grup özellekten kaynaklanir. Bu özellikler, genler tarafindan kontrol edilir ve kalitimla geçirilirler. Avery, ölü baterilerin parçalandiklarini, vücutlarinin bilgi taşiyan kimyasal maddeler çikardigini, canli baketirelirn de bulari besin olarak kullandiklarini düşündü. Yani genler, canli bakterilere girip onlarin kalitimlarini belirtiyorlardi. Avery ve arkadaşlari, bu gene benzer maddeyi kesin olarak belirlemek üzere çalişmaya başladilar. İnsan, Tıp bilimi için, genlerin kimyasal özelliklerinin bulunmasından daha önemli bir problem olabileceğini düşünüemez. Ancak bu kesinlikle insanlar, hatta hayvanlar üzerinde de incelenebilecek bir problem değildi. Neyse ki zatürre yapan bakteriler, Avery’e uygun bir sistem getirdiler. Bu iyi ve değerli bir model-deney sistemi örneği oluşturuyordu. Aslında, bütün genetik bilgi birikimi, 100 yıl önce Gregor Mendel’le başlangıcından bugünkü araştırmalara kadar, büyük ölçüde basit deney modellerine dayanır. Bezelyeler, meyve sinektleri, ekmek küfü ve bakteriler... Avery’nin üzerinde çalıştığı bakteriler geretik olarak birbirinin tıpkısıydı. Başka cinslerle karışmamış, safkan bakterilerdi bunlar. Hızla üreyebiliyorlardı öyle ki kalıtım özelliklerini birçok kuşağın üzerinde izlemek olanaklıydı. Zatürreye neden olma yetenekleri, farelere verilerek kolayca ölçülebiliyordu. Avery’nin yaptığı önemli deneyleden biri, probleme açık bir yanıt getirdi. Ölü bakterilerden dağılan bir molekül karışımını aldı ve içine DNA’yı “bozan” bir enzim ekledi. DNA’nın bozulması, karışımın zararsız bakterileri zararlı bakteriye çevirebilme yeteneğine bir son verdi. Buna ek bir deneyle Avery ve arkadaşlari, zararsiz bakterileri hastalik yapan bakteriye çeviren maddenin “deoksiribonükleik asit” veya DNA oldugunu kanitladilar. DNA: Deoksiribonükleik Asit Aslında, DNA’yı Avery bulmadı. Bu işi, Avery’den altmış yıl önce Friedrich Miescher adında bir araştırmacı yapmıştı. O ve onu izleyen bilim adamları bu konuda bir sürü kimyasal bilgi toplamışlardı. DNA’nın zinci şeklinde birbirine bağlı, büyük miktarlarda fosforik asit içeren “nükleotid” denilen moleküllerden oluştuğu biliniyordu. Bunlar, o zamana kadar hücrede bilinen en büyük moleküllerdi. Avery, DNA’nın kalıtımın temel maddesi olduğunu gösterdi. Başka ir deyişle “bir şeyi kalıtımla geçirmek demek, bir parça DNA aktarmak demektir”. Genler DNA’dır. Bilgi DNA’dır ve DNA bilgidir. Avery’nin ispatından beri, DNA konusunda bilinenler öyle şaşırtıcı bir hızla arttı ki, 1960'larda (s: 22) artık bilginin DNA’da nasıl kodlandığını bu bilginin nasıl hücre maddesine dönüştüğü ve DNA’nın gelecek kuşakla paylaşılmak üzere nasıl kopya edildiğini biliyorduk. Bu zorlu yarışa bir çok bilim adamı katıldı; ama James Watson ve Francis Crick ’in DNA’nın doğru yapısının ikili sarmal, yani içiçe dönen iki zincir olduğunu düşünüp bulmaları en büyük aşamalardan biridir. Öyleyse işte DNA’nin temel özelliklerine bakalim: 1.Molekül zincir şeklindedir( Degişik basit molekül çeşitlerinin birbirine eklenmesinden oluşmuş zincir şeklindeki madde) 2.Olağanüstü uzun ve son derece incedir.Hücrenin çekirdeği 100 kere büyütülseyydi aşağı yukarı iğne ucu büyüklüğünde olacaktı, yani gözün ancak seçebileceği kadar. İte bu küçücük çekirdek içinde katlanmış durumda bulunan DNA açılırsa, boyu, bir futbol sahasının boyu kadar olur. 3. Zincirde dört çeşit halka vardir (nükleotid denilen moleküller). Isimleri adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit ve timidilik asit; kisaltmalari A. G, C ve T. 4. Bu dört tür halkanın bağlanma biçimi, adi bir zincirin halkaları gibi birbirinin aynıdır. 5. Halkaların şaşmaz bir düzeni vardır, bu kitaptaki harflerin düzeni gibi. Bundan sonra, zincirler üzerine söyleyecek çok şeyimiz olacak. Bir zinciri her resimleyişimizde, buradaki beş biçimden hangisi en uygun, en açiklayicisiysa onu kullanacagiz. Kuşkusuz, gerçek zincirlr bizim resimlerde gösterdiklerimizden çok daha uzundur. DNA = Dil = Bilgi Şimdi dört çeşit halkasi olan bir zincirimiz olsa ve bunun yeni bir bireyin oluşmasi için gerekli bütün bilgiyi içerdigini bilsek, bu sirrin halkalarin siralanmasinda veya düzenininde yattigi sonucunu çikarmamiz gerekir. Zincirin bu kadar çok anlam taşimasinin başka bir açiklamasi olamaz. Bilgi, böylece harita veya plan olmak yerine, düz bir yüzey üzerinde iki boyutlu bir şeye, daha dogrusu tek boyutlu “yazili” talimat dizinine dönüşür. Burada dille-benzetme (analoji) yapilabilir.DNA alfabesinin dört harfi var, ama bunlarla yazilabelecek mesajlarin sayisi sonsuzdur. Tipki iki harfli Mors alfabesiyle (nokta-çizgi) söylenebileceklerin sinir olmadigi gibi. Kitaplardaki harfler kağıt üzerindeki yerlerine göre diziler halinde bağlanmışlardır. DNA içindeki dört nükleotid halkası ise gerçek kimyasal bağlarla dizi halinde bağlanmıştır. Belli bir organizma içindeki toplam DNA’da bir kitap gibi düşünülebilir.(s:24) Bu kitapta, bütün harfler, deyimler, cümleler ve paragfraflar bir zincir oluşturacak biçimde birbirine eklidir. Organizmanın bütün bölümleri ve bütün işlevleri böylece tanımlanır. Bu organizmanın özdeş bir ikizi varsa, o da aynı DNA’ları içerir, aynı kitaptan bir tane daha diye düşünülebilir; ne bir harf, ne bir sözcük farklıdır ikisi arasında. Aynı türün başka bir organizması da, gramerda sık sık ve göze çarpıcı farklar olduğu halde, benzer bir kitabı oluşturur. Değişik türlerin kitapları, içlerinde bir sürü benzer cümleler de olsa oldukça değişik öyküler anlatırlar. Yukarıdaki benzetmede zincirin parçaları olan genler, aşağı yukarı cümlelerin krşılığıdırlar. Bir gen, organizmanın belirli bir yapısını oluşturan veya işlevini gören bir harf (nükleotid) dizidir. Genler, çok uzun bir DNA molekülünde arka arkaya eklenmiş cümleler gibidirler. Bir İnsan Oluşması İçin Ne kadar Bilgi Gerekli? Bilginin ne olduğunu gördükten sonra isterseniz, canlıları oluşturmak için ne kadar bilgi gerektiği üzerine kabaca bir fikir edinelim: 1. Bir bakteri, canlı yaratıkların en basitlerindendir, 2 000 civarında geni vardır. Her gen 100 civarında harf (halka) içerir. Buna göre, bir bakterinin DNA’sı en azından iki milyon harf uzunluğunda olmalıdır. 2. İnsanın, bakteriden 500 kat fazla geni vardır.Öyleyse DNA en azından bir milyar harf uzunluğundadır. 3. Bir bakterinin DNA’sı bu hebsaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20 ortaama uzunlukta romana, insanın ki ise bu romanlardan 10.000 tanesine eşittir! Dilden Maddeye DNA dilinin anlamı, belirli bir canlı organizmayı tanımlamasındadır. Başka bir deyişle genler, maddenin, yaşamın gerçek özünün, gerçek canlı unsurun yaratılması için gerekli bilgiyi verirler. DNA dili fizik olarak yaşamaya, nefes almaya, hareket etmeye, et üretmeye nasıl çevrilebiliyor? Bu soruyu yanıtlamadan önce, nelerden yapılmış olduğumuzu bilmemiz gerekir. Proteinler Bu konu zor görünebilir ama aslında öyle değil. Bizi oluşturan en önemli malzeme proteindir denilebilir. Diğer yapı maddelerimiz (su, tuzlar, vitaminler, metaller, karbohidratlar, yağlar vb.) proteinlere destek olmak üzere bulunurlar. Proteinler yalnızca kütlemizin (suyu saymazsak) çoğnu oluşturmakla kalmayıp, aynı zamanda vücut ısımızı, hareketlerimizi ayarlarlar, düşüncelerimizin ve duygularımızın da temelini oluştururlar. Kısacası bizi oluşturan ve yaptığımız her şey proteinlere dayanır. Örneğin, kendimi gözlüyorum: bütün kütlesi proteindir; ne görüyorsam (kürkü, gözleri, hareket etmesi bile) proteindir. İçindeki her şyey de proteindir. Ayrıca kendime çok özel bir kişilik veren herşey de özel proteinlerle belirlenmiştir. DNA’nın yönlendirilmesiyle yapılan proteinler birey olmanın, tek olmanın, bütün türlerin fiziksel temelidir. Metal, otomobil için neyse, protein bizim için odur. Otomobilde başka malzemeler de vardır; ama yapıyı ve işlevi sağlayan en önemli eleman metaldir. Hem görünüşü, hem de işleme yeteneğini belirler. Bir arabanın diğerinden farkını; biçimini, niteliği ve metal kısımların durumu belirler.(s:26) Şimdi, yeni bir soru ve başka bir ayrintili inceleme için haziriz. Proteinler neden yapilmişlardir? İşte özelliklerinin listesi: 1. Zincir moleküldürler. 2. Uzundurlar ama DNA kadar değil. 3. Yirmi çeşit protein halkasi vardir. Bunalara amino asitler denir. 4. Yirmi birimin de bağlantı biçimi tamamen aynıdır. 5.Yirmi birimin veya halkanın düzeni veya diziliş sırası hassas ve kesindir. Bu düzen, hangi protein olduğunu ve sonuçta işlevinin ne olduğunu belirler. Amino asitler, isimlerinin ilk üç harfi eklenmiş zincir halkalariyla gösterilirler. Yirmi amino asit şunlardir: fenilalanin, leusin, izoleusin, metyonin, valin, serine, prolin, treoinin, alanin, tirosin,histidin, glutamin, asparajin, lisin, aspartik asit,glutamik asit, sistein, triptofan,arjinin,glisin. Çeviri Bu beş özelligin DNA zincirininkine ne kadar benzedigini gördünüz. Halkalari özel bir düzende olan zincirler, protein alfabesinde yirmi çeşit harften oluşuyor;DNA alfabesinde ise dört harf var. DNA bilgisinin protein maddesine dönüşmesinin aslinda dildeki gibi bir çeviri işlemi oldugu hemen (s: 27) görülebilir. Dört harfli bir alfabedeki harf dizisinden, yirmi harfli bir alfabenin harf dizisine geçilmektedir. Mors dilinden (iki harfli nokta-çizgi alfabesinden) Ingilizce gibi yirmisekiz harfli alfabesi olan bir dile çeviri yapmaya da benzetilebilir bu. Bütün olan biten aslında bu kadar.Hücerelerin protein zincirleri içinde binlerce çok ufak, son derece basit çeviri makinesi var. Bunlara “ribosomlar” deniyor. Şu şekilde çalışırlar: Önce DNA bilgisinin bir bölümü, bir gen, bir enzim (bu işlemin hızlanmasına yardım eden bir protein) tarafından kopye ediliyor. Mesajcı RNA (mesajcıribonükleik asit) dernilen bu gen kopyası da bir zincirdir. RNA molekülleri,DNA moleküllerinin hemen hemen aynı zincir moleküllerdir; ama onlar kadar uzun değildirler. Bir DNA molekülü bir çok geni içerir, bir mesajcı RNA molekülü ise yalnızca bir tek genin kopyasıdır. Bu RNA moleküllerine “mesajcı” denir, çünkü genin mesajının, ribosomlar yolu ile DNA’nın hücredeki yeri olan çekirdekten proteinlerin yapıldıkları hücrenin çekirdek dışındaki kısmına (stoplazma) taşırlar.(s:28) Gen kopyası mesajcı RNA bir ucunu ribosoma bağlar, Ribosom okuyucudur;mesajcı RNA’nın içindeki nükleotidlerin (harflerin) dizilişini okur; ama bildiğimiz anlamlı bir sözcük çıkarmak yerine protein çıkarır. Bu şu şekilde gerçekleşir: Özel enzimler amino asitleri “transfer” RNA (tRNA) denilen küçük bir RNA molekülüne bağlarlar. Yirmi amino asitin her biri özel RNA molekülüne bağlanır. Amino asite bağlanmış tRNA’lar kendilerini ribosoma yöneltirler. Ribosom, gerekli tRNA’yı (bağlı amino asitlerle birlikte) o anda mesajcı RNA’dan okuduğu deyimlere uygun olarak seçer. Yani eğere ribosom mesajcıdan ala amino asitini (alanin) belirleyen bir grup nükleotid mesajını okumuşsa, bu amino asitin (Hayatın Kökleri, s:29) bağlı olduğu gruba uygun nükleotidleri olan bir tRNA seçer. Mesajcı nükleotidin, belli bir amino asite uygunluğu, nükleotidlerin doğal uygunluk ilişkisine dayanır.Mesajcı üzerindeki her nükleotid dizisi, transfer RNA üzerindeki uygun nükleotid dizisiyle mükemmel bir şekilde eşleşir. Her yeni aminoasit ve onun tRNA’sı ribosoma gelip uygun biçimde yerleştikçe, amino asit kendisenden önce ribosoma gelmiş olan amino asitle kimyasay olarak birleşir. Böylece, halkalar sırayla birer birer bağlanır. Ribosom mesajı okudukça protein zincirinin boyu durmadan inin okunma ıbitince, bütühn protein halkası serbest bırakılır. Böylece yeni bir protein doğmuş olur. Bir genboyu DNA’nın içindeki nükleotid dizilişi, bir protein içindeki amino asit dizisini tam olarak belirler. Bir gen, bir protein. Bir gen; bir protein kavramı bizim proteinlerin nasıl oluştuğunu öğrenmemizden çok uzun zaman önce bulunmuştu.1930'larda ekmek küfü üzerine bir dizi parlak deney yapan biyokimyacı George Beadle, bir teks gen içindeki değişikyiklerin, bir tek proteinde bozulmaya yol açtığını göstermişti.Buna dayanılarak yapılan çcalışmalar bakteri kullanılarak ilerletildi ve genişletildi. Bu büyük çalışma ve burada anlatacağımız niceleri, herman Müller’in 1920'lerdeki DNA’daki değişmelerin (mutasyon), istenildiğinde canlı sistemleri x-ışınlarına tutarak sağlanabaleceğini gösteren önemli buluşu olmasaydı başarılamazdı. DNA, bir hücrdede bulunan değişik p;roteinler kadar gen içerir (bakteride 2000; insanda 200.000). Protein yapan makinenin bu çeviri işlemindeki şaşmayan hatasizligi,kuşkusuz dikkate deger. bir hücrenin yaşamasi için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir-iki yanlişligüa yer olabilir. Insanlarin yahptigi hiçbir makine, bunun gibi 200 romana eşdeger bir yaziyi bu kadar az yanlişla yazamaz. t-RNA’nın Bulunması Hocam Paul Zamecnik ve ben, 1956'da transfer RNA’yı birlikte bulduk ve neye yaradığını açıkladık. Zamecnik daha önce ribosomların, üzerinde proteinlerin biraraya getirildiği strüktürler olduğunu göstermişti.Ben de bu tarihten bir yıl önce amino asitlerin özel bir dizi enzimle aktif hale getireilebildiğini (yani diğer amino asitlerle reaksiyona hazırlandığını) kanıtlamıştım (bu dördüncü bölümde anlatılıyor). Ama arada eksik bir şey vardı: amino asitlerin bağlanabileceği ve onlara (Hayatın kökleri, s: 31), mesajcı RNA’ların gösterdiği yerlere yerleştirilmelerini sağlayan kimliği kazandıracak bir şey. Paul Zamecnikle birlikte, hücreler içinde amino asitlere önemli bir yatkılnığı olan, yani onlarla olağandışı bir sıklıkla bağlanabilen küçük RNA molekülleri olduğunu gördük. Proteinin yapılışnıda ki eksik olan halkayı bulduğumuzu hemen anladık. Bir sürü yoğun ve zevkli deneyden sonra, ondan sonraki yılın sonlarına doğru,tRNA’nın protein yapımına katılım yönteminin size daha önce açıkladığım oldukça tam bir resimini elde ettik. Zincirlerden Üç Boyutlu Varlıklara Buraya kadar öykü yeterince doyurucu; canlı mekanizmalar, zincirleri dil olarak kullanırlar. Plandan bitmiş üretime geçmek, basit bir çeviri işidir. Ama hala aşmamız gereken bir engelimiz var. Çeviri bir simgeyi başka bir simgeye, tek boyutu tek boyuta, bir zinciri başka bir zincire, nükleotitleri amino asitlere dönüştürülüyor. Zincirden “maddeye” nasıl varabiliriz? Protein moleküllerinin görevlerini yerine getirmelerine, dokunabildiğimiz, kavrayabildiğimiz şeylere, tohumlara, çiceklere, kurbağalara, size, bana bir boyuttan üç boyuta sıçramak zorundayız demek ki. Yanıt, protein zincirleri içindeki halkaların yani aminoasitlerin özelliğinde yatıyor. Protein molekülleri, zincir oldukları halde asılnrad (fiziki olarak) gerçek zincirlerde olduğu gibi üç boyutlu yapılardır. Proteinin yirmi değişik amino asiti, etkisiz simgeler değildirler. Herbirinin kendine özgü kimyasal özellikleri vardır. Bazıları zincirdeki ikiz eşleriyle kimyasal bağlar yapmayı yeğlerken, bazıları daha çok asit, bazıları da alkali özelliğini gösterir. Kimi suyu aramak eğilimindeyken, kimi de sudan kaçar. bazıları öyle biçimlendirilmişlerdir ki zinciri bükebilirler. (s: 32). Birkaç tanesinin de bir proteinin yalnızca bir tek işe yaramasına katkıda bulunacak özel marfetleri vardır.Bu amino asitler zincirdeki yerlerine göre zincirin son biçimini belirler. Zincirler tamamlandıkları zaman, bir çeşit ip yumağı oluşturmak için kendi kendilerine içiçe dolanıp katlanırlar. çözülmüş zincirdeki amino asitlerin “sırası”, molekülün katlanmak için hazır olduğu zaman nasıl davranacağını, ne yapacağını “şaşmaz” bir şekilde belirler. katlanma biçimi de protein molekülünün şeklini, özelliklerini, işlevini belirler. Kas proteinler için, bir gen, protein yapar makinelere son bitmiş biçiminde katlanabeilecek ve komşu liflerin üzerinedn kayabilecek çok uzun bir protein zinciri yapmasini emreder. Böylece kisalabilen uzun lifler oluşur. kan hücrelerindeki oksijen taşiyan protein zinciri hemoglobin, özel bir üç boyutlu katlahnma biçimine sahiptir. Böylece yalnizca kendisine özgü bir yolla oksijeni tutma ve serbest birakma işlevini yerine getirebilir. Sonuç olarak herbirini siralanişi, genler içindeki nükleotidlerin siralanişiyla belirlenmiş binlerce protein zinciri, özel biçimlerde katlanip, özel işlevler elde ederler. Düzen Yaratmak, Çoğu Kez Zincir Yapmaktır Birinci bölümde düzen konusunda söylediklerimizi hatırlayın: Yaşam, sürekli düzensizliğe giden bir evrende düzene yönelik çalışır.Şimdi bunun ne demek olduğunu çok daha açıkça görebiliriz. Canlı olmak, daha önceden şaşmaz bir kesinlikle tanımlanmış bir düzenle, halkaları zincire eklemektir. Düzen bir defa kurulunca, son biçimin ve işlevin elde edilmesi hemen hemen kendiliğinden gelir diye düşünülebilir. İsterseniz, bir parçayı bir başka parçanın önüne koymak (Hayatın Kökleri, s: 33) kendiliğinden sonuca götürüyor diye düşünebilirz bu düzeni. Zayıf Kimyasal Bağlantıların Önemi Hücrelerin önemli molekülleri yani DNA,RNA ve proteinler üzerine yapılan bir çalışmadan çok ilginç bir genelleme ortaya çıkmıştır. Aslında “zayıf” kimyasal bağlantılar, yaşam için son derece önemil işlevler taşırlar.Güçlü bağlantılar (sağlam kovalent bağlar), amino asitleri protein içinde birbirine bağlayanlar cinsinden veya RNA ve DNA içinde nükleotidleri bağlayanlar cinsinden olanlardır.Bunlar zincirin her halkasında komşuyu sıkıca tutarlar. Zayıf bağlantılar ise bütün büyük zincirlerde katlanma noktalarını belirleyen ve molekülün biçimini sağlayanlardır. DNA’da iki zinciri,çift sarmalı oluşturmak iççin birarada tutan nükleotidler arasında zayıf halkalar vardır. Bunlar ileride göreceğimiz gibi RNA üretiminde çok greklidirler. Proteinin içinde,onu işlevine uygun katlanmış biçimlerde tutan amini asitler arasındaki bağalantılar da zayıftır. Ribosomlar üzerinde yeni protein yapımında,transfer RNA üzerinde tamamlayıcı biçimdeki nükleotidlere uydurarak,tam yerlerini “bulurlar”. Bu önemli bağlantıların özelliği,zayı oluşları yüzünden çok kısa sürmeleridir. Görevlerini yaparlar ve sonra kolayca çözülüp yeniden kullanılabilirler. Hayatla İçli Dışlı Cansız Varlıklar: Virüsler Virüsler ya da DNA’lı ya da RNA’lı proteinden yapılmışlardır. Yani ya DNA ya da RNA biçiminde bilgiyi içerirler ve protein biçiminde birşyelerin yerine geçebilen bir kimlikleri vardır. Ama yardımcısız kendi kendilerine üreyemezler. Yardım (s:34) canlı hücereler tarafından sağlanır. Virüsün proteinleri,onun bir hücre bulup içine girmesine yol açar. Virüs, orada kandini üretecek makinaları;hücrenin makinalarının bulur. Üreme işini tamamladıktan sonra kendisi ve yeni virüsler,aynı tatsız işi başka hücrelerde yinelemek üzere o hücreden çıkarlar.Bu olaylar sırasında virüs,”ev sahibi” hücreyi öldürebilir,ona zarar verebilir,değiştirebilir veya hiçbir şey yapmaz;bu virüsün ve hücrenin cinsinei bağlıdır. Bir virüsün hücrede neden olabileceği önemli bir değişiklik de onu kansere dönüştürmesidir. Bu esrarlı olay, 8. Bölümde göreceğimiz gibi en son kanser araştırmalarındaki yoğun çabaların temelinde yatlmaktadır. Hücrelerden daha basit oldukları halde,virüslerin daha ilkel olmadıklarını sanıyoruz. çok uzak geçmişte bir zaman, normal hücerelerine parçalarıyken kopup kendi asalak “yaşama” biçimlerini kurmuş olmaları mümkün görünüyor. Virüslerin bağımsız olarak üreme yetenekleri olmadığı için kendi başlarına canlı olduklarını düşünemiyoruz. Ölümlülük ve Ölümsüzlük Şimdi,bir bireyin yaratilmasinin bir dizi yazili talimat gerektirdigini biliyoruz. Bunlar milyonlarca yildir dikkate deger bir baglilikla tekrar tekrar kopye edilmişlerdir; ama her birey yalnizca birkaç on yil içinde yaşar ve ölür. O zaman bu talimatlarin ölümsüz olup olmadiklarini sorabiliriz. En azindan bir biyolog için her hangi bir şey ne kadar ölümsüz olabilirse,genetik bilgi de o kadar ölümsüzdür diyebiliriz. Aslinda ölümlü her birey,gelecek kuşaklara geçirilecek tarifnamenin geçici koruyucusudur;sopanin DNA oldugu bir bayrak yarişinda koşucu... Bir birey yaşaminin,ancak atalarindan çocuklarina geçirdigi bilgi kadar önemi (Hayatin Kökleri, s:35) vardir. Bazi güveler agizsiz dogarlar ve dogduklari andan başlayarak açiliktan ölüme mahkimdurlar. Tek işlevleri,çiftleşip daha çabuk yumurtlayarak güve bilgisini gelecek kuşaga geçirmektedir. Eğer DNA ölümlünün ölümsüzlüğü ise,insanları inatçı merakı,daha ötesini de sormadan edemez;Bütün bunlar nasıl başladı?(Hayatın Kökleri, s:19-36). Başlangiç Hangisi önce geldi, tavuk mu yumurta mı? Bu çok duyulmuş bir sorudur ama yanıtlanamaz. Yanıtlanamamasının sebebi “tavuk yumurtadan, yumurta tavuktan vs.” diye zaman içinde bitmez tükenmez bir geriye doğru sayış gerektrmesi değil, bu şekilde geriye giderken biriken küçük değişikliklerle tavuğun tavukluktan,yumurtanın da yumurta olmaktan çıkmasıdır.Tavuğun bir milyar yıl gerilere giden soy ağacını incelersek;tüylü arkadaşımızı,hayal gücümüzü ne ölçüde zorlarsak zorlayalım adına “tavuk” diyemeyeceğimiz atalara bağlayan bir değişimle karşılaşırız. Benim tahminim, bir milyar yıl önceki tavuk atasının her halde,toplu iğne başından küçük ve okyanusta yaşayan bir yaratık olduğu. Kendi soyumuzu gerilere doğru izlersek,yine buna benzer bir sonuçlar karşılaşırız. Ne kadar geriye gidebiliriz? Bir başlangiç oldugunu düşünmemiz gerek. Bundan önçeki bölümde sözü edilen,DNA’nin ölümsüzlügünü benzetmesine şimdi daha iyi bir perspektiften bakmaliyiz.Dünyamizin şimdiki canli biçimlerini dogracak tüm bilgiyi taşiyan bu kocaman moleküllerin,çok uzak bir geçmiş zamanda, alçakgönüllü bir başlangiçlari olmasi gerek. (s: 37) En iyi tahminlere göre yaşam; bundan üç milyar yil önceki Dünya'da başladi.Üç milyar yil önce Dünya'miz iki milyar yaşindaydive canlilari barindiracak kadar sogumay başlamişti.Son derece küçük ve oldukça basit deniz yaratiklarinin iki milyar yildan daha eski fosilleri var. Bu fosilleşmiş yaratiklarin atalari herhalde daha da küçüktü.. En ilkel canli biçimi, belki de bugün bolca bulunan basit tek hücreli canlilara hiç benzemeyen bir tek-hücreydi. Öyleyse bizim yoğunlaşacağmız soru şu: bir hücre,yaşamaya ilk olarak nasıl başlamış olabilir, bu aşama nasıl mümkün olabilir? Soru”hücre nasıl yaşamaya başladı?” değil;bu hiçbir zaman yanıtlanayacak bir sorudur. Çünkü bu olaya tanıklık edecek kimse yoktu o zaman; ama yaşamın nasıl oluşabileceğini sormak hakkımızdır. Akıllıca tahminler ve olasilıkıları gösteren deneyler yapabiliriz. Gerekli Maddeler Jeologların, paleontologların, fizikçilerin,biyologların çalışmalarına dayanarak,dünyanın üç milyar yıl öncesi nasıl bir yer olabileceği konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Bilim kurgu kitapları ve filmelri olayı çok canlı ve belki de doğru resimliyorlar;lav ve kayalardan oluşmuş,gri, tümüyle kısır,hiç yeşili olmayan manzaralar,patlayan yanardağlar,sivri dağ tepeleri,buharlaşan denizler,alçak bulutlar,arada çakan şimşeklerle gürültüyyle parçalanan ve sürekli yağan yağmurlar. Herhangi bir canlı tarafından görülmemiş ve duyulmamış olaylar. Kuşkusuz bu, sizin ve benim için çok sefil bir ortam olurdu. ÜAma yaşamın başlangıcı için iyi bir düzendi. Herşeyi harekete geçirmek için gerekenler şunlardı: 1. Ilık bir ortam 2. Çok miktarda su(s:38) 3. Gerekli atomların kaynakları/karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor) 4. Enerji kaynağı. Su ve ısı, sorun değildi. Dünya soğurken, milyonlarca yıllık yağmur okyanusları doldurmuş hala sıcak olan Dünya bu okyanusyarı ısıtmıştı. Şimşekler bol bol enerji sağlıyorlardı. Bulutlar aralandığı sıralarda da Güneş’ten ulraviyole ışınları geliyordu(Bu ışınlar o zaman şimdi olduklarından çok daha güçlüydüler, çünkü atmosferimizi sarran ozon tabakası henüz oluşmamıştı. Ozon, yeryüzünde bitki yaşamının sonucu olarak yavaş yavaş birikmiş bir oksjijen tabakasıdır. Bu tabaka ultraviyole ışınlarını geçirmez). Bu koşullar;kuşkusuz başlangiçta,en basit birimlerin,bilgi zincirlerinin (DNA) ve hücre maddesi zincirlerinin (protein) oluşmasi için yeterince basitti. Ama zincirlerimiz olmadan önce halkalarimizin olmasi gerekir. Önce DNA nükleotidleri ve proteinlerin amino asitleri oluşmalidir. Bildigimiz gibi, bu halkalar ufak moleküllerdir. Bunlar, karbon, hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor elementlerinin kimyasal olarak baglanip düzenlenmeleriyle oluşurlar. Basit Moleküllerin Doğuşu Öyleyse işte senaryomuz: Deniz suyunda erimiş karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor içeren basit bileşikler, ultraviyole işinlari ve şimşeklerle sürekli bombardiman edilmiyorlar. Bu arada bir kismi kalici ve dengede olan,degişik kombinasyonlara da zorlaniyorlar. İşlem yüz milyonlarca yıl boyunca sürerken,denz, elemanlarının değişik kombinasyonları yönünden giderek zenginleşiyor. Yeni moleküller,bu arada nükleotidler ve amino asitler birikiyor. Sonunda denizin son derece bol ve bütün yeni molekül(s:39) çeşitlerini içeren koyu bir çorbaya dönüştüğüü bir zaman geliyor. Zamanın Önemi Sözkonusu süreçte zamanın önemini kavramak için biraz duralım. Zaman ne kadar uzun olursa bir şeylerin olması da o kadar olasıdır. Kimyasal tepkimeler için de bu doğrudur. Zaman sınırlaması olmazsa,yeterince uzun süre beklenirse en olanaksız tepkimeler gerçekleşebilir. Eğer bu tepkimelerin ürettikleri bileşikler kalıcı (dengeli) iseler, deniz suyunun nisbeten değişmez maddeleri haline geleceklerdir. İçinde canlı Olmadığı için Çorba Varlığını sürdürebilir Şimdidenizin çorba gibi olma düşüncesi size aşiri görünebilir. Bunun bugünkü deneylerimizle karşilaştiralabilecek hiçbir yani yoktur. Böyle zengin bir oluşumun birikmesi,canlilar onu hemen yiyip biterecegi çin bugün belik de olanaksizdir. Bakteriler ve diger açgözlü yaratiklar şimdi çok kalabaliklar ve ne zaman iyi bir besin kaynagi belirse,hemen onu tüketiyorlar. Kaynak kuruyana kadar üreyip sayilarini arttiriyorlar. Görüyorsunuz ki eskiden yaşam olmadiggi için okyanuslar çorba gibi olabilirdi. Eski Olayların Laboratuvardaki Benzerleri Aslında,anlattıklarımız hiçbir zaman kanıtlanamayacak bir hipotez. Yine de biz,laboratuvarda bunların olabileceğini gösterebiliriz,Eskiden olduğu öne sürülen koşulların laboratuvarda istenen tepkiyi sağlaması kuşkusuz olanaklıdır. Üç milyar yıl önce denizde bulunduğu (s: 40) düşünülen basit bileşikler bir cam kapta suda eritilebilirler. Kap, şimşekylerin enerji katkısını sağlamak üzere bir elektrik kaynağına bağlanır. Ssitemin bütün parçaları hiçbir canlı hücre olmadığından emin olabilmemiz için önceden sterilize edilir. sonra kaptakilerin bir süre pişmesi için elektrik verilmeye başlanabilir. sonunda kap açılıp içindekiler incelenir. Bu deneyin yapılmış olduğunu ve sonucun tümüyle inandırıcı olduğunu sevinerek söyleyebilirim. Hem nükleotidler hem amino asitler beş elementten bu şekilde oluşturulabildiler. yani yaşam zincirlerinin halkaları, deniz benzeri bir ortamda şimşikleri enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla üretildi. Zincir Moleküllerinin Doğuşu Bundan sonraki adım,açıkça görülüyor ki halkaları,DNA gibi ve protein gibi zincirler oluşturmak için birleştirmektir.İlkel koşulların laboratuvarda yapılmış benzerlerinin,halkaların oluşumu aşamasını sağlamasına bakarak,çalışma ilerletilirse halkaların zincir biçiminde eklenebileceğini de düşünmek akla yakındır. Nitekim kısa zincirlerin oluştuğunu gröüyoruz. Basit kimyalarıyla bugünün DNA’larına ve proteinlerine benziyorlar. Yined hatırlayalım, bu deneyler yalnızca oylabileceğini gösterir, ne olduğunu değil. Durum, Thor Heyerdahl’ın Polinezya Adaları halkının Güney amerika’dan batıya yelken açarak, şimdiki yurtlarını buldukları savını kanıtlamaya çalışırken kaşılaştığından farklı değil. sal üzerinde aynı yolculuğu başarıyla yaparak,yalnızca polinezyalıların gerçekten bu yolculuğu yaptığını kanıtlamış olmadı, benzer taşıt kullanan herhangi birinin de aynı işi yapabileceğini gösterdi(s:41) Bir Hücreye Doğru Bu noktadan sonra,hücdreyi daha çok tanımak için beş önemli adıma daha göz atabiliriz. Hücrenin ikiye bölünmesi DNA’nın ikiye bölünmesi Zarlar Çift zincirli DNA Yapısal proteinler Enzimler tek zinciril DNA Proteinler Yağlar Nükleotidler Aminoasitler karbon, hidrojen,oksijen, azot(nitrojen) ve fosfor 1. Enzimlerin ortaya çıkması Enziler, hücre içindeki bütün kimyasal tepkimeleri hızlandıracak özel protein molekülleridir. Bugün canlı hücre;herbiri kenid özel işini yapan, besin maddelerini parçalayan,besinden enerji üreten, basit moleküllerden zincir yapımını kolaylaştıran ve sayısız başka işler yapan binlece enzim içerir. Olayların denizdeki başlangıt çağlarında yavaş gelişimleri, ancak enzimlerle hızlandırılabilirdi, İlk enzimler, raslatısal olaramk birbiren eklenmiş kısa aminoasit zincirleri olsa gerek. Tekrar tekrar “deneme-yanılma”yla bu kombinasyonların bazıları; birtakım reaksiyonları hızlandırabilecek,yalnız kenidlerine özgü bir yeteneği elde etmiş olmalılar.(s: 42) 2. DNA’nın çift Kat oluşu. Okyanuslar boyunca DNA zincirinin rasgele eklenen nükleotidlerle yavaş yavaş uzamasini gözünüzün önüne getirmeye çaliştiginzda baszi anlamli diziler oluşcaktir.Burada “anlamli”, birkaç yeni ilkel proteini yapmak için gereken bilgiyi içermek olarak kullanilmiştir. Bunladan bazilari, yararli enzimler veya önemli yapilarin parçalari olacktir. Basit bir çift kat halinde birleşme bunu sagladi. birbiren sarilmiş ipliklerin zarar görmesi,ayri ayri tek başlarini olduklari zamandan daha az olasiydi.Dahasi, çift kat olmak,DNA’nin üremesi için gereklidir. 3. DNA’nın Çoğalması Bu, çift sarmal DNA zincirindeki her ipliğin,kendisini tıpatıp bir kopyasını yapması,sonuçta ikinçci bir çift sarmalın(s:43) oluşması demektir. son erece basit ve zarif olan bubişlem,bir halatın çözülüp ayrılışı gibi iki zincirin birbirinden ayrılmasıyla baş

http://www.biyologlar.com/evrim-konusunda-ilk-dusunceler

Canlıların Ortak Özellikleri

Canlı ve cansızların aynı kimyasal ve fiziksel yasalara bağlı olduğuna inanan felsefeye Materyalizm ya da mekanik görüş, buna karşılık canlıların farklı yasalar altında hareket ettiğini ve canlılığın mistik bir güç ile meydana geldiğini benimseyen görüşe de Vitalizm ya da kadercilik denir. Her iki görüşün de temelinde belirli kimyasal ve fiziksel ilkelerin yattığı bir gerçektir. Canlılk ile cansızlığı virüslerde birbirinden ayırmak oldukça zordur (uygun koşullarda canlı özelliği, uygun olmayan koşullarda ise kristal hale geçerek cansız özelliği gösterir). Daha ileriki kademelerde canlılık özelliği belirgin hale geçerken, o zaman da canlının bitki mi yoksa hayvan mı olduğu konusunda bazı sorunlar ortaya çıkar. Nitekim birhücreli bazı hayvan grupları bugün hem botanikçiler hem de zoologlar tarafından incelenmektedir. (Örneğin; kamçılılardan öglenanın karanlıkta hayvansal, ışıkta bitkisel davranması, evrimsel gelişimde her iki grubun bu kademede ortak bir organizasyona ve ataya sahip olduğu fikrini güçlendirmektedir.) Bu aşamadaki ortaklık, daha sonraki kademelerde "bu bir canlıdır"yargısını açıkça verdirecek ortak özellikleri beraberinde vermiş; uyuma göre bu özellikler sonradan geliştirilmiştir. A. ÖZEL BİR KİMYASAL DİZİLİME SAHİP OLMALARI Cansızlar, kimyasal bağların izin verdiği ölçüler içerisinde bir bileşime sahiptirler. Canlılar ise bu kimyasal bağların dizilimini özel bir şekilde saptarlar. Tüm canlılar genleri oluşturan çekirdek asitlerini -genellikle DNA (bazı virüslerde RNA)- içerirler. Gensiz bir canlılık düşünemeyiz. Çünkü genler değişik yaşam formlarının sentez ve replikasyonundan (eşlenmesinden) sorumludur. Tüm genler aynı birimlerden; fakat değişik dizilimlerden oluşmuştur. Dolayısıyla tüm canlıların yapısına giren protein, bu genlerin yapısal değişikliğine uygun olarak, her hücrede farklı amino asit dizilimine sahip olurlar. İlave olarak karbonhidrat, yağ, ve su içerirler. Tüm bu maddelerin özel karışımı protoplazmayı meydana getirir. B. HÜCRESEL DİZİLİM Canlıların büyük bir kısmı (kural olarak çokhücreliler) hücre olarak bilinen birimlerden yapılmıştır. Her hücre çok ince zarla (plazma zarı) çevrilmiştir. Bu zar erimiş maddelerin ve suyun hücre içerisine girip çıkmasına izin verir. Her iki yönde de geçirim bakımından çok özelleşmiş seçici bir yeteneği vardır. Hücre bir çok kimyasal değişimin yapılabilmesi için değişik enzimleri ve en önemlisi yalnız başına kendinin aynını üretebilecek yeteneğe sahiptir. C. ORGANİZASYON Canlıların vücut kısımlarının görev bölümüne ve belirli kurallar içerisinde canlılık etkinliğini devam ettirmelerine organizasyon denir. Bütün hayvan ve bitkilerin vücudu, yapısal ve işlevsel olarak birim kabul edilen hücrelerden yapılmış olmasına karşın homojen değildir. Farklılaşmış vücut kısımları değişik görevleri üzerine almıştır. Hatta birhücreli canlılarda, ergin evrede, boy ve şekil sabit olmakla beraber, hücrenin farklı kısımları farklı görevleri üzerine almıştır. D. UYARILMA Bütün canlıların çevrelerindeki fiziksel ve kimyasal koşulların değişmesine karşı tepkileri kalıtsaldır. Basit organizmalarda uyarı, genel olarak bütün vücutla algılandığı halde, yüksek organizmalarda duyu organlarının yeri merkezileşmiştir. Örneğin; ışık gözle, koku burunla, tat dille, basınç ve sıcaklık deriyle vs. Uyarının alınması ve gerekli tepkinin gösterilmesi, canlının evren içerisinde en uygun yerde ve koşullarda yaşamasını sağlamayı yaratmaktadır. E. HAREKET Beslenme, korunma, üreme, yayılma, en rahat edebileceği bölgeyi bulma vs. gibi yaşamın temel işlevlerini yürütebilmek için, ilkel organizmalarda ya vücudun tamamıyla protoplazmik hareket ya bir kısmıyla sil ve kamçı hareketi ya da yüksek organizmalarda görülen, yürüme, yüzme, ve uçmanın sağlanması için belirli organ oluşumları görülür. Birçok canlı tüm yaşamı süresince belirli bir yere bağlı kalmasına karşın, vücudun değişik kısımlarının çevre koşullarına göre değişimi de hareket olarak kabul edilir. Örneğin; bitkilerde ışığa (fototropizm), yerçekimine (geotropizm), neme (higrotropizm), vs. ye yönelim bir hareket kavramı içerisinde değerlendirilir. F. ENERJİ KULLANIMI Canlılığın en önemli öğelerinden biri büyüme, üreme, yenilenme vs. için enerjiye olan gereksinimleridir. Hücre kendi başına enerji üretemez; dışarıdan kaynak sağlamak zorundadır. Hayvanlar enerji bağları içeren molekülleri yıkmak (katabolik tepkimeler) suretiyle gerekli enerjiyi sağlarlar. (karbonhidrat, yağ ve proteinden). Küçük molekülleri büyük moleküller halinde bağlayarak (anabolik tepkimeler) yapı taşlarını ve enerji depolanmasını da yapabilirler. Bu tepkimelerin tümüne birden biyoenerjitik denir. Bir moleküldeki enerjinin büyük bir kısmını kullanma oksijen kullanmakla olur; yani tamamıyla oksitlenmelidir (aerobik solunum=oksijenli solunum). İlkel canlıların bir kısmı (bazı mikroorganizmalar, özellikle mayalar) ve bazı endoparazitler (bağırsak solucanları gibi) bu kaynak maddeleri oksijensiz yıktığı için enerjinin pek az bir kısmından yararlanabilir (anaerobik solunum=oksijensiz solunum). Pek az bir organizma grubu da bazı inorganik maddeleri yıkmak suretiyle enerji elde eder; azot, demir ve kükürt bakterileri bunlara tipik örneklerdir. Dünyada serbest oksijenin olmadığı devirlerde, canlılar enerjilerini bu yollarla sağlıyorlardı. Bitkiler ise (saprofit ve parazit olanların bir kısmı hariç) enerji kaynağı olarak güneş ışınlarını kullanır. Güneş ışınlarının kuantlarındaki enerjiyi kimyasal bağlar halinde (nişasta) tutarlar ve bu kimyasal bağlar tüm adrıbeslek (heterotrof) canlıların enerji kaynağını ve yapı maddelerini oluşturur. İlk evrelerde (bitkiler oluşmadan önce) enerji kaynağı olarak UV ışınlarının katalizlediği bazı ilkin organik moleküller kullanılmıştır. Ozon perdesi oluştuktan sonra bu kaynak büyük ölçüde kurumuştur. G. ÇEVREYE UYUM Canlılar kural olarak yaşadığı ortamın koşullarına uyum yapabilecek yeteneğe sahiptir. Bu durum homeostatik tepki olarak bilinir. Değişik koşulların bulunduğu ortamda en uygun yeri seçmeye çalışır; şayet tam anlamıyla uygun ortam bulamazsa, yapısal değişikliklerle (mutasyonların yardımıyla) bu uyum sağlanmaya çalışılır. Günlük uyumlardan binlercesini farkında olmadan yaparız. Örneğin gözün karanlığa ve aydınlığa uyum yapması gibi. Çevre koşullarının değişmesi canlı bünyesine en az etki bırakacak şekilde iletilmeye çalışılır (özellikle sıcakkanlılarda); örneğin çölde ve kutuplarda insan kanı her zaman aynı sıcaklıktadır. Canlı, uyum yapabildiği oranda hayatta kalma şansına sahiptir. Bu oran ise kalıtsal yapı ile saptanmıştır. Bu sınırların dışındaki uyumlar ancak mutasyonlarla sağlanabilir. H. ÜREME Hiçbir canlı sonsuz olarak yaşamını devam ettiremez. Herhangi bir şekilde, üremeyle, kalıtsal materyal gelecek kuşaklara aktarılır. Birhücrelilerde bölünme aynı zamanda çoğalmayı sağlamasına karşın, çokhücrelilerde üreme belirli vücut kısımlarına özgü bir yetenek olarak ortaya çıkmıştır. Bazı canlı gruplarında gen değişimi olmaksızın (eşeysiz) üreme görülmesine karşın (birhücrelilerde mitoz bölünme; çokhücrelilerde tomurcuklanma, dallanma, partenogenez çoğalma, bitkilerde çeliklenme vs.) kural olarak eşeyli üreme çok daha sıktır. Bu şekilde değişik gen kombinasyonları ortaya çıkarak daha başarılı döllerin meydana gelmesini sağlar. Bu, evrim mekanizmasının en önemli ögelerinden biridir. İ. EVRİMSEL UYUM VE VARYASYONLARIN KALITIMI Tüm canlılar genlere sahiptir ve genlerin tümü de mutasyonla değişebilir. Bu, aynı türün farklı bireylerinin kalıtsal olarak değişmesini sağlar. Dolayısıyla o anda faydalı olan mutasyonları taşıyan bireyler seçilir, zararlı olanlar uyum yapamadığı için ortadan kaldırılır ve evrimsel bir yönlendirme ortaya çıkar. Bu, zamanla türün değişmesine neden olur; özellikle çevre koşulları değiştiği zaman. Kalıtsal uyumlar meydana gelmeseydi, hiçbir tür yaşamını sürdüremeyecekti; çünkü çevre koşulları devamlı olarak değişmektedir. I. BÜYÜME Çevresindeki anorganik (ham) maddeleri kendi protoplazma yapısına çevirme, büyüme olarak bilinir. Bitkilerde (çok yıllık) kural olarak sınırsız bir büyüme görülmekle beraber, hayvanlarda her türün kendine özgü şekil ve büyüklüğe ulaşmasına kadar devam eder. Çok hücreli hayvanlarda genellikle bir büyüme evresi vardır. Bu evrede büyüme hızlıdır. Daha sonraki evre olgunluk evresidir, büyüme yoktur; fakat protoplazmanın yenilenmesi için devamlı besin yadımlaması (asimilasyonu) vardır. Protoplazma, metabolik tepkimeler sonucu sürekli olarak yıkılır, eğer yaşam devam edecekse bu protoplazmanın yenilenmesi gerekir. Birhücrelilerde büyüme, çoğalma ile sonuçlanmasına karşın; çokhücrelilerde vücudun gelişmesini ve irileşmesini sağlar. Yaşlılık evresinde protoplazmanın yenilenmesi gittikçe azalır; hücre yavaş yavaş işlevini; ilerlemiş ve yaygınlaşmış durumlarda da yaşamını yitirir. Bu bozulma herhangi bir yaşta, yeterince besin alınmadığında veya nitelik bakımından doyurucu olmadığında da ortaya çıkabilir. Yenilenmenin kusursuz olması protoplazmanın içerdiği maddelerin eksiksiz olmasıyla sağlanabilir. Büyüme her türde kalıtsal yapıyla sınırlandırılmıştır. Bunun alt ve üst sınırları çevre koşullarıyla belirlenmistir.

http://www.biyologlar.com/canlilarin-ortak-ozellikleri-2

Mutasyonlar

Mutasyon, DNA içindeki dört tür nükleotid halkasından bir veya daha fazlasında değişmedir. Bir tek halkada bile değişiklik anımsayacağınız gibi DNA mesajında bir harfin değişmesi demektir.DNA’dan kopya alan mesajcı RNA değişikliği içerecektir ve protein yapmakta olan makine tarafından farklı okunacaktır. Ortaya değişmiş bir protein çıkacak ve amino asit zincirinde bir halka farklı olacak, sonuç olarak da proteinin işlevi değişecektir. Mutasyonların en önemli özelliklerinden biri, DNA kopya edildiği zaman onların da kopya edilmeleridir. Daha önce açıkladığımız gibi hücre bölünmesine hazırlık olarak bir enzim yeni bir dizi gen üreten kadar DNA ‘daki nükleotidleri teker teker aynen kopya eder. DNA’daki bir mutasyon genellikle, değişimi o DNA’yı içeren hücrelerin bütün gelecek kuşaklarına geçinmek amacı ile kopya edilir. Böylece ufak bir mutasyon DNA diline sonsuza kadar yerleşir. Mutasyonun Nedenleri Mutasyonlara doğal tepkimeler (örneğin x-ışınları ve morötesi ışınlar) ve insan yapısı kimyasal maddelerin DNA’nın nükleotidleri(s: 65) halkalarına çarparak bozmaları neden olur. Nükleotidler böylece başka nükleotidlere dönüşebilirler. Kimyasal olarak dört standart nükleotid dışında bir biçim alabilirler veya tümüyle zincirden kopabilirler. Bütün bu değişmeler doğal olarak zincirin anlamını değiştirebilir;dil bundan sonra artık biraz değişmiştir.(s:66) Mutasyonlar tümüyle raslantısal olaylardır. Kesinlikle DNA’nın hangi halkasına çarpacağını bilmenin olanağı yoktur. Biz dahil herhangi bir canlı yaratığın DNA’sının herhangi bir nükleotidinde her an mutasyon görülebilir(buna karşılık bazı ilginç titizlikte dacrana enzimler de DNA’yı sürekli gözler ve bir değişiklik bulurlarsa onarırlar. Ama herşeyi de yakalayamazlar). Mutasyon Beden Hücrelerini ve Cinsel Hücreleri Farklı Şekilde Etkiler Bedenimizdeki tüm hücreler,DNA’yı oluşturan,annemizden ve babamızdan aldığımız birbirini tamalayıcı iki bölüm içerir. Ana babanın çocuk yapabilmeleri için DNA’larını, yalnızca birleşmeye elverişli olan tek hücrelere yerleştirmelyeri gerekir; bu, karşı cinsin bir hücresiyle çiftleşip böylece DNA’larını paylaşmak içindir. Bu özel hücreler erkeğin testislerinde yapılan spermlerle kadının yumurtalıklarında yapılan yumurtalardır. Bedenimizin hücrelerinden birinde DNA’da bir mutasyon oluştugu zaman çogunlukla bunun hiç farkina varmayiz. Bedenimizdeki milyarlarca hücreden birinin bozulmasini hissetmek çok zordur. Bir tek önemli istisna var: Hücrenin kanser olmasina yol açan mutasyon. Bu degişmeyi bundan sonraki bölümde inecelecegiz. Oysa yeni bireyleri yapmak için kullanilan sperm ve yumurtalari üreten testis ve yumurtaliklar içindeki hücrelerde mutasyon oldugu zaman durum oldukça degişiktir. Çünkü eger yumurta veya sperm mutasyon içeriyorsa,bu mutasyon dogal olarak döllenmiş yumurtaya geçecektir. Döllenmiş yumurta bölündügünde de mutasyon bütün yeni hücrelere kopya edilecektir. Böylece sonuçta ortaya çikan yetişkinin bedeninin her (s:67) bir hücresinde mutasyonun bir kopyasi bulunacaktir. Ve bu yetişkinin testis veya yumurtaliklarinda oluşan,sperm veya yumurta,her seks hücresi de bu mutasyonu taşiyacaktir. Buna göre,evrimde önemli olacak mutasyon bir organizmanın cinsel hücrelerinde olup kalıtımla geçirilebilen mutasyon çeşitidir. “İyi” mutasyonlar ve “Kötü “ mutasyonlar Mutasyonlar enderdir ama yine de evrimsel değişmenin temel araçları olmuşlardırb. Bir organizmanın proteinlerinde,çevereye uyum sağlamasında avantajlı değişmelere yol açabilirler. Bu anlamda mutasyonlara yararımızadır. (Mahlon B. Hoaglandı, Hayatın Kökleri,TÜBİTAK Y, 13. Basım s: 19-68...) *** “Evren büyük patlama dedikleri o zamanlardan ( “günlerden” demeye dilim varmıyor) bu yana daha düzenli hale mi geldi, daha düzensiz hale mi geldi? Bunu bir bilen varsa ve bana söylese, gerçekten minnettar olacağım. Belki de termodinamiğin 2. kanununu fazla sorgulamaya lüzum yok. Çünkü neticede çoğu formülasyona göre bu bir olasılık kanunu olduğu için, yanlışlanmaya karşı zaten doğuştan dirençli! Bu kanun, kapali bir sistem daha düzenli hale gelemez, kendi kendine cansızdan canlı oluşamaz demiyor. Sadece bu ihtimali çok zayıf (hemen hemen sıfır, ama sıfır değil) diyor. Ve J. Monod gibi bazı büyük moleküler biyologlar da bu ihtimale sığınıyorlar.” (Şahin Koçak, Anadolu Üniversitesi, Bilim ve Teknik 325. sayi, s:9) DİL SANATI “Bizim bildiğimiz anlamıyla konuşma dilinin ortaya çıkışı hiç kuşkusuz, insanın tarihöncesinin belirleyici noktalarından ve hatta belki de belirleyici tek noktasıdır. Dille donanmış olan insanlar doğada yeni tür dünyalar yaratabildiler: İçebakışsal (introspektif) bilinçler dünyası ve “kültür” adını verdiğimiz, kendi ilemizle yaratıp başkalarıyla paylaştığımız dünya. Dil, mecramız; kültür ise nişimiz oldu. Hawaii Üniversitesinden dilbilimci Derric Bickerton, 1990 tarihli kitabı Language and Species ‘de bunu, ikna edici bir biçimde belirtiyor: “Dil bizi, diğer tüm yaratıkların tutsak oldukları anlık deneyim hapisanesinden kurtarıp sonsuz uzam ve zaman özgürlüklerine salıverebilirdi.” Antropologlar dil hakkında, bir doğrudan ve biride dolaylı olmak üzere, yalnızca iki şeyden emin olabilyorlar. Birincisi konuşma dili, Homo sapiens ’i diğer tümyaratıklardan açık şekilde ayırır. İletişim ve içabakışsal düşünce mecrası olarak karmaşık bir konuşma dili yaratabilen tek canı, insandır. İkincisi, Homo sapiens’in beyni, en yakın evrimsel akrabamız olan büyük Afrika insansımaymunlarının beyninden üç kat büyüktür. Bu iki gözlem arasında bir ilişki olduğu açıktır; ama ilişkinin yapısı hala şiddetle tartışılıyor. Felsefecilerin dil dünyasını uzun zamandır incelemeliren karşın, dil hakkında bilinenlerin çoğu son otuz yılda öğrenilmiştir. Dilin evrimsel kaynağı hakkında iki görüş olduğunu söyleyebiliriz: İlk görüş dili insanın benzersiz bir özelliği, beynimizdeki büyümenin yan sonucu olarak ortaya çıkmış bir yetenek olarak görür. Bu durumda dilin, bilişsel bir eşiğin (s: 129) oluşmasıyla birlikte, hızla ve yakın zamanlarda ortaya çıktığı düşünülmektedir. İkinci görüşte, konuşma dilinin insan olmayan atalardaki-iletişimi de içeren, ama iletişimle sınırlı kalmayan- çeşitli bilişsel yetenekler üzerinde doğal seçimin etki göstermesiyle geliştiği savunulur. Bu süreklilik modeline göre dil, insanın tarihöncesinde, Homo cinsinin ortaya çıkışından itibaren aşamalı olarak gelişmiştir. MIT’ ten dilbilimci Noam Chomsky ilk modelin yanında yer almış ve büyük etki yaratmıştır. Dilbilimcilerin çoğunluğunu oluşturan Chomskicilere göre dil yetenğinin kanıtlarını erken insan kanıtlarında aramak yararsız, maymun kuzenlerimizde aramak ise iyice anlamsızdır. sonuçta, genellikle bir bilgisayar ya da geçici leksigramlar kullanarak maymunlara bir tür simgesel iletişim öğretmeye çalışanlar düşmanlıkla karışlanmışlardır. Bu kitabın temel konularından biri de , insanları özel ve doğanın geri kalan kısmından apayrı görenlerle, yakın bir bağlantı olduğunu kabul edenler arasındaki felsefi bölünmedir. Bu bölünme özellikle, dilin doğası ve kökeni hakkındaki tartışmalarda ortaya çıkıyor. Dilbilimcilerin insansımaymun-dili araştırmacılarına fırlattıkları oklar da hiç kuşkusuz, bu bölünmeyi yansıtıyor. Teksas Üniversitesi’nden psikolog Kathleen Gibson, insan dilinin benzersizliğini savunanlar hakkında, yakın zamanlarda şu yorumu yaptı:" (Bu bakış açısı) önermeleri ve tartışmalarıyla bilimsel olsa da, en azından Yaratılış’ın yazarlarına ve Eflatun’la Aristo’nun yazılarına dek uzanan, insan zihniyetiyle davranaşının nitelik açısından hayvanlardan çok farklı olduğunu savunan köklü bir Batılı felsefe geleneğine dayanmaktadır?” Bu düşünüşün sonucu olarak antropolojik literatür uszun süre, yalnizca insana özgü oldugu düşünülen davranişlarla doldu. Bu davranişlarin arasinda alet yapimi, simge kullanabilme yetenegi, aynada kendini taniyabilme ve lebette dil yer aliyor. 1960'lardan beri bu benzersizlik duvari, insanismaymunlarin da alet yapip kullanabildiklerinin, simggelerden yararlandiklarini ve aynada kendilerini taniyabildiklerinin anlaşilmasiyla birlikte çatirdamaya başladi.Geriye bir tek dil kaliyor ve dolaysiyla dilbilimçciler, insanin benzersizliginin son savunuculari olarak kaldilar. Analişlan, işlerini çok da ciddiye aliyorlar. Dil, tarihöncesinde- bilinmeyen bir araç sayesinde ve bilinmeyen bir geçici grafik izleyerek- ortaya çıktı ve hem birey, hem de tür olarak bizi dönüştürdü.Bickerton, “ Tüm zihinsel yeteneklerimiz arasında dil, bilinç eşiğimizin altında en derin, rasyonelleştiren zihin için de en ulaşılmaz olanıdır” diyor. “Ne dilsiz olduğumuz bir zamanı hatırlayabiliriz, ne de dile nasıl ulaştığımızı.” Birey olarak, dünyada var olmak için dile bağımlıyız ve dilsiz bir dünyayı hayal bile edemeyiz. Tür olarak, dil, kültürün dikkatle işlenmesiyle, birbirimizle etkileşim kurma şekilimizi dönüştürür. Dil ve kültür bizi hem birleştirir, hem de böler. dünyada şu anda var olan beş bin dil, ortak yeteneğimizin ürünüdür; ama yarattıkları beş bin kültür, birbirinden ayrıdır. Bizi yapılandıran kültürün ürünü olduğumuz için, kendi yarattığımız bir şey olduğunu, çok farklı bir kültürle karşılaşana dek anlayamıoruz. Dil gerçekten de, Homo sapiens ’le doğanın geri kalan kısmı arasında bir uçurum yaratır.İnsanın ayrı sesler ya da fonemler çıkarma yeteneği, insansımaymunlara göre ancak mütevazi oranda gelişmiştir: Bizim elli, insansımaymunnunsa bir düzine fonemi var. Ama bizim bu sesleri kullanma kapasitemiz sonsuzdur.Bu sesler, ortalama bir insanı yüz bin sözcüklük bir dağarcıkla donatacak şekilde tekrar tekrar düzenlenebilir ve bu sözcüklerden de sonsuz sayıda tümce oluşturulabilir. Yani, Homo sapiens ’ in hızlı, ayrıntılı iletişim yetisinin ve düyşünce zenginliğinin doğada bir benzeri daha yoktur. Bizim amacımız, dilin ilk olarak nasıl ortaya çıktığını açıklamak. Chomskyci görüşe göre, dilin kaynağı olarak doğal seçime bakmamıza gerek yoktur; çünkü dil, tarihsel bir kaza, bilişsel bir eşiğin aşılmasıyla ortaya çıkmış bir yetenektir. Chomsky şöyle der:" Şu anda, insan evrimi sırasında ortaya çıkan özel (s:131) koşullar altında 10 üzeri 10 adet nöron basketbol topu büyüklüğünde bir nesneye yerleştirildiğinde, fizik kurallarının nasıl işleyeceği konusunda hiçbir fikrimiz yok. ” MIT’ ten dilbilimci Steven Pinker gibi ben de bu görüşe karşıyım. Pinker az ama öz olarak, Chomsky’nin “işe tam tersinden baktığını” söylüyor. Beynin, dilin gelişmesi sonucu büyümüş olması daha yüksek bir olasılıktır.Pinker’e göre “dilin ortaya çıkmasını beynin brüt boyutu, şekli ya da nöron ambalajı değil, mikro devrelerinin doğru şekilde döşenmesi sağlar”. 1994 tarihli The Language Instinct adlı kitabında Pinker, konuşan dil için, doğal seçim sonucu evrimi destekleyen genetik bir temel fikri pekiştirecek kanıtları derliyor. Şu anda incelenemeyecek denli kapsamlı olan kanıtlar gerçekten etkileyici. Burada karşimiza şu soru çikiyor:konuşma dilinin gelişimini saglayan dogal seçim güçleri nelerdi? Bu yetenegin eksiksiz halde ortaya çikmadigi varsayiliyor; öyleyse, az gelişmiş bir dilin atalarimiza ne tür avantajlar sağladığını düşünmeliyiz. En açık yanıt, dilin etkin bir iletişim aracı sunmasıdır. Atalarımız, insansımaymunların beslenme yöntemlerine göre çok daha fazla savaşım gerektiren bir yöntem olan ilkel avcılık ve toplayıcılığı ilk benimsediklerinde, bu yöntem hiç kuşkusuz yararlı olmuştu. Yaşam tarzlarının karmaşıklaşmasıyla birlikte, sosyal ve ekonomik koordinasyon gereksinimi de arttı. Bu şartlar alıtnad, etkili bir iletişim büyük önem kazanıyordu. Dolaysıyla doğal seçim, dil yeteneğini sürekli geliştirecekti. Sonuçta,- modern inasansımaymunların hızlı solumalarına, haykırışlarına ve homurtularına benzediği varsayılan-eski maymun seslerinin temel repertuvarı genişleyecek ve ifade edilme şekli daha gelişmiş bir yapı kazanacaktı. Günümüzde bildiğimiz şekliyle dil, avcılık ve toplayıcılığın getirdiği gereksinimlerin ürünü olarak gelişti. Ya da öyle görünüyor. Dilin gelişimi konusunda başka hipotezler de var. Avcı-toplayıcı yaşam tarzının gelişmesiyle birlikte insanlar teknolojik açıdan daha başarılı hale gelidler, aletleri daha ince (İnsanın Kökeni s:132)likle ve daha karmaşık şekiller vererek yapabilmeye başladılar. 2 milyon yıl öncesinden önce, Homo cinsinin ilk türüyle birlikte başlayan ve son 200.000 yılı kapsayan bir dönemde modern insanın ortaya çıkışıyla doruk noktasına ulaşan bu evrimsel dönüşüme, beyin boyutunda üç kata ulaşan bir büyüme eşlik etti.Beyin, en erken Australopithecus ‘lardaki yaklaşık 440 santimetreküpten, günümüzde ortalama 1350 santimetreküpe ulaştı.Antropolglar uzun süre, teknolojik gelişmişliğin artmasıyla beynin büyümesi arasında neden-sonuç bağlantısı kurdular.:İlki, ikincisini geliştiriyordu. Bunun, 1. Bölüm’de tanımladığım Darwin evrim paketinin bir parçası olduğunu hatırlayacaksınız. Kenneth Oakley’in “Alet Yapan İnsan” başlıklı, 1949 tarihli klasik denemesinde, insanın tarihöncesi hakkındaki bu bakış açısı verilmiştir. Daha öncekti bir bölümde de belirttiğimiz gibi Oakley, dilin günümüzçdeki düzeyde “mükemmelleştirilmesinin” modern insanın ortaya çıkışını sağladığını ilk zavunanlar arasındaydı: Diğer bir deyişle, modern insanı modern dil yaratmıştır. Ama günümüzde, insan zihninin oluşumuna açiklik getiren farkli bir açiklama yayginlik kazandi; alet yapan insandan çok sosyal hayvan olan insana yönelik bir açiklamaydi bu. Dil, bir sosyal etkileşim araci olarak geliştiyse, avci-toplayici baglaminda ilitişimi geliştirmesi evrimin asil nedeni degil, ikincil bir yarari olarak görülebilir. Columbia Ünivrsitesi’nden nörolog Ralph Holloway, tohumu 1960'larda atılan bu yeni bakış açısının en önemli öncülerindendir. On yıl önce şöyle yazmıştı: “ Dilin, temelde saldırgan olmaktan çok işbirlikçi olan ve cinsiyetler arasında tamamlayıcı bir sosyal yapısal davranışsal işbölümüne dayanan, sosyal davranışsal bilişsel bir matristen geliştiğine inanma eğilimini duyuyuroum. Bu, bebeğin bağımlılık süresinin uzaması, üreme olgunluğuna ulaşma sürelerinin uzaması ve olgunlaşma süresinin, beynin daha çok büyümesini ve davranışsal öğrenmeyi mümkün kılacak şekilde uzaması için gerekli bir uyarlanmacı evrim stratejisiydi.” Bunun, insangilerin yaşam tarihinin (Richard Leakey, İnsanın Kökeni, Varlık/Bilim Yay, s: 133) modelleri hakkındaki, 3. Bölüm’de tanıladığım keşiflerle uyumlu olduğunu görebilirsiniz. Hollooway’ in öncü fikirleri pek çok kılığa büründükten sonra, sosyal zeka hipotezi olarak bilinmeye başladı. Londra’daki Unuvirsity College’den primatolog Robin Dunbar, bu fikri yakın zamanlarda şöyle geliştirdi: “ Geleneksel (kurama) göre (primatların) dünyada yollarını bulabilmek için daha büyük bir beyne ihtiyaçları vardır. Alternatif kurama göre ise, primatların kendilerini içinde bulundukları karmayşık sosyal dünya, danhha büyük beyinlerin oluşması için gerekli dürtüyü sağlamıştır.’ Primat gruplarında sosyal etkileşimi dğiştirmenin en önemli parçalarından biri giyinip kuşanmaktır; bu, bireyler arasında yakın bağlantı ve birbirini izleme olanağını sağlar. Dunbar’a göre giyim-kuşam, belli bir boyuttaki gruhplarda etkilidir; ama bu boyut aşıldığında toplumsal ilişkileri kolaylaştıracak başka bir araca gereksinim duyulur. Dunbar, insanın tarihöncesi döneminde grup boyutunun büyüdüğünü ve bunun da, daha etkili bir sosyal dış görünüş için seçme baskısı yarattığını söylüyor. “Dilin, dış görünüşle karşılaştırıldığında iki ilginç özelliği var. Aynı anda pek çok insanla konuşabilirsiniz”. Dunbar’a göre sonuçta, “dil, daha çok sayıda bireyin sosyal gruplarla bütünleştirilmesi için gelişti.” Bu senaryoya göre dil, “sesli giyim-kuşam”dır ve Dunbar dilin ancak, “Homo sapien’le birlikte” ortaya çıktığına inanır. Sosyal zeka hipotezine yakınlık duyuyorum; ama ileride de göstereceğim gibi, dilin insanöncesindeki geç dönemlerde ortaya çıktığına inanıyorum. Dilin hangi tarihte ortaya çıktığı, bu tartışmanın temel konularından biridir. Erken bir dönemde oluşup, ardından aşamalı bir ilerleme mi gösterdi? Yoksa yakın zamanlarda ve aniden (s: 134) mi ortaya çıktı? Bunun, kendimizi ne kadar özel gördüğümüze ilişkin felsefi anlamlar taşıdığı unutulmamalı. Günümüzde pek çok antropolog, dilin yakın zamanlarda ve hızla geliştiğine inanıyor; bunun temel hnedenlerinden biri, Üst Paleolitik Devrimi’nde görülen ani davranış değişikliğidir. New York Üniversitesinden arkeolog Randall White, yaklaşık on yıl önce kışkırtıcı bir bildiride, 100.000 yıldan önceki çeşitli insan faaliyetlyeriyle ilgili kanıtların “modern insanların dil olarak görecekleri bir şeyin kesinlikle olmadığına” işaret tetiğini savundu. Bu dönemde anatomik açıdan modern insanların ortaya çıktığını kabul ediyordu, ama bunlar kültürel bağlamda dili henüz “icat” etmemişlerdi. Bu daha sonra olacaktı: “ 35.000 yıl önce.. bu topluluklar, bizim bildiğimiz şekliyle dil ve kültürü geliştirmişlerdi.” White kendi düşüncesine göre, dilin çarpici oranda gelişmesinin Üst Paleolitik dönemiyle çakiştigini gösteren yeri arkeolojik kanit kümesi siraliyor: Ilk olarak, Neanderthaller döneminde başladigi kesin olarak bilinen, ama mezar eşyalarinin da eklenmesiyle ancak Üst Paleolitik’te gelişen, ölünün bilinçili olarak gömülmesi uygulamasiydi. Ikinci olarak, imge oluşturmayi ve bedenin süslenmesini içeren sanatsal ifade ancak Üst Paleolitik’te başliyordu. Üçüncü olarak,Üst Paleolitik’te, teknolojik yenilik ve kültürel degişim hizinda ani bir ivme görülüyordu. Dördüncü olarak, kültürde ilk kez bölgesel farklilyiklar oluşmaya başlamişti; bu, sosyal sinirlarin ifadesi ve ürünüydü. Beşinci olarak, egzotik nesnelerin degiştokuşu şeklinde uzun mesafeli temaslarin kanitlari bu dönemde güçleniyordu. Altinci olarak, yaşama alanlari önemli oranda büyümüştü ve bu düzeyde bir planlama ve koordinasyon için dile gerek duyulacakti. Yedinci olarak, teknolojide, agirlikli olarak taşin kullanilmasindan kemik, boynuz ve kil gibi yeni hammaddelerin kullanimina geçiliyor ve bu da fiziksel ortamin kullanilmasinda, dil olmaksizin hayal edilemeyecek bir karmaşikliga geçildigini gösteriyordu.(s:135) White ile, aralarında Lewis Binford ve Richard Klein ’ın da bulunduğu bazı antropologlar, insan faaliyetindeki bu “ilkler” öbeğinin altında, karmaşık ve tam anlamıyla modern bir konuşma dilinin ortaya çıkışının yattığına inanıyorlar. Binford, önceki bölümlerden birinde de belirttiğim gibi, modern öncesi insanlarda planlamaya ilişkin bir kanıt göremiyor ve gelecekteki olay ve faaliyetlerin önceden tahmin edilip düzenlenmesinin fazla yarar taşıyacağına inanmıyordu.İleriye doğru atılan adım, dildi; “dil ve özellikle, soyutlamayı mümkün kılan simgeleme. Böylesine hızlı bir değişimin oluşması için biyolojiye dayalı, temelde iyi bir iletişim sisteminden başka bir araç göremiyorum.” Bu savı esas itibarıyla kabul eden Klein, güney Afrika’daki arkeolojik sitlerde, avcılık becerilerinde ani ve görece yakın zamanda gerçekleşmiş bir gelişmenin kanıtlarını görüyor ve bunun, dil olanağını da içeren modern insan zihninin ortaya çıkışının bir sonucu olduğunu söylüyor. Dilin, modern insanların ortaya çıkışıyla çakışan hızlı bir gelişme olduğuna dar görüş geniş destek görse de, antropolojik düşünceye tam anlamıyla hakim olmuş değildir. İnsan beyninin gelişimi hakıkndaki incelemelerinden 3. Bölüm’de söz ettiğimi Dean Falk, dilin daha erken geliştiği düşüncesini savunuyor. Yakın zamanlarda bir yazısında şöyle demişti: “İnsangiller dili kullanmamış ve geliştirmememişlerse, kendi kendine geliyşen beyinleriyle ne yapmış olduklarını bilmek isterdim.”Nörolog Terrence Deacon da benzer bir görüşü savunuyor ama onun düşünceleri fosil beyinler değil, modern beyinler üzerinde yapılan incelemelere dayanıyor: 1989'da Human Evolution dergisinde yayınlanan bir makalesinde “ Dil becerisi (en az 2 milyon yıllık) uzun bir dönem içinde, beyin-dil etkileşiminin belirlediği sürekli bir seçimle gelişti” der. İnsansımaymun beyniyle insan beyne arasındaki nöron bağlantısı farklarını karşılaştıran Deacon, insan beyninin evrimi sırasında en çok değişen beyin yapı(s: 136) ve devrelerinin, sözlü bir dilin alışılmadık hesaplama gereksinimlerini yansıttığını vurguluyor. Sözcükler fosilleşmedigine göre antropologlar bu tartişmayi nasil çözüme kavuşturacaklar? Dolayli kanitlar-atalarimizin yarattigi nesneler ve anatomilerindeki degişimler- evrim tarihimiz hakkinda farkli öyküler anlatiyor. Işe beyin yapisi ve ses organlarinin yapisi da dahil olka üzere, anatomik kanitlari inceleyerek başlayacagiz. Sonra- davranişin arkeolojik kalintilarini oluşturan yönleri olan- teknolojik gelişmişlige ve sanatsal ifadeye bakacagiz. İnsan beynindeki büyümenin 2 milyon yıldan önce, Homo cinsiyle birlikte başladığını ve istikrarlı şekilde sürdüğünü görmüştük. Yaklaşık yarım milyon yıl önce Homo erectus’un ortalama beyin büyüklüğü 1100 santimetreküptü ve bu, modern insan ortalamasına yakın bir rakamdı. Australopithecus ’la Homo arasındaki yüzde elli düzeyindeki sıçramadan sonra, tarihöncesi insan beyninin büyüklüğünde ani artışlar görülmedi.Mutlak beyin boyutunun önemi psikologlar arasında sürekli bir tartışma konusu olsa da, insanın tarihöncesinde görülen üç kat oranındaki büyüme hiç kuşkusuz, bilişsel yeteneklerin geliştiğini gösteriyor. Beyin boyutu dil yetenekleriyle de bağlantılıysa, yaklaşık son 2 milyon yıl içinde beyin boyutunda görülen büyüme, atalarımızın dil becerilerinin kademeli olarak geliştiğini düşündürüyor. Terrence Deacon’ın insansımaymun ve insan beyinleri arasında yaptığı karşılaştırma da bunun mantıklı bir sav olduğunu gösteriyor.Nörobiyolog Harry Jerison, insan beynindeki büyümernin motoru olarak dile işaret ederek, Alet Yapan İnsan hipotezindeki, daha büyük beyinler için evrim baskısını el becerilerinin yarattığı fikrini yadsıyor. 1991'de verdiği bir konferansta (s: 137)şöyle demişti:" Bu bana yeteresiz bir açıklama gibi geliyor; özelilkle de alet yapımının çok az beyin dokusuyla da mümkün olması yüzünden. Basit ama yararlı bir dil üretmek içinse çok büyük oranlarda beyin dokusuna ihtiyaç var.” Dilin altında yatan beyin yapısı bir zamanlar sanıldığından çok daha karmaşıktır. İnsan beyninin çeşitli bölgelerine dağılmış, dille bağlantılı pek çok alan görülüyor. Atalarımızda da bu tür merkezlerin saptanabilmesi durumunda, dil konusunda bir karara varmamız kolaylaşabilirdi. Ama soyu tükenmiş insanların beyinlerine ilişkin anatomik kanıtlar yüzey hatlarıyla sınırlı kalıyor; fosil beyinler, iç yapı hakkında hiçbir ipucu snmuyor. Şansımıza, beynin yüzeyinde, hem dille hem de alet kullanımıyla bağlantılandırılan bir beyin özelliği görülüyor. Bu, (çoğu insanda) sol şakak yakınlarında yer alan yüksek bir yumru olan Broca kıvrımıdır. Fosil insan beyinlerinde Broca kıvrımına dair bir kanıt bulmamız, dil becerisinin geliştiğine ilişkin, belirsiz de olsa bir işaret olacaktır. Olası bir ikinci işaret de, modern insanlarda sol ve sağ yarıları arasındaki büyüklük farkıdır. çoğu insanda sol yarıküre sağ yarıküreden daha büyüktür; ve bu kısmen, dille ilgili mekanizmanın burada yer almasının sonucudur. İnsanlarda el kullanımı da bu asimetriyle bağlantılıdır. İnsan nüfusunun yüzde 90'ı sağ ellidir; dolaysıyla, sağ ellilik ve dil yetisi sol beynin büyük olmasıyla bağlatılandırılabilir. Ralph Holloway, 1972'de Turkana Gölü’nde bulunmuş, çok iyi (?) bir Homo habilis örnegi olan ve yaklaşik 2 milyon yaşinda oldugu saptanan kafatasi 1470'in(Müzeye giriş numarasi) beyin şeklini inceledi. Beyin kutusunun iç yüzeyinde Broca alaninin izini saptamaktan öte, beynin sol-sag şekillenmesinde de hafif bir asimetri buldu. Bu, Homo habilis’in modern şempanzelerin soluma- haykirma-homurtudan çok daha fazla iletişim aracina sahip oldugunu gösteriyordu. Holloway, Human Neurobiology’de yayinlanan bir bildiride, dilin ne zaman ve nasil ortaya çiktigini kanitlamanin olanaksizligina karşin, dilin ortaya çikişşinin “paleontolojik geçmişin derinliklerine “ uzanmasinin (s: 138) mümkün oldugunu belirtti. Holloway, bu evrim çizgisinin Australopithecus’la başlamiş olabilecegini söylüyordu;ama ben onunla ayni fikirde degilim. Bu kitapta şu ana dek yer verilen tüm tartişmalar, Homo cinsinin ortaya çikişiyla birlikte, insangil uyarlamasinda önemli bir degişim yaşandigina işaret ediyor.. Dolaysiyla ben, ancak Homo habilis ’in evrilmesiyle bir tür konuşma dilinin oluşmaya başladigini düşünüyorum. Bickerton gibi ben de bunun bir tür öndil, içedrigi ve yapisi basit, ama insansimaymunlarin ve Australopithecus ’ larin ötesine geçmiş bir iletişim araci oldugunu saniyorum. Nicholas Toth’un, 2. Bölümde sözü edilen, olağanüstü özenli ve yenilikçe alet yapma deheyleri, beyin asitmetrisinin erken inasnlarda da görüldüğü fikirini destekliyor.Toth’un taş alet yapımı çalışmaları,Oldovan kültürü uygulamacılarının genellikle sağ eli olduklarını ve dolaysıyla, sol beyinlerinin biraz daha büyük olacağını gösterdi. Toth’un bu konudaki gözlemleri şöyleydi: “Alet yapma davranışlarının da gösterdiği gibi, erken alet yapımcılarında beyin kanallaşması oluşmuştu. Bu, olasılıkla dil yetisinin de ortaya çıkmaya başladığını gösteren bir işarettir.” Fosil beyinlerinden elde edilen kanıtlar beri, dilin Homo cinsinin ilk ortaya çıkışıyla birlikte gelişmeye başladığına ikna etti. En azından, bu kanıtlarda, dilin erken dönemlerde ortaya çıktığı savına karşıt bir şey göremiyoruz. Ama ya ses organları: Gırtlak, yutak, dil ve dukalar? Bunlar da ikinci önemli anatomik bilgi kaynağını oluşturuyor. İnsanlar, gırtlağın boğazın alt bölümünde yer alması ve dolaysıyla, yutak adı verilen geniş bin se odacığı yaratması sayesinde, pek çok ses çıkarabilirler. New York’taki Mount Sınai Hastanesi tıp Fakültesinden Jeffrey Laitman, Brown Ünversitesinden Philip Lieberman ve Yale’den Edmund Crelin’in yenilikçi çalışmaları,, belirgin, ayrıntılı bir konuşma yaratılmasında geniş bir yutağın anahtar rol oynadığını gösteriyor. Bu araştırmacılar canlı yaratıkların ve insan fosillerinin ses yolu (s: 139) anatomileri üzerinde kapsamlı bir araştırma gerçekleştirdiler ve ikisinin birbirinden çok farklı olduğunu gördüler. İnsan dışında tüm memelilerde, gırtlak boğazın üst kısmında yer alı ve bu da, hayvanın aynı anda hem soluyup hem içebilmesini sağlar.Ama yutak boşluğunun küçüklüğü, yaratılabilecek ses alanını kısıtlar. dolaysıyla, memelilerin çoğunda, gırtlakta yaratılan seslerin değiştirilmesi ağız boşluğunun ve dudukların şekline bağlıdır. Gırtlağın boğazın alt kısmında yer alması insanların daha çok ses çıkarabilmelerin sağlar; ama ayını anda hem soluyup hem de içmemizi engeller. Böyle bir şey yaptığımızda boulabiliriz. İnsan bebekleri, memeliler gibi, boğazın üst kısımnada yer alan bir gırtlakla doğarlar ve dolaysıyla, aynı anda hem (s: 140) soluyup hem içibilirler; zaten, süt emerken ikisini de yapabilmeleri gerekir. Yaklaşık on sekizinci aydan itibaren gırtlak boğazın alt kısımlarına kaymaya başlar ve yetişkin konumuna, çocuk yaklaşık on dört yaşındayken ulaşır.Araştırmacılar,insanın erken dönem atalarının boğazlarında gırtlağın konumunu saptayabilmeleri durumunda,türün seslendirme ve dil yetisi konusunda bazı sonuçlara ulaşabilecemklerini fark ettiler.Ses organlarının fosilleşmeyen yumuşak dokulardan-kıkırdak, kas ve et- oluşması nedeniyle,bu oldukça güç bir işti.Yine de eski kafalarda,kafatasının dibinde, yani basikranyumda yer alan çok önemli bir ipucu görülüyor. Temel memeli modelinde kafatasının alt kısmı düzdür. İnsanlardaysa,belirgin şekilde kavisli. Dolaysıyla, fosil insan türlerinde basikranyum şekli,ses çıkarabilme yeteneğinin düzeyini gösterir. İnsan fosillerini inceleyen Laitman, Australopithecus’taki basikranyumun düz olduğunu gördü. Diğer pek çom biyolojik özellikte olduğu gibi,bu açıdan da insansımaymun gibiydiler ve insansımaymunlar gibi,onların da sesli iletişimi kısıtlı olmalıydı.Australopitecus’lar,insan konuşma modeline özgü evrensel ünlü seslerinin bazılarını çıkaramayacaklardı. Laitman,şu sonuca vardı: “Fosil kalıntılarında tam anlamıyla eğrilmiş bir basikranyum ilk olarak,yaklaşık 300 000 ile 400 000 yıl önce,arkakik Homo sapiens adını verdiğimiz insanlarda görülmektedir.” Yani,anatomik açıdan modern insanların evrilmesinden önce ortaya çıkan arkaik sapiens türlerinin tam anlamıyla modern bir dilleri var mıydı? Bu, pek olası görünmüyor. Basikranyum şeklindeki degişim,biline en eski Homo erectus örnegi olan,kuzey kenya’da bulunan ve yaklaşik 2 milyon yil öncesinden kalma kafatasinin incelemeliren göre bu Homo erectus bireyi,bazi ünlü sesleri çikartma yetenegine sahipti. Laitman, erken homo erectus’ta girtlak konumunun,alti yaşindaki modern bir çocugun girtlak konumuna eşdeger olacagini hesapliyor. Ne yazik ki, şu ana dek eksiksiz bir habilis beyin kutusu bulunamamasi nedeniyle (s:141), homo habilis hakkinda hiçbir şey söylenemiyor. Ben, en erken Homo’ya ait eksiksiz bir beyin kutusu buldugumuzda,tabanda egrilme başlangici görecegimizi tahimin ediyorum.Ilkel bir konuşma dili yetisi, homo’hnun ortaya çikişiyla birlikte başlamiş olmali. Bu evrim dizisi içinde açık bir paradoks görüyoruz. Basikranyumlarına bakılırsa,Neanderthallerin sözel becerileri,kendilerinden yüz binlerce yıl önce yaşamış olan diğer arkakik sapiens’lere göre daha geriydi. Neanderthallerde basikranyum eğrilmesi, Homo erectus’tan bile daha az düzeydeydi. Neanderthaller gerileyerek,atalarına göre konuşma yeteneklerini kaybetmişer miydi?(Gerçekten de kimi antropologlar,Neanderthallerin soylarının tükenmesiyle,dil yeteneklerinin alt düzeyde olması arasında bağlantı kurulabeleceğini söyylüyorlar). Bu tür evrimsel bir gerileme pek olası görülmüyor;bu tipte başka hiçbir örnek göremiyoruz.Yanıtı,Neanderthal yüz ve beyin kutusu anatomisinde bulmamız daha olası. Soğuk iklime bir uyarlanma olarak,Neanderthalin yüzünün orta kısmı aşırı derecede çıkıntılıdır. Bu yapı, burun geçişlerinin genişlemesini ve dolaysıyla,soğuk havanın ıbsıtılmasını ve dıyşşarı verilen soluktaki nemin yoğunlaşmasını sağlar. Bu yapı basikranyum şeklini,türün dil yetisini önemli oranda azaltmadan etkilemiş olabilir.Antropologlar bu noktayı hala tartışıyor. Kısaca anatomik kanıtlar, dilin erken dönemlerde ortaya çıktığını ve ardından, dil yeteneklerinin aşamalı olarak geliştiğini düşündürüyor.Ama alet teknolojisi ve sanatsal ifade konuisundaki arkeolojik kalıntılardan,genellikle farklı bir öykü çıkıyor. Daha önce belirttiğim gibi dil fosilleşmese bile,insan elinin ürünleri ilkesel olarak,dil hakkında bazı içgödrüler sunabilir. Bir önceki bölümdeki gibi,sanatsal ifadeden söz ederken,modern insan zihninin işleyişinin bilincindeyiz; bu da, modern bir dil düzeyine işaret ediyor. Taş aletler de alet yapımcılarının diyl yetileri hakkında bir anlayış sağlayabilir mi? 1976'da New york Bilimler akademisi’nde dilin kökeni ve doğası hakkında bir bildiri sunması istenen Glynn Isaac’ın (s:142) yanıtlaması gereken de buydu. Isaac, yaklaşık 2 milyon yıl önceki başlangıcından 35.000 yıl önceki Üst Paleolitik devrimine dek süren taş alet kültürlerinin karmaşıklığını gözden geçirdi. bu insanların aletlerle yaptıkları işlerden çok,aletlere verdikleri düzenle ilgileniyordu. Düzenleme insani bir saplantıdır;bu, en ince ayrıntılarıyla gelişmiş bir konuşma dili gerektiren bir davranış biçimidir. Dil olmasa, insanların koyduğu keyfi düzen de olamazdı. Arkeolojik kalıntılar,düzen vermenin insanın tarihöncesinde çok yavaş- adeta buzul hızıyla- geliştiğini gösteriyor. 2.Bölümde, 2.5 milyon ile yaklaşık 1.4 milyon yıl öncesi arasındaki Oldovan aletlerinin fırstaçı bir doğaya sahip olduklarını görmüştük. Alet yapımcılarının aletin şekline önem vermedikleri ve daha çok, keskin yongalar üretmeyi amaçladıkları görülüyor. kazıcılar, kesiciler ve diskler gibi “çekirdek “aletler bu sürecin yan ürünleriydi. Oldovan kültürünü izleyen ve yaklaşık 250.000 yıl öncesirne dek süren Acheuleen kültürü aletlerinde de ancak asgari düzeyde bir şekil görülüyor. Damla şeklindeki el baltası büyük olasılıkla,bir tür zihinsel kalıba göre üretilmişti ama gruptaki diğer aletlerin çoğu pek çok açıdan Oldovankültürüne benziyordu;dahası, Acheuleen alet kutusunda ancak bir düzine alet biçimi görülüyordu. Yaklaşık 250,000 yıl öncesinden itibaren,aralarında Neanderthallerin de bulunduğu arkaik sapiens bireyleri önceden hazırlanmış yongalardan alekler yapmaya başladılar. Mousterien’i de içeren bu gruplarda belki altmış alet tipi saptanabilmişti.Ama tipler 200.000 yılı aşkın bir süre değişmedi;tam bir insan zihninin varlığını yadsır gibi görünen bir teknolojik duruğalık dönemiydi bu. Yenilikçilik ve keyfi düzen ancak 35.000 yıl önce,Üst Palelitik kültürlerin sahneye çıkmasıyla birlikte yaygınlaştı. Yeni ve daha incelikli alet türlerinin yapılmasından öte,Üst Paleolitik döneme özgü alet grupları yüzbinlerce yıl değil,binlerce yıllak bir zaman ölçeği içinde değişmişti. Isaac, bu tenolojik çeşitlilik ve değişim modelinin,bir tür konuşma dilinin aşamalı (s:143) olarak ortaya çıkmasına işaret ettiğini düşünüyor ve Üst Paleolitik Devrimi’nin bu evrim çizgisinde önemli bir dönüm noktası oluşturduğunu savunuyordu. Çoğu arkeolog bu yorumu kabul etmektedir;ancak erken alet yapımcılarının konuşma dili düzeyleri konusunda farklı fikirler vardır; tabii,gerçekten bir dilleri varsa. Colorado Üniversitesi’nden Thomas Wynn, Nicholası Toth’un tersine,Oldovan kültürünün genel özellikleriyle insan değil, insansı maymun benzeri olduğuna inanıyor.man dergsinide 1989'da yaymlanan bir makalede, “Bu tabloda dil gibi unsurları varsaymamız gerekmez” diyor. Bu basit aletlerin yapımının çok az bilişsel yeti gerektirdiğini ve dolaysıyla, hiçbir şekilde insana özgü olmadığını savunuyor. Yine de Acheuleen el baltalarının yapımında “insana özgü bir şeyler” olduğunu kabulleniyor: “Bunun gibi insane serleri,yapımcının ürününün nihai şekline önem verdiğini ve onun bu amaçlılığını,homo erectus’un zihnine açılan küçük bir pencere olarak kullanabileceğimizi gösteriyor.”Wynn,homo erectus’un bilişsel yetisini, Acheuleen aletlerinin yapımının gerektirdiği zihinsel kapasiteyi temel alarak,yedi yaşındaki bir modern insana denk görüyor. Yedi yaşındaki çocuklar,gönderme (referans) ve gramer gibi,kayda değer dil becerilerine sahiptirler ve işaretlere ya da hareketlere gerek duymadan konuşma noktasına yakındırlar. bu bağlam içinde, Jeffrey Laitman’ın,basikranyum şeklini temel alarak, homo erectus’un dil yetisini ayltı yanıdaki modern bir inasının dil yetisine eş gördüğünü hatırlamak ilgi çekici olacaktır... Arkeolojik kalıntıların yalnızca teknoloji unsurunu klavuz alırsak,dilin erken dönemlerde ortaya çıktığını,insanın tarihöncesinin büyük bölümü boyunca yavaş yavaş ilerlediğini ve görece yakın zamanlarda büyük bir gelişme geçirdiğini düşünebiliriz. Bu, anatomik kanıtlardan türeetilen hipotezden ödün verilmesi anlamına geliyor. ama arkeolojik kalıntılar böyle bir ödüne yer bırakmıyor. kayalık korunaklara ya da mağaralara (s:144) yapılmış resim ve oymalar, kalıntılarda 35.000 yıl öncesinden itibaren,birderbire görülüyor. Aşıboyası sopa ya da kemik nesnelerin üzerine kazınmış eğriler gibi, daha önceki sanat eserlerine dair kanıtlar,en iyi olasılıkla ender ve en kötü olasılıkla da kuşkuludur. Sanatsal ifadenin-sözgelimi Avusturalyalı arkeolog Iain Davidson’ ın ısrarla savunrduğu gibi- konuşma diline ilişkin tek güvenilir gösterge olarak alınması durumunda dil,ancak yakın zamanlarda tamamen modern hale gelmiş,bunun da ötesinde, başlangıcı yakın zamanlarda olmuştur. New England Üniversitesi’nden çalışma arkadaşı William Noble’la birlikte yazdıkları yakın tarihli bir bildiride şöyle diyorlar:"tarihöncesinde nsnelere benzeyen imgelerin yapılması ancak,ortak anlamlar sistemlerine sahip topluluklarda ortaya çıkmış olabilirdi.” “Ortak anlamlar sistemleri” elbette, dil sayesinde yaratılabilirdi.Davidson ve noble, sanatı dilin olanaklı kıldığını değil, sanatsal ifadenin,göndermeli dilin gelişmesini sağlayan bir ortam olduğunu savunuyorlar. Sanat dilden önce gelmeli ya da en azından,dille koşut olarak ortaya çıkmalyıydı. Dolaysıyla, arkeolojik kalıntılarda sanatın ilk ortaya çıkışı,göndermeli konuşma dilinin de ilk ortaya çıkışına işaret eder İnsan dilindeki evrimin yapısı ve zamanlamasıyla ilgili pek çok hipotez var; bu da kanıtların ya da en azından kanıtların bir ısmınını yanlış yorumlandığını gösteriyor. Bu yanlış yorumlamaların getirdiği karmaşıklık ne olursa olsun,dilin kökeninin karmaşıklığı hakkında yeni bir anlayış gelişiyor. Wenner-Gren Antropolojik Araştırmalar Vakfı’nın düzenlediği ve Mart 1990'da gerçekleştirilen önemli bir konferansın,illeri yıllardaki tartışmaların akışını belirlediği görülecektir. “İnsan Evriminde Aletler, Dil ve Bilişim” başlıklı konferansta,insan tarihöncesinin bu önemli konuları arasında bağlantı kuruldu. konferansın düzenleyicilerinden Kathleen Gibson bu konumu şöyle tanımlıyor: “İnsan sosyal zekasının,alet kullanımının ve dilin, beyin boyutunda nicel gelişmeyle ve bununla ilgili bilgi işleme yetisiyle bağlantılı olması nedeniyle,içlerinden hiçbiri tek başına Minerva’nın Zeus’un başından doğması gibi,eksiksiz halde ve birdenbire ortaya çıkmış olamaz. Beyin boyşutu gibi bu entellektüel yetilerin her biri de kademeli olarak gelişmiş olmalı. Dahası, bu yetilerin birbirlerine bağımlı olmaları nedeniyle,içlerinedn hiçbiri modern karmaşıkylık düzeyine tek başına ulaşmış olamaz.” Bu karşıkıl bağımlılıkları çözümlemek zorlu bir savaşım olacaktır. Daha önce de belirtttiğim gibi burada, tarihöncesinin yeniden oluşturulmasından çok daha gfazlası; kendimize ve doğadaki yerimize dair bakış açımız da söz konusu. İnsanları özel görmek isteyenler,dilde yakın tarihli ve ani bir başlangıca işaret eden dellileri benimseyeceklerdir. İnsanın doğanın geri kalan kısmıyla bağlantısını reddetmeyenlerse, bu temel insan yetisinin erken dönemlerde ve aşamalı olarak gelişmesi fikrinden rahatsızlık duymayacaklardır. Doğanın bir garipliği sonucu Homo habilis ve Homo erectus topluluları hala var olsaydı, herhalde, çeşitli düzeylerde göndermeli dil kullandıklarını görürdük. Bu durumda, bizimle doğanın geri kalan kısmı arasındaki uçurum bizzat kendi atalarımız tarafından kapatılmış olurdu. (Richard Leakey, İnsanın Kökeni, Varlık/Bilim Yay, s:129-147 ,7. Bölümün sonu) İnsanın evrimine yön veren ayıklama baskıları sorununu bu terimler içinde ele almak gerekir. Söz konusu olanan kendimiz oluşu ve varlığımızın köklerinin evrimin içinde daha iyi görünce onu bugünkü doğası iuçinde daha iyi anlama olanağı bulunuşu bir yana bırakılsa bile, bu yine ayırksal ilginçlikte bir sorundur. Çünkü yansız bir gözlem, örneğin bir Mars’lı, kuşkusuz, evrende biricik bir olay ve insanın özgül edimi olan simgesel dilin gelişmesinin, yeni bir alanının, kültür, düşünce ve bilgi alanının yaratıcısı olan başka bir evrime yol açtığını görebilir. Çağdaş dilciler, simgesel dilin, hayvanların kullandığı türlü iletişim yollarına (işitsel, dokunsal, görsel ya da başka) indirgenemeyeceği olgusu üzerinde direniyorlar. Kuşkusuz doğru bir tutum. Fakat bundan, evrimin mutlak bir kesinlik gösterdiği, insan dilinin daha başlangıçtan beri , örneğin büyük maymunların kullandıkları bir çağırma ve haber verme türleri sistemiyle hiçbir ilişiksi olmadığı sonucuna varmak, bana, güç atılır bir adım ve ne olursa olsun, yararsız bir varsayım gibi görünüyor. Hayvanların beyni, kuşkusuz, yalnızca bilgileri kaydetmekle kalmayıp bunları birleştirmeye, dönüştürmeye ve bu işlemlerin sonucunu kişisel bir işlem olarak yeniden kurmaya elverişlidir: Fakat bu- ki konunun özü de buradadır- özgün ve kişisel bir çağrışım ya da dönüştürmeyi başka bir bireye iletmeye elverişli biçime sokulmamıştır. Oysa tam tersine bir bireyde gerçekleşen yaratıcı birleştirmelerin ve yeni çağrışımların, başkalarına aktarıldıklarında o bireyle ölüp gitmediği gün doğmuş sayılan insan dilinin sağladığı olanak budur. Primitif dil diye bir şey bilinmiyor: Çagdaş, biricik türümüzün bütün irklarinda simgesel aygit hemen hemen ayni karmaşikliga ve iletişim gücüne ulaşmiştir. Chomsky’ye göre ise, bütün insan dillerini temel yapisinin, yani “biçim”inin, ayni olmasi gerekir.Dilin hem temsil edip, hem olanak sagladigi olaganüstü edimler, Homo sapiens ’ de merkezi sinir sistemindeki önemli gelişmeyle açikça birlikte gitmiştir ve bu gelişme onun en ayirt edici anatomik özelligini oluşturur. Bugün denebilir ki, insanın bilinen en uzak atalarından başlayan evrimi, herşeyden önce kafatasının, dolyasıyla beyninin, ileri doğru gelişmesinde kendini gösterir. Bunun için, iki milyon yıldan daha uzun süren, yönlendirilmiş, sürekli ve desteklenmiş birr ayıklama baskısı gerekti. Ayıklama baskısı hem çok güçlü olmalı, çünkü bu süre göreli olarak kısadır, hem de özgül olmalı, çünkü başka hiçbir soyda bunun benzeri gözlemlenmemiştir: Çağımızdaki insanımsı maymunların kafatası sığası birkaç milyon yıl öncekilerden daha büyük değildir. İnsanın ayrıcalıklı merkezi sinir sisitmenini evrimiyle, onu özniteleyen biricik edimin evrimi arasında sıkı bir birliktelik olduğunu düşünmemek olanaksız. Öyle ki bu durumda dil, bu evrimin yalnızca bir ürünü değil, ayrıca başlangıç koşullarından da biri oluyor.(Raslantı ve Zorunluluk, s: 118-119) Bana göre doğruya en yakın varsayım, en ilkel simgesi iletişimin bizim soyumuzda çok erken ortaya çıktığı ve yeni bir ayıklama baskısı yaratarak türün geleceğini belirleyen başlangıç “ seçim”lerinden birini oluşturduğudur; bu ayıklama, dilsel edimin kendisinin ve dolaysıyla onu kullanan organın, yani beynin, gelişmesini kolaylaştırmış olmalı. Bu varsayımı destekleyen güçlü kanıtlar bulunduğunu sanıyorum. Bugünkü bilinen en eski gerçek insanımsılarda (Australopitekuslar ya da Leroi-Gourhan’ın haklı deyimiyle “Australantroplar”), İnsanı, en yakınları olan Pongide’lerden (yani insanımsı maymunlardan) ayır eden öznitelikleri bulunuyordu ve onların tanımı da buna dayanır. Australantroplar ayakta dururlardı ve bu, yalnızca ayağın özelleşmesiyle değil; iskeletteki ve başta belkemiği olmak üzere kas yapısındaki ve kafanın belkemiğine göre konumundaki değişikliklerle birlikte gider. İnsanın evriminde, Gibbon dışındaki bütün insanımsıların, dört ayakla yürümenin kısıtlamalırnadan kurtulmuş olmalarının önemi üzerinde de çok duruldu. Kuşkusuz bu çok eski (Australantroplardan daha eski) buluş çok büyük bir önem taşıyordu: Atalarımızın, yürürken ya da koşarken de ellerini kullanabilmelerini sağlayan yalnızca buydu. Buna karşi, bu ilkel insanimsilarin kafatasi sigasi bir şempanzeninkinden biraz büyük ve bir gorilinkinden biraz küçüktü. Beynin agirligi edimleriyle oranli degildir, ancak bu agirligin edimleri sinirladigi da kuşkusuzdur ve Homo sapiens yalnizca kafatasinin gelişmesiyle ortaya çikabilirdi. Ne olursa olsun, Zinjantrop, beyninin bir gorilinkinden daha ağır olmamasına karşın, Pongide’lerin bilmediği edimlere yetenekliydi: Gerçekten, Zinjantrop alet yapabiliyordu; gerçi bu öylesine ilkeldi ki; bu “aletler” ancak çok önemsiz biçimlerin yinelenmesi ve belli taşıl iskeletleri çevresinde brikmiş olmaları nedeniyle yapıntı olarak kabul ediliyorlar. Büyük maymunlar, yeri geldikçe, taştan ya da ağaç dallarından doğal “alet” kullanırlar, fakat tanınabilir bir norma göre biçimlendirilmiş yapıntılara benzeyen şeyler üretmezler. Böylece Zinjantropun çok ilkel bir Homo faber olarak görülmesi gerekiyor. Oysa dilin gelişmesiyle, amaçli ve disiplinli bir etkinligin belirtisi olan bir ustaligin gelgşmesi arasinda çok siki bir karşiliklilik bulunmasi büyük bir olasilik gibi görünüyor. Demek Australantroplarda, yalin ustaliklari ölçüsünde bir simgesel iletişim aygiti bulundugunu düşünmek yerinde olur. Öte yandan eger Dart’in düşündügü gibi, Austalantroplar, özellikle de gergedan, hipopotam ve panter gibi güçlü ve tehlikeli hayvanlari da başariyla avlayabilmişlerse, bunun, bir avcilar takimi arasinda önceden tasarlanmiş bir edim olmasi gerekir. Bu önceden tasarlama bir dilin kullanilmasini gerektirir. Australantropların beyinlerinin oylumundaki gelişmenin azlığı bu varsayıma karşı çıkar gibidir. Fakat genç bir şempanze üzerinde son yapılan deneylerin gösterdiğine göre, maymunlar konuşma dilini öğrenme yeteneğine sahip olmamakla birlikte sağır-dilsizlerin dilinden kimi öğeleri kavrayıp kullanabilmektedirler. Bu durumda artık konuşmalı simgeleme gücünün kazanılmasının, bu aşamada bugünkü şempanzeden daha anlayşışlı olmayan bir hayvandaki çok karmaşık olması gerekemyen nöromotris değişmelerden doğduğunu kabul etmek yerinde olur. Fakat açıktır ki bir kez bu adım atıldıktan sonra, ne denli ilkel olursa olsun bir dilin kullanılması, düşüncenin varkalma değerini arttırmaktan, böylece beynin gelişmesine yardımcı olarak, konuşmadan yoksun hiçbir türün erişemeyeceği, güçlü ve yönlü bir ayıklama baskısı yaratmaktan geri kalmaz. Bir simgesel iletişim sistemi ortaya çıktığı anda, bunu kullanmakta en yetenekli olan bireyler, daha doğrusu topluluklar, başka topluluklar karşısında, aynı zeka düzeyinin, dilden yoksun bir türün bireylerine sağlayabileceğiyle ölçüştürülemeyecek kadar üstünlük kazanırlar. Yine görülüyor ki, bir dilin kullanımından doğan ayıklama baskısı, sinir sisteminin, özellikle bu ayrıcalıklı, özgül ve geniş olanaklarla dolu edimin verimliliğine en uygun yönde gelişmesine yardım edecektir. Bu varsayım, günümüzdeki kimi verilerle de desteklenmiş olmasaydı, çekici ve akla uygun olmaktan öte gidemezdi. Çocuğun dil kazanması üzerindeki araştırmaların karşı çıkılmaz biçimde gösterdiğine göre bu sürecin bize mucize gibi görünmesi onun doğası gereği, herhangi bir biçimsel kuramlar sisteminin düzenli öğrenimindenf farklı oluşundandır.Çocuk hiçbird kural öğrenmez ve büyüklerin konuşmasına öykünmeye çalışmaz. Denebilir ki gelişmenin her aşamasında kendine uygun olanı alır. İlk aşamada (18 aylığa doğru) on kelime kadar bir dağarcığı olur ki, bunları her zaman, hep ayrı ayrı, öykünmeyle bile birbiriyle birleştirmeden kullanır. Daha sonra kelimeleri ikişer ikişer, üçer üçer vb., yine büyüklerin konuşmasınının yalın bir yinelemesi ya da öykünmesi olmayan bir sözdizimine göre birleştirecektir. Bu süreç, öyle görünüyor ki, evrenseldir ve kronolojisi de bütün dillerde aynıdır. İlk yıldan sonraki iki ya da üç yıl içinde, çocuğun dille oynadığı bu oyunda kazanmış oldğu yetkinlik, yetişkin bir gözlemci için inanılır gibi değildir. İşte bu nedenle burada, dilsel edimlerin temelindeki sinirsel yapıların içinde gelliştiği sıralı- oluşsal bir embriyolojik sürecin yansısını görmek zorunda oluyor. Bu varsayım, sarsıntılı kaynaklı konuşma yitimiyşle ilgili gözlemlerle desteklenmiştir. Bu konuşma yitimleri çocuğun gençliği ölçüsünde daha çabuk ve daha tam olarak geriler. Buna karşı bu bozukluklar erinliğe yakın ya da daha sonra ortaya çıktıklarında tersinmezz olurlar. Bunların dışında bütün bir gözlemler birikiminin doğruladığına göre, dilin kendiliğinden kazanılışının kritik bir yaşı vardır. Herkes bilir, yetişkin yaşta ikinci bir dil öğrenmek, sistemli ve sürekli bir iradeli çabayı gerektirir. Bu yoldan öğrenilen bir dilin düzeyi, hemen her zaman, kendiliğinden öğrenilen ana dil düzeyinin altında kalır. Dilin ilk edinilişinin sirali-oluşsal bir gelişme sürecine bagli oldugu görüşü, anatommik verilerle de dogrulanmiştir.Gerçekten, beynin doguştan sonra süren gelişmesinin erinlikle bittigi bilinir. Bu gelişme temelde, beyin kabugu sinir hücrelerinin kendi aralarindaki baglantilarin önemli ölçüde zenginleşmesinden oluşur. Ilk iki yilda çok hizli olan bu süreç, sonra yavaşlar: Erinlikten sonra (göründügü kadariyla) sürmez; demek ki ilksel edinimin olanakli bulundugu “kritik dönemi” kaplar. (Raslantı ve Zorunluluk, s:121) Burada, çocukta dil kazanımının böylesine mucizevi biçimde kendiliğinden görünüşü, onun, işlevlerinden bir dile hazırlamak olan bir sıralı-oluşsal gelişmenin bütünleyici bir bölümü oluşundandır, düşüncesine varabilmek için bir küçük adım kaloyor ki, ben kendi payıma bu adımı atmakta duraksamam. Biraz daha kesin belirtelim: Bilişsel işlevin gelişmesi de, kuşkusuz, beyin kabuğunun bu doğum sonrası büyümesine bağlıdır. Dilin bilişsel işlevle birliğini sağlayan, onun bu sıralı-oluş sürecinde kazanılmış olmasıdır; bu öylesine bir birlikteliktir ki, konuşmayla onun açıkladığı bilginin, içebakış yoluyla birbirinden ayrılmasını çok zorlaştırır. İkinci evrimin, yani kültürün ürünü olan insan dillerinin büyük çeşitliliğine bakarak, genellikle dilin bir “üstyapı”dan başka bir şey olamayacağı kabul edilir. Oysa Homo sapiens ’ deki bilişsel işlevlerin genişliği ve inceliği, açıklamasını ancak dilde ve dil yoluyla bulabilir. Bu aygıt olmadan o işlevler, büyük bölümüyle, kullanılamaz olur, kötürümleşir. Bu anlamda dil yeteneği artık üstyapı olarak görülemez. Kabul etmeli ki çağdaş insanda, bilişsel işlevler ile bunların doğurduğu ve aracılıklarıyla kenndini açıkladığı simgesel dil arasında, ancak uzun bir ortak evrimin ürünü olabilecek sıkı bir ortakyaşarlık (sybiose) vardır. Bilindiği gibi, Chomsky ve okuluna göre, derinliğine bir dilsel çözümleme, insan dillerinin büyük çeşitliliği içinde bütün dillerde ortak olan bir “biçim” bulunduğunu gösteriyor. Chomsky’ye göre, demek bu biçim, türün özniteliği ve doğuştan olarak kabul edilmelidir. Bu görüş, onda Descartesçı metafiziğe bir dönüş gören birçik filozof ya da antropoloğu şaşırttı. Bunun gerektirdiği biyolojik içeriği kabul etmek koşuluyla, bu görüş beni hiç şaşırtmıyor.Tersine çok daha önce, en kaba biçimiyle kazanılmış birdilsel yeteneğin insanın beyin zarı yapısındaki gelişmeyi etkilemekten geri kalmayacağını kabul etmek koşuluyla, bu bana, bu bana çok doğal görünüyor. Bu da demektir ki, konuşulan dil, insan soyunda ortaya çıktıktan sonra, yalnızca kültürün gelişmesini sağlamakla kalmadı, insanın fiziksel evrimine de belirgin biçimde yardım etti. Eğer gerçekten böyle olduysa, beynin sıralı-oluşsal gelişmesi boyunca ortaya çıkan dilsel yetenek, bugün “insan doğası”nın bir bölümüdür ve kendisi de, genom içinde, kalıtsal kuramın kökten değişik diliyle tanımlanmıştır. Mucize mi? Son çözümlede bir rastlantı ürünü söz konusu olduğuna göre öyle. Fakat Zinjantrop ya da arkadaşlarından biri, bir kategoriyi temsil etmek üzere bir konuşma simgesini ilk kullandığında, bir gün Darwinci evrim kuramını kavrama yeteneğinde bir beynin ortaya çııkma olasılığını çok büyük ölçüde artırmış oldu. (J. Monod, Raslantı ve Zorunluluk, s: 116-122) Sınırlar “ Evrimin belki üç milyar yıldan beri geçtiği yolun büyüklüğü, yarattığı yapıların görkemli zenginliği, bakteri’den İnsan’a, canlı varlıkların teleonomik edimlerinin mucizevi etkinliği düşünüldüğünde bütün bunların, gelişigüzel sayılar arasından kazanılan, kör bir ayıklamanın gelişigüzel belirlediği bir piyango ürünü olduğundan şüpheye düşülebilir. Birikmiş çagdaş kanitlarin ayrintili bir incelemesi, bunun olgularla (özellikle eşlenmenin, degişinimin ve aktarimin moleküler mekanizmalariyla) bagdaşan tek görüş oldugunu bildirse de, bir bütün olarak evrimin, dolaysiz, bireşimsel (synthetique) ve sezgisel bir anlatimini vermez görünüyor. Mucize “açiklanmiş” da olsa bizim gözümüzde hala mucizeligini koruyor. Mauriac’in deyişiyle : “Biz zavalli Hiristiyanlar için, bu profesörün dedikleri, bizim inandiklarimizdan daha inanilmaz görünüyor.” Bu da tıpkı modern fizçikteki kimi soyutlamaların doyurucu bir zihinsel imgenin kurulmaması gibi doğrudur. Fakat yine de biliyoruz ki, bu tür güçlükler, deneyin ve mantığın güvencelerini taşıyan bir kurama karşı kanıt olarak kullanılamazlar.Gerek mikroskopik gerek kozmolojik fizikte, sezgisel anlaşmazlığın nedenini görebiliyoruz: Karşılaştığımız olayların ölçüsü, dolyasız deneyimizin kategorilerini aşıyor. Bu sayrılğın yerine, o da sağaltmadan, yalnızca soyutlama geçebilir. Biyoloji için zorluk başka bir düzeydedir. Herşeyin temelinde bulunan ilksel etkileşimleri kavramak, mekanik öznitelikleri nedeniyle, göreli olarak kolaydır. Her tür toptan sezgisel tasarıma karşı çıkan, canlı sistemlerin fenomenolojik karmaşıklığıdır. Fizikte olduğu gibi biyolojide de, bu öznel güçlükler içinde; kuramı çürüten bir kanıt bulunmaz. Bugün artık denebilir ki, evrimin ilksel mekanizmaları, ilke olarak anlaşılmış olmakla kalmıyor, kesinlikle belirlenmiş de oluyor. Bulanan çözümü, türlerin kalıcılığını sağlayan mekanizmalarla, yani DNA’nın eşlenici değişmezliği ve organizmaların teleonomik tutarlılığı ile ilgili olduğu ölçüde doyurucudur. Yine de biyolojide evrim, daha uzun süre, zenginleşip belirlenmesini sürdürecek olan esas kavramdir. Bununla birlikte, temelde sorun çözülmüştür ve evrim artik bilginin sinirlari üzerinde bulunmamaktadir. Bu sınırları, ben kendi payıma, evrimin iki ucunda görüyorum: Bir yandan ilk canlı sistemlerin kaynağı, öte yandan da ortaya çıkmış olan sistemler arasında en yoğun biçimde teleonomeik olanın, yani insanın sinir sisteminin, işleyişi. Bu bölümde, bilinmeyenin bu iki sınırını belirlemeye çalışacağım. Cüanlı varlıkların özsel nitelikleinin temelindeki evrensel mekanizmaların açığa çıkarılmasının, kaynaklar sorununun çözzümünü de aydınlattığı düşünülebilir. Gerçekte bu buluşlar, sorunu hemen tümüyle yenileyerek, çok daha belirli terimler içinde ortaya koymuşlar ve onun eskiden göründüğünden de daha zor olduğunu göstermişlerdir. İlk organizmaların ortaya çıkışına götüren süreçte, önsel (a priori) olarak, üç aşama tanımlanabilir: a. Yeryüzünde canlı varlıkların temeli kimyasal oluşturucularının yani nükleotid ve aminosatlerin oluşmasi b. Bu gereçlerden başlayarak eşlenme yetenegi bulunan ilk makromoleküllerin oluşmasi c. Bu “eşlenici yapilar” çevresinde, sonunda ilk hücreye ulaşmak üzere bir teleonomik aygit yapan evrim. Bu aşamalardan her birinin yorumunun ortaya koydugu sorunlar degişiktir. Çok kere “önbiyotik aşama” denen birinci aşamaya, yalniz kuram degil, deney de yeterince ulaşabiliyor.Önbiyotik evrimin gerçekte izledigi yollar üzerinde belirsizlikler kalmiş ve daha da kalacak olmakla birlikte, bütünün görünüşü yeterli açikliktadir. Dört milyar yil önce atmosferin ve yer kabugunun koşullari kömürün, metan gibi kimi basit bileşiklerinin birikimine elverişliydi. Su ve amonyak da vardi. Oysa bu basit bileşikler, katlizörlerle biraraya geldiginde, aralarinda aminoasitlerin ve nükleotid öncülerinin (azotlu bazlar, şekerler) bulundugu çok sayida daha karmaşik cisimler kolayca elde edilebiliyor. Burada dikkati çeken olgu, bir araya gelmeleri kolay anlaşilan belli koşullar altinda, bu bireşimlerin, günümüz hücresinin oluşturuculariyla özdeş olan ya da benzeşen cisimler bakimindan veriminin çok yüksek oluşuduru. Demek ki, yeryüzünde belli bir anda, kimi su yatakları içinde, biyolojik makromoleküllerin iki öbeği olan malik asitlerle proteinlerin temel oluşturucularının, yüksek yoğunlukta çözeltiler olarak bulunmasının olabilirliği kanıtlanmış sayılabilir. Bu önbiyotik çorbada, önceden bulunan aminoasit ve nükleotidlerin polimerleşmesi yoluyla, çeşitli makromoleküller oluşabilir Gerçekten laboratuvarda, akla yatkın koşullar altında, genel yapılarıyla “çağdaş” makromoleküllere benzeyen polipeptit ve polinükleotidler elde edilmiştir. Demek buraya dek önemli zorluklar yok. Fakat belirleyici aşama aşilmiş degil: Ilk çorba koşullari altinda, hiçbir teleonomik aygitin yardimi olmadan, kendi eşlenimlerini gerçekleştirme yeteneginde olan makromoleküllerin oluşmasi. Bu zorluk aşilmaz gibi görünüyor. Bir polinükleotidik dizinin, kendiliginden bir eşleşmeyle, tamamlayici dizi ögelerinin bireşimine gerçekten öncülük edebildigi gösterilmiştir. Dogal olarak böyle bir mekanizma ancak çok etkisiz ve sayisiz yanlişliklara açik olurdu. Fakat bunun devreye girmesiyle, evrimin üç temel süreci yani eşlenme, degişinim ve ayiklanmanin da işlemeye başlamasi dizisel-çizgisel yapilari nedeniyle kendiliginden eşlenmeye en elverişli makromoleküllere önemli bir üstünlük saglamiş olmaliydi. Üçüncü aşama, varsayima göre, eşlenici yapinin çevresinde bir organizma , yani bir ilkel hücre oluşturacak olan teleonomik sistemlerin adim adim ortaya çikişidir. Işte “ses duvari”na burada ulaşilir, çünkü bir ilkel hücrenin yapisinin ne olabilecegi üzerinde hiçbir bilgimiz yok. Tanidigimiz en yalin sistem olan bakteri hücresi, ki sonsuz karmaşiklik ve etkinlikte bir makine düzenidir, bugünkü yetkinlik düzeyine belki de bundan bir milyar yil önce ulaşmiştir. Bu hücre kimyasinin bütünsel tasarisi, bütün başka canlilarinkiyşla aynidir. Kullandigi kalitsal kuram ve çeviri düszeni, örnegin insanlirinkiyle aynidir. Böylece, araştirmamiza sunulan en yalin hücrelerin “ilkel” bir yani yoktur. Bunlar, beş yüz ya da bin milyar kuşak boyunca, gerçekten ilkel yapilarinin kalintilari seçilemez olacak düzeyde güçlü bir teleonomik araçlar birikimi oluşturabilen bir ayiklanmanin ürünüdür. Taşillar olmadan böyle bir evrimi yeniden kurmak olanaksizdir. Yine de bu evrimin izledigi yol, özellikle başlama noktasi üzerine hiç olmazsa akla yatkin bir varsayim ortaya atmaya çalişilabilir. İlkel çorba yoksullaştığı ölçüde, kimyasal gizil gücü harekete geçirmeyi ve hücresel oluşturucuları birleştirmeyi “öğrenmiş” olması gereken metabolizma sisteminin gelişmesi ortaya Herkül sorunları çıkarır.Canlı hücrenin zorunlu koşulu olan seçmeli geçirimli zarın ortaya çıkışında da durum aynıdır. Fakat en büyük sorun, kalıtsal hücreyle, onun çevirisinin mekanizmasıdır. DOğrusu, “sorun”dan değil de gerçek bir gizden söz etmek gerekiyor.(s:128) Şifrenin çevirisi yapilmadikça anlami yoktur. Çagdaş hücrenin çeviri makinesi, kendileri de DNA’da şifrelenmiş olan yüz elli kadar makromoleküler oluşturucu içerir: şifrenin çevirisini ancak çeviri ürünleri yapabilir. Bu, her canli bir tohumdan çikar’in çagdaş anlatimidir. Bu halkanin iki ucu, kendilginden, ne zaman ve nasil birleşti? bunu tasarlamak son derece zor. Fakat bugün, şifrenin çözülmüş ve evrenselliginin anlaşilmiş olmasi, hiç olmazsa sorunun belirli terimler içine yerleştirilmesini sagliyor; biraz yalinlaştirarak aşagidaki alternatif saptanabilir: a. Şifrenin yapisi kimyasal ya da daha dogrusu stereokimyasal nedenlerle açiklanir. Eger belli bir amino asit temsil etmek üzere belli bir şifre seçilmişse, bunun nedeni, aralarinda belli bir stereokimyasal yakinlik bulunmasidir. b. Şifrenin yapisi kimyasal olarak rastgeledir; şifre, bildigimize göre, yavaş yavaş onu zenginle=ştiren bir dizi raslantisal seçimlerin sonucudur. Birinci varsayım, gerek şifrenin evrenselliğini açıklayabildiği, gerekse içindeki amino asitlerin bir polipeptit oluşturmak üzere dizisel sıralınışının, amino asitlerle eşlenici yapınını kendisi arasındaki dollaysız bir etkileşimden doğduğu ilkel bir çeviri mekanizması tasarlanmasına elverişli olduğu için, çok daha çekicidir. Son olarak da, özellikle bu varsayım doğruysa, ilke olarak doğrulanabilme olanağı vardır. Bu yüzden birçok doğrulama girişimi yapılmışsa da sonucun şimdilik olumsuz olduğunun kabul edilmesi gerekiyor. Belki de bu konuda henüz son söz söylenmemiştir. Olasi görünmeyen bir dogrulama beklenedursun ikinci varsayima yönelinmiştir ki, yöntembilim açisindan sevimsiz ise de bu, onun dogru olmadigi anlamina gelmez. Sevimsizligin birçok nedeni var. Şifrenin evrenselligini açiklamaz. O zaman birçok gelişme egilimlerinden yalniz birinin süregeldigini kabul etmek gerekiyor. Bu, çok olasi görünürse de hiçbir ilksel çeviri modeli vermez. Çok ustalikli kurgular öne sürülmüştür: Alan boş, hem de aşiri boştur. Giz, çözülmediği gibi, son derece ilginç bir sorunun yanıtını da saklıyor. Hayak yeryüzünd başladı: Bu olaydan önce bunun böyle olma olasılığıo neydi? Dirimyuvarının bugünkü yapısı, kesin sonuçlu olayın yalnızca bir kez ortaya çıktığı varsayımını ortadan kaldırmıyor. Bunun da anlamı önsel olasılığın hemen hemen sıfır olduğudur. Bu düşünce birçok bilimadamina itici gelir. Biricik bir olaydan yola çikarak, bilim ne bir şey söyleyebilir; ne bir şey yapabilir. Bilim yalnizca bir öbek oluşturan olaylar üzerine, bu öbegin önsel olabilirligi ne denli zayif da olsa, bir “söylem” geliştirebilir. Oysa, şifreden başlayarak bütün yapilarindaki evrenselligin dogrudan sonucu olarak, dirimyuvari biricik bir olayin ürünü gibi görünür. Dogal olarak, bu tek olma niteliginin, başka birçok girişim ve degişkenlerin ayiklanarak elenmesinden dogmasi olanagi da vardir. Fakat bu yorumu dogrulayacak bir şey yok.(s:129) Evrendeki bütün olabilir olaylar arasın

http://www.biyologlar.com/mutasyonlar

Dipteraların Ekonomik ve Tıbbi Önemleri

Larva ve erginlerinin farklı yaşam alanların uyum sağlamış olmaları nedeniyle her iki dönemde de oldukça farklı tarzlarda faydalı veya zararlı olurlar. Dipterlerin ekonomik önemleri henüz göz önünde bulundurulmamaktadır. Muhtemelen dipterler bu konuda diğer bütün böcek gruplarını geride bırakacak bir öneme sahip olup insan sağlığına ve ekonomiye sinek ve sivrisineklerin verdiği zarar asla düşünülmez. Ancak sivrisineklerin sebep olduğu hastalıklardan sadece sıtmadan Hindistan'da 1897'de 5 milyon, 1927'de 3 milyon ve daha yakın bir tarihte 1958'de 1,5 milyon insan ölmüştür. Yine Simulidae familyası türleri 1923 yılında Romanya'da 16.000 büyükbaş hayvanın ölümüne neden olmuştur. Bunların dışında İngiltere ve Galler'deki Oscinella frit (ekinbaşsineği; Chloropidae)'in yulaflara verdiği zarar 100.000 insanın yıllık besinine karşılık gelmektedir. Tanmsal zararlılar olarak her şeyden önce Tipulidae'nin bazı, Bibionidae, Sciaridae, Cecidomyiidae, Syrphidae, Phoridae, Tephritidae, Psilidae, Chloropidae, Agromyzidae, Ephydridae ve Anthomidae ve diğer familyalardan çok sayıdaki türün Iarvalann önemlidir. Fitofag dipter larvaları yedikleri besine göre 4 grupta toplamam mümkündür . Bunlar; 1. Mantar (Sciaroidea: Sciaridae, Bolithophilidae, Mycetophilidae, Keroplatidae) veya alg yiyenler (Ptychopteridae), 2. Diğer bitkilerle beslenenler , 3. Gal oluşturanlar (Cecidomyiidae, 4. Meyve yiyenler (Drosophilidae). Cecidomyiidae familyasının pek çok türü bitkilerde gal meydana getirir. Bitkinin kök kısımları dışında yumru halinde gal oluştururlar. Çok defa belirli bitki türlerinde hatta bitkinin belirli yerlerine özelleşmişlerdir. Gal oluşumuna larvarın tükrük salgısı önemli rol oynamaktadır. Mekanik uyanlarla birlikte bitkinin o bölgesinin hızlı büyümesi sağlanır. Özellikle dipter kökenli insan hastalıklarının teşhisinde bir taraftan kontaminöz materyal ile (leş ve dışkı), diğer taraftan besin maddelerine temas etmesi sonucu evlerdeki sinek faunasının araştırılması ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Stutgart şehri ile ilgili yapılan bir araştırmada evlerdeki Musca, Fannia, Drosophila, Stomoxys, Calliphora, Lucilia, Piophila, Psychoda ve Scatopse cinsi sineklerin önemli olduğunu ortaya koymuştur. Örneğin Asilidae türlerinin ergin ve larvalarının tamamı predatör olup, diğer böcek takımlarına ait böcekleri avlayarak yedikleri gibi, nadir olarak da diğer eklembacaklılarla beslenirler. Bazı türler yalnızca tek bir takıma ait bireylerle beslenmekte olup bazılarının ise tercih ettiği bir takım olmakla birlikte, o takıma ait bireyleri bulamayınca başka takımlara ait bireylerle de beslenmektedir. Dasypogon diadema önemli bir an parazitidir. Asilidae larvalarının toprak altındaki gelişim dönemlerinde de Coleoptera ve Diptera takımına ait bazı bireylerle beslenmektedir. Syphidae türleri tabiatta ekonomik yönden çok yararlı sinekler olup ergin ve larvalarının beslenme özellikleri yönünden önemli böcek gruplarından birini oluştururlar. Çiçeklerde yoğun olarak görülen erginler, birçok kültür ve yabani bitkilerin anlardan soma en önemli tozlaştırıcılar olarak kabul edilir. Hatta birçok türü hep aynı bitki türünü ziyaret etme eğiliminde olduğu için tozlaşma açısından bal arılan ve Bombus'lardan sonra 2. sırada gelirler. Syrphidae bir kısım türü bitkilere zarar veren küçük böceklerle beslenirler " Birçok türü eşit sayıdaki Coccinella septempunctata (gelin böceği) larvasından daha fazla yaprak biti tükettiğinden faydalıdır. Bunun yanında Episyrphus balteatus predatör syrphidler içerisinde en çok görülen tür olup değişik bitkilerdeki (genellikle Compositae ve Umbelliferae familyalanna ait 57 değişik bitkide rastlanmış) aphid (yaprak biti) kolonilerinde gelişir ve yılda 3-4 nesil verebilir. Bunların yanında Zambak, Nergis ve buna benzer soğanlı bitkilerin soğanları ile beslenen syrphidler zararlıdır. Arı benzeri sinekler olan bombyliidler diptera'nın tür sayısı bakımından en fazla türe sahip familyalarından birisidir. Pek çok türü çiçekleri ziyaret ederek polen ve nektar ile beslenirler. Bu sırada da bitkilerin tozlaşmasına yardım ederler. Bu sineklerin larvaları diğer pek çok böcek üzerinde hyperparazit, parazit veya yumurta zararlısıdır. Larvalarını bu özellik 1 eri bakımından böcek kontrolünde büyük yararlar sağlamaktadır .Mesela bir çok türünün larvaları çekirgelerin yumurta kümelerine saldım ve onlara zarar verirler. Ayrıca yaygın gece kelebeklerini, dana bumu gibi böceklerin larvalarını parazitleyerek bu böceklere de zarar verirler. Sineklerin en gelişmiş familyalarından olan Tachnidlerin gelişmeleri öncelikle kelebek, bunların yanı sıra coleopter, yaprakarısı ve tipulid larvaları ile çekirge, coleopter, hemipterler ve karıncalarda da parazit yaşayanları vardır. Bir kısmı monofajdır, sadece bir konukçuda gelişir. Parazit yaşamaları, geniş yayılış göstermeleri ve hızlı çoğalmaları biyolojik denge açısından oldukça önemlidir. Laboratuvar şartlarında yetiştirilmeleri olumlu ve başarılı sonuçlar vermesinden dolayı bilhassa orman ve tarım zararlılarının mücadelesinde büyük önem arz etmektedirler. Meyve sineklerinden (Drosophilidae) Drosophila melanogaster'in kolay yetiştirilmeleri ve hızlı çoğalmaları, az kromozom taşımaları, mutasyonlaşmaya yatkın olmaları ve mutasyonların kolayca saptanması bakımından bilhassa kalıtım deneylerinde sıklıkla kullanılmalarını sağlamıştır. Kaynaklar •Brauns, A., 1976, Taschenbuch der Waldinsekten, Band 2. Ökologische Freiland-Differential diagnose bildteil, 380-383. •Demirsoy, A., 1990, Omurgasızlar/Böcekler, Yaşamın Temel Kuralları, 713-792. •Hennig, W., 1973, 31. Ordnung Diptera (Zweiflügler).-In: Helmcke, J.G., D. Starck & H. Vermuth (Hrsg.), Handb. Zool., 4 (2) (lfg. 20): 1-337. •Lindner, E., 1949, Die Fliegen Der Paläarktischen Region, Bd. 1: 1-400. •Sedlag, U., 1986, Insekten Mitteleuropas. Diptera: 346-377, Ferdinand Enke Verlag, Stutgart. •Williams, D. Dudley, and Blair W. Feltmate. 1992. Aquatic Insects. CAB International. xiii, 358pp.

http://www.biyologlar.com/dipteralarin-ekonomik-ve-tibbi-onemleri

110 Soruda Yaratılış ve Evrim Tartışması

Evrim Teorisi ve Yaratılış inancı arasındaki ideolojik kavganın sorularına bu kitapta cevap bulabileceksiniz... Klavyenin tuşlarına saniyede bir defa rast gele basan birinin, yalnızca bir defa `evrim hipotezi` yazabilmesi için yaklaşık 317 milyar yıl uğraşması gerekir... ` diyor Prof. Dr. Arif Sarsılmaz ve bugüne dek bilimselliği tartışılan evrim karşıtı eserlerin tersine evrim dayatmasını bilimsel verilerle sorgulayarak bilime rağmen evrim teroisinin doğruluğunu savunmanın yobazca bir inanç dayatması olduğunu işaret ediyor. Bu kitap niçin yazıldı? Dünyadaki ilmî gelişmeleri yakından takip edenlerin bilebileceği gibi, evrim hipotezi karşısındaki düşünce ve akımlar, bilhassa son 20 yıldır giderek artan bir hızla yükseliştedir. ABD başta olmak üzere birçok ülkede ateist ve materyalist anlayışın elinde, biyolojik vasfından çok ideolojik bir hususiyet kazanan evrim düşüncesine karşı, seslerini yükseltmeye başlayan bilim adamları, vakıflar ve dernekler vasıtasıyla çeşitli yayınlar yapmaktadırlar. Materyalist ve pozitivist bir anlayışla dogma hâline getirilerek insanlara dayatılan evrim teorisinin en katı şekilde okutulduğu ülkemizde bu yüzden yıllarca mağdur edilen öğretim üyeleri tanıyorum. Derslerinde evrimi sorguladığı için meslekten atılanı biliyorum. Buna rağmen sanki mağdur edilenler kendileriymiş gibi `evrim daha fazla okutulsun` diye, yavuz hırsızın ev sahibini bastırmasına benzer şekilde imza kampanyası açanlara karşıbir şeyler söylemenin gerektiğini düşündüm. Otuz yıldan beri çeşitli vesilelerle yazmaya niyetlenip derlediğim notlarımı geniş bir kitap hâlinde sunma düşüncesindeydim. Ancak talebelerimden gelen aşırı talepler, bilhassa lise talebelerinin zaman zaman üniversiteye kadar gelerek sorular sormaları, çeşitli yerlerde konferans tarzında konuşma isteklerine yetişememem gibi unsurlar, bu şekilde bir soru-cevap tekniği ile temel bilgilerin acil olarak yazılması gerektiğini hissettirdi. Evrim hususunda kendi talebeliğimden beri yaşadığım gel-gitlerimin, `sıcak yarada kezzap, beyin zarında sülük` olduğu yıllarda, hakikate giden yolda elimden tutan, îmân-ı tahkiki ile müşerref olmamıza vesile olduğu gibi, her gün yeni bir güzellikle tabiat kitabına bakışımızı tashih eden Muhterem Fethullah Gülen Hocaefendi`nin devamlı olarak üzerinde durduğu bu mühim meselenin daha fazla sürüncemede kalmaması için derhal yazma faaliyetimi hızlandırdım. Bugüne kadar nasıl olsa piyasada bu konuda boşluk yok, birileri nasıl olsa yazıyorlar ve insanlara faydalı oluyorlar diye düşünüyordum. Ancak meslekten ve bizzat bu mevzuyu ders olarak okutmuş birinin yazacağı kitabın getireceği bakış açısının çok daha tesirli olacağını söyleyen arkadaşlarımın istişarî tekliflerine uyarak, yazdım. Biyolojinin temel taşı olarak görülen ve bir dünya görüşü olarak in¬sanlara dayatılan evrim konusunda yazılacak bir kitapta ister istemez bütün fen dallarından hatta sosyoloji ve ekonomi gibi sosyal dallardan bile bahsetmek mecburiyetinde kalmanız kaçınılmazdır. Çok geniş çaplı, bir kitabın ele alınması için birlikte çalıştığımız arkadaşların da kabulüyle daha fazla beklemeden acil olan kısmın hemen çıkarılması düşüncesi bu kitabı ortaya çıkardı. Bununla beraber farklı ilim dallarındaki arkadaşların ortak çalışması olarak sunulacak eser de inşallah tamamlanmak üzeredir. Kitapta ele alınan sorular, değişik zamanlarda karşı karşıya kaldığım hususlardır. Derslerimi hiçbir zaman tek taraflı vermedim ve talebelerimi notla korkutarak, onlara baskı ile hiçbir düşünceyi empoze etme yoluna gitmedim. Çünkü bu yolun çıkmaz olduğunu biliyordum. Ders esnasında şahsıma tevcih edilen sorular karşısında hep talebeliğim sırasında, evrim fırtınası olanca şiddetiyle eserken, sadece merak için sorduğumuz sâfiyâne sorularımızın bile `Sus! Böyle soru mu olur? Evrim artık kesin bir kanundur, ispatlanmıştır, hangi yobazdan öğrendiniz bu soruları?` denerek cevapsız bırakılduğı devirler aklıma gelmiştir. Benzer bir basitliği ve `bilim yobazlığını` kendime yediremediğim için ne kadar saçma olursa olsun talebelerimin sorularını dinledim ve bilebildiğim kadarıyla da cevap verdim. Fıtratımda olmadığı hâlde bu yolu gösteren Muhterem Hocamın hoşgörü telkinlerinin de hep faydasını gördüm. Neticesinde derslerimi dinleyen talebelerim arasındaki ateistler bile gelip takdir ettiler ve şer odaklarının hakkımda kurdukları tuzakları haber verdiler. Kandırdıkları ateist namzedi birkaç öğrenciye teyp verip dersime soktular; çünkü benim objektif bir ders anlattığıma inanmıyorlardı. Fakat bütün planları Allah`ın (c.c.) izniyle akim kaldı. Çünkü aleyhimde konuşacak talebe bulamadılar. Ancak isimsiz mektuplarla YÖK`e ihbarda bulundular. Bütün bunlar evrimin ne kadar ideolojik bir hâle geldiğinin apaçık bir göstergesi değil mi? İşte, bu yüzden kitabımın alt başlığını `Bitmeyen Bir İdeolojik Kavganın Hikâyesi` koydum. Bu kitapta yazılanlar da bu kavgayı bitiremeyecek, zaten bitmesini de beklememeli, ancak insanları yalan yanlış, dayatma ve korku ile sindirerek ateist bir ideolojiyi bilim adına eğitimin temeline koyma teşebbüslerine karşı da sessiz kalamazdım. Ülkemizde giderek güçlenme yoluna giren demokratik ortamın geliştirdiği akademik hürriyetler, zaman içinde her türlü felsefî ve ideolojik düşüncenin sorgulanmasını da gündeme getirecektir. Başta ABD olmak üzere birçok Batı ülkesinde ister `Evrim` başlığı altında, isterse `Biyoloji Felsefesi` adı altında, biyolojinin laboratuara girmeyen ve tekrarlanabilen deneylerle gösterilemeyen, spekülatif yorumlara da¬yanan iddialarının, giderek yaygınlaşan bir süreç içinde aklı selim sahibi ilim adamlarının tenkit sahasına girmemesi mümkün değildir. Aklını ve beş duyusunu kullanan, kalbinin ve vicdanının sesini duyabilen her ilim adamının kaçamayacağı bazı temel soruların artık ülkemizde de sorulması gerekmektedir. `Bu dünyaya nereden ve nasıl geldik, nereye gideceğiz?` sorusu herhâlde düşünen insanların en çok merak ettiği soruların başında gelir. Semavî dinlerin bildirdiği `Yaratılış` bilgileri dışında insanlığın bu sorusunun sadece birinci kısmına cevap olmak üzere ileri sürülmüş ve dünyayıen çok meşgul etmiş düşüncelerin başında da herhâlde `evrim` hipotezi ilk sırada gelir. Yukarıdaki sorular `düşünen insan` olmanın gereğidir. Bu soruların ortaya çıkmasına sebep, insandaki `merak hissi`dir. Bütün icat ve keşif¬lerin, arkasında yatan itici güç, merak hissinden kaynaklanan araştırma ve inceleme aşkıdır. İçinde bulunduğumuz dünyayı ve kâinatı bu merak hissiyle incelemeye koyulur, bilgiler toplar, bunları akıl ve mantık süz¬gecinden geçirerek değerlendiririz. Bu şekilde elde edilen bilgilerin bir kısmı bizim için çok mühim olmayan, hayatımızda müspet veya menfî bir tesiri görülmeyecek, sadece o mevzuda ihtisas yapanları alâkadar edecek mâlumâtlar olabilir. Mesela, radyo dalgalarının nasıl yayıldığı veya uydu antenlerinin nasıl çalıştığı, bir gıda mühendisi için çok önemli değildir. Aynışekilde bir elektronik mühendisi de gıdalarda üreyen bir bakterinin hangi toksinleri salgıladığını çok merak etmez, ancak gıda zehirlenmesine maruz kalırsa tedavi için hekime gider ve ilaçlarını alır. Ancak insan olan herkesi ilgilendiren, bu dünya`daki varlık sebebimiz, nasıl var olduğumuz ve gelecekte ne olacağımız gibi sorular hiçbir zaman gündemimizden düşmez. Değişik zamanlarda farklışekillerde hep karşımıza çıkan bu sorulara karşı verilen cevapları vicdanımızın derinliklerinden gelen çok kuvvetli bir merciye tasdik ettirerek, akıl ve kalb gibi bütün latifelerimizle bir itminan duygusu bekleriz. Vicdanımızla birlikte, aklımızıve mantığımızı kullanarak bütün bir ruh huzuruna kavuşmamız için yuka¬rıdaki soruların sorulması ve doyurucu cevaplar alınması gereklidir. Müsait vasatını bulamadığı için bu tip mevzulara uzak kalmış ve tahsil görmemiş birisi bu sorulara karşı çok fazla merak duymayabilir, büyük¬lerinden duydukları bilgiler kendisine yetecek kadar bir tatmin hissi hâsıl edebilir. İman ettiği kadar huzur bulur. Dininden şüphe etmez, Allah`ın (c.c.) her şeyi istediği gibi yaratıp yok edebileceğine iman eder ve rahat¬lar. Ancak dünyayı küçük bir köy hâline dönüştüren haberleşme vasıtaları, her türlü ilmî tartışmayı ve soruları en ücra köylere kadar yaygınlaştıran eğitim faaliyetleri, bu tip bir insana rastlama ihtimalimizi azaltmaktadır. Artık her türlü bilgi, yalan veya doğru, başta TV olmak üzere her türlü medya vasıtasıyla insanlara ulaşmaktadır. Tabii bu medya bombardımanıaltında bazı sorularımız cevaplanırken, çok hayatî olan ve dünya görüşü¬müzü şekillendirecek, temel düşünce dinamiklerimizle ilgili pek çok yanlışbilgi ve peşin hükümlü yorumlarla da kafalarımız karıştırılmakta, düşünce dünyalarımız altüst edilmektedir. Bütün dünyayı tesiri altına almış bu medya bombardımanının hasıl ettiği havayla birçok insanın zihin dünyası karışmış, temel inanç dinamikleri sarsılmıştır. Aldatıcı propagandalar tesiriyle zihinlerde oluşturulan `Din ve Bilim`in çatıştığı, insan dahil olmak üzere bütün varlıkların kendi kendine, tesadüfen oluştuğu ve evrimleştiği düşüncesi, dünyayı büyük bir çöküşün eşiğine getirmiştir. İnsanoğlunun dünyaya gelişiyle başlayan teizm-ateizm mücadelesinde `bilim ve teknoloji` gibi iki önemli silah, hâkim materyalist felsefî akımlar öncülüğünde, medyanın da desteği ile ateizm için kullanıl¬maktadır. Ateizmin en temel iddiaları olan maddecilik, tesadüf ve tabiat gibi kavramlar Antik Yunan`dan bugüne hiç değişmedi. Sadece `bilim` ile yaldızlanıp kılık değiştirilerek insanlar aldatılmakta, nesiller iman ve inanç boşluğuna atılmakta, neticede bütün bir cemiyet bu inanç bunalımlarıiçine girerek dünyayı felakete sürükleyecek bir sona doğru koşmaktadır. Biyolojik bir hipotez olduğu hâlde bugün tamamen bir dünya görüşü hâline getirilen ve inanmaları için kitlelere dayatılarak bütün bir toplumu sarsan `evrim düşüncesinin` ne kadar ilmî olup olmadığı, içindeki yalanlar ve gerçekler, yapılan çarpıtmalar ve taraflı yorumlar kitabımızda sırasıyla sorular hâlinde ele alınacaktır. Prof. Dr. Arif SARSILMAZ İŞTE KİTAPTA ELE ALINAN KONU BAŞLIKLARI • YARATILIŞ VE EVRİM TARTIŞMASI NİÇİN İMÂN-İNKÂR VEYA TEİZM-ATEİZM TARTIŞMASINA YOL AÇIYOR? • EVRİM BİR BİLİM Mİ, YOKSA BİR İNANÇ KONUSU MUDUR? • EVRİM BİR DİN GİBİİNANÇ MEVZUU İSE, BİLİM KİTAPLARINA NASIL GİRMİŞ VE NASIL SAVUNULMAKTADIR? • EVRİMİN BU DERECE ÖNE ÇIKARILMASINDA DARWİN`İN ROLÜ NE OLDU? • EVRİMİN TEMEL İDDİALARI NELERDİR? • EVRİM DÜŞÜNCESİ, YAPISI BAKIMINDAN BİR HİPOTEZ Mİ, BİR TEORİ Mİ, YOKSA İSPATLANMIŞ BİR KANUN MUDUR? • EVRİM `BİLİMSEL` BİR TEORİ MİDİR? • EVRİM, BİLİMSEL DEĞİLSE, YERYÜZÜNDEKİ HAYATI NASIL İZAH EDEBİLİRİZ? • HAYATIN ORTAYA ÇIKIŞINI İZAH İÇİN ORTAYA ATILAN BİRİNCİİDDİA HANGİSİDİR? • DARWİN`DEN ÖNCE EVRİM DÜŞÜNCESİNİ GÜNDEME GETİRENLERİN BAŞINDA LAMARCK GELİYOR. LAMARCK`IN DÜŞÜNCE ÇERÇEVESİNİ NEREYE KOYABİLİRİZ? • ÇIKIŞINDAN BUGÜNE KADAR EVRİM DÜŞÜNCESİ, TOPLUM KESİMLERİNDE KABUL GÖRMESİ VEYA KARŞI ÇIKILMASI AÇISINDAN HANGİ SAFHALARDAN GEÇMİŞTİR? • EVRİMİN OLDUĞUNU İDDİA EDENLERİN DAYANDIĞI BİYOLOJİK MEKANİZMALAR NELERDİR? • TABİİ SELEKSİYON`UN HAKİKATİ VE MÂHİYETİ NEDİR? • TABİİ SELEKSİYON DÜŞÜNCESİ DARWİN`DE NASIL DOĞMUŞ OLABİLİR? • BİR ORGANİZMADAKİ MİLYONLARCA GENDEN BAZISININ HUSUSİ OLARAK SEÇİLİP MUTASYONA MARUZ KALMASI MÜMKÜN OLABİLİR Mİ? • KALITIM DEDİĞİMİZ, BİYOLOJİK VE FİZİKÎ ÖZELLİKLERİN GENLER VASITASIYLA AKTARILMASI, EVRİME SEBEP OLABİLİR Mİ? • EVRİMCİLERCE ÇOK SIK KULLANILAN`MUTASYON` NEDİR? • MUTASYONLAR EVRİME SEBEP OLABİLİR Mİ? • BAZI MUTASYONLARIN FAYDALI VE EVRİME KATKISI OLABİLECEĞİ İDDİALARI NE DERECE DOĞRUDUR? • MUTASYONLA BAKTERİLER YENİ BİR CANLI TÜRÜNE Mİ DÖNÜŞÜYOR; YOKSA TÜR İÇİNDE YENİ IRKLAR MI MEYDANA GELİYOR? • MEYVE SİNEKLERİİLE YAPILAN DENEYLER HANGİ ÖLÇÜDE BAŞARILI OLMUŞTUR? • MAKROMUTASYONLARLA EVRİM MEYDANA GELEBİLİR Mİ? • DARWİN ZAMANINDA MUTASYONLAR BİLİNMEDİĞİNE GÖRE, TÜRLERDE DEĞİŞİKLİK ORTAYA ÇIKABİLECEĞİ DÜŞÜNCESİNİN SEBEBİ NE OLMUŞTUR? • TABİİ SELEKSİYONLA EVRİMİN İZAHINDA İLERİ SÜRÜLEN DELİLLER NE KADAR İNANDIRICIDIR? • TABİİ SELEKSİYON İLE `İNDİRGENEMEZ KOMPLEKSLİK` ANLAYIŞI TELİF EDİLEBİLİR Mİ? • TABİİ SELEKSİYONUN YARATILIŞ İNANCINA GÖRE YORUMU NASILDIR? • HAYATTA KALANLAR SAHİP OLDUKLARI DEĞİŞİK ÖZELLİKLERİYLE YENİ BİR TÜRE DÖNÜŞEMEZLER Mİ? • SELEKSİYONLA BİRLİKTE İŞ GÖRDÜĞÜ İLERİ SÜRÜLEN ADAPTASYONUN MÂHİYETİ NEDİR? • BİR CANLI GRUBUNUN BELLİ BİR FORMA SAHİP OLUŞU, ONUN DEĞİŞMEDİĞİNİGÖSTERİR Mİ? • BAZI CANLILARDA ZAYIFLARIN DA YAŞAMASINI VE FEDAKÂRLIK DAVRANIŞINI TABİİ SELEKSİYONLA NASIL İZAH EDERİZ? • BUGÜNKÜ GENETİK BİLGİLERİMİZ IŞIĞINDA TABİİ SELEKSİYON VE ADAPTASYO¬NUN EVRİMCİ YORUMU DIŞINDAKİ GERÇEK BİYOLOJİK DEĞERİ NEDİR? • ADAPTASYON VE TABİİ SELEKSİYON MEKANİZMALARI İLE BİRLİKTE İŞLEYEN İZOLASYONUN MAHİYETİ VE CANLILARIN DEĞİŞMESİNE KATKISI NEDİR? • DARWİN`İN İSPİNOZLARI EVRİME DELİL OLABİLİR Mİ? • BİYOLOJİK DEĞİŞMENİN SINIRLARI NEDİR? • MEKANİZMA OLARAK İLERİ SÜRÜLEN BİYOLOJİK PRENSİPLERLE BİR `EVRİM` OLMADIĞINA GÖRE`EVRİME DELİL` OLARAK GÖSTERİLENLER NEDİR? • EVRİMCİLERİN DELİL ADINA EN ÇOK KULLANDIKLARI HUSUSLAR FOSİLLER OLDUĞU İÇİN PALEONTOLOJİ BU HUSUSTA NE DİYOR? • BİRBİRİNDEN TÜREDİĞİİDDİA EDİLEN FARKLI GRUPLAR ARASINDA GEÇİŞ FOSİLLERİ BULUNDU MU? • GEÇMİŞ JEOLOJİK DÖNEMLERE AİT TABAKALARDA DEVAMLILIK VE TÜRLERİN ARDI ARDINA TÜREYİŞİ Mİ, YOKSA KESİKLİKLER VE ÇEŞİTLİ GRUPLARIN BİR ARADA ÂNİYARATILIŞI MI GÖZE ÇARPIYOR? • FOSİL KAYITLARI BİTKİLER HAKKINDA NE SÖYLÜYOR? • BALIKLARIN ORTAYA ÇIKIŞI VE AMFİBİLERLE ORTAK BİR ATADAN GELDİKLERİ HUSUSUNDA FOSİL KAYITLARI YETERLİ Mİ? • KARADAN SUYA VEYA SUDAN KARAYA GEÇİŞ MÜMKÜN MÜ? • KARA HAYATI İLE SU HAYATI ARASINDA GEÇİŞ TÜRLERİ NİÇİN MÜMKÜN OLMASIN? • OMURGASIZLARDAN OMURGALILARA GEÇİŞ MÜMKÜN MÜ? • SADECE KEMİKLERİN FOSİLİ BÜTÜN BİR BİYOLOJİYİİZAHA YETERLİ MİDİR? • FOSİLLERİN TEDRİCİ BİR ŞEKİLDE BİRBİRİNİ TAKİP ETTİĞİNİ SÖYLEYEBİLİR MİYİZ? • SÜRÜNGENLERLE KUŞLAR ARASINDA GEÇİŞ FOSİLİ OLARAK BAHSEDİLEN ARCHAEOPTERYX`İN DURUMU NEDİR? • BAZI FOSİLLERİN MEMELİİLE SÜRÜNGEN ARASI GEÇİŞ OLDUĞU SÖYLENTİSİGERÇEĞİ NE ÖLÇÜDE YANSITMAKTADIR? • ATIN KÖPEK BÜYÜKLÜĞÜNDE BİR HAYVANDAN EVRİMLEŞTİĞİ SÖYLENTİSİGERÇEĞİ NE ÖLÇÜDE YANSITMAKTADIR? • `SIÇRAMALI EVRİM` (PUNCTUATED EQUILIBRIUM) NE DEMEKTİR? • SIÇRAMALI EVRİMİN YANLIŞ OLDUĞUNU NASIL ANLATABİLİRİZ? • KLADİZM VE SIÇRAMALI EVRİM ANLAYIŞI NE GETİRMİŞTİR? • BU DURUMDA TÜRLERİN ÂNİDEN ORTAYA ÇIKIŞI GİBİ DÜŞÜNCEYE GELİNMİYOR MU? • `TÜRLERİN ÂNİDEN ORTAYA ÇIKIŞI` TEORİSİ MARKSİST BİR DÜŞÜNCENİN ÜRÜNÜ MÜ? • EVRİMİİSPAT İÇİN YAPILAN PALEONTOLOJİK ÇALIŞMALAR BİLİMİN ÖLÇÜLERİNE UYUYOR MU? • İNSAN MAYMUN ARASINDAKİ EVRİM TARTIŞMALARININ DURUMU NE GÖSTERİYOR? • HOMİNİD, PRİMAT, HOMO SAPIENES GİBİ TABİRLERİİNSAN İÇİN KULLANMAK NE DERECE DOĞRUDUR? • BİR HOMİNİD`İ DİĞER PRİMATLARDAN AYIRAN HUSUSİYETLER NELERDİR? • İNSANIN MUHAKKAK BİR MAYMUNLA AKRABA OLMASI PEŞİN FİKRİNDEN HAREKETLE YAPILAN YORUMLAR HADDİNİ AŞAN BİR GENELLEME OLMUYOR MU? • DÜNYA`NIN YAŞI EVRİM SÜREÇLERİYLE İNSAN GİBİ BİR TÜRÜN MEYDANA GELİŞİNE İMKÂN VERECEK KADAR UZUN MUDUR? • SIK SIK YENİİNSAN MAYMUN FOSİLLERİ BULUNDUĞU İDDİA EDİLİYOR, BU DURUM BİR KARIŞIKLIK MEYDANA GETİRMİYOR MU? • MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK NE DİYOR? • AKRABA OLDUĞU İDDİA EDİLEN CANLILAR ARASINDA KROMOZOM SAYISI VE DNA MİKTARLARI BAKIMINDAN BİR YAKINLIK VEYA BENZERLİK OLDUĞU, DOLAYISIYLA BİRBİRİNDEN TÜREYEBİLECEĞİİDDİASI DOĞRU MUDUR? • SON YILLARDA HURDA DNA`LAR VE PSEUDOGENLER(YALANCI GEN) GÜNDEME GELİYOR VE BUNLARIN GEÇMİŞ ATALARDAN KALAN, FAKAT KULLANILMAYAN DNA PARÇALARI OLDUĞUNDAN BAHSEDİLİYOR. BU HUSUSTAKİ BİLGİLER NE DERECE DOĞRUDUR? • CANLILARIN FARKLI ORGANLARININ, GENLERİNİN VEYA PROTEİNLERİNİN BİRBİRİNE BENZER OLMASI NE MÂNÂYA GELİYOR? BUNLAR, BÜTÜN CANLILARIN ORTAK BİR ATADAN GELDİĞİNİ SAVUNAN DARWİNİZM İÇİN BİR DELİL SAYILABİLİR Mİ? • OMURGALI EMBRİYOLARINDA SOLUNGAÇ YARIKLARININ BULUNDUĞU ÖNE SÜRÜLEREK İNSANIN SOYAĞACININ BAŞINDA BALIKLARIN OLDUĞU, DAHA SONRA DA, AMFİBİ, SÜRÜN-GEN VE KUŞ SAFHALARINDAN GEÇTİĞİMİZ İDDİASI NE KADAR DOĞRUDUR? • EMBRİYOLOJİK GELİŞME SIRASINDA MEVCUT BAZI ORGANLARIN KULLANILMADIĞI İÇİN KÖRELDİĞİİDDİALARI HAKKINDA NE DENİLEBİLİR? • KARŞILAŞTIRMALI ANATOMİDE, ATIN AYAĞI İLE İNSANIN AYAĞI, KUŞUN KANADI İLE YARASANIN KANADI VEYA YUNUS BALIĞININ YÜZGECİ HOMOLOG OLARAK BİRBİRİNDEN TÜREMİŞ BİÇİMDE ANLA¬TILIRKEN; BÖCEK KANADI BUNLARLA ANALOG ORGAN OLARAK ANLATILIYOR BU NE DEMEKTİR? • FOSİLLERİN YAŞ TAYİNLERİ HUSUSUNDA ZAMAN ZAMAN FARKLILIKLAR GÖRÜLMEKTEDİR. BUNUN SEBEPLERİ NELERDİR? • HANGİ YAŞ TAYİN METOTLARI VARDIR VE BUNLARIN GERÇEKLİKLERİ NE ÖLÇÜDE DOĞRUDUR? • DİĞER YAŞ TAYİN METOTLARINDAKİ EKSİKLİKLER NELERDİR? • KARBON -14 METODU İLE YAPILAN YAŞ TAYİNLERİ TAMAMEN YANLIŞ MIDIR, YOKSA ÇOK YAKIN TARİHLERİ BELİRLEMEK İÇİN DE KULLANILABİLİR Mİ? • KARBON -14 METODUYLA YAPILAN YAŞ TAYİNLERİ 50.000 YILDAN DAHA GEÇMİŞ DÖNEMLER İÇİN NE KADAR GÜVENİLİRDİR? BİZE GEÇMİŞLE İLGİLİ NE ÖLÇÜDE SIHHATLİ BİLGİ VERMEKTEDİR? • AĞAÇLARIN BÜYÜME HALKALARININ KARBON-14 METODUNU DESTEKLEDİĞİ İDDİASI NEREDEN KAYNAKLANMAKTADIR? • POZİTİF BİR BİLİM OLAN JEOLOJİ, KİMYA VEYA ASTROFİZİK GİBİ KONULAR¬DA ÇARPITMA VEYA SENARYOYA GÖRE ISMARLAMA YAŞ TAYİNLERİNASIL YAPILABİLİR? • DARWİNCİLER YERYÜZÜNDEKİ HAYATIN ORTAYA ÇIKIŞINI DEVAMLI VE KESİKSİZ BİR SÜREÇ OLARAK KABUL ETTİKLERİNDEN `TESADÜFEN` DE OLSA, YAVAŞ YAVAŞ BİR EVRİMLEŞMEYİMÜMKÜN GÖRÜYORLAR. YARATILIŞIN GERÇEKLEŞMESİNDE BİR DEVAMLILIK MI MEVCUT¬TUR? YOKSA KESİKLİKLER VE TOPLU YARATILIŞLAR MI GÖRÜLMEKTEDİR? • TOPLU YOK OLUŞLARIN OLDUĞUNU VE SEBEPLERİNİ GÖSTEREN BİLGİLER MEVCUT MU? • EVRİM HİPOTEZİ SADECE CANLILAR ÂLEMİNDE GEÇERLİ OLARAK GÖRÜLEN BİR DÜŞÜNCE MİDİR? • KÂİNAT TELAKKİSİİLE EVRİM DÜŞÜNCESİ ARASINDA BİR MÜNASEBET VAR MIDIR? • CANLILARIN YARATILMASINDAN ÖNCE CANSIZ TABİATIN BİR ORGANİK EVRİM GEÇİRDİĞİİDDİASININ İSPATI İÇİN UĞRAŞAN EVRİMCİLERİN, KÂİNATIN İLK YARATILMAYA BAŞLAMASINDAN İTİBAREN ORTAYA ÇIKAN BÜTÜN GELİŞMELERİİNCELEYİP HÜKÜM VERMELERİ GEREKMEZ Mİ? • `BİG-BANG` TEORİSİNİN YARATILIŞI DESTEKLEDİĞİ DÜŞÜNCESİNE NASIL VARIYORUZ? • İLK ATOM ÇEKİRDEĞİNİN YARATILIŞI VE ATOMUN DOĞUŞU HANGİ SAFHADA GERÇEKLEŞİYOR? • İLK ATOMLARIN YARATILMASINDAN SONRAKİ TAHMİNİ SÜREÇTE NELER OLDUĞU DÜŞÜNÜLÜYOR? • AMİNOASİT VE PROTEİN GİBİ HÜCREYE GÖRE ÇOK BASİT SAYILABİLECEK MOLEKÜLLER BİLE ŞUURSUZ VE AKILSIZ EVRİM MEKANİZMALARIYLA KENDİKENDİNE ORTAYA ÇIKAMAYACAĞINA GÖRE HÜCRENİN ALT BİRİMLERİ OLAN, ORGANELLER VE HÜCRE NASIL OLUŞABİLİR? • EVRİM TARTIŞMASININ TEMELİ AĞIRLIKLI OLARAK İHTİMAL VE TESADÜF KAVRAMLARI ETRAFINDA MI ŞEKİLLENİYOR? • ACABA MEVCUT CANLILARIN TESADÜFÎ MUTASYONLARLA DEĞİŞME İMKÂNI OLAMAZ MI? • DARWİNİZM`İ BİYOLOJİNİN REDDEDİLEMEZ BİR PARÇASI GİBİ GÖSTERME GAYRETLERİNİN SEBEBİ NEDİR? • DARWİNİZM`E KARŞI ÇIKIŞLAR KARŞISINDA, BU HİPOTEZİ SAVUNANLARIN DA BOŞ DURACAĞI DÜŞÜNÜLEBİLİR Mİ? NE GİBİ YENİ ÇIKIŞLAR YAPABİLİRLER VE KARŞILAŞABİLECEKLERİ EN BÜYÜK SIKINTILARI NELERDİR? • `DARWİNİZM`İ ÇÜRÜTÜYORSUNUZ FAKAT YERİNE BİR MODEL KOYMUYORSUNUZ. EVRİM, VAR OLUŞA DAİR ŞÖYLE VEYA BÖYLE BİR ŞEYLER SÖYLÜYOR; SİZ SADECE YIKIYOR FAKAT YARATILIŞ ADINA BİR MEKANİZMA TESİS ETMİYORSUNUZ!` ŞEKLİNDEKİ TENKİTLERE NASIL CEVAP VERİLEBİLİR? • EVRİME KARŞI ÇIKMA ANLAYIŞININ DÎNÎ KAYNAKLI OLDUĞU, İLMÎ ARAŞTIRMA¬LARDA VE MEDENİYETİN GELİŞMESİNDE ENGELLEYİCİ GÖRÜLDÜĞÜ, İNSANLARI TEMBELLİĞE İTTİĞİ GİBİİDDİALAR NE KADAR GEÇERLİDİR? • EVRİM - YARATILIŞ KAVGASI, İLK ÖNCE BATIDA MUKADDES KİTAP OLAN İNCİL İLE BİLİM ADAMLARI ARASINDA ÇIKMIŞTIR. İSLAM`IN BU AÇIDAN FARKLI YÖNLERİ VE VAAD ETTİKLERİ VAR MI? • BİLHASSA ABD`DE BİRÇOK ÖZEL VAKIF VE ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜNÜN EVRİM DÜŞÜNCE-SİNE KARŞI OLARAK ÇIKARDIĞI CİDDİ BOYUTLARA ULAŞAN BİLGİ VE BELGELER KARŞISIN¬DA DARWİNİZM İNANCI ŞU ANDA TARAFTAR MI TOPLUYOR, YOKSA TERK Mİ EDİLİYOR? • OBJEKTİF VEYA NÖTR OLMASI GEREKEN BİLİMİN ATEİZM İÇİN KULLANILDIĞINI, `YARATILIŞVE EVRİM` TARTIŞMALARININ ALTINDA, İDEOLOJİK VE FELSEFÎ BİR TABANA YASLANAN DÜNYA GÖRÜŞLERİ OLDUĞUNU ANLAMIŞ BULUNMAKTAYIZ. BUNUN YANINDA; ACABA`EVRİM HİPOTEZİ`NİN BİLİM VE DÜŞÜNCE TARİHİ BAKIMINDAN VEYA BİYOLOJİK PRENSİPLER AÇISINDAN BİR KATKISI VAR MIDIR? HİÇ FAYDASI OLMAMIŞTIR DENİLEBİLİR Mİ? • ÜNİVERSİTELERİN BİYOLOJİ BÖLÜMLERİNDE VE ORTA ÖĞRETİMDE EVRİM KONUSU HANGİ AĞIRLIKTA İŞLENMELİ, EVRİMDEN HİÇ Mİ BAHSEDİLMEMELİ? TÜRKİYE`DE BU HUSUSTA SIKINTILAR VAR MI, VARSA SEBEBLERİ NELERDİR VE NE ŞEKİLDE DÜZELTİLEBİLİR?  

http://www.biyologlar.com/110-soruda-yaratilis-ve-evrim-tartismasi

Kıtaların Kayma Kuramı (=Continental Drift)

Günümüzde Wegener (1912)’ın kıtaların kayma kuramı genel bir kabul görmektedir. Bu kuram özet olarak dünya yaklaşık olarak 200-250 milyon yıl önce tek bir kıtadan oluştuğunu ve daha sonra bu kıtanın parçalaranark günümüzdeki kıtaları oluşturduğu şeklinde ifade edilebilir. . Wegener bu bütün kıtaya “Dünya Kıtası” anlamında Pangea adını vermiştir. Tek kıtadan bahsedilince, tek bir okyanustan da bahsetmek gerekir. Okyanuslarda, “Bütün Okyanuslar” anlamında Panthalasse olarak adlandırılmıştır. Bu kuram ileride daha detaylı olarak ele alınacaktır. Kıtaların Kayma Kuramını anlayabilmek için, paleomanyetizmadan elde edilen bilgilerin bilinmesi gerekmektedir. Paleomanyetizma: Dünyada, yanardağ işlevleriyle içinde demir minerali bulunan mıknatıslanabilir kayaçlar oluşmaktadır. Yanardağlardan çıkan akıcı sıcak lavlar yeryüzüne ulaştıklarında (Curie sıcaklığı altına düştüklerinde), soğuyup katılaşmaya başlarlar. Bu soğuma anında demir molekülleri yönelimlerini o andaki manyetik alanın etkisi altında gerçekleştirirler. Bugün böyle bir soğumada demir molekülleri, bugünkü manyetik kuzey-güney yönünde dizilirlerdi. İşlevini uzun bir süre sürdüren bir yanardağdan dikine alınan bir kesitinde, lavlardaki katmanların içindeki demirli minerallerinin yönüne bakılarak kutuplarda meydana gelmiş bulunan değişiklikler saptanabilir. Bu yönteme dayanılarak, dünyanın birçok yerinde değişik katmanlardan örnekler alınarak manyetik alanlar incelenmeye başlandı. Çok şaşırtıcı sonuçlar elde ediliyordu. Daha önceki manyetik kutuplaşmanın, bugünkünden tamamen farklı olduğu görülüyordu. 200 milyon yıl önce dünyanın iki kuzey ve iki güney kutbu varmış gibi sonuçlar elde edildi. Yapılan çok titiz çalışmalardan sonra, kayan manyetik kutuplar değil kıtaların kendileri olduğu sonucuna varıldı. Bu sonuç 1912 yılında Alman jeofizikçi Alfred Wegener (1880-1930) ’in yaptığı saptamayı destekliyordu. Wegener’e (1912) göre, Güney Amerika’nın doğu kıyısında bulunan dirsek şeklindeki çıkıntının, Afrika’nın batı kıyısındaki girintiyle uyum içinde olması rastlantı değil, bu iki kıtanın bir zamanlar birlikte olması sonucuydu. Wegener, bir zamanlar birlikte olan bu iki kıtanın, dünyanın plastik magması üzerinde kayarak birbirinden uzaklaştığını varsayıyordu. Yapılan detaylı gözlemlerle, bir çok kıta parçasının birbirinden ayrıldığını gösteriyordu. Örneğin, Hindistan Afrika’nın güneydoğu kıyısından kopmuştu. Wegener’in kıtaların kayma kuramının karşılaştığı en büyük zorluk, hiç kimse, kıtaların magma üzerinde kaymasını sağlayacak gücü açıklayamıyordu. Bugün bu gücün varlığı tartışılmamakta, ancak kaynağı hala tartışılmaktadır. Bir kısım jeofizikçi bu kuvvetin kökeninin konveksiyon (yerin içindeki sıcaklık farkından meydana gelen hareketler) olduğunu savunmaktadır. Wegener’e (1912) göre, Güney Amerika’nın doğu kıyısında bulunan dirsek şeklindeki çıkıntının, Afrika’nın batı kıyısındaki girintiyle uyum içinde olması rastlantı değil, bu iki kıtanın bir zamanlar birlikte olması sonucuydu. Wegener, bir zamanlar birlikte olan bu iki kıtanın, dünyanın plastik magması üzerinde kayarak birbirinden uzaklaştığını varsayıyordu. Yapılan detaylı gözlemlerle, bir çok kıta parçasının birbirinden ayrıldığını gösteriyordu. Örneğin, Hindistan Afrika’nın güneydoğu kıyısından kopmuştu. Wegener’in kıtaların kayma kuramının karşılaştığı en büyük zorluk, hiç kimse, kıtaların magma üzerinde kaymasını sağlayacak gücü açıklayamıyordu. Bugün bu gücün varlığı tartışılmamakta, ancak kaynağı hala tartışılmaktadır. Bir kısım jeofizikçi bu kuvvetin kökeninin konveksiyon (yerin içindeki sıcaklık farkından meydana gelen hareketler) olduğunu savunmaktadır. Kıtaların kayması : a) Süper kıta olarak adlandırılan bundan yaklaşık 200 milyon yıl önceki (Triyasta) kara parçası Pangaea, b) Bundan yaklaşık 135 milyon yıl önce (Kretase'de) parçalanan bu süper kıta, Laurasia (Kuzey Yarımkürede) ve Gondwana (Güney Yarımküre) diye iki büyük parçaya ayrılmıştır, c) Daha sonraki parçalanmalar, bundan aşağı yukarı 65 milyon yıl önce (Tersiyer'de) ortaya çıkmıştır. Bu evrede Avrupa ile Kuzey Amerika'nın hâlâ bağlantılı olduğuna dikkat ediniz, d) Bugünkü kıtaların genel konumlanması ve e) Yaklaşık 50 milyon yıl sonra kıtaların alabileceği konumun bir projeksiyonu (Norstog ve Long'dan 1950 li yıllarda yapılan araştırmalar, Afrika’nın batı kıyılarının şeklinin Güney Amerika’nın doğu kıyılarının şekline uyumundan öte, her iki kıyıdaki taş formasyonlarının çeşidinin ve yapısının da büyük ölçüde birbirine uyduğunu göstermiştir. Bu kuram zoolojik bulgular ile de desteklenmiştir. Kökeni eskiye dayanan yengeçler üzerine yapılan çalışmalar ( daha sonra biraz daha detaylı verilecek), Batı Afrika ile Güney Amerika’nın doğu kısmındaki nehirlerin yaşayan bazı yengeçlerin yakın akraba olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu hayvanlar tamamen tatlı suya bağımlılar ve deniz yoluyla yayılmaları söz konusu olamaz. Bazı amfibi ve sürüngenler için de bu geçerlidir. Bu canlılardan bazıları hem Güney Afrika hem de Brezilya’da aynı jeolojik zamanlara ait tortullarda bulunması da bu bağlantı konusunda bilgi vermektedir. Bunların Atlantik okyanusunu yüzerek geçmeleri olanaksızdır. Kıtaların bu şekilde farklı coğrafik bölgelere kayması, birlikte getirdiği ya da götürdüğü canlıların, yeni ortama uyum yaparken, dallanmasına ve çeşitlenmesine neden olmuş ve çok sayıda tür çeşitliliği ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak eğer kıtalar kaymamış olsaydı, bu denli zengin bir biyolojik çeşitlilik ortaya çıkmayacaktı. kıtanın yani Kuzey Amerika ile Avrasya arasında “ Lomonossow Sırtı” denen bir yükseltinin varlığı kabul edilmiştir. Gondwana kökenli olmasına karşın, Hindistan, kuzeydoğu’ya doğru göçüne devam ederek, Tersiyerde Avrasya’ya bağlanmıştır. Yine tersiyerin sonunda (Neojen’in sonu) farklı kökenli Kuzey Amerika ile Güney Amerika kıtaları Panama geçidi ile karasal bağlantı kurmuştur. Tetis denizinin tortullarından (Hindistan’nın Asya ile çarpışması etkisiyle de) Himalaya, Toros, Alp gibi sıradağlar oluştu. Alplerin oluşmasıyla Tetisin varlığı sona erdi. Bugünkü Akdeniz, Tetis denizinin bir kalıntısıdır. Tetis denizi Anadolu fauna tarihi açısından çok önemlidir. Yine bu zamanlarda Sarmatik denizi adı verilen bir iç deniz oluşmuştu. Bu iç deniz Karadeniz, Hazar denizi ve Aral gölü olmak üzere 3 kısma ayrıldı. Daha sonra Akdeniz ve Karadeniz arasında boğazlar yoluyla bağlantı kurulmuştur. Anadolu’nun büyük kısmı Kuzeyde yer almış ve güneydeki faunadan büyük ölçüde ayrı kalmıştır. Bu nedenle ülkemizdeki canlı formları Afrika elemanlarından daha çok Avrupa ve Asya elemanlarına benzemektedir. Kıtaların Kayma Kuramı’na, daha önce değindiğimiz paleomanyetizma, manyetik kutupların başka yerdeymiş gibi saptanması, geçmişte birbirinin devamı olduğu varsayılan kıyılarda aynı zamanda olduğu saptanan buzul kalıntıları, Güney Amerika ile Afrika kıtasının topoğrafik benzerliği, kutup bölgelerindeki fosillerin tropik iklimi işaret etmesi ve uzay çalışmalarından kıtaların hareket ettiklerinin saptanması, büyük ölçüde destek sağlamıştır. Kıtaların Kayma Kuramı özellikle Kretase ve Jura’daki hayvansal yayılışlar için mantıklı açıklamalar getirilmesini sağlamıştır. Kıta kaymaları dünya üzerindeki su ve hava akımlarını büyük ölçüde etkilemiş ve değiştirmiştir. Dolaysıyla iklimlerde büyük değişikliklere neden olmuştur. Daha önce değinildiği gibi kıtaların kayması ile zengin bir biyolojik çeşitlilik oluşmuştur. Biyolojik çeşitliliğin artmasında kıtaların kaymasından başka etkenlerinde rol aldığı varsayılmaktadır. Bunlardan özellikle dünyayı çepeçevre saran manyetik şemisyedeki yırtımalararın neden olduğu sanılmaktadır. Manyetik şemsiyedeki yırtılmalar mutasyonların çoğalmasına neden olmuş, mutasyonların çoğalması da (doğal seçilim için seçeneklerin çoğalması) canlıların çeşitlenmesine yol açmıştır. Bu yırtılmaların tekrarlandığı sanılmaktadır. Olay tekrarlanırken, mutasyon miktarı artar, doğal seçilim olanakları fazlalaşır; manyetik kalkan yeniden kurulunca yeniden dengeli populasyonlar ortaya çıkar. Kıtaların Kayma Kuramı'ndaki başlıca olayları ana hatları ile yeniden şöyle özetlemek mümkündür. Permiyenin sonunda, yani 225 milyon yıl önce yeryüzünün bütün kara parçaları Pangea adı verilen bir tek kıtadan ibaretti. Daha sonra ikiye ayrıldı. Böylece güneyde Gondwana, kuzeyde de Laurasia kıtaları oluştu. Bu iki kıtanın arasında Tetis Denizi yer aldı. Mezozoyikte Güney Amerika kuzeybatıya, Hindistan ve Avustralya kuzeydoğuya hareket etti. Kuzey yarımküresinde Avrasya ile Kuzey Amerika biribirinden ayrıldı. Tersiyer'de Hindistan Avrasya'ya bağlandı ve keza Afrika bu kıta ile temasa geçti. Tersiyer'in sonunda Kuzey Amerika'nın Güney Amerika ile kara bağlantısı gerçekleşti.

http://www.biyologlar.com/kitalarin-kayma-kurami-continental-drift

PCR Nedir? (Polimeraze Chain Reaction )

Yukarıdaki izleyeceğiniz animasyon PCR Polimeraz Chain Reaction ) ,türkçe adlansırılması ile Dna kopyalanması ve çoğaltılması olayıdır.Bu mekanizma 1985 yılında Celera genomics calışanı Carry Mullis tarafından tanımlanmış ve günümüze kadar birçok defa geliştirilerek kullanılmaya devam edilmiştir. Temel olarak mekanizma yüksek sıcaklıkta yapısı bozulmayan bir DNA polimeraz kullanılarak ,bir Thermo Cycler (Isı Düzenleyici) yardımıyla Dna replikasyonunu in vitro ortamda tekrarlanması sonucu dna nın çoğaltılmasını sağlamaktır.Bu mekanizma günümüzde moleküler biyoloji ve genetik labratuarlarının sıkça kullandığı bir yöntemdir. Genetik tanı, gen klonlaması , Babalık tayini ,Nokta mutasyonları analizi ,prenatal tanı da ve birçok diğer uygulama alanı olması nedeniyle çok önemli bir keşif olarak biyoloji biliminde yeni ufuklar açmıştır. Pcr reaksiyonu ile ilgili geniş bir akademik bilgiyi www.genetiklab.com/yontemler.htm adresinden alabilirsiniz. PCR (POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU) Laboratuvar ortamında spesifik DNA dizilerinin ;primer denilen sentetik oligonükleotid diziler yardımıyla çoğaltılması işlemidir Standart bir PCR Protokolü yoktur. Bileşenler çoğaltılacak DNA bölgesinin özelliklerine göre değişir. KLASİK PCR: Hedef DNA dizisinin her iki ucuna özgü spesifik primerler kullanılarak termostabil DNA polimeraz yardımıyla uygulanan PCR çeşididir.Daha sonraki analizler için döngü sayısına göre üstel oranda artan düzeyde ürün elde edilir.Tipik bir PCR üç temel basamakta gerçekleşir: *Denatürasyon:İlk aşamada DNA molekülünün çift zincirli yapısı yüksek ısı yardımıyla birbirinden ayrılır(denatürasyon) .Çoğunlukla 94°C- 97°C arasında 15-60 sn süresince uygulanır.(İlk denatürasyon tek saykıl olarak 15 dakikaya kadar uygulanır) *Annealing(Bağlanma):Denatürasyonu takiben daha düşük ısılarda oligonükleotid primerler, ayrılmış olan tek zincirli DNA üzerinde kendi eşlenikleri olan bölgelere bağlanırlar.Bu olay çoğunlukla 47°C- 60°C arasında 30-60 sn ‘de gerçekleşir.(G/C oranı yüksek olan bölgelerde bağlanma ısısı 68°C’ye kadar arttırılabilir) *Elongasyon(uzama):Son aşamada ısı 72°C’ye kadar arttırılarak DNA polimeraz enziminin tamamlayıcı DNA zincirini uzatması sağlanır.Elongasyon basamağının süresi kullanılan polimerazın cinsine ve amplifiye edilecek DNA‘nın uzunluğuna göre 30sn ile 3 dakika arasında değişir. Termal sayklırın bu üç basamağı her tekrarında DNA miktarı teorik olarak iki katına çıkar.Oluşan ürün; ilk koyulan DNA miktarı ve saykıl sayısına bağlıdır. 25-40 saykıl uygulanır. Klasik PCR normalde sayısal (quantitatif) bir değerlendirme ölçüsü değildir fakat quantitatife dönüştürülür.Jel elektroforez de ürünler karşılaştırılarak veya most probable number (MPN) yardımıyla sonuca ulaşılır.MNP yönteminde ardarda seyreltmeler ve MNP hesaplayıcısı kullanılır. Tercih edilmeyen bir yöntemdir.Bir diğer yöntem de competitive (karşılaştırmalı) PCR’dir. Karşılaştırmada delesyon veya insersiyon taşıyan örneklerle (farklı uzunlukta bant oluştururlar) elde edilen ürün jel elektroforezde karşılaştırılır. MULTİPLEX PCR: Klasik veya Real-time PCR’nin modifikasyonuyla iki veya daha fazla farklı PCR amplifikasyonunun aynı reaksiyonda gercekleştirilmesine dayanır.Klasik PCR ile aynı basamaklarda gerçekleşir fakat her bir reaksiyonda çoklu primer setleri kullanılır.Multiplex PCR ile daha az zamanda daha çok hedef bölge amplifikasyonu gerçekleştirildiğinden kullanışlı bir inceleme yöntemidir.Fakat önemli derecede optimizasyon gerektirir.Değişik hedeflerin aynı reaksiyon şartlarında amplifikasyonunu sağlamak için kullanılacak primerlerin dikkatli seçilmesi ,annealing ısılarının birbirine uygun olması, birbirleriyle dimerizasyona girmemeleri gibi bazı önemli şartları gerçekleştirilmesi gereklidir.Farklı primer çiftlerinin en iyi konsantrasyonlarının seçimi ve non spesifik amplifikasyonların önlenmesi birçok deneme gerektirir. Reverse Transcription (RT)-PCR: mRNA ve viral RNA gibi RNA hedef dizilerinin amplifikasyonu amacıyla kullanılır.Bu PCR çeşidinde bir reverse transkriptaz enzimi ve DNA primeri kullanılır.DNA primeri genellikle dT oligonükleotidi içerir ( sadece hexamer yapıda thymidine nükleotidi) veya bir spesifik primerdir.dT messenger RNA’ nın poli A kuyruğuna bağlanır ( 5’ ucunda). dT hexameri tüm RNA çeşitlerinde bulunmakla birlikte dezavantajı 25°C de hibridize olması ve ortamda RNase inhibitörü bulunmaz ise çabuk bozunmasıdır. Reverse transcription ve PCR amplifikasyonu bir veya iki aşamada uygulanabilir.Ayrı ayrı iki aşama halinde uygulanan RT-PCR daha hassas ; tek aşamalı ise daha az kontaminasyon riski taşır ( çünkü tüp transkripsiyondan sonra açılmamaktadır).Hangi yöntemin kullanılacağının belirlenmesi bizim hassasiyetmi yoksa kontaminasyondan kaçınmakmı istediğimize bağlıdır.RT-PCR için birkaç çeşit reverse transcriptase enzimi vardır.Bir veya iki aşamalı reaksiyon seçimi ve daha sonraki aplikasyonlara göre enzim karekteristiği seçilir.Bu seçimde RNase aktivitesinin olup olmaması , iyon gerekliliği,dUTP ekleyebilme yeteneği ve optimum çalışma ısısı gibi etmenlerde önemlidir. NESTED PCR: Komplex mikrobiyal popülasyonlara ait hedef dizilerin spesifik bir şekilde amplifikasyonu klasik PCR yöntemleriyle bazen mümkün olmayabilir.Eğer amplifikasyonunu yapmaya çalıştığımız fragment uzunluğunda non-spesifik fragment(ler) amplifiye olmuş ise bu bizi yanlış sonuca götürebilir.Bundan kaçınmak için Nested PCR yöntemleri uygulanır.Bu metod ; klasik PCR’ye farklı primer takımlarıyla ikinci bir amplifikasyon uygulamaktan ibarettir.İlk amplifikasyonda elde edilen ürün ikinci PCR için kalıp olarak kullanılır.Kullanılan ikinci primer takımı diziye özgüdür. KULLANILAN ENZİMLER: Termofilik bir bakteri olan Thermus aquaticus’ dan elde edilen Taq DNA polymeraz ve modifikasyonları neredeyse tüm DNA amplifikasyonlarında kullanılır.Diğer DNA polimerazlar da birbirlerinden nükleotid ekleme hızları, yarılanma ömürleri, ısı tolerans farklılıkları, eksonükleaz özelliklerinin olup olmaması gibi yönleriyle ayrılırlar.Hot-start DNA polimeraz enzimleri non-spesifik ürün oluşumunu engellemesi, yüksek ısılara dayanabilmesi, düşük annealing ısılarında da çalışabilmesi gibi nedenlerle tercih edilmektedir. Enzim tipinin seçimini yapılacak amplifikasyonun koşulları belirler.Bir tek enzim kullanıldığı gibi kombinasyon da oluşturulabilir. Bio A. İsmet ÇAPHAN

http://www.biyologlar.com/pcr-nedir-polimeraze-chain-reaction-

Dna Mustasyonu Nasıl gerçekleşir ?

Mutasyon Dna yı oluşturan bazlarda meydana gelen değişimler sonucu oluşur .Bu değişim çeşitli nedenlerle olur örneğin kimyasal ajanlar ile etkileşim,radyasyon ,ve bazı genetik işlevsel bozukluklar bunlardan bazılarıdır.Dna daki mutasyonlar hemen her organizmada her an gerçekleşir ve çok büyük bir titizlikle tekrar düzeltilirler.Yapılan araştırmalar onarım mekanizmalarını aydınlatmıştır.Dna da meydana gelen mutasyonların hangi nedenlerle olabileceğini yukarda bahsetmiştik.İzleyeceğiniz Animasyonda Dna daki baz değişim mutasyonunu göreceksiniz ilk başta. Bu olay Dna replikasyonun da meydana gelebileceği gibi çeşitli nedenlerle de olabilir.Dna nın herhangi bir zincirinde bir nükleotidin değimesi gözlenir.Örneğin at C gttaaaa olan dizilim aat T gttaaaa olabiliyor.Buda tabiki sentezlenecek proteinin yapısnın değişmesine neden oluyor… İkinci tpi mutasyonu da izleyeceğiniz bu animasyonda Dna mutasyonu nun nasıl gerçekleştiği konusunda bir çok şey net olarak anlaşılabiliyor… Bio.A.İsmet ÇAPHAN

http://www.biyologlar.com/dna-mustasyonu-nasil-gerceklesir-

Evrimleşmeyi Sağlayan Düzenekler

Doğal Seçilim Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı olan birçok bireyden oluşur. Ayrıca, meydana gelen mutasyonlarla, populasyondaki gen havuzuna (türün üreme yeteneğine sahip tüm bireylerinin oluşturduğu genler) yeni özellikler verebilecek genler eklenir. Bunun yanısıra mayoz sırasında oluşan Krossing-Over'lar (Mayoz bölünmede gen parça değişimi) ve rekombinasyonlar, yeni özellikler taşıyan bireylerin ortaya çıkmasını sağlar. İşte bu bireylerin taşıdıkları yeni özellikler (yani genler) nedeniyle, çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilme yeteneği kazanmaları, onların, doğal seçilimden kurtulma oranlarını verir. Yalnız çevre koşulları her yerde ve her zaman (özellikle jeolojik devirleri düşünürsek) aynı değildir. Bunun anlamı ise şudur: Belirli özellikleri taşıyan bireyler, belirli çevre koşullarına sahip herhangi bir ortamda, en başarılı tipleri oluşturmalarına karşın, birinci ortamdakinden farklı çevre koşulları gösteren başka bir ortamda, ya da zamanla çevre koşullarının değiştiği bulundukları ortamda, uyum yeteneklerini ya tamamen ya da kısmen yitirirler. Bu ise onların yaşamsal işlevlerinde güçlüklere (döllenmelerinde, embriyonik gelişmelerinde, erginliğe kadar ulaşmalarında, üremelerinde, besin bulmalarında, korunmalarında vs.) neden olur. Böylece erginliğe ulaşanlarının, ulaşsalar dahi fazla miktarda yavru verenlerinin, verseler dahi bu yavruların ayakta kalanlarının sayısında büyük düşmeler görülür. Bu çevre koşulları belirli bir süre (genellikle uzun bir süre) etkilerini sürdürürse, belirli özelliklere (gen yapısına) ahip bireyler devamlı ayıklanacak ve taşıdıkları genlerin gen havuzundan eksilmesiyle, gen frekanslarında (bir özelliğin, bireylerde ortaya çıkış sıklığı) değişmeler ortaya çıkacaktır. Bu seçilim, çoğunluk döller boyunca sürer. Bir zaman sonra da bu gen bileşimindeki bireyler topluluğu tamamen ortadan kalkmış olur. (jeolojik devirlerdeki birçok canlının çevre koşulları nedeniyle soyunun tükenmesi) Buna karşın, başlangıçtaki populasyonlarda bu çevre koşullarına uyum yapabilecek özelliklere (gen bileşimlerine) sahip bireyler korunduğu için sayıları ve dolayısıyla taşıdıkları genlerin frekansı gen havuzunda sürekli artar. Böylece, bir zaman sonra, yeni mutasyonların ve rekombinasyonların meydana gelip, uygun olanlarının ayıklanmasıyla da, başlangıçtaki populasyona benzemeyen, tamamen ya da kısmen değişmiş populasyonlar ortaya çıkar. Burada dikkat edilecek husus, bireylerin ayakta kalmalarının yalnız başına evrimsel olarak birşey ifade etmemesidir. Eğer taşıdıkları genler, gelecek döllere başarılı bir şekilde aktarılamıyorsa, diğer tüm özellikleri bakımından başarılı olsalarda, evrimsel olarak bu niteliklere sahip bireyler başarısız sayılırlar. Örneğin, kusursuz fiziksel bir yapıya sahip herhangi bir erkek, kısırsa ya da çiftleşme için yeterli değilse, ölümüyle birlikte taşıdığı genler de ortadan kalkar ve evrimsel gelişmeye herhangi bir katkısı olmaz. Ya da güçlü ve sağlıklı bir dişi, yavrularına bakma içgüdüsünden yoksunsa, ya da yumurta meydana getirme gücü az ise, populasyonda önemli bir gen frekansı değişikliğine neden olamayacağı için, evrimsel olarak başarılı nitelendirilemez. Demek ki doğal seçilimde başarılı olabilmek için, çevre koşullarına diğerlerinden daha iyi uyum yapmanın yanısra, daha fazla sayıda yumurta ya da yavru meydana getirmek gerekir. Doğal Seçilim çevre koşullarına bağımlı olarak farklı şekillerde meydana gelir; 1.Yönlendirilmiş seçilim 2.Dengelenmiş Seçilim 3.Dallanan Seçilim Yönlendirilmiş Seçilim Doğal seçilimin en iyi bilinen ve en yaygın şeklidir. Özel koşulları olan bir çevreye uzun bir süre içerisinde uyum yapan canlılarda görülür. Genellikle çevre koşullarının büyük ölçüde değişmesiyle ya da koşulları farklı olan bir çevreye göçle ortaya çıkar. Populasyondaki özellikler bireylerin o çevrenin koşullarına uyum yapabileceği şekilde seçilir. Örneğin nemli bir çevre gittikçe kuraklaşıyorsa, doğal seçilim, en az su kullanarak yaşamını sürdüren canlıların yararına olacaktır. Populasyondaki bireylerin bir kısmı daha önce mutasyonlarla bu özelliği kazanmışlarsa, bu bireylerin daha fazla yaşamaları, daha çok döl vermeleri, yani genlerini daha büyük ölçüde populasyonun gen havuzuna sokmaları sağlanır. Bu arada ilgili özelliği saptayan genlerde meydana gelebilecek mutasyonlardan, yeni koşullara daha iyi uyum sağlayabilecekler seçileceğinden, canlının belirli bir özelliğe doğru yönlendirildiği görülür. Bu, doğal seçilimin en önemli özelliğinden biridir. Her çeşit özelliği meydana getirebilecek birçok mutasyon oluşmasına karşın, çevre koşullarının etkisi ile, doğal seçilim, başarılı mutasyonları yaşattığı için, sanki mutasyonların belirli bir amaca ve yöne doğru meydana geldiği izlenimi yaratılır. Yukarıda verdiğimiz örnekte, uyum, suyu artırımlı kullanan boşaltım organlarından, suyu en idareli kullanan böbrek şekline doğru gelişmeyi sağlayacak genler yararına bir seçilim olacaktır. Su buharlaşmasını önleyen deri ve post yapısı, kumda kolaylıkla yürümeyi sağlayan genişlemiş ayak tabanı vs. doğal seçilimle bu değişime eşlik eden diğer özelliklerdir. Önemli olan, evrimde bir özelliğin ilkel de olsa başlangıçta bir defa ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi, mutasyon-doğal seçilim düzeneği ile zamanla sağlanır. Bu konudaki en ilginç örnek, bir zamanlar ingiltere'de fabrika dumanlarının yoğun olarak bulunduğu bir bölgede yaşayan kelebeklerde (Biston betularia) meydana gelmesi evrimsel değişmedir. Sanayi devriminden önce hemen hemen beyaz renkli olan bu kelebekler (o devirden kalma kolleksiyonlardan anlaşıldığı kadarıyla), ağaçların gövdelerine yapışmış beyaz likenler üzerinde yaşıyorlardı. Böylece avcıları tarafından görülmekten kurtulmuş oluyorlardı. Sanayi devrimiyle birlikte, fabrika bacalarından çıkan siyah renkli kurum vs. bu likenleri koyulaştırınca, açık renkli kelebekler çok belirgin olarak görülür duruma geçmiştir. Bunların üzerinde beslenen avcılar, özellikle kuşlar, bunları kolayca avlamaya başlamıştır. Buna karşın sanayi devriminden önce de bu türün populasyonunda çok az sayıda bulunan koyu renkli bireyler bu renk uyumundan büyük yarar sağlamıştır. Bir zaman sonra populasyonun büyük bir kısmı koyu renkli kelebeklerden oluşmuştur. ''Sanayi Melanizmi''. Günümüzde alınan önlemler sayesinde, çevre temizlenince, beyaz renkli olanların sayısı tekrar artmaya başlamıştır. Yönlendirilmiş doğal seçilime, diğer bir ismiyle ''Orthogenezis'' e en iyi örneklerden biri de atın evrimidir. birçok yan dal (cins ve tür düzeyinde) ortama daha az uyum yaptığı için ortadan kalkmış, bugünkü Equus'u yapacak kol başarılı uyumu ile günümüze kadar gelmiştir. Birçok durumda, bazı yapıların gelişmesindeki yönlendirme, yararlı noktadan öteye geçebilir. Örneğin İrlanda geyiğinin boynuzları, kama dişli kaplanın üst kesici dişleri o kadar fazla büyümüştür ki, bir zaman sonra bu türlerin ortadan kalkmalarına neden olmuştur. işte, çok defa bir canlının organları arasında belirli bir oranın bulunması, bu seçilimle düzenlenir ve buna ''Allometrik İlişki'' denir. Yani organlar arasındaki oran her türde kendine özgü ölçüler içinde bulunur. Bu özellikler, daha doğrusu oranlar, sistematikte(Canlıların Sınıflandırılması) ölçü olarak alınır. Yapay Seçme ile çok kuvvetli bir yönlendirme sağlanabilir. islah edilmiş birçok hayvan ırkında bunu açıkça görmek mümkündür. İnsanların gereksinmeleri için yararlı özellikleri bakımından sürekli olarak seçilen bu hayvanlar, bir zaman sonra doğada serbest yaşayamayacak duruma gelmiştir. Nitekim sütü ve eti için ıslah edilen birçok inek ve koyun türü, yumurtası için ıslah edilen birçok tavuk türü, süs hayvanı olarak ıslah edilen birçok kuş, köpek, kedi vs. türü, artık bugün doğada serbest olarak yaşayamayacak kadar değişikliğe uğramıştır. Son zamanlarda tıp bilimindeki gelişmeler ile, normal olarak doğada yaşayamayacak eksiklikler ile doğan birçok birey, yaşatılabilmekte ve üremesi sağlanmaktadır. Böylece taşıdıkları kalıtsal yapı, insan gen havuzuna eklenmektedir. Dolayısıyla bozuk özellikler meydana getirecek genlerin frekansı gittikçe artmaktadır. Örneğin, eskiden, kalp kapakçıkları bozuk, gözleri aşırı miyop ya da hipermetrop olan, gece körlüğü olan, D vitaminini sentezlemede ya da hücre içine alma yeteneğini yitirmiş olan, kan şekerini düzenleyemeyen (şeker hastası), mikroplara direnci olmayan, kanama hastalığı olan; yarık damaklı, kapalı anüslü, delik kalpli ve diğer bazı kusurlarla doğan bireylerin yaşama şansı hemen hemen yoktu. Modern tıp bunların yaşamasını ve üremesini sağlamıştır. Dolayısıyla insan gen havuzu doğal seçilimin etkisinden büyük ölçüde kurtulmayı başarmıştır. Bu da gen havuzunun, dolayısıyla bu gen havuzuna ait bireylerin bir zaman sonra doğada serbest yaşayamayacak kadar değişmesi demektir. Nitekim 10-15bin yıldan beri uygulanan koruma önlemleri, bizi, zaten doğanın seçici etkisinden kısmen kurtarmıştır. Son zamanlardaki tıbbi önlemler ise bu etkiyi çok daha büyük ölçüde azaltmaktadır. Böylece doğal seçilimin en önemli görevlerinden bir olan ''Gen havuzunun yeni mutasyonların etkisinden büyük ölçüde korunmasının sağlanması ve mutasyonların gen havuzunda yayılmalarının önlenmesi, dolayısıyla gen havuzunun dengelenmesi ve kararlı hale geçmesi, insan gen havuzu için yitirilmeye başlanmıştır.'' Dengelenmiş Seçilim Eğer bir populasyon çevre koşulları bakımından uzun süre dengeli olan bir ortamda bulunuyorsa, çok etkili, kararlı ve dengeli bir gen havuzu oluşur. Böylece, dengeli seçilim, var olan gen havuzunun yapısını devam ettirir ve meydana gelebilecek sapmalardan korur. Örneğin, keseliayılar (Opossum) 60 milyon, akrepler (Scorpion) 350 milyon yıldan beri gen havuzlarını hemen hemen sabit tutmuşlardır. Çünkü bulundukları çevrelere her zaman başarılı uyum yapmışlardır. Dengeli seçilimde, üstteki ve alttaki değerleri (aşırı özellikleri) taşıyan bireyler sürekli elendiği için, populasyon dengedeymiş gibi gözükür, Örneğin, bebeklerde kafatasının, dolayısıyla beynin ve keza vücudun büyüklüğü dengeli seçilimin etkisi altındadır. Belirli bir kafatası ve vücut büyüklüğünün üstünde olanlar, doğum sırasında ananın çatı kemiğinden geçemedikleri için elenirler; çok küçük olanları da uyum yeteneklerini yitirdikleri için elenirler. Böylece, örneğin bebeklerde beyin ve vücut büyüklüğü belirli sınırların içinde kalır. Keza serçelerde de kanat uzunluğu/ vücut ağırlığı oranı, belirli bir sayının altında ve üstünde olanlar yönünde seçilime uğradığı saptanmıştır. Bu nedenle serçelerin belirli bir büyüklükte kalmaları sağlanır. Birçok hayvan grubu için (özellikle vücutlarının ve organlarının büyüklükleri için) bu işleyiş geçerlidir. Bu nedenle bazı hayvan gruplarının kalıtsal olarak neden büyük, bazılarının neden küçük olduğu kısmen açıklanabilir. Doğal seçilim, etkisini üç farklı şekilde gösterir: Koşullara uyum gösteren fenotipler kararlı kalır (dengelenmiş seçilim), değişik uyuma sahip olanlar arasında sadece başarılı olanlar seçilir (yönlendirilmiş seçilim); değişik uyuma sahip olanlar arasında, iki ya da daha fazla başarılı fenotip seçilir (dallanan seçilim). Dallanan Seçilim Dengeli seçilimin tersi olan bir durumu açıklar. Bir populasyonda farklı özellikli bireylerin ya da grupların her biri, farklı çevre koşulları nedeniyle ayrı ayrı korunabilir. Böylece aynı kökten, bir zaman sonra, iki ya da daha fazla sayıda birbirinden farklılaşmış canlı gurubu oluşur (ırk--alttür--tür--vs.). Özellikle bir populasyon çok geniş bir alana yayılmışsa ve yayıldığı alanda değişik çevre koşullarını içeren bir çok yaşam ortamı (niş) varsa, yaşam ortamlarındaki çevre koşulları, kendi doğal seçilimlerini ayrı ayrı göstereceği için, bir zaman sonra birbirinden belirli ölçülerde farklılaşmış kümeler, daha sonra da türler ortaya çıkacaktır. Bu şekilde bir seçilim ''Uyumsal Açılımı'' meydana getirecektir. Dallanan seçilim, keza benzer özellikli bireylerin, çiftleşmek için birbirini tercih etmesiyle de ortaya çıkar. Bunun tipik örneğini insanlarda verebiliriz. Yapısal olarak farklı birçok insan ırkı biraraya getirildiğinde, bireyler genellikle kendi ırkından olanlarla evlenmeyi tercih ederler (hatta dil, din, kültür benzerliği ve parasal bakımdan zenginlik bu seçimi daha da kuvvetlendirir.) Üreme Yeteneğine Ve Eeşemlerin Özelliğine Göre Seçilim Populasyonlarda, bireyler arasında şansa dayanmayan çiftleşmelerin ve farklı üreme yeteneklerinin oluşması HARDY - WEINBERG Eşitliğine ters düşen bir durumu ifade eder. Bu özellikleri taşıyan bir populasyonda HARDY - WEINBERG Eşitliği uygula¬namaz. Bireylerin çiftleşmek için birbirlerini rastgele seçmelerinden ziyade, özel nite¬liklerine göre seçmeleri, bir zaman sonra, bu özellikler bakımından köken aldıkları ana populasyondan çok daha kuvvetli olan yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Bu özel seçilim, yaşam kavgasında daha yetenekli olan (beslenmede, korunmada, gizlenmede, yavrularına bakmada vs.) populasyonların ortaya çıkmasını sağlayabilir. Eşemlerin Arasındaki Yapısal Farkların Oluşumu: Dişiler genellikle yavrula¬rını meydana getirecek, koruyacak ve belirli bir evreye kadar besleyebilecek şekilde özellik kazanmıştır. Özellikle memelilerde tam olarak belirlenemeyen bir nedenle dişiler başlangıçta çiftleşmeden kaçıyormuş gibi davranırlar. Dişilerin kuvvetli olduğu bir toplumda çitfleşme çok zor olacağından, seçilim, memelilerde, kuvvetli erkekler yönünden olmuştur. Bugün birçok canlı grubunda, özellikle yaşamları boyunca bir¬kaç defa çiftleşenlerde (insan da dahil), erkekler, dişileri çiftleşmeye zorlar; çok defa da bunun için kuvvet kullanır. Bu nedenle erkekler dişilerinden daha büyük vücut yapısına sahip olur. Buna karşın, yaşamları boyunca bir defa çiftleşenlerde ya da çift¬leştikten sonra erkeği besin maddesi olarak dişileri tarafından yenen gruplarda (pey¬gamberdevelerinde ve örümceklerde olduğu gibi), erkek, çok daha küçüktür. Çünkü seçilim vücut yapısı büyük dişiler, vücut yapısı küçük erkekler yönünde olur. İkincil eşeysel özellikler, çoğunluk eşey hormonları tarafından meydana getirilir (bu nedenle ikincil eşeysel özellikler, bireylerde eşey hormonlarının üretilmeye başla¬masından sonra belirgin olarak ortaya çıkar). Eşeysel gücün bir çeşit simgesi olan bu özellikler, eşemler tarafından sürekli olarak seçilince, özellikler gittikçe kuvvetlenir. Bu nedenle özellikle erkeklerde, yaşam savaşında zararlı olabilecek kadar büyük boy¬nuz (birçok geyikte, keçide vs.'de), büyük kuyruk (tavuskuşunda ve cennetkuşların¬da vs.), hemen göze çarpacak parlak renklenmeler (birçok kuşta, memelide); dişiler¬de, süt meydana getirmek için çok büyük olmasına gerek olmadığı halde dişiliğin simgesi olan büyük meme bu şekilde gelişmiştir. Birçok canlı grubunda bu arzu farklı şekilde geliştiği için, farklı yapılar ortaya çıkmıştır. Örneğin birbirine çok yakın adalar¬da yaşayan Japon ırkı ile Ainu ırkı arasında vücut kılı yönünden büyük farklar vardır. Ainu kadınları çiftleşmek için kıllı erkekleri, buna karşın Japon kadınları kılsız erkek¬leri tercih ettikleri için, Ainu ırkı dünyanın en kıllı, Japon ırkı ise en kılsız erkeklerine sahip olmuştur. Çünkü eşeysel seçim zıt özelliklerin tercihi şeklinde olmuştur. Keza siyah ırklar kalın dudağı, beyaz ırklar ince dudağı daha çekici bulduğu için, seçilim bugünkü siyah ırkıarın kalın dudaklı, beyaz ırkıarın ise ince dudaklı olmasını sağlaya¬cak şekilde olmuştur. Bu arada eşemlerin birbirlerini karşılıklı uyarabileceği birtakım davranış şekilleri (kur, dans, gösteri vs.) gelişmiştir. Özellikle bu davranışları en iyi şekilde yapan erkekler, dişileri tarafından tercih edilir. Davranışların değişmesini sağlayacak etkili bir mutasyon, çok defa, meydana geldiği bireyin eş bulamamasına neden olacağı için, populasyondan elenir. Bu davranış şekillerine, yine genellikle ve çoğunluk erkeklerde eşeysel çiftleşmeden belirli bir süre önce, vücuttaki renklerin değişmesi, özellikle parlaklaşması (kuşları ve memelileri anımsayınız!), değişik kokuların ve fero¬menlerin salgılanması (tekelerin zaman zaman çok keskin olarak koktuğunu anımsa¬yınız!) eşlik eder. Parlak renkler ve keskin kokular dişiyi daha etkili bir şekilde uyara¬cağı için seçim bu özelliklerin kuvvetlendirilmesi yönünde olmuştur. Işte, DARWIN, dişinin erkeği, erkeğin dişiyi uyarabildiği bu özelliklerin seçimine Eşeysel Seçilim = Seksüel seleksiyon ismini verdi. Erkeklerin, erkekliklerini simgeleyen özelliklerine göre seçilimleri, onların, bu özellikleri bakımından, yaşam savaşında etkinlik kazandırmasa dahi kuvvetlenme¬sine neden olmuştur. Nitekim erkeklerin çok daha renkli olması bu nedene dayanır. Ayrıca kuşlarda kuluçkaya yatan dişiler üstten belirgin olarak görünmesin diye, çoğunluk yaşadığı ortamın rengine uyum yapmıştır. Yalnız erkekleri kuluçkaya yatan bir kuş türünde, bu durum tersinedir; bunlarda dişiler parlak renkli, erkekler toprak rengindedir. En güçlü erkeğin, dişileri dölleyebilmesini sağlamak için, evrimsel olarak bir yarışma oluşmuştur ''Erkek Kavgaları'', Bu nedenle geyiklerde, dağ keçilerinde vs.'de kuvvetli boynuz oluşumları meydana gelmiştir. Seçilim her zaman saldırgan ve kuvvetli erkekler yönünde olur. Dişiler, kavgaya katılmadığı için, boynuzları küçük kalmıştır. Çünkü büyük boynuz yönünden herhangi bir seçilim baskısı yoktur. Daha önce öğrendiğimiz gibi bir özelliğin gelişebilmesi için seçilim baskısının sürekli etki etmesi gerekir. Bu arada, güçlerine göre, erkeklerin belirli alanları etkinlikleri altına alma eğilimleri; bir territoryum davranış zincirinin oluşmasına neden olmuştur. Tüm bu eşeysel seçilim etkileri, dişiler ve erkekler arasında belirgin bir yapı ve davranış farklılaşmasına neden olmuştur. Bu farklılaşmaya ''Eşeysel Farklılaşma = Seksüel Dimorfizm" denir. Üreme Yeteneğinin Evrimsel Değişimdeki Etkisi: Daha önce de değindiği¬miz gibi bir bireyin yaşamını başarılı olarak sürdürmesi evrimsel olarak fazla birşey ifade etmez. Önemli olan bu süre içerisinde fazla döl meydana getirmek suretiyle, gen bavuzuna, gen sokabilmesidir. Bir birey ne kadar uzun yaşarsa yaşasın, döl Meydana getirmemişse, evrimsel açıdan hiçbir öneme sahip değildir. Bu nedenle bu bireylerin ölümü 'Genetik Ölüm' olarak adlandırlır. Canlıların çok büyük bir kısmında, canlılığın mayasını oluşturan eşeysel hücre¬lerdeki DNA'nın taşınması, bireylere verilmiş bir görevdir. Tek bir üreme dönemi olan canlılarda, döllenmeden hemen sonra erkekler (birgünsineklerini hatırlayınız!), yumurta bıraktıktan ya da yavru doğurduktan sonra da dişiler ölür. Birçok üreme dönemi olan canlılarda, her iki eşemin de ömrü uzamıştır. Bu sonucu grupta, erkek¬ler, çoğunlukla döllenme sonrası yavru bakımında belirli görevler yüklenmiştir (hatta denizatlarında döllenmiş yumurtayı ortamdan özel keselerine alan erkekler hamile olur). Hemen hemen tüm canlı gruplarında ve ilkel insan topluluklarında, bireyin ya¬şı, eşeysel etkinliğinin süresine denktir. Yalnız gelişmiş insan toplumlarında, kazanıl¬mış deneyimlerin genç kuşaklara aktarılması için, yaşlılar özenle korunur; bu nedenle ömür uzunluğu, eşeysel aktiflik dönemini oldukça aşmıştır. Evrimsel gelişmede en önemli değişim, gen havuzundaki gen frekansının değişimidir. Gen frekansı ise birey sayısıyla saptanır. Bu durumda bir populasyonda, üreyebilecek evreye kadar başarıyla gelişebilen yavruları en çok sayıda meydana getiren bireylerin gen bileşimi bir zaman sonra gen havuzuna egemen olur. Buna 'Farklı Üreme Yeteneği' denir. Farklı üreme yeteneği, meydana getirilen gamet (genellikle yumurta) sayısı de¬ğildir; üreyebilecek olgunluğa ulaşan yayruların sayısıdır. Değişik gametlerin birleş¬mesiyle, gen bileşimi bakımından, daha iyi embriyolojik gelişim (embriyo, larva, pup vs.) yapabilen, daha başarılı uyum sağlayabilen yavruların seçimi yapılır. Bu nedenle fazla sayıda yumurta meydana getiren canlılarda, bu seçilim, çok sayıdaki zigot ara¬sından yapılacağı için, başlangıçta başarılı bir seçim olacaktır ve ayrıca fazla sayıda embriyo ya da yavru ile yaşam kavgasına gireceği için, sonuçta büyük sayılardaki yu¬murtadan, belirli bir sayıda erginleşmiş yavru ortaya çıkabilecektir. Örneğin alabalık¬larda meydana getirilen 1.000.000 yumurtadan, en fazla 20'sinin üreyebilecek yaşa ulaştığı bilinmektedir. Çok yumurta oluşturan canlılarda, yumurtanın korunmuş yer¬lere bırakılması ve embriyoya ya da yavrulara bakım gelişmemiştir (birçok balıkta, parazitte, amfibide, sürüngende vs. 'de). Bu nedenle büyük kayıplar verirler. Halbuki yumurtaya, embriyoya ve yavruya bakımın gelişmesi oranında, yumurta sayısında azalma görülür. Bu sayı, gelişmiş memelilerde bire düşmüştür. Çünkü özenli bir ba¬kımla yavruların olgunluğa ulaşma olasılığı çok yükseltilmiştir. Memelilerde ve kuş¬larda, yavru ve yumurta sayısı optimal sayıda tutulur. Fazla yumurtanın kuluçkada embriyonik olarak gelişmesi ve gelişse de yavruların ana tarafından beslenmesi zor olur. Bu nedenle yumurta sayısı sabit sınırlar içerisinde kalacak şekilde evrimsel seçi¬lim olmuştur. Bunun yanısıra bir canlının diğer yırtıcı hayvanlar tarafından sürekli yenmesi (bunlarda fazla yumurta meydana getirilir) ya da düşmanlarının az olması (bunlarda az yumurta meydana getirilir) yumurta sayısını saptayan faktörlerden biri¬dir. Yalıtımın (=İzolosayonun) Evrimsel Gelişimdeki Etkisi Türlerin oluşumunda, yalıtım, kural olarak, zorunludur. Çünkü gen akımı devam eden populasyonlarda, tür düzeyinde farklılaşma oluşamaz. Bir populasyon, belirli bir süre, birbirlerinden coğrafik olarak yalıtılmış alt populasyonlara bölünürse, bir zaman sonra kendi aralarında çiftleşme yeteneklerini yitirerek, yeni tür özelliği ka¬zanmaya başlarlar. Bu süre içerisinde oluşacak çiftleşme davranışlarındaki farklılaş¬malar, yalıtımı çok daha etkili duruma getirecektir. Kalıtsal yapı açısından birleşme ve döl meydana getirme yeteneklerini koruyan birçok populasyon, sadece çiftleşme davranışlarında meydana gelen farklılaşmadan dolayı, yeni tür özelliği kazanmıştır. Üreme yalıtımının kökeninde, çok defa, en azından başlangıç evrelerinde, coğrafik bir yalıtım vardır. Fakat konunun daha iyi anlaşılabilmesi için üreme yalıtımını ayrı bir başlık altında inceleyeceğiz. Populasyonlar arasında çiftleşmeyi ve verimli döller meydana getirmeyi önleyen her etkileşme 'Yalıtım = izolasyon Mekanizması' denir. Coğrafik YaIıtım (= Allopatrik YaIıtım) Eğer bir populasyon coğrafik olarak iki ya da daha fazla bölgeye yayılırsa, ev¬rimsel güçler (her bölgede farklı olacağı için) yavaş yavaş etki ederek, populasyonlar arasındaki farkın gittikçe artmasına (Coğrafik Irklar) neden olacaktır. Bu kalıtsal farklılaşma, populasyonlar arasında gen akışını önleyecek düzeye geldiği zaman, bir zamanların ata türü iki ya da daha fazla türe ayrılmış olur Allopatrik yalıtım ile tür oluşumu. Eğer bir populasyonun bir parçası coğrafik olarak yalıtılırsa, değişik evrimsel güçler yavaş yavaş bu yalıtılmış populasyonu (keza ana populasyonu) değiştirmeye başlar ve bir zaman sonra her iki populasyon aralarında verimli,döl meydana getiremeyecek kadar farklılaşırlar. Karalar, özellikle çöller, tuz bileşimi ve derişimi farklı sular, buz setleri su hay¬vanları için; denizler, nehirler, yüksek dağlar, büyük sıcaklık farkları, buzlar, kara hayvanları için yalıtım nedenleridir. En iyi coğrafik yalıtım adalarda görülür. Çok yakın bölgelerde yaşayan bazı akraba hayvan gruplarında da bu yalıtım görülebilir. Örneğin suda yaşayan bazı türlerin çok yakın akrabaları, su kenarlarındaki yaprakların altlarında bulunan nemli yerlerde; keza iki yakın akraba populasyondan biri toprak diğeri ağaçlar üzerinde yaşayabilir (Ekolojik Yalıtım). Bu populasyonların birbirleriyle teması çok az olacağından ve her birine farklı evrimsel güçler etki edece¬ğinden, bir zaman sonra aralarında daha büyük farklılaşmalar meydana gelir. Anadolu'daki Pamphaginae'lerin Evrimsel Durumu: Coğrafik yalıtıma en iyi örneklerden biri Anadolu'nun yüksek dağlarında yaşayan, kanatsız, hantal yapılı, kışı çoğunluk 3. ve 4. nimf evrelerinde geçiren bir çekirge grubudur. Özünde, bu hay¬vanlar, soğuk iklimlerde yaşayan bir kökenden gelmedir. Buzul devrinde, kuzeydeki buzullardan kaçarak Balkanlar ve Kafkaslar üzerinden Anadolu'ya girmişlerdir. Bu sı¬rada Anadolu'nun iç kısmında Batı Anadoluyla Doğu Anadolu'yu birbirinden ayıran büyük bir tatlısu gölü bulunuyordu. Her iki bölge arasındaki karasal, bağlantı, yalnız, bugünkü Sinop ve Toros kara köprüleriyle sağlanıyordu. Dolayısıyla Kafkaslar'dan gelenler ancak Doğu Anadolu'ya, Balkanlar'dan gelenler ise ancak Batı Anadolu'ya yayıımıştı. Çünkü Anadolu o devirde kısmen soğumuş ve bu hayvanların yaşayabil¬mesi için uygun bir ortam oluşturmuştu. Bir zaman sonra dünya buzul arası devreye girince, buzullar kuzeye doğru çekilmeye ve dolayısıyla Anadolu da ısınmaya başla¬mıştı. Bu arada Anadolu kara parçası, erezyon sonucu yırtılmaya, dağlar yükselmeye ve bu arada soğuğa alışık bu çekirge grubu, daha soğuk olan yüksek dağların başına doğru çekilmeye başlamıştı. Uzun yıllardır bu dağların başında (genellikle 1500 - 2000 metrenin üzerinde) yaşamlarını sürdürmektedirler. Kanatları olmadığı için uçamazlar; dolayısıyla aktif yayılımları yoktur. Hantal ve iri vücutlu olduklarından rüzgar vs. ile pasif olarak da yayılamamaktadırlar. Belirli bir sıcaklığın üstündeki böl¬gelerde (zonlarda) yaşayamadıklarından, yüksek yerlerden vadilere inerek, diğer dağsilsilelerine de geçemezler. Yüksek dağlarda yaşadıklarından, aşağıya göre daha yoğun morötesi ve diğer kısa dalgalı ışınların etkisi altında kalmışlardır; bu nedenle mutasyon oranı (özellikle kromozom değişmeleri) yükselmiştir. Dolayısıyla evrimsel bir gelişim ve doğal seçilim için bol miktarda ham madde oluşmuştur. Çok yakın mesafelerde dahi meydana gelen bu mutlak ya da kısmi yalıtım, bir zamanlar Ana¬dolu'ya bir ya da birkaç türü olarak giren bu hayvanların 50'de fazla türe, bir o kadar alttüre ayrılmasına neden olmuştur. Bir dağdaki populasyon dahi, kendi aralarında oldukça belirgin olarak birbirlerinden ayrılabilen demelere bölünür. Çünkü yukarıda anlattığımız yalıtım koşulları, bir dağ üzerinde dahi farklı olarak etki etmektedir. Coğrafik uzaklık ile farklılaşmanın derecesi arasında doğru orantı vardır. Birbir¬lerinden uzak olan populasyonlar daha fazla farklılaşmalar gösterir. Bu çekirge gru¬bunun Hakkari'den Edirne'ye kadar adım adım değiştiğini izlemek mümkündür. Batı Anadolu'da yaşayanlar çok gelişmiş timpanik zara (işitme zarına) ve sırt kısmında tarağa sahiptir; doğudakilerde bu zar ve tarak görülmez. Toros ve Sinop bölgelerinde bu özellikleri karışık olarak taşıyan bireyler bulunur. Coğrafik yalıtım populasyonlar arasındaki kalıtsal yalıtımı ve üreme davranışla¬rındaki yalıtımı tam sağlayamamışsa (populasyonlar arasında kısırlık tam oluşmamış¬sa) , bir zaman sonra biraraya gelen bu populasyonlarda, aralarındaki gen akımından dolayı, tekrar bir karışma ve bir çeşit homojenleşme oluşabilir. insan ırkıarı sürekli; ama belirli ölçülerde birbirleriyle temasta bulunduğu için, aralarındaki gen akımı tü¬müyle kesilmemiş, dolayısıyla melezlenme kısırlığı oluşmamış ve böylece ayrı tür özellikleri kazanamamıştır. Bununla beraber gen akımının sınırlı olması ırk özellikleri¬nin kısmen korunmasını sağlamıştır. Her türlü yalıtım mekanizmasında, ilk olarak demelerin, daha sonra alttürlerin, sonunda da türlerin meydana geldiğini unutmamak gerekir. Aynı kökten gelen; fakat farklı yaşam bölgelerine yayılan tüm hayvan gruplarında bu kademeleşme görülür. Ayrıca tüm coğrafik yalıtımları kalıtsal bir yalıtımın izlediği akıldan çıkarılmamalıdır... Üreme işlevlerinde Yalıtım (= Simpatrik Yalıtım) Yalıtımın en önemli faktörlerinden biri de, genellikle belirli bir süre coğrafik yalı¬tımın etkisi altında kalan populasyonlardaki bireylerin üreme davranışlarında ortaya çıkan değişikliklerdir. Bu farklılaşmaların oluşumunda da mutasyonlar ve doğal seçi¬lim etkilidir. Yalnız, üreme işlevlerindeki yalıtımın, coğrafik yalıtımdan farkı, ilke ola¬rak, farklılaşmanın sadece üreme işlevlerinde olması, kalıtsal yapıyı tümüyle kapsa¬mamasıdır. Deneysel olarak döllendirildiklerinde yavru meydana getirebilirler. Çünkü kalıtsal yapı tümüyle farklılaşmamıştır. Coğrafik yalıtım ise hem kalıtsal yapının hem davranışların farklılaşmasını hem de üreme işlevlerinin yalıtımını kapsar. Eşeysel çekim azalınca ya da yok olunca, gen akışı da duracağı için, iki populas¬yon birbirinden farklılaşmaya başlar. Böylece ilk olarak hemen hemen birbirine ben¬zeyen; fakat üreme davranışlarıyla birbirinden ayrılan 'İkiz Türler' meydana gelir. Bir zaman sonra mutasyon - seçilim etkileşimiyle, yapısal değişimi de kapsayan kalıtsal farklılıklar ortaya çıkar. Üreme yalıtımı gelişimin çeşitli kademelerinde olabilir. Bun¬lar; Üreme Davranışlarının Farklılaşması: Birbirlerine çok yakın bölgelerde yaşayan populasyonlarda, mutasyonlarla ortaya çıkan davranış farklılaşmalarıdır. Koku ve ses çıkarmada, keza üreme hareketlerinde meydana gelecek çok küçük farklılaşmalar, bireylerin birbirlerini çekmelerini, dolayısıyla döllemeyi önler. Daha sonra, bu popu¬lasyonlar bir araya gelseler de, davranış farklarından dolayı çiftleşemezler. Üreme Dönemlerinin Farklılaşması: iki populasyon arasında üreme dönemlerinin farklılaşması da kesin bir yalıtıma götürür. Örneğin bir populasyon ilkbaharda öbürüsü yazın eşeysel gamet meydana getiriyorsa, bunların birbirlerini döllemeleri olanaksızlaşır. Üreme Organlarının Farklılaşması: Özellikle böceklerde ve ilkel bazı çok hücreIilerde, erkek ve dişi çiftleşme organları, kilit anahtar gibi birbirine uyar. Meydana gelecek küçük bir değişiklik döllenmeyi önler. Gamet Yalıtımı: Bazı türlerin yumurtaları, kendi türünün bazen de yakın akraba türlerin spermalarını çeken, fertilizin denen bir madde salgılar. Bu fertilizinin farkIılaşması gamet yalıtımına götürür. Melez Yalıtım: Eğer tüm bu kademeye kadar farklılaşma olmamışsa, yumurt ve sperma, zigotu meydana getirir. Fakat bu sefer bazı genlerin uyuşmazlığı, embriyonun herhangi bir kademesinde anormalliklere, ya da uygun olmayan organların ortaya çıkmasına neden olur (örneğin küçük kalp gibi). Embriyo gelişip ergin meydana gelirse, bu sefer, kalıtsal yapılarındaki farklılanmalar nedeniyle erginin eşeysel hücrelerinde, yaşayabilir gametler oluşamayabilir (katırı anımsayınız!). Genlerin kromozomlar üzerindeki dizilişleri farklı olduğu için, sinaps (gen alışveriş yapıları) yapamazlar ya da kromozom sayıları farklı olduğu için dengeli bir kromozom dağılımını sağlayamazlar.. Kalıtsal Sürüklenme Küçük populasyonlarda eşlerin seçimi ve çiftleşme, büyük ölçüde şansa daya¬nır. Böylece gen havuzlarındaki denge, doğal seçilimden ziyade, şansla meydana ge¬len olaylarla değişir. İşte küçük populasyonlarda, şansa bağlı olarak meydana gelen üreme olaylarının evrimsel gelişmelerdeki etkisi, SEWALL WRIGHT tarafmdan 'Genetik Drift = Kahtsal Sürüklenme' olarak adlandırılmıştır. Küçük populasyonlarda, ben¬zer bireyler kendi aralarında çiftleştikleri için, allel genlerden birçoğunun, doğal seçi¬limden ziyade, şansla, heterozigot(karma) halden homozigot(saf) hale geçme eğilimleri vardır. Bu arılaşma, belirli zararlı ya da yararlı özelliklerin fenotipte kendilerini göstermeleri¬ne ve bir zaman sonra da doğal seçilimle o populasyondan elenmelerine ya da korun¬malarına neden olabilir. Bu homozigotlaşma, birçok türde, uyumsal değer gösterme¬mesine karşın, birçok anormal ve anlaşılmaz yapıların nasıl kazanıldığını açıklayabilir. Genetik sürüklenme, HARDY -WEINBERG eşitliğine aykırı bir durumu (HARDY ¬WEINBERG eşitliğinde homozigotların oranı sabitti) yani, homozigot birey sayısının de¬ğişimini ifade eder. Evrimleşmede ne ölçüde önemli rol oynadığı, birçok bilim adamı arasında hala tartışmalıdır. Bununla beraber birçok bitki ve hayvan grubunun, doğa¬da, kalıtsal sürüklenme ile, yani şansa bağlı olaylarla çeşitlendiği ve geliştiği bilin¬mektedir. Öyleki, evrimsel çizgi boyunca, özel koşullara uyum yapmak için izlenen birçok yol, şansa bağlı olarak seçilmiştir. Her kademesinde çatallaşan bir yol gibi. In¬san oluşuncaya kadar, sayısız çatallanmış yoldan şansa bağlı olarak geçilmiş ve bu¬güne gelinmiştir. Koşullar tamamen aynı olsa da, başlangıçtan, hatta bir primat evre¬sinden, tekrar bugünkü insana benzer bir canlının gelişmesi, kural olarak olanaksız¬dır. Çünkü her çatallanmış kavşakta, insana götüren yolun, doğrulukla tekrar seçilmesi çok az bir olasılıkla olabilir. Bunun için çok tipik birkaç örnek verelim: a) Birçok bitki, geçmişte, gerekli olmadığı için petallerini yitirmiştir (örneğin böcekler yerine rüzgarla tozlaşmaya başladıkları için). Bir zaman sonra tekrar bö¬ceklerle tozlaşma zorunluluğunu duyunca, petallerini aynı şekilde oluşturamamış, bunun yerine, üreme zamanlarında çiçeklerine yakın yapraklarını renklendirecek özellikleri kazanmıştır (Atatürk Çiçeğinin kırmızı yapraklarımanımsayınız!). b) Birincil su hayvanları (balık gibi) oldukça etkin bir solunumu yürütebilecek solungaç sistemlerini, karmaşık bir yol izleyerek geliştirmiştir. Kara yaşamına uyum yaptıktan sonra, bir kısım canlı, tekrar suya dönmüştür (balinalar, yunuslar vs.); fa¬kat hiçbiri, embriyonik gelişimlerinde kalıntı halinde solungaç yapısını gösterdikleri halde, tekrar solungaç yapısını geliştirememiştir. Hemen hepsi yine akciğeriyle so¬lunuma devam eder. Fakat bunun yanısıra oksijeni uzun süre tutabilecek ya da depo¬layabilecek yapıları geliştirmişlerdir. Keza hiçbiri balıklardaki gibi yanlardan basılmış kuyruk yüzgecini geliştirememiş; bunun yerine üstten basık kuyruk yüzgeçlerini ge¬liştirebilmişlerdir. Evrimde bir yapının tekrar ortaya çıkma olasılığı yok denecek kadar azdır. Örneğin balıkların kuyruk yüzgeci yanlardan basılmıştır. Kara yaşamından tekrar su yaşamına dönmüş hayvanlar (şekilde yunus) ancak üstten basık kuyruk yüzgecini geliştirebilmişlerdir (Kosswig'den) Ön bacakları kürek şekline dönüşmüştür; fakat hiçbir zaman balık yüzgeçlerine benzemez. Çünkü evrimsel olarak bir kere yitirilen bir yapı¬mn tekrar kazanılması hemen hemen olanaksızdır. ya da çok küçük olasılıklarla tekrar¬lanabilir. Burada yönlendirici unsur çevre koşullarının farklılığı değil, şansa bağlı seçi¬limlerin etkisidir. Mutasyonların bir kısmı dönüşlüdür. (Geri Mutasyonlar); bununla beraber ev¬rimsel gelişmeler geriye dönük değildir (Dollo Yasası). Örneğin bir kuşun, tekrar sü¬rüngene; bir balinanın karada yaşayan atasına dönüşmesi; parazitlerin serbest yaşa¬ması; atın tekrar beş parmaklı olması olanaksızdır. Çünkü gerekli tüm geri mutasyon¬ların şansa bağlı olarak elde edilmesi, olasılık açısından hemen hemen sıfırdır. Keza aynı nedenle, körelmiş organların ve yapıların da tekrar işlev görebilecek eski halleri¬ne dönmesi olanaksızdır. Kalıtsal Sürüklenmenin işleyişi Eğer bir populasyon HARDY - WEİNBERG eşitliğini gösteremeyecek kadar küçük¬se, ya da köken aldığı populasyondan küçük gruplar halinde ayrılmışsa, şansa bağlı döllenmeler sonucu bir zaman sonra köken aldığı populasyonun yapısından belirgin olarak farklılaşır. Kalıtsal sürüklenmeyi sağlayan olayları kısaca görelim. Göç ya da Sürüklenme: Oldukça büyük olan bir populasyondan, küçük bir grup koparak ayrılırsa, bu küçük grubun ileride meydana getireceği yeni populasyo¬nun gen havuzu köken aldığı populasyonunkinden farklı olur. Çünkü bu küçük grup ayrılırken bu grubun gen havuzu, ana populasyonun gen havuzundan belirli bir fark¬lılık gösterir. Örneğin Anadolu'da yaşayan insanlarda mavi göz geni frekansının orta¬lama % 10 olduğunu varsayalım. Mavi göz geni frekansı % 30 olan bir ailenin ya da aşiretin Anadolu'dan Mısır'a göç ettiğini ve orada yıllarca kendi içerisinde çoğaldığını düşünelim. Bir zaman sonra oluşacak bu yeni populasyonda mavi göz geninin fre¬kansı % 30 olmakla ana populasyondan farklılık gösterecektir. Çünkü başlangıç gen frekansı farklıdır. Özellikle insan populasyonlarında bu sürüklenmeler çok görülür. Çünkü göç eden toplumlar uzun yıllar kendi içlerinde evlendikleri için, başlangıçta taşıdıkları gen bileşimlerini koruma ve yaygınlaştırma eğilimi gösterirler. Bir zaman sonra içine göç ettikleri toplumlarla karışmaya, başlangıçta taşıdıkları gen bileşimIe¬rini yitirmeye ve belirli bir derecede göç ettikleri toplumun gen bileşimini değiştirme¬ye başlarlar. Anadolu'ya büyük ve küçük birçok göçün olduğu ve bunların uzun yıllar kendi içlerinde evlendikieri bilinmektedir. Bu nedenle insan toplumuna ilişkin kalıtsal sürüklenmenin en iyi örneklerini Anadolu'da görmek mümkündür. Keza adalara göç etmiş insanlarda da bu kalıtsal sürüklenmeler çok belirgin olarak görülür. Kan grup¬ları üzerinde doğal seçilimin çok büyük etkisi olmadığından, göç eden toplulukların kan grupları incelenmekle koptukları populasyonlar tahmin edilebilir. Eğer bir populasyon sürekli olarak genişliyorsa, bir zaman sonra populasyonun kenarındaki gen bileşimleri, merkezdekilerden daha farklı olmaya başlar ve bu fark gittikçe artabilir. Birçok canlı grubu, küçük populasyonlar halinde yeni ortamları işgal ederek, ana populasyona bağımlı olmadan çoğalabilir ve yeni özellikli populasyonlar oluştu¬rabilir. Küçük populasyonların kendi içinde çiftleşmesiyle meydana gelen evrimsel değişiklikler, doğal seçilimden ziyade şansa dayanır.Bir populasyondan bir parça koptuğunda, o parça, populasyonun gen ortala¬masına etki edecek bir miktar geni de beraberinde götürmüşse, ana populasyonun gen bileşimi bir miktar bozulabilir (ana populasyon çok büyük olmamak koşuluyla). Örneğin demin verdiğimiz misalde, % 30'luk mavi gen göçü, ana populasyonun ortalamasının (% 10) bir miktardüşmesine neden olabilir. Bu nedenle, bir populas¬yondan dışa göç de HARDY - WEiNBERG eşitliğini bozabilir. Afetlerin ve Sığınmaların Etkinliği: Herhangi bir zamanda meydana gelecek bir afet, populasyonun büyük bir kısmını ortadan kaldırabilir ve arta kalan pek az bir kısmından sonunda yeniden bir toplum oluşabilir. Fakat arta kalan küçük parça, eğer önceki toplumun tam özelliğini taşımayan bir gen havuzuna sahipse, yeni meydana gelen toplumun yapısı öncekinden çok farklı olur. Özellikle yangın, fırtına, su bas¬kını, deprem, hatta savaş, bu yeni özellikleri ortaya çıkarabilir. Sığınma: Çoğunlukla kışı saklanarak geçiren canlılarda, bir sonraki yazda yine küçük populasyonların etkisi görülür. Örneğin soğuk bir kış, saklanan bireylerin büyük bir kısmını yok ederken, iyi saklanmış küçük bir grup, bu yıkımdan kurtulur ve ger havuzunu, yazın oluşacak tüm populasyona verir. Bazı böceklerde, bazı özelliklerin en azından bazı yıllarda neden yaygın olduğu bu yolla açıklanabilir. Diğer Sürüklenme Şekilleri Doğal seçilimde ve uyumda başarılı olmasa dahi bazı özelliklerin dölden döle aktarılma olasılığı vardır. Bunu sağlayan kalıtsal mekanizmalar şunlardır. Pleiotropik Sürüklenme (= Özellik Sürüklenmesi): Doğal seçilim, genelolarak tek bir genin fenotipi üzerinde değil, tüm genomun fenotipi üzerinde etkisini gösterir.(yani tek bir geni seçmekten çok o geni bulunduran DNA'yı -yani bireyi- seçer) Bu nedenle bazı özellikler uyumsal değer göstermemesine ve yarar sağla¬mamasına karşın yine de varlığını devam ettirir. Çünkü bu özellikler, bireye çok yarar sağlayan özelliklerle birlikte aynı bireyde bulunur. Yararlı özellikler seçilirken, zararı olanlar da beraberce kalıtılır. Bu tip özelliklerin sürüklenmesinde pleiotropi çok önemlidir. Bilindiği gibi bir gen birden fazla özelliği denetliyorsa, pleiotropik etki gösteriyor demektir. Özelliğin biri canlıya yarar sağlıyorsa ve canlının uyum yeteneğini artırıyorsa, sürekli seçilir, buna bağlı olarak yararsız ve uyum yeteneği olmayan özellik de kalıtılır. Örneğin kır¬mızı renkli soğan insanlar tarafından tercih edilmez ve dikilirken ayıklanır. Fakat kırmızı rengi meydana getiren gen, aynı zamanda mantarlara karşı fungusit bir madde de salgıladığı için, bulunduğu bireylere yaşamsal uyum yeteneği verir; bu nedenle, kırmızı renkli soğanlar, beyaz renkli soğanların arasında varlığını sürekli koruyabilir. Gen Sürüklenmesi (= Kalıp İlkesi): Birçok gen yakınlıklarından dolayı bera¬berce kalıtılma eğilimi gösterir. iki gen birbirine çok yakın ise, parça değişimiyle bir¬birlerinden çok zor ayrılırlar. Işte bu genlerden biri yararlı, diğeri zararlı özellik sağlar¬sa ve yararlı genin özelliği, zararlı genin özelliğinden çok daha fazla öneme sahipse, zararlı özellik meydana getiren gen de yararlı özellik meydana getiren genle birlikte sürekli kalıtılır ve korunur. Buna 'Kalıp İlkesi' denir. Prof.Dr.Ali Demirsoy Kaynak: www.istanbul.edu.tr

http://www.biyologlar.com/evrimlesmeyi-saglayan-duzenekler

Mutasyonların nedenleri

Mutasyonlar birkaç nedenden dolayı gerçekleşebilir. 1. DNA doğru kopyalanamayabilir. Evrim için önemli olduğunu düşündüğümüz mutasyonların çoğu doğal yollarla gerçekleşir. Örneğin bir hücre bölünürken DNA’sının bir kopyasını yapar ve zaman zaman bu kopya olması gerektiği kadar mükemmel yapılmaz. Özgün DNA dizilimindeki bu küçük değişim bir mutasyondur. 2. Dış etkiler mutasyonlara neden olabilir. Radyasyona ya da belli bazı kimyasallara maruz kalmak da mutasyonlara neden olabilir. Bu etkenler DNA’da bozulmalara neden olur. Bu durumun illa ki doğal olmayan yollarla gerçekleşmesi şart değildir, tümüyle yalıtılmış ya da el değmemiş bir ortamda dahi DNA bozulabilir. Hücre bu bozulmuş DNA’ları tamir ederken, bunu kusursuz bir şekilde yapamayabilir. Böylece hücrenin en son elde edeceği DNA, özgün DNA’dan hafifçe farklı olacaktır ki bu da mutasyon demektir. Geniş ölçekli evrim açısından önemli olan mutasyonlar, sadece bir sonraki nesle aktarılabilen mutasyonlardır. Bu mutasyonlar yumurta ve sperm gibi eşey hücrelerinde gerçekleşirler ve dolayısıyla da bunlara eşey hattı mutasyonları denir. Tek bir eşey hattı mutasyonunun bir dizi farklı sonucu olabilir: 1. Fenotipte değişim olmaz Bazı mutasyonlar organizmanın fenotipinde gözlemlenebilir bir etki yaratmaz. Bu pek çok koşulda söz konusu olabilir: Örneğin, mutasyon, işlevi olmayan bir DNA bölgesinde gerçekleşebilir ya da protein kodlayan bir DNA bölgesinde gerçekleştiği halde, ilgili proteinin amino asit dizilimini değiştirmeyebilir. 2. Fenotipte küçük bir değişim olur Örneğin yandaki resimdeki kedinin kulaklarının hafifçe geriye kıvrılmasının sebebi tek bir mutasyondur. 3. Fenotipte büyük bir değişim olur Böceklerin DDT adlı böcek ilacına direnç kazanması buna bir örnektir. Bunun gibi, organizma için yaşamsal olan fenotipik değişimler de tek bir mutasyon sonucu ortaya çıkabilir. Tek bir mutasyon, organizma üzerinde çok kuvvetli olumsuz bir etkide de bulunabilir. Ölümcül mutasyonlar, yani organizmanın ölümüne yol açan mutasyonlar bunlar arasındadır – eh, zaten bundan daha kötüsü de olmaz. Öte yandan öyle değişimler vardır ki, bu değişimlere hiçbir mutasyonun sebep olmaya gücü yetmez, hatta pek çok mutasyonun bir araya gelmesi de işe yaramaz. Örneğin, ne mutasyonlar ne de hayaller, gerçek hayatta domuzlara kanat takıp uçuramaz. Mutasyon geçirip ninja olan kaplumbağalar da ancak çizgi filmlere özgüdür – mutasyonlar böyle şeyler yapmaz.

http://www.biyologlar.com/mutasyonlarin-nedenleri

Mutasyonlar

Mutasyon, yaşamın kalıtsal malzemesi olan DNA’da meydana gelen bir değişimdir. Bir organizmanın DNA’sı, onun nasıl göründüğünü, nasıl davrandığını, fizyolojik özelliklerini – kısacası yaşamının tüm yönlerini etkiler. Dolayısıyla organizmanın DNA’sında meydana gelecek bir değişim, o organizmanın yaşamında herhangi bir yönden değişime yol açabilir. Mutasyonlar rasgeledir Mutasyonlar, organizma için yararlı, etkisiz ya da zararlı olabilir, ancak mutasyonlar organizmanın “ihtiyaçlarını” karşılamaya “çalışmazlar”. Bu açıdan mutasyonlar rastlantısaldır – bir mutasyonun gerçekleşip gerçekleşmemesi, o mutasyonun organizma için yararlı olup olmamasına bağlı değildir. Her mutasyon evrime yol açmaz Vücudumuzdaki her hücrede DNA bulunduğuna göre, mutasyonların gerçekleşmesi için de pek çok yer vardır; fakat her mutasyon evrim için önemli değildir. Vücut hücrelerinde gerçekleşen bedensel mutasyonlar sonraki nesillere aktarılmaz. Örneğin bu lezzetli kırmızı elmanın yarısının altın renkli olmasına, bedensel bir mutasyon neden olmuş. Bu elmanın tohumları bu mutasyonu taşımayacak.

http://www.biyologlar.com/mutasyonlar-1

Evrimi Destekleyen Kanıtlar ve Analizleri

Evrim,biyolojinin felsefi bir boyutudur. Evrim konusunu anlayabilmek ve yorumlayabilmek için ,biyolojik bilimler bilgisine genel anlamda sahip olunması gerekir. Biyolojik bilimlerde ne kadar iyi bilgi düzeyine sahipseniz,bu konuda o kadar net yorumlar yapabilirsiniz. Evrimi açıklayabilmek için yararlanılan bilimsel verileri aşağıdaki maddeler halinde özetlemek mümkündür. 1.Paleontolojik(fosil) kanıtlar: Jeolojik devirlere ait katmanların incelenmesi sonucu, geçmişten günümüze," basitten karmaşığa doğru" bir değişim sürecinin yaşandığı tespit edilmektedir. 2.Embriyolojik kanıtlar:Omurgalı embriyonlarının, gelişimlerinin ilk evrelerinde gösterdiği şekil benzerliği, "canlıların ortak atadan evrimleşmesine" kanıt olarak gösterilmektedir. 3.Biyokimya ve Fizyolojik kanıtlar:Evrimsel kriterler baz alınarak yapılan sınıflandırmada, birbirine yakın olan taksonomik kategorilerin, türlerinin protein benzerliği söz konusudur. Bu durum aynı zamanda gen benzerliği demektir. Örneğin :Memelilerin sindirim sitemlerindeki enzimlerin çoğunun benzerliği... 4.Morfolojiden elde edilen kanıtlar: Homolog(kökendeş=ortak bir atadan kalıtılan fakat farklı görevler yapan) organların varlığı. Örneğin fok ve kedinin ön üyeleri homolog organlardır. Bu anlamda bazı canlılardaki ön üyeler, örneğin:İnsanda kollar,koyun,at ve kertenkelede ön bacak,fok ve balinada yüzgeç ;kuş ve yarasada kanatlar homolog organlardır. Kuş ve yarasa kanadı bağımsız olarak geliştiğinden kanat olarak homolog organ değillerdir. Ancak her ikisinin anatomisinde homolog kemikler vardır. Bu nedenle kanat olarak analog, ön üye olarak ise homolog kabul edilirler.(Keeton-Gould Genel Biyoloji s520) Anolog (görevdeş=işlev ve çoğunlukla yüzeysel yapıda benzerliği olan fakat kökenleri faklı) organlar bu anlamda kullanılamazlar. 5.Sistematikten elde edilen kanıtlar:Taksonomik kategorilerin oluşturulması sonucu ortaya çıkan düzen ,evrimsel açıdan yakınlıkları da ifade eder. 6.Evcilleştirme olayından elde edilen kanıtlar:Evcileştirilen türlerin, doğal türlerle eşleşebilmeleri, verimli döller oluşturabilmeleri söz konudur. 7.Parazitolojiden elde edilen kanıtlar:Ortak atadan geldikleri var sayılan iç parazitlerin bazılarının ileri derecede farklılaşması söz konusudur. Örneğin insan ve domuz ascaris parazitleri, birbirlerinin konaklarını etkileyemezler. 8.Sitoloji ve genetikten elde edilen kanıtlar:Tüm canlıların hücrelerden oluşması ve hücre içi yapıların ortak olması söz konusudur. Genetik olarak ise şu örnek verilebilir:Hayvanlar (omurgalı(memeliler),omurgasız(böcekler)),bitkiler ve mantarlar alemlerindeki 28 türde mitokondri yapısındaki Sitokrom C'nin amino asit dizisi incelenmiş ve çarpıcı bir benzerlikler gözlenmiştir.(Keeton-Gould Genel Biyoloji s524) 9.Organizmaların coğrafi dağılımlarından elde edilen kanıtlar:Biyocoğrafya da genel olarak kabul edilen bir görüşe göre; "hayvan ve bitki türlerinin tek bir noktadan ve bir defada ortaya çıkmıştır." EVRİMSEL ve EKOLOJİK GENELLEME KURALLARI ALLEN KURALI :Soğuk iklimde yaşayan memeli ve kuşların vücut çıkıntıları ve üyeleri , sıcak iklimde yaşayan akrabalarına göre daha küçüktür. Böylece vücudun dış ortamla temas yüzeyi daha az olduğundan daha az ısı kaybına yönelik bir adaptasyondur. BERGMAN KURALI:Soğuk iklimde yaşayan memeli ve kuşların vücut büyüklükleri ,sıcak bölgelerde yaşayan akrabalarına göre daha büyüktür. Böylece vücut büyüdükçe yüzey/hacim oranı küçülmekte ve daha az sıcaklık kaybı yaşanmaktadır. Klin:Bir türün bir karakterinin coğrafya ile ilişkili göreceli varyasyon göstermesi durumunda ,bu varyasyonlara verilen isimdir."Örnek olarak bir çok memeli ve kuş ortalama vücut büyüklüğü açısından kuzey-güney klinleri gösterirler."(Bergman kuralı) DOLLO KURALI:Evrim bası geri mutasyonların olmasına karşılık,geriye dönük değildir. Sürekli ileriye doğru giden bir düzendedir. COPE KURALI:Omurgalılar, sürekli vücutlarını büyütme eğilimi içindedirler. Vücut büyüdükçe, çevre şartlarına olan bağımlılık(besin açısından) azalacaktır. GLOGER KURALI:Kuzey yarım küredeki kuş ve memeliler,kuzeye doğru gittikçe açık renkli,güneye doğru gittikçe daha koyu renkli olmaktadırlar. GAUS KURALI: Aynı habitatta aynı nişi gerçekleştiren iki tür uzun süre birlikte kalamazlar. Güçlü olan diğerini baskılar ve dışlar.Zayıf olan tür zamanla tükenebilir.

http://www.biyologlar.com/evrimi-destekleyen-kanitlar-ve-analizleri

EVRİM KURAMI ve TEORİLERİ 1

Evrim kuramının özü maymun sorunu mudur? Darwin,maymundan geldiğimizi mi söyledi? Maymundan geliyor olmakla kurttan geliyor olmak neyi fark ettirir? Darwin,Evrim kuramını hangi araştırmalar sonucu ortaya koydu? Doğal seçilim nedir? Yaşamın ortaya çıkışında rastlantının rolü var mıdır? Bugün yaşamın nasıl oluştuğu konusunda sağlam bir kurama sahip miyiz? Yaratılış kuramları ile Evrim kuramının farkı nedir?Erzurumlu İbrahim Hakkı,Darvin’den yüz yıl önce maymundan geldiğimizi nasıl söyledi? İslam toplumlarındaki bilimin parlak yüzyılları olan 8. ve 12. yy'larda evrim kuramının pırıltılarını savunan İslam bilgeleri var mıdır? Evrim kuramını reddetmek,bizlere Türkiye'mize neler kaybettirir? Zümrütten Akisler : Charles Darvin’den bilimsel düşünme dersleri... A. M. C. Şen gör 27 Aralık 1831'de Majestelerinin Gemisi Beagle, dünyanın etrafını dolaşmak üzere İngiltere'nin Plymouth limanından demir aldığı zaman yolcuları arasında bulunan "geminin doğa bilimcisi" Charles Darwin henüz 22 yaşında, teşebbüs ettiği tıp ve ilâhiyat eğitimlerinin her ikisinde de pek bir varlık gösterememiş, yaşamında tutacağı yol pek de belli olmayan gencecik bir adamdı. Gitmesine baştan razı olmayan babasına gemide harçlığından fazlasını harcayabilirse iki misli akıllı sayılacağını söylediğinde, yetenekli ve deneyimli taşra doktoru Robert Darwin oğluna gülümseyerek "ama herkes bana senin çok akıllı olduğunu söylüyor!" cevabını vermişti. "Herkes" haklı çıktı. Bu gencecik adam, 1837'de İngiltere'ye geri geldiğinde birinci sınıf bir doğa bilimci olup çıkmıştı. Evrim kuramı onun bilimin kalıcı hazinelerine kattığı tek mücevher değildir. Pasifik Okyanusunda yol alırken karşılaşılan sayısız atoller (dairemsi mercan adaları) genç adamın dikkatini çekmişti. Bu garip yapılar nasıl oluşuyordu? Mercanların küçük hayvancıklar oldukları, yaşayabilmek için mutlaka güneş ışığına ihtiyaçları olduğu, bu nedenle de yaklaşık 200 metrenin altında yaşayamayacakları biliniyordu. Atollerin dairesel şekilleri, bunların deniz altı yanardağlarının kraterlerinin kenarlarında büyümüş mercan kolonileri olduğu fikrini doğurmuştu. Geminin küpeştesinden yanindan geçtikleri atollerin ve içlerindeki turkuvaz la günlerin doyulmaz güzelliklerinin büyüsü içinde Darwin, bu teoriyi düşünüyordu: Her bir atol, bir krater! Iyi de niçin tüm kraterler "tesadüfen hep deniz seviyesinden yalnizca iki yüz metre derinlikteki alan içinde bulunsunlar?" Haydi diyelim ki deniz dibinin engebelerinden ötürü bu böyle olsun. Peki, ya set resifleri denilen ortada bir kara parçasini çevreleyen atol benzeri mercanlar? Ya saçak resifleri adi verilen ortadaki bir karaya dogrudan bagli gelişenler? Hele set resiflerinin açiklanmasi için herkesin kabul ettigi kurama göre ortadaki karanin etrafinda bir de krater bulunmasi geregi? Ya Avustralya'nin tüm kuzeydogu sahili boyunca uzanan o binlerce kilometrelik dev set resifi? Onun da mi krateri var? Bazilari mercanlarin sualti dag zirvelerinde oluştugunu savunuyor bu tür dümdüz mercan setlerini veya atol siralarini görünce: O dag siralarinin tepeleri hep ayni seviyede miydi? Nerede böyle bir dag silsilesi görülmüş ki? Kafasında bu sorular uçuşan genç, diyor ki, atollerin hepsinin deniz seviyesinde bulundukları açık, daha yukarı tırmanmıyorlar. Bazı yerlerde yükselmiş resifler var: Onlardaki mercanlar ölmüş. Bugünkü dairesel mercan adalarında deniz dış kısımda hızla derinleşiyor, atol lagünleri ise hep sığ. Diyelim ki bunlar tepe yükseklikleri çeşitli olabilen bir dağ silsilesinin yavaş yavaş deniz dibine çökmesiyle oluşmuş olsunlar. O zaman ne olacak? Denizin içine dalan tepenin çevresine önce saçak resifleri oluşacak; tepenin çökmesi devam ettikçe bunlar sırayla önce set sonra da tepe tamamen sular altında kalınca atol resiflerine dönüşecekler. Çökme ne kadar devam ederse etsin, resif yalnız 200 metre derinlikte yaşayabildiğine göre her mercan nesli bu derinliğin altına çöken ve ölenlerin kalıntıları üzerinde yaşamağa ve kireçtaşından iskeletlerini yapmağa devam edeceklerdir. Bu yeni teoriyi geliştiren genç, hemen önüne haritalari aliyor. Bir de bakiyor ki atollerin oldugu yani kendi kuramina göre çökme olan yerlerde faal volkanlar yok denecek kadar az, halbuki daha önce gördügü, Güney Amerika Andlari gibi yükselen yerlerde yanardagdan geçilmiyor. Hemen bir yükselen ve alçalan alanlar haritasi hazirliyor ve yanardaglarin dagilimiyla birlikte bunlarin yer kabugunun dinamizmine işaret ettigini vurguluyor. Darvin’in mercan adalarinin köken ve gelişimleri hakkindaki kurami 1960'li yillarda gelişen levha tektonigi kuramiyla yepyeni ve büyük bir destek daha kazandi. Birkaç gözlem ve bunlarin çok siki bir mantiksal analizinden türeyen bu kuram Darvin’e "bütün imkânsiz şiklari temizlersen, geriye kalan ne derece olanaksiz gibi görünse de dogrudur" diye ifade edilebilecek olan "dişlama kurali"ni ilham etmişti. Ama yillar sonra kendisinin deniz taraçalari diye yorumladigi Glen Roy 'un "paralel yollari" denen taraçalarinin aslinda buzul gölleri tarafindan oluşturuldugunu Agassiz kanitlayinca, Darwin bilimde "dişlama ilkesine" de güvenmenin dogru olmadigini anladi ve bunu açik kalplilikle itiraf etti: "Insan dogada hiç kimsenin o ana kadar görmedigi süreçlerin olabilecegini asla unutmamali." İşte biyolojik evrim kuramı, böyle deneyimli bir düşünce ustasının, gelmiş geçmiş en büyük doğa bilimcilerden biri olmakla kalmayıp, aynı zamanda büyük de bir bilim felsefecisi olan bir kişinin ürünüdür. Darvin’in düşünce berraklığını ben geçmişte düşüncesini yakından tanıdığımı sandığım yalnız iki insanda bulabildim: Al bert Einstein ve Mustafa Kemâl. (Cumhuriyet Bilim Teknik, 9 Aralık 2000) İnsanlar ve Hayvanlar: Konuşma ve Düşünce “ Platon, diyaloglarından birinde, Protagoras' ın ağzına, insanın kökeni üzerine bir masal verir: İnsanlar, canlı yaratıklar, tanrılarca ateşten ve topraktan yapılmışlardı. Yaratıldıktan sonra, Prometheus ve erkek kardeşi Epimetheus, her tür, kendini savunacak araca sahip olabilsin diye, tırnak, kanat ya da yer altında barınaklar vererek kendi yeteneklerini bağışladı onlara. Soğuğa karşı korunmak için hayvan kürklerine, derilerine sardı onları; bazılarına, diğerlerinin doğal avı olma yazgısını verdi, ama aynı zamanda onları son derece doğurgan yaparak yaşamı sürdürmelerini sağladı. Bütün bunlar, kardeşinin yönetimi altında Epimetheus tarafından yapıldı, ama görevinin sonunda farkına vardı ki, eldeki bütün yetenekleri istemeyerek (hayvanlara) bağışlamış, insanlara hiçbir şey kalmamıştı. Prometheus da insanı yok olup gitmekten korumak için ateşi verdi ona… Bu örnekte,insan ateşi Prometheus’tan ya da başka bir tanrıdan hediye olarak almamıştır kendi us gücüyle kendi içi bulmuştur onu. Yunanlıların kendi de biliyordu bunu çünkü Prometheus figürünü insan zekasının bir simgesi olarak yorumluyorlardı. Ayrıca zekanın bir başka yetenekten,aynı zamanda özellikle insanın konuşma yeteneğinden ayrılmaz olduğunu da biliyorlardı. İnsan,logosa sahip olmakla hayvanlardan ayrılır;ustur bu, anlayıştır ve konuşmadır. Onu yaratıkların efendisi,doğanın sahibi,kartaldan daha hızlı,aslandan daha güçlü yapan da budur. Nasıl elde etti bunu? Mitin verdiği yanıta göre,öteki hayvanların sahip olduğu saldırı ya da savunmaya yarayan bedensel gelişmelerde yetersiz olduğu için elde etti onu. Bunlar olmayınca,yok olup gitme tehlikesiyle yüz yüze geldi ve böylece,görüldüğü gibi onları geliştirmeye zorlandı. Bu mitin özü bilimsel bir hakikat tır. Genel olarak hayvansal yaşamin çeşitli biçimleri dogal ayiklanmayla çok uzun bir süre içinde evrimleşmiştir; bu yolla, kendilerini az ya da çok başariyla farkli ortamlara ve birbiri ardindan gelen ortam degişikliklerine uydurarak farklilaşmişlardir. Iklim koşullari yeryüzünün farkli yerlerinde farkli olmakla kalmayip,her yerde, bir takim daha küçük ya da daha büyük degişikliklere de ugramiştir. Çevre degiştigi için hiçbir hayvan türü hiçbir zaman çevresine tam olarak uyamaz;kendisini belli bir dönemin koşullarina kusursuz bir biçimde uydurmuş olan bir tür, daha az özelleşmiş diger türler artar ve çogalirken,ayni nedenle bir süre sonra güçsüz duruma gelebilir. İnsan, hayvanların en yüksek sınıfı olan kendisinden başka insansıları ve maymunları da içine alan primatlardan biridir. Diğer memeli sınıfları,kedi ve köpeği içine alan etoburlarla,at ve sığırı içine alan toynaklılardır. (G. Thomson, İlk Filozoflar s: 25-27) Atalarımız İnsanın, hatta bütün yaşamın köklerini nasıl biliyoruz? Alan Moorehead, Charles Darvin’in 1835'te HMS Beagle ile yaptığı uzun yolculuk sırasında evrimle ilgili kuramının ın ilk tohumlarının kafasında belirlediği yer olan Galapagos Adaları'nı ziyaretini sürükleyici bir dille anlatır: Pasifik’teki bütün tropik adalar arasında Tahiti’den sonra en ünlüsü Galápagos adalarıydı Ancak bu adalarda insanı beğenebileceği pek bir şey yoktu. Tahiti takımadası gibi bereketli ve güzel olmadıkları gibi,denizde izlenen alışılmış yolların da çok dışındaydı. Adaların ünü tek bir şeyden kaynaklanıyordu; dünyadaki öteki adalardan farklı olarak son derece ilginçtirler. Beagle için çok uzun bir yolculukta sığınılacak limanlardan biriydi yalnızca, ama Darwin için bundan daha fazlaydı;çünkü burası,onun yaşamın evrimiyle ilgili taşladığ ğı yerlerdi. Kendi sözleriyle “Burada,gizemler gizemi o büyük olgunun,bu dünyada yeni varlıkların ortaya çıkışının gizine zamanda ve uzamda daha yaklaştığımızı hissediyoruz.” Fakat Beagle’ın mürettebatı için adalar daha çok bir cehennemi andırıyordu. Gemi, takımadanın en doğusunda yer olan Chatham Adası’na yaklaşırken,kıvrılıp bükülerek çevreyi kaplayan korkunç lavlardan oluşmuş,taşlaşıp kalan fırtınalı bir denizi andıran bir kıyı gördüler. Hemen hemen yeşil tek bir şey bile yoktu;iskelete benzeyen zayıf çalılar adeta yıldırımla kavrulmuş gibiydiler ve ufalanmış kayalar üzerinde tembel tembel iğrenç kertenkeleler yürüyordu.Kaararan sıkıntılı gök havada asılı duruyor,baca şapkaları gibi dikilmiş küçük volkanik koni ormanı Darvin’e doğup büyüdüğü Staffordshire’daki dökümhaneleri anımsatıyordu. Havada bir yanık kokucusu bile vardı. Beagle’ın kaptanı Robert Fitzroy’un yorumu “Cehenneme yaraşır bir kıyı” biçiminde oldu. Beagle, bir aydan uzun bir sare Galapagos’ta dolaşip ilginç bir noktaya her ulaştiginda bir kayik dolusu adami keşif yapmalari için birakti. Bizi ilgilendiren grup James Adasi’nda karaya birakilan gruptur. Darwin burada iki subay ve iki gemiciyle birlikte,yanlarinda bir çadir ve erzak,karaşa ayak basti, Fitzroy da bir haftadan sonra geri gelip onlari aylaşa söz verdi. Deniz kertenkeleleri açık kocaman ağızları,boyunlarında keseleri ve uzun düz kuyruklarıyla yaklaşık bir metrelik minik birer ejder olup çıkmışlardı; Darwin onlara “karanlığın minik şeytanları” diyordu. binlercesi bira araya toplanmıştı ve gittiği her yerde önünden kaçışıyorlardı. Üzerinde yaşadıkları ürkütücü kaya kayalardan bile daha karaydılar. Sahildeki öteki yaratıkların da farklı tuhaflıkları vardı: Uçamayan karabataklar,ikisi de soğuk deniz yaratığı olan ve hiç tahmin edilemeyeceği halde burada tropik sularda yaşayan penguenler ve ayı balıkları,bir de kertenkelededir üzerinde kene avlayan bir kızıl yengeç. Adanın iç kısımlarında yürüyen Darwin, dağınık bir öbek kaktüsün arasına vardı; burada da iki koca kaplumbağa karınını doyurmaktaydı. küp gibi sağırdılar,ancak burunlarının dibine kadar yaklaşınca onu 1farkettiler. sonra da yüksek sesle tıslayıp boyunlarını içeri çektiler. Bu hayvanlar o denli büyük ve ağırdılar ki yerlerinden kaldırmak ya da yana çevirmek olanaksızdı-bir insan ağırlığını da hiç zorlanmadan taşıyabiliyorlardı.(s: 138) Kaplumbağalar daha yukarıdaki bir tatlı su kaynağına yöneldiler; birçok yönden gelene geniş patikalar tam orada kesişiyordu. Darwin, çok geçmemişti ki kendini iki sıralı garip bir geçit töreninin ortasında buldu. Bütün hayvanlar ağır ağır ilerliyor,arada bir yol boyunca rastladıkları kaktüsleri yemek için yürüyüşlerine ara veriyorlardı. Bu geçit töreni bütün gün ve gece devam etti durdu. sanki çok uzun çağlardır sürüp gidiyordu. Bu dev hayvanlar çok savunmasızdılar. Balina avcıları gemilerine erzak sağlamak içir bir kerede yüze yakınını alıp götürüyordu. Darvin’in kendisi de bunların yavru olanlarından üçünü yakalıd, sonrada da Beagle’a yükleyip canlı canlı İngiltere’ye kadar götürdü. Doğal tehlikeler de onları bekliyordu. Yavru kaplumbağalar daha yumurtadan çıkar çıkmaz leş yiyici bir tür şahinin saldırısan uğruyorlardı. Buradaki başka garip yaratik da kara iguanalariydi. Bunlar hemen hemen deniz iguanalari kadar-bunlarin 1.5 metre olanlari hiç de az degildi- iri, onlardan biraz daha çirkindi. Bütün sirtlarin kaplayan dikenleri,sanki üzerlerine yapişmiş gibi görünen portakal rengi ve tugla kirmizisi ibikleri vardi. karinlarini,daha etli parçalara ulaşmak için çok yükseklere tirmanarak,yaklaşik 9 metre boyundaki kaktüs agaçlari üzerinde doyuruyorlardi;çogu zaman da kurt gibi aç görünüyorlardi. Darwin bir gün onlarin bir öbegin üzerine bir dal firlattiginda bir kemik çevresinde dalaşan köpekler gibi dala saldirmişlardi. Yuvalari o kadar çoktu ki yürürken Darvin’in ayagi sürekli birine giriyordu. Topragi bir ön bir art pençelerini kullanarak şaşirtici bir hizla kazabiliyorlardi. Keskin dişleri ve tehdit kar bir havalari vardi;ama hiç de isiracakmiş gibi görünmüyorlardi. “aslinda yumuşak ve uyuşuk canavarlardi” kuyruklariyla karinlarini yerde sürükleyerek yavaş yavaş yürüyorlardi ve sik sik kisa bir tavşan uykusu için duruyorlardi. Bir keresinde Darwin onlardan birini topragi kazip tamamen altina girene kadar bekledi, sonra da kuyrugundan tutup çekti. kizmaktan çok şaşiran hayvan birden döndü ve “Kuyrugumu neden çektin?” der gibi öfkeyle Darvin’e bakti. Ama saldirmadi. Darwin,James Adası’nda,hepsi de eşsiz,26 kara-kuşu türü saydı. “Çok nadir olduklarını tahmin ettiğim kuşları da dikkatle inceledim” diye yazdı[eski hocası] John Henslow’a.İnanılmaz ölçüde uysaldılar. Darvin’i büyük ve zararsız başka bir hayvan olarak gördüler ve yanlarından her geçtiğinde çalıların içerisinde kımıldamadan oturdular. Darwin,Charles adasında bir pınarın başına elinde bir değnek oturmuş, su içmeye gelen güvercinlerle ispinozları avlayan bir çocuk gördü; çocuk öğle yemeklerini bu basit yöntemle çıkarma alışkanlığındaydı. Kuşlar hiç de yaşadıkları tehlikenin farkında görünmüyorlardı. “Yerli sakinler çevreye yeni gelen bir yabancının beceri ya da gücüne alışana kadar, yeni gelen bu yırtıcı hayvanın çevrede çok büyük bir tahribat yaratacağı sonucuna varabiliriz” diye yazdı Darwin. Büyülü bir hafta böyle geçti; Darvin’in kavanozları bitkilerle, deniz kabuklarıyla, böceklerle, kertenkelelerle ve yılanlarla doldu. Herhalde cennet bahçesi böyle olamazdı;yine de adada “bir zamandışılık ve bir masumluk” vardı. Doğa büyük bir denge içindeydi;orada bulunan tek davetsiz misafir insandı. Bir gün tam bir daire oluşturan bir krater gölünün etrafında yürüyüşe çıktılar. Göl yaklaşık bir metre derinliğindeydi ve parlak beyaz bir tuz tabanın üzerinde kımıltısız uzanıyordu. kenarlarında pırıl pırıl yeşil bir perçem oluşmuştu. Bu doğa harikası yerde alina avına çıkmış bir geminin isyancı tayfaları kısa bir süre önce kaptanlarını öldürmüştü. Ölen adamın kafatası hala toprağın üzerinde duruyordu. Beagle orada Darvin’in arzuladığı kadar çok kalmadı. “Bir bölgede en ilgi çekici şeyin n olduğunu bulur bulmaz oradan aceleyle ayrılmak çoğu yolcunun yazgısıdır.” Geminin arka tarafında topladığı örnekleri seçip ayırmaya başladığında,birden, çok önemli bir şey dikkatini çekti: Çoğu yalnız bu adalarda bulunan,başka hiçbir yerde bulunmayan eşsiz türlerdi bunlar ve bu, bitkiler için olduğu kadar sürüngenler,kuşlar,balıklar kabuklular ve böcekler için de doğruydu. Güney Amerika’da karşılaşılan türlere benzedikleri doğruydu;ama aynı zamanda çok da farklılardı. “En çarpıcı olanı” diye yazdı (s:140) dana sonra Darwin, “bir yandan yeni kuşlarla,yeni sürüngenlerle,yeni kabuklularla,yeni böceklerle,yeni bitkilerle, bir yandan da kuşların ses tonları,tüy renklerinin tonları gibi ufak tefek sayısız yapı özelliğiyle kuşatılmış olmak;hem patagonya’nın ılıman ovalarını hem de Kuzey Şile’nin kavurucu çöllerini çok hatırlatan yerlere sahip olmak.” Başka bir keşfi daha oldu: Birçok ada birbirinden yalnizca 50-60 mil uzakliktaydi;ama türler adadan adaya bile farklilik gösteriyordu. Bu, ilk kez çeşitli adalarda vurulmuş alayci-ardiçkuşlarini karşilaştirirken dikkatini çekti,daha sonra da takimadanin vali yardimciligini yapan Bay lawson bir kaplumbaganin kabuguna bakinca onun hangi adadan geldigini bilebilecegini söyledi .. Küçük ispinozlarda bu çok daha belirgindi. İspinozlar sönük görünüşlü,kulağa hoş gelmeyen kötü ötüşleri olan kuşlardı; hepsi kısa kuyrukluydu;çatılı yuvalar yapıyorlar, bir kerede pembe benekli dört yumurtanın üstüne kuluçkaya yatıyorlardı. tüylerini rengi belli ölçülerde değişiklik gösteriyordu.: Yaşadıkları adaya göre lav karası ile yeşil arasında değişiyordu (Bu denli donuk görünümlü olan yalnız ispinozlar değildi;sarı göğüslü çıt kuşu ile kızıl sorguçlu sinekçil dışında kuşların hiçbirinde tropik bölgelerin o bilinen parlak renkleri yoktu.). Ama Darvin’i en çok şaşırtan şey ispinozların farklı türlerinin sayısı ve gagalardaki çeşitlilikti. İspinozlar bir adada fındıkları ve tohumları kırmak için güçlü ve kalın gagalar geliştirmişlerdi;bir başkasında gaga böcek yakalamasını sağlamak için küçüktü;yine bir başkasında meyve ve çiçeklerle beslenmeye uygun bir hale gelmişti. Hatta bir kaktüs iğnesiyle deliğindeki kurdu çıkarmayı öğrenmiş bir kuş bile vardı. Belli ki ispinozlar farkı adalarda farklı yiyecekler buldular ve birbirini izleyen kuşaklar boyunca kendilerini buna uyarladılar. kendi aralarında başka kuşlarla karşılaştırıldığında bu kadar çok farklılaşmaları,bu kuşların ilkin Galapagos adalarında ortaya çıktıklarını düşündürdü., Bir dönem, büyük bir olasılıkla oldukça uzun bir dönem, belki yiyecek ve yurt konusunda hiç rakipleri olmadı, bu da onların(s:141) başka türlü olsaydı onlara kapalı olacak yönlerde evrimleşmelerine izin verdi. Örneğin ispinozlar olağan koşullarda,ortalıkta zaten etkili ağaçkakanlar dolaştığı için türler gibi ağaçkakan yönünde evrime uğramazlar; sonra küçük bir ağaçkakanı Galapagos’a yerleşmiş olsaydı büyük bir olasılıkla ağaçkakan ispinozu hiç evrimleşmezdi. Aynı şekilde,fındık yiyen ispinozlar,böcek yiyen ispinozlar ve meyve ve çiçekle beslenen ispinozlar kendi tarzlarını geliştirmeleri için kendi hallerinde bırakılmışlardı. Yalıtım yeni türlerin kaynağı olmuştu. Burada büyük bir ilke gizliydi. Doğal olarak Darwin onun bütün sonuçlarını birden kavramadı. Günlükçünü yayımlanan ilk basıksında ispinozlardan çok az söz etti;ama çeşitliklileri ve uğradıkları değişiklikler daha sonra doğal seçme ile ilgili kuramının büyük kanıtları oldu. Fakat o zamana kadar olağanüstü ve tedirgin edici bir buluşun kıyısında olduğunu anlamadı. Bu noktaya gelene kadar,değişikliğe uğramayan türlerin yaratıldığı yollu geçerli inanca asla açık açık karşı çıkmadı,ama bu konuda gizli bir takım kuşkularının olması da pek ala olasıdır. Fakat burada,Galapagos’ta,farklı adalarda farklı alaycı kuş,kaplumbağa ve ispinoz biçimleriyle,aynı türün farklı biçimleriyle karşı karşıya gelince,çağının en temel kuramlarını sorgulamak zorunda kaldı. Aslında iş bu kadarla da kalmıyordu;şimdi kafasını kurcalayan fikirlerin doğru olduğu kanıtlanırsa,Yeryüzü’nde yaşamın kaynağı ile ilgili olarak kabul edilen bütün kuramlar yeniden gözden geçirilmek zorunda kalınacak,Tekvinin -Adem ile Havva ve Tufanla ilgili öykülerin-kendisinin de bir boş inançtan başka bir şey olamadigi gösterilmiş olacakti. Bir şeyler kanitlamak için yapilacak araştirmalar ile soruşturmalar yillarca sürebilirdi;ama en azindan kuramsal olarak yap-bozun bütün parçalardi yerli yerine konmuş görünüyordu. Düşüncelerini geçici ve varsiyyimsal olarak bile Fitzoy’a kabul ettiremedi. Iki adamin daha sonraki yazişmalarina bakarak aralarindaki tartişmayi yeniden canlandirmak,Galapagos’tan uzaklaşirken kah dar kamaralarinda ,kah (s: 142) gecenin ayazinda kiç güvertesinde, büyük bir anatla birbirlerini ikna etmeye çalişan genç insanlara özgü bir güçle savlarini ileri sürüşlerini gözümüzün önüne getirmek olanakli. Darvin’in savı ana hatlarıyla şuydu: Bildiğimiz dünya tek bir anda birden yaratılmadı;son derece ilkel bir şeyden yola çıkarak evrimleşti ve hala değişmekte. Bu adalar olup bitenlerle ilgili harika bir örnekti. Çok yakın zamanlarda volkanik bir patlama sonucunda denizin üzerinde belirdiler. İlk zamanlarda üzerinde hiçbir yaşam yoktu. Bir süre sonra kuşlar geldi. Gübrelerinde bulunan, hatta büyük bir olasılıkla da ayaklarındaki çamura yapışmış tohumlara toprağa bıraktılar. Deniz suyuna dayanıklı başka tohumlar da Güney Amerika anakarasından yüzerek geldi. Yüzen kütklerin ilk kertenkeleleri buralara kadar taşımış olması olasıdır. Kaplumbağalar denizin kendisinden gelip kara kaplumbağalarını geliştirmiş olabilirler. her tür geldikten sonra kendisini adada bulunan yiyeceğe-bitkilere ve hayvansal yaşama- uyarladı. Bunu yapamayanlar ile kendilerini öteki türlere karşı koruyamayanların ise soyları tükendi. kemikleri daha önce Patagonya’da bulunan dev yaratıklara olan da buydu;düşmanlarının saldırısına uğradılar ve ortadan kalktılar. Her yaşayan şey bu süreçten geçmiştir. İnsan,çok ilkel, hatta maymundan bile çok daha ilkel bir yaratık olduğu zamanlarda bile rakiplerinden daha hünerli ve daha saldırgan olduğu için, yaşamını devam ettirip büyük bir başarı kazandı. Aslında Yeryüzündeki bütün yaşam biçimlerinin tek bir ortak atadan çıkmış olması da olasıdır. Fitzroy, bütün bunların, Kutsal Kitapla tam bir çelişki içinde oldukları için,kafir saçmalıkları olduğunu düşünmüş olmalı. İnasan. orada kesin bir biçimde belirtildiği gibi, Tanrının kendi suretinde, mükemmel olarak yaratıldı; her tür, hayvanlar kadar bitkiler de ayır ayrı yaratıldı ve hiç değişmedi. Bazılar ı yok olup gitti, hepsi o kadar. Hatta Fitzroy,ispinozların gagaları sorununu kendi kuramlarının destekçisi yapacak kadar ileri gitti: “Bu, her yaratılmış şeyin amaçlandığı yere uyum sağlamasını sağlayan Sonsuz Bilgelik’in o hayranlık uyandırıcı işlerinden biriymiş gibi görünüyor.” Fitzroy’un Kutsal Kitapla uyumlu düşünceleri yolculuk süresince gittikçe daha da katilaşti. O, anlamaya çalişmamiz gereken kimi şeler olduguna inaniyordu;evrenin ilk kaynagi, bütün bilimsel araştirmalarin erişimi dişinda bulunmasi gereken bir giz olarak kalmaliydi. Fakat Darwin çoktandir bunu kabul etmekten çok uzakti; Kutsal Kitap’a takilip kalamazdi,onun ötesine geçmek zorundaydi. Uygar insan bütün sorularin en can alicisini-"biz nereden geldik?” sorusunu- sormaya, soruşturmalarini kendisini götürdügü yere kadar götürmeye devam etmekle yükümlüydü. Bu tartışmaya bir son vermek mümkün olmayacaktı. Tartışma, biri bilimsel ve araştırmalara açık, öteki dinsel ve tutucu, karşıt iki görüşün 25 yıl sonra Oxford’da yapılan o sert toplantıdaki çatışmasının bir ön hazırlığıydı.” Ne var ki bir grup insan, yani Kilise, Darvin’in kuramına şiddetle karşı çıktı. Darvin’in Türlerin Kökeni adlı kitabının yayımlanması bilim ile din arasında sert bir tartışmaya yol açtı. Darvin’in çekingenliği kendisinin bu tartışmada yer almasını engelledi;ama evrimle ilgili kavgacı savunmalarıyla “Darwin’in Buldoğu” lakabını alan dostu Thomas Huxley’in sözünü sakınmak gibi bir özelliği yoktu. Huxley ile Piskopos Wilberforce arasındaki kavga, Ronald Clark’in Darwin biyografisinde şöyle anlatılır: “Britanya İleri Araştırmalar Kurumu’nun 1860 yazında Oxford’da yaptığı yıllık toplantıda[ Darwin’in kuramı konusundaki] kuşkular boşlukta kaldı. Kurum üyeleri 19. yy bilim tarihinin en parlak sahnelerinden birine tanık olacaklardı. Bu, Oxford Piskoposu Samuel Wilberforce ile Thomas Huxley’in bir tartışma sırasında karşılıklı atışmalarından oluşan bir sahneydi. Çağının öteki kilise adamları gibi Wilberforce da bilimsel bakımdan tam bir karacahildi.(s: 144). Tartışma beklendiği için salon tıka basa doluydu. Wilberforce’un, Huxley’in de daha sonra yazacağı gibi “birinci sınıf bir tartışmacı” olmak gibi bir ünü vardı: “kartlarını uygun oynasaydı evrim kuramını yeterince savunma şansımız pek olmazdı.” Wilberforce, akıcı ve süslü bir konuşmayla, kendisini yenilgiye uğratmak üzere olduğunu belirttiği Huxley’e övgüler düzdü. Ardından ona döndü ve “soyunun büyük annesi mi yoksa büyük babası tarafından mı maymundan geldiğini” öğrenmek istedi. Huxley rakibine döndü ve haykırdı: “Tanrı onu ellerime teslim etti.” “Eğer” dedi [kürsüden], “bana bir büyük baba olarak zavallı bir maymunu mu yoksa doğanın büyük bir yetenek ve güç bahşedip bunlarla donattığı;ama bu yetenekleriyle gücünü yalnızca birtakım eğelnceli sözleri ağırbaşlı bilimsel bir tartışma gibi sunmak amacıyla kullanan bir insanı mı yeğlersin? diye soracak olsalar, hiç duraksamadan tercihimin maymundan yana olduğunu söylerdim.” Huxley bildiği en güçlü darbeyle karşılık vermişti.Bir piskoposu küçük düşürmek,bundan bir ya da birkaç yüzyıl önce pek rastlanır bir şey değildi;hele halkın önünde, kendi piskoposluk bölgesinde küçük düşürmek neredeyse hiç görülmemişti. Dinleyiciler arasında oranın ileri gelenlerinden bir hanım şok geçirip bayıldı Dinleyicilerin çoğu alkışladı. Fakat Robert Fitzroy oturduğu yerden kalktı ve otuz yıl önce Darwin’le gemide yaptığı bir tartışmayı hatırlattı. Kutsal Kitap’ı Huxley’e salladı ve süslü sözlerle bütün doğruların kaynağının bu kitap olduğunu söyledi.” Bu öykünün birinci elden bir anlatımı yoktur. Harvardlı biyolog Stephen Jay Gould diyaloğun çoğu bölümünü yaklaşık 20 yıl sonra Huxley’in kendisinin uydurduğu inancındadır. Fakat bu konuşmalardan kimsenin bir kuşkusu olmadığı yollu bir dip notu da vardır. Huxley Wilberforce’a duyduğu nefreti 1873'e, Piskopos atından düşüp kafasını bir taşa çarparak öldüğü yıla dek sürdü. “Kafası” dedi Huxley bunun öğrenince kıs kıs gülerek “gerçeğe bir kez daha tosladı;ama bu kez sonuç ölümcül oldu." (Adrian Berry, Bilimin Arka Yüzü, TÜBİTAK yay, s: 137-146) İnsan:Bir Geçiş Hayvanı Bir geçiş “hayvani” olmak! Degil bir hayvan, bir geçiş hayvani olak bile anilmak incitici duygular uyandiriyor! Yeniden hayvan sinifina sokulmak beni de rahatsiz ediyor; ama inanin bizimde herhangi bir hayvandan çok fazla farkimiz hem var, hem yok. Sinirlenmeyin. Açıklayacağım.“Beş milyar yıl önce Güneş, ilk kez dönmeye başladığında, mürekkep karası bir siyaha gömülü Güneş Sistemi bir ışık seline boğuldu. Güneş sisteminin iç kısımlarındaki ilk gezgenler,Güneş’in patlarcasına tutuşmasından sonra bile fırlayıp gitmeyen maddelerden kaya ve metal karışımı ilk bulutunu küçük birimlerinden oluştu. Bu gezgenler oluşurken isi yaydilar.Iç kisimlarindaki hapsedilmiş gazlar kurtuldu ve sertleşip atmosferi oluşturdu. Gezgenlerin yüzeyleri erimişti ve volkanlar oldukça çoktu. İlk dönemlerin atmosferi, bol bulunan atomlardan oluşmuştu ve hidrojen bakımından zengindi. Erken dönem atmosferine düşen Güneş ışığı, molekülleri uyararak bunların hızlanıp; çarpışmalarına yol açtı,sonuçta daha büyümk moleküller ortaya çıktı. Kimya ve fiziğin değişez kanunları uyarınca bu moleküller birbirleriyle etkileşti,okyanuslara düştü ve gelişerek daha büyük moleküllere dönüştü. kendilerini oluşturan ilk atomlardan çok daha karmaşık moleküller oluşmuştu;ancak hala bir insanın algılayabileceğinden çok küçük,mikroskopik boyutlardaydılar.(s:15) Bu moleküller, bizim de yapıtaşlarımızdır: Kalıtımsal biliyi taşıyan nükleik isatlerin ve hücrenin görevini sürdürmesini sağlayan proteinlerin birimleri, dünya’nın erken devirlerindeki atmosfer ve okyanuslardan üretildi. Günümüzde o ilkel koşulları yeniden yaratarak, bu molekülleri denesel olarak ortaya çıkarabiliyoruz. Sonunda, milyarlarca yıl önce,belirgin bir yeteneği olan molekül oluştu. çevredeki sularda bulunan molekülleri kullanarak kendisinin bir kopyasını üretebilecek yetenekteydi. Bu moleküler sistemin sahip olduğu yönergeler dizisi,moleküler kod sayesinde, büyük bir mkolekülü oluşturan yapı taşlarının dizilişi bilinebilir. Kazayla dilişte bir hata oluşursa,kopya da aynı olmayacaktır. Böyle, replikasyon, mutasyon ve mutasyonlarının replikasyonu( yeniden üretemi) yeteneğine sahip moleküler sistemlere “canlı” diyebiliriz. Bu moleküller topluluğu, doğal seleksiyona açıktır. Daha hızlı türeyen ya da çevresindeki yapıtaşlarını daha uygun bir şekilde kullanabilen moleküller rakiplerinden daha etkin türediler ve sonunda baskın nitelik kazandılar. Ancak koşullar degişmeye başladi. Hidrojen çok hafif oldugu için uzaya kaçti Yapitşalarinin oluşumu yavaşladi. Daha önce rahatça temin edilen gida maddeleri bulunmaz oldu. Moleküler Cennet Bahçesi’nde hayat tükeniyordu. Sadece çevresindekileri degiştirebilen,basitten karmaşik moleküllere geçişi saglayan moleküler mekanizmayı yeterli kullanabilen molekül toplulukları yaşama devam etti. çevresi zarlarla çevrili,ortamdan kendini soyutlayabilmiş,ilk dönemlerin saflığını sürdürebilen moleküller avantajlıydı. Böylece ilk hücreler oluştu. Yapıtaşları artık kolay bulunamadından organizmalar bunları üretmek zorunda kaldı. Bunun sonucu bitkiler oluştu. bitkelir hava, su Güneş ışığı ve minerallere alarak karmaşık moleküler yapıtaşları (s: 16) oluşturur. İnsanlar gibi hayavanlar da bitkiler üzerinde parazit yaşam sürdüler. İklim koşullarının değişmesi ve rekabet nedeniyle çeşitli organizmalar daha da uzmanlaşmaya,işylevlerini geliştirmeye ve biçim değiştiremeye zonrlandı. Zeingin bitki ve hayvan türleri Dünya’yı kaplamaya başladı. Yaşam, okyanusta başlamıştı. Oysa şimdi toprak ve havayı da içeriyordu. Günümüzde,Everest’in tepebsinden denizlerin derinliklerine kadar her yerde yaşayan organizmalar var. sıcak,yoğun sülfürik asit çözeltilerinde ve Antartika’nın kuru vadilerinde organizmalar yaşıyor. tek bir tuz kristaline emdirilmiş suda organizmelar yaşam sürdürebiliyor. =Özgün çevresine hassasiyetle bağlı ve uyarlanmış yaşam biçimyleri gelişti. Ancak çevre koşulları değişmişti.Organizmalar aşırı özelleşmişti,bunlar öldüler. Daha az uyarlanmış ancak daha genele özelliklere sahip olanlar da vardı. değişen koşullara,iklim farklarına rağmen bu organizmalar hayatta kalabildi. Dünya tarihinde, yok olan organizma cinslerinin sayısı bugün canıl olanlarndan çok daha fazladır. Evrimin sırrı, zaman ve ölümdür. Adaptasyonların içinde faydalı olanlardan birisi de zekadır. çevreyi kontrol etme eğilimi şeklinde,zeka, en basit organizmada bile görülebilir. kontrol eğilimi yeni nesillere kalıtım ile aktarıldı: Yuva yapma, düşmekten,yılanlardan veya karanlıktan korkma,kışın güneye uçma gibi bilgiler nesilden nesile nükleik asitlerle taşındı. Anca zeka tek bireyin ömrü içerisinde uyarlanmış bilgileri öğrenmesini gerektirir. dünyadaki organizmalarınbir kısmı zekaya sahiptir, yunuslar ve maymunlar gibi. Fakat zeka en fazla İnsan adlı organizmada belirgindir. İnsan, adaptasyon için gerekli olan bilgileri kitaplar ve eğitim yoluyla da öğrenir. İnsanı bugünkü durumuna Dünya’da kontrolü elinde tutan organizma haline getiren en önemli etken öğrenme yeteneğidir.(s:17) Biz, 4.5 milyar yıl süren rastlantısal, yavaş bir biyolojik evrimin ürünüyüz. Evrimin artık durmuş olduğunu düşünmek için hiç bir neden yoktur. İnsan, bir geçiş hayvanıdır. Yaratılışın doruğu değildir. Dünya ve Güneş’i daha milyarlanca yil yaşayacagi tahmin ediliyor. Insanin gelecekteki gelişimi kontrol altinda biyolojik çevre,genetik mühendislik ve organizmalar ile zeki makeneler arasinda yakin ilişkinin ortak ürünü olabilir. Ancak bu gelecekteki evrimi kimse şimdiden kesinlikle bilemez. Her şeye karşin duragan kalamayacagimiz açiktir. Bildiğimiz kadarıyla, tarihimizin ilk dönemlerinde, on ya da otuz kişiyi geçmeyen ve grup bireylerinin hepsinin arasında kan bağı olan kabileler halinde yaşıyorduk. Zaman ilerledikçe, daha büyük hayvanları ve daha geniş sürülüre avlayabilmek, tarım yapabilmek, şehirler kurabilmek için gittikçe büyüyen gruhplar içinde yaşamaya başladık. Dünyanın yaratıylışından 4.5 milyar yıl ve insanın ortaya çıkışından milyonlarca yıl sonra, bugün, millet dediğimiz grupların içinde yaşayoruz (ancak en tehlikeli politik sorunlardan birçoğu hala etnek çatışmalardan kaynaklanıyor). İnsanların bağlılığının sadece milletine ,dinine,ırkına ya da ekonomik grubuna değil ama tüm insanlığa olacağı devrin yakın olduğunu söyleyenler var. Yani on bin kilometre uzakta farklı cinsiyet, ırk,din ya da politik eğilimde olan birinin çıkarı,bizi komşumuza ya da kardeşimize bir iyilik yapılmış gibi sevindirecek. Eğilim bu yöndedir fakat tehlikeli şekilde yavaştır. Yukarıda sözeü edilen tutuma ulaşmadan zekamızın ürünü teknolojik güçler türümüzü yok etmemeli. İnsanı, daha fazla nükleik asit türetmek için nükleik asitlerden kurulmuş bir makinaya benzetebiliriz. En güçlü dürtülerimiz,en asil girişimlerimiz, en zorlayıcı (s: 18) gereksinmelerimiz ve sınırsız arzularımız aslında genetik materyalimizde kodlanmış bilgilerin sonucudur. Bir yerde nükleik astlerimizin geçici ve hareketli deposuyuz. Bu neden yüzünden insancıllığımızı-iyiyi, doğruyu ve güzeli aramayı- inkar edemeyiz. Ancak nereye gittiğimizi bilmek için nereden geldiğimizi anlamamız gerekir. kuşku yoktur ki yüzbinlerce yil önce avci-toplayiciyken taşidigimiz içgüdü mekanizmamiz biraz degişmiştir. Toplumumuz, o günlerden bu yana dev adimlarla gelişmiştir. Içgüdülerimiz bazi şeyleri kalitim-dişi ögrenmeyle edindigimiz bilgiler, başka şeyleri yapmamizi söylüyor,sonuçta çatişma doguyor. Bir dönem sonra tüm insanlara karşi ayni özeleştirici duygulari besliyor duruma gelebilmemiz bile ideal olmayacak. Eger tüm insanlari dünyanin 4.5 milyar yillik tarih ortak ürünü olarak görebileceksek, neden ayni tarihi paylaşan diger organizmalara da ayni özeleştirici duygulari beslemeyelim. Yeryüzünde bulunan organizmalardan çok azini gözetiriz-köpekler,kediler,sigirlar gibi- çünkü bu canlilar bize faydalidir ya da dalkavukluk yaparlar. Ancak örümcekler, kertenkeleler, baliklar, ayçiçekleri de eşit derecede kardeşlerimizdir. Bence tümünün yaşadigi özeleştirici duygu yoksunlugunun nedeni kalitimdir. Bir karinca sürüsü diger bir karinca grubu ile öldüresiye savaşabilir. Insanlik tarihi deri rengi farki, inanç degişiklikleri,giyim ya sac modeli ayircaliklari gibi ufak degişiklikler nedeniyle çikmiş savaşlar,baskinlar ve cinayetlerle doludur. Bize oldukça benzeyen ama ufak farkları-örneğin üç gözü ya da burnunda ve alnında mavi tüyleri-bulunan bir yaratık yakınlık duygularımızı hemen frenler. bu tür duygular bir zamanlar küçük kabilemizi düşmanlar ve komşular arasinda koruyabilmek için gerekli uyarlanmiş degerler olabilirdi. Ancak şimdi az gelişmişlik örnegidir ve tehlikelidir.(s:19) Artık yalnızca tüm insanlara değil bütün canlılara saygı duyma devri gelmiştir. Nasıl bir başyapıt heykele ya da zarif bir şekilde donatılmış makinalara hayranlık ve saygı duyuyorsak.. Ancak elbette, bizim yaşamımızı tehdit eden şeyleri görmezlikten gelemeyiz. Tetanoz basiline saygı göstermek için gövdemizi ona kültür yeri olarak sunamayız. Ancak, bu organizmanını biyokimyasının gezegenimizin tarihinin derinlerine uzandığını hatırlayabiliriz. Bizim serbestçe solduğumuz oksijen,tetanoz basilini zehirler. Dünyanın ilk dönemindeki oksijensiz ve hidrojence zengin atmosferin altında bizler yokken tetanoz basili yaşıyordu. Yaşamin tüm örneklerine saygi Dünyadaki dinlerin birkaçinda örnegin Hindu dininin bir kolunda ("Jain’ler) vardir. Vejeteryanlar da buna benzer br duygu taşirlar. Ama bitkileri öldürmek hayvanlari öldürmekten niye daha iyidir? İnsan, yaşayabilmek için diğer canlıları öldürmek zorundadır. Fakat buna karşılık, başka organizmaları yaşatarak doğada bir denge sağlayibiliriz .Örneğin, ormanları zenginleştirebiliriz;endüstireylm ya da ticari değeri olduğu sanılan fokların ve balinaların katledilmesini önleyebiliriz;yararlı olmayan hayvanların avlanmasını yasaklayabilir;doğayı tüm canlılar için daha yaşanabilir duruma getirebiliriz. (Carl Sagan, Kozmik Bağlantı(1975), e yay: s: 15 -20, 1986) En Az İki Bin Yıllık Yanlış Eskiden insanlar, evrenin merkezi olarak Dünyayı düşünüyordu. Sağduyu Ay ve Güneş’in Dünya çevresinde döndüğün gösteriyordu. Peki canlı varlıkların yapısı neydi? 1828 yılında Alman kimyacı F. Wöhler’in idrarda bulunan üreyi, anorganik bir madedler yoluyla elde etmesi, insanoğlunun düşüncesinde yeni aydınlıkların ilk habercisiydi. Çünkü Tanrı’nın emrindeki doğa laboratuvarının ürettiği şeyi insanolğlunu emrindeki laboratuvarın da üretebileciği anlaşılmıştı! Bu sezgi, insanoğlunun dine karşı duyduğu bilimsel şüphenin en büyük kanıtı oldu aslında. Canlılar dünyasına bakarsanız, benzer olanlarla birlikte birbiriyle hiç ilgisi olmayan görüntülerdeki canlıları görürsünüz. Tilkiyle yılanın ne gibi ortak bir geçmişi olabilir? Dinlerin yaratılış kuramları, birkaç bin yıldan öteye gitmez. Darwin ise tüm canlı organizmaların, çok geniş bir zaman sürecinde ortak bir kökenden ortaya çıkarak geliştiğini önesürdü.

http://www.biyologlar.com/evrim-kurami-ve-teorileri-1

Umudun Genleri

Umudun Genleri, Tunus asıllı Fransız bilimci Daniel Cohen'in(1951-...) kitabının adı. Bir bilimadamının hoş anılarını ve genlerin umudunu açıklayan bu kitaptan ilginç bölümler aktaracağım.Daniel Cohen,1978'den itibaren Profesör Jean Dausset(Nobel,1980) ile birlikte çalışmaya başladı.Daniel Cohen, insanın genetik yap-bozununun ortaya çıkarılma serüvenine katılmış ve bu serüveni bize hoş bir dille anlatıyor. Yeşim Küey'in,çok başarılı bir şekilde Türçe'ye kazandırdığı kitabı,Kesit Yayıncılık yayımlamıştır. Bir Bilim Adamının Anıları :Daniel Cohen Jean Dausset, 1960'lı yıllarda, tüm hücrelerimizin yüzeyinde varolan proteinleri kodlayan genler bütününü keşfetmişti. O zamanlar bu proteinlerin rolü oldukça gizemliydi. Dausset ’nin çalışmaları organ naklini sağladı ve onun sayesinde milyonlarca yaşam kurtarıldı halen de kurtarılıyor... Ben, Nobel Ödülü’nü almasından (1980) bir yıl önce yoluma onunla devam etmeye karar vermiştim. O sıralarda bunun nedenlerini çözümlemeyi hiç düşünmediysem de herhalde çok iyi gerekçelerim vardı. İMKANSIZ denen şey, beni tam da çok heyecanlandıran şeydi. Ben kuşkucuların, fazlasıyla sakınımlı olanların ve bıkkınların düşüncelerinin iflas etmiş olmasından kuşkulanıyordum. Elbette Jean Dausset’nin durumu kesinlikle bu değildi! Benim onda asıl değer verdiğim şey, başkalarının eleştirdikleri şeydi. Düşünüş biçimi rahatsız ediyordu O sıralarda, onu bir naif, bir hayalci, bir garip olarak görüyorlardı. Jean Dausset, klasik düşünce biçimiyle hiç ilgisi olmayan bir düşünce biçimine sahiptir. Onun akıl yürütmeleri alışılmış mantık yollarını izlemez. Yüzeyde görünmediği için bazılarının “yavaş” bulduğu, kendine özgü bir düşünme ritmi vardır. Bunun nedeni, Dausset’nin etkilemek için uğraşmamasıdır. O acele etmemeyi ve sorunların derinlerine inmeyi sever. karşısındakini asla çürütülemez kanıtların yığını altında ezmez. Konuya beklenen yerinden girerek bir mantık çerçevesinde ilerlemek yerine, o, sorunları bir başka yandan ele alır. Bu, çalışma arkadaşlarının ve meslektaşlarının düşünmediği bir yandır. Sorunu bir köşesinden yakalar, sorunlu konunun içine sakince yerleşir ve kafasında, alışılmış düşünce sistemlerinin yolundan gitmeyen bir kavrayış şeması kurar. Kimi zaman şaşırtıcıdır. Size, Kutsal Kitap’takiler kadar basit görünen bir sorunda kilitlenir. Herkesin anlayabileceği ve anladığı bu sorunu, o, anlamaz. Açıklarsınız. Yine anlamaz. tıpkı bir çocuk gibi! Ve sonra, o anlamaya çalışırken bir de bakarsınız ki, sorunu bütünüyle farklı bir biçimde aydınlatmış. konuya yakın olanlar, uzmanlar, böylece hata yaptıklarını anlarlar. Meğer yanlış yoldaymışlar, sorunun temelini görmemişler. O, görü sahibidir. Tümüyle. Onunla tartışan biri, görüşlerini ne kadar dirençle savunursa savunsun, bu özgün kafanın sorunlar her zaman derinlemesine doğru bir tarzda yaklaştığını kabul etmekten kendini alamaz. Onunla aynı düşüncede olmasanız, onunkilerden farklı seçimler yapsanız da bu böyledir. Üstelik, ondaki mizah duygusu yaşama sevinci ve isteği bulaşıcıdır. Onu görmek ve tanımak gerekir. Neşe saçan bir adamdır. Bu estet, bir modern resim tutkunudur. Her şey onun ilgilendirir her şey onun memnun eder. En olağanüstü yanı da tartışma ve düşünce alışverişindeki rahatlığıdır. Jean Dausset mandarinlerin, kendilerin ezip geçmesinler diye çevresine düşünce sahibi olmayanları toplayan büyük patronların tam tersidir. Onun tutumu daima bunun karşıtı olmuştur. Asla kimseyi engellemez. Birinin bir düşüncesi mi var? Onunla birlikte bunu çözümler: “Tamam...Çok iyi..” Güvenir. Ve özellikle de gece demeden, pazar günü demeden, her zaman sizinle birlikte düşünür. Onun hoşuna giden şey budur. Çevresinde düşünce sahibi insanların olmasına gereksinim duyar. Bu onun düşüncelerini zenginleştirir. Aksi takdirde, nasıl “eğlenebilir ki”? Başka konularda olduğu gibi araştırmada da gerçek mutluluklar yalnız yaşanmaz. Aslında, bir büyük patronun, bir gence uyan tutuma sahip olması, hiç de kolay değildir. Sorun, gencin düşünce üretebilmesi için ne yapmak gerektiğini bilmek değil ( böyle şeyler siparişle olmaz) ama daha çok, onun düşüncelerini yansıtması için nasıl davranılacağını bilmektir. Dausset, iş arkadaşların öne çıkarmasını bilir. Asla onların yetkinliklerinden kuşkulanmaz. tersine! “Onu yetiştiren benim, her şeyini bana borçlu... “ biçimindeki bir söylem ona tamamen yabancıdır. Kafasının açıklığı, ona araştırmacıları yönetmede eşsiz bir yaklaşım kazandırır. Onun yaklaşım tarzını anlamadan da kendisinden yararlanmış olabilirdim. Bu tarzı, çözümlenmesinin önemini görecek kadar kavramış ve örnek alabilmiş olmaktan dolayı çok mutluyum. Bizler birbirimizden çok farklıyız. ama ben, kendi öğrencilerime ve kendi ekip üyelerime karşı gösterdiğim belli bir davranış tarzını ona borçluyum. son derece etkili bir tarz. 1979. Onun ekibinde, bağışıklık genetiğine alışarak geçirdiğim bir yıl. Kalıtımın kimyasal desteğini temsil eden, kromozomlarımızı ve genlerimiz oluşturan uzun DNA molekülünü kullanma teknikleriyle birlikte, moleküler biyolojide bir dönüm noktası belirmeye başlıyordu.(s: 23-25) Belli bir anda, bilimcilerden biri, dikkatini, yeni bir yol açabilecek küçük bir şeye yöneltir. Gerçekten yeni düşüncelere gelince, bunlar son derece enderdir. İnsan bunlardan birini bulduğunu sandığında, olağanüstü bir şeylere el atmış olduğunu umduğunda, inceleme ve çözümlemelerden sonra, aynı alanda on kişinin daha çalıştığını ya da aynı şeyi çok önceden düşündüklerini fark eder! O halde sorun, varsayımını sürüncemede bırakmamak, onu deneysel olarak kanıtlamaktadır. Varsayımını doğrulayan, öne geçer. Elbette o her şeyi alt üstü eden düşüncelere sahip biri de çıkabilir, tıpkı Jean Dausset’de olduğu gibi. Ama bu pek nadirdir. Binde bir, bir araştırmacı, kimi kez bir deha özelliği olan, tamamen kendine ait bir esine, bilimde nitel bir sıçrama yaptıracak bir buluşa sahiptir. Buna da ancak on yılda bir rastlanır, rastlanabilirse. Araştırmacının bugünkü üstünlüğü, kafasındaki fikirlerden çok, bunları gerçekleştirmek için ortaya koyduğu yeteneğe .. ve zorunlu araçları bir araya getirmek üzere sürekli dilencilik yapmaya harcadığı enerjiye, sonra da düşüncelerini kanıtlamak için sergilediği yaratıcılığa dayanır. Yeniliklerin çoğunlukla teknolojik olmasının nedeni budur. Bu bir yana, Jean Dausset, DNA üzerinde çalışma önerisine ne kadar olumlu karşıladıysa, ekibinin çoğunluğu da bir o kadar karşıydı. Esasen Cohen (yazarımız), bu toy delikanlı, moleküler genetik konusunda ne biliyordu ki? Neredeyse hiçbir şey! İşin kötüsü bu gerçekten doğruydu.(s:28)..İnsanın Jean Dausset gibi bir patronu olmasının üstünlüğü, onun hiçbir yolu araştırma dışında tutmamasıydı; ister genç ister çok genç olsun, yeter ki, kanıtları olan ve bunlara karşı biraz heyecanla yaklaşan biri çıksın. Bana gelince, benden daha deneyimli olduklarını söyleme gereken arkadaşlarım tarafından pek de iyi gözle bakılmıyordum. Kabul etmeliyim ki, dayanılmaz, tam anlamıyla çekilmez bir kibir içindeydim. Ama bir genç, kesinlikle doğru olduğu önsezisiyle iz sürerken ve deneyimsizlik ona kendinden kıdemlilerin karşı çıkmalarına aldırmama cesaret ve küstahlığı verirken, ister istemez çekilmezdir. Ve ayrıca, o, her zaman bilimsel itirazlarla değil, ama öncelikler ve kazanılmış konumlarla da karşılaştığı duygusuna sahipse, kendine nefret ettirmekten belli bir haz da alır. Gerçekte, ünlü bile olsa, hiçbir araştırmacı kendinden daha genç olanların itirazlarından korunamaz. Eğer gençlerle arasında sorun yoksa ne ala. Ama ilk anlaşmazlık patlak verir vermez, kendi kendini, hemen sorgulama ve ısrarla haklı olduğunu düşünmekten vazgeçme anı gelmiş demektir. Sonuca bağlayıp karar vermezden önce, çoğu zaman kendi kendime, benim yerimde Jean Dausset gibi biri olsa ne yapardı diye sorarım. Onun da Mendes France, Robert Debre ya da Jean Bernard’ı anma alışkanlığı vardı. Herkesin kendi başvuru kaynakları var; ama miras da budur işte. Üstelik bilimcilerin dünyası da kutsal değildir. Her yerde olduğu gibi orada da, neden orada olduklarını unutmuş insanlar vardır; bilimle gerçekten ilgilenmeyen bir grup profesyonel, kendi nüfuzlarını küçük alanını desteklemek için bilimi kullanır. Alınan sonuçlar, onları iktidar oyunundan ve ünlerini artırmaktan daha az coşkulandırır mali açıdan yeterince doyum olmadığından, hepsi de salt bilim ve insanlık yararına tutkulardan kaynaklanmayan doyumlar peşinde koşarlar. Tanınmış olmak isteyenler de vardır. Yoo ille de toplum tarafından, onları çalıştıranlar ve adlarına çalıştıkları insanlar tarafından değil, ama beş on rakip meslektaş tarafından. Neler yaptıklarını anlayan on kişiden fazla insan olmadığı için böyledir bu! Araştırmacının gündelik davranışında, adının, gerginlik içinde bilimsel yayınlarda kovalanması vardır. Bir kongre sırasında, bir bilimci ne bekler? Neyi kollar? -Benden söz edilecek mi? A, benden alıntı yapıldı! Elbette senden de.. Alıntılanmak bir saplantıdır! Bir yayın mı çıktı? Hemen metnin kaynakçasına saldırılır: -Benden alıntı yapmamış! sonra, bilimsel bir makaledeki isimlerin ve imzalayanların sırası! Geleneksel olarak sonuncu ya da birinci sıra, araştırma yöneticisinindir. Ya ikinci imzayı kim attı, üçüncüyü, sonuncuyu... Bu konuda, araştırmacılar üzerine bir antoloji, bir sosyoloji kitabı yazılabilirdi. Bir küçük alem içindeki toplumsal ürünün dayanağı! En gülüncü de bu tür tanınmışlığın yalnızca geçici olması değil, sonuç olarak gönülsüzce verilmiş olmasıdır. Bir gün sizden alıntı yaparlar, hemen sonra unuturlar, çünkü yarışma süreklidir. Ama böylesi bir didişme içinde insanların özsaygısı yaralanır ve kemirilir. Bundan hiç kimse tümüyle kaçamaz; ama bundan kurtulmayı öğrenmek gerekir. Bütün bunları keşfetmek, beni şaşkına çevirmiş ve çileden çıkarmıştı. Jean Dausset bu tür kaygıların çok üstünde ve uzağındaydı. O, bir yaratıcıdır. Hiç durmadan düşün ve üreten bilimcilerden biridir. Düşüncelerinden birinin çalınması, bu insanlar için pek de önemli değildir. Bu da, onların başkalarına karşı alabildiğince açık olmalarını, gerçek anlamda tartışabilmelerin sağlar. Dausset’ye gelince o, hepimize karşı muhteşem bir iyi niyetlilik içindeydi. Bu tutumundan herkesten çok ben yararlandım ve de aşırı ölçüde yararlandım; ama onun bundan ötürü yakındığını asla duymadım. Her koşulda o bana açık çek verdi. Başka yerlerden gelen iki araştırmacı da bana katılmıştı. Biri, diploma sıvanı geçmek zorunda olan, çok zeki, yirmi beş yaşında bir Venezüellalıydı: Luis Ascano. Diğeri, Howard Cann, Amerikalıydı. Elli beş yaşındaydı ve Amerika Birleşik Devletlerinde sağlam bir üne sahipti... Böylece üçümüz birlikte çalıştık. Bir yıl boyunca. Gece ve gündüz!. Aslında biz çalışmıyorduk. Her akşam gece yarılarına ya da sabahın ikisine dek sözcüğün tam anlamıyla bata çıka gidiyorduk. Moleküler genetiği iyi bilmiyorduk ve onu el yordamıyla öğreniyorduk... Gezip durduk, rasgele yürüdük ve olabilecek bütün hataları yaptık. Laboratuvarımız küçücüktü; üç metreye iki metre. Tezgah üstünde çalışacak yer bulamadığım için, araçlarımı lavobanın içine yerleştirmiştim! İlerlemiyorduk, bunalmış durumdaydık. Oldukça gergin dönemlerden geçiyorduk. Bulduğumuz tek rahatlama anı sabahın birine doğruydu: Saint Louis Hastanesi’nin yakınındaki Belleville’den Tunus usulü sandviç ve kuskus getirtirdik... Bizim hikaye uzadıkça uzuyordu. Aylar geçiyor ve hiç bir şey çıkmıyordu. Sekiz ayın sonunda, bizi bunca uğraştıran konu üzerinde Oxford’da bir kongre oldu: HLA bölgesinin, doğrudan DNA düzeyinde çözümlenmesi mümkün müdür? Biz sonuçlarımızdan söz etmek üzere çağrılmıştık Elimizde hiçbir sonuç yoktu. Kesinlikle hiç. Hiç. Yüze yakın insanın önünde konuşmamız bekleniyordu. ve bizimde söz almak için birbirimizle savaştığımız söylenemezdi. -Howard, sen konuşursun. En deneyimlimiz sensin. -Hayır sen! -Evet ama sen İngilizce konuşuyorsun. Oraya gittiğimizde, sonuçta, konuşması gereken bendim. Niyetlerimiz dışında, sunulacak somut bir şey kesinlikle yoktu. Kongrelerde bazen böyle şeyler olur; ama bu asla çok iyi bir şey değildir elbette. Biz hemen bir taktik geliştirdik. kendimizi kurtarmak üzere, tebliğimizi iptal ettirmek iç kongre başkanına şöyle dedik: -Biliyorsunuz, biz herkesle tartıştık. Onlar sonuçlarımızın hepsini bilmektedir, bunları sunmaya gerçekten de gerek yok... Başkan bize inanma inceliğini gösterdi. Onurumuz, şimdilik kurtulmuştu.” Derken aradan dört ay geçiyor. “İlk makaleyi yazıyoruz. çalışmamız olağanüstü bir yol açıyordu. çünkü biz, HLA sistemindeki çeşitliliğin, mutlak bir kesinlikle DNA düzeyinde ayrıştırılabileceğini ileri sürüyorduk. Makaleyi okuduktan sonra, Dausset yalnızca “müthiş” diye mırıldanmıştı.” “Buluş, genellikle Arşimet’in “Eureka!” sındaki gibi yaşanmaz. Bu, mitolojidir. Gerçekte, bir ekip bazı şeyler bulduğunda, bunların çok da fazla farkında değildir. Sonuç o denli beklenmiştir ki, insanlar ona alışmışlardır. Ortaya konduğu zaman, hanidir bilinmektedir ve kimse şaşırmaz. yalnızca, bir dahaki kongrede lafı gevelemek zorunda kalınmayacağı düşüncesiyle rahatlanır. Yeni sonuç, yalnızca onu beklemeyen kişilere gösterdiğiniz zaman bomba etkisi yapar (eğer yapacaksa). (Danile Cohen, Umudun Genleri, Kesit Yayıncılık-1995 s:28-33) “Bu kitapta anlatılan bilimsel serüvenin temel amacı olan genom nedir? Mümkün olan birçok tanımı vardır. Yalınlaştırmak için, işlevsel bakış açısından, genomun hücrelerin çekirdeğinde içerilen bilişimlerin (informations) bütünü olduğunu söyleyelim. Hücreler bölünür, bu bilişim bilgi hücreden hücreye aktarılır. canlı varlıklar ürere ve bu bilişim kuşaktan kuşağa aktarılır. Yapısal bakış açısından genom, her hücrenin çekirdeğindeki birkaç metrelik DNA’dır. DNA, gerçekten de, bu bilişimin elle tutulabilir, fizik kanıtıdır. Bizim bir yumurta ile bir sperm hücresinin karşılaşmasından doğduğumuzu herkes bilir Genetik, en çok insanlığı ilgilendiren bu ilk perdeyle başlar. İnsanın, evrimin ilerlemesine katkıda bulunması için hazzın işe karışması gerekiyordu. Bu birleşmenin sonucu bir başlangıç hücresidir, annenin karnına büzülmüş, döllenmiş bir yumurta. Bu hücrenin ikiye, dörde, sekize, on altıya.. erkek ya da dişi olarak gebelik sırasında türümüzün biçimini almak üzere bir araya gelecek olan milyarlarcasına bölündüğünü göreceğiz. Çünkü şaşırtıcı olan, bireysel farklılıklarımızı ortaya çıkaran şey olduğu kadar, ayaklarımızla, ellerimizle, duyarlı el ve ayak parmaklarımızla, yüz ifadelerimizle, ağlama ve gülme yetilerimiz ve benzerleriyle, hepimize benzer kılan şeydir. Ontogenez ’in (insanın döllenmiş yumurtadan yetişkin oluncaya kadarki gelişimini tanımlar) bu mucizesinin milyonlarca yıldan beri hep aynı biçimde gerçekleşmesi için, bir şeylerin bu üreyebilirliği YÖNETTİĞ İ Nİ kabul etmektedir. İnsan gibi karmaşık bir canlının her kuşakta aynı biçimde üremesine olanak sağlayan şey, bir programın, yani imgelemimizi oldukça aşabilecek keskinlik ve ustalıktaki büyük bir yönerge bütününün içindedir. Bu program genom ‘dur. Genom, bir bilgisayar disketinin ya da dilerseniz, çok uzun bir manyetik bantın rolünü üstlenmiştir. Daha kesin bin anlatımla, biri babadan gelen sperm hücresi diğeriyse anneden gelen yumurta ile dolu olan ve aynı temel yönergeleri taşıyan bir çift disket ya da bir çift manyetik bant gibi iş görür. Ama şu iyi anlaşılmalıdır: anneden gelen ve örneğin kafamız ve kollarımızla ilgili olan, genomumuzun bir yarısı; babadan gelen ve örneğin kalbimiz ve bacaklarımızla ilgili olanı da diğer yarısı değildir. Hayır. Sahip olduğumuz genomun yönergelerinin tümü de çifttir: kafa için iki program, bacaklar, kollar, kalp vb için ikişer program. Bu da sonuçta, oldukça pratik olan bir şeydir. İki yönergeden biri hata yaptığında ya da kötü yazılmış olduğunda, diğeri bu eksikliği giderir. Böylece, iki benzeşik yönerge aynı zamanda zarar görmedikçe bozukluk genellikle dramatik değildir. Çoğu zaman bir çaresi vardır. Yüz milyonlarca yıldan beri bu tip bir genetik düzenleme kendini kanıtlamıştır(eşeyli üreyen canlılara ait, yaklaşık bir milyar yıl öncesinin kalıntıları bulundu.). Yaşamın güvenilebilirliği yinelemelerden geçer gibi görünmektedir. Birey ölçeğinde bu genom, daha doğrusu, genomun neredeyse birbirinin eşi olan iki kopyası, aslında, organizmadaki bir hücrenin bölünmek üzere olduğu her kez kendini milyarlarca kez çoğaltır. Her hücre, yağlı bir kılıfı olan bir keseden oluşmuştur. Bu kese bir başka kese içerir; bu da çekirdektir. Anne ve babadan gelen her genom örneği hücre çekirdeği içinde tek bir sürekli iplikçik biçiminde değil, genellikle birbirine dolaşmış ve gözle fark edilemeyen iplikçik parçaları yığını halinde bulunur. Açıldıklarında, bu parçalardan her birinin uzunluğu birkaç santim kadardır. En büyüğü en küçüğünden beş kez daha uzundur. İpekten bin kat daha ince olan bu iplikçik parçaları uç uca eklenirse, bir metre elli santim olacaktır( ana ve babadan gelen örnekleri birlikte hesaba katarsak, bunun iki katı). Bu iplikçikler çok basit bir molekül olan DNA’dan oluşur. Bunu upuzun bir inci kolyeye benzetebiliriz: ana ve babadan gelen birer örnek için 3'er milyar inciden, her hücre başına topla 6 milyar. Her inci, “baz “diye adlandırılan bir kimyasal maddeye karşılık gelmektedir. Her biri kendi baş harfi ile gösterilen dört tip baz vardır: A (adenin), T ( timin), C (sitozin) ve G (guanin); bunlar genetik alfabenin dört harfini oluşturur. Bölünme anının hemen öncesinde hücre bir biçimde şişmeye ve hem anneden hem de babadan gelen genetik materyalin tümünü ikileştirmek için gerekli maddeleri yapmaya başlayacaktır. İşte tam bu anda, iplikçik yığınının, insan türünde 23 çifti bulunan ve optik mikroskop atında X şeklinde oldukça iyi görülebilen kromozomlar halinde düzeneğe girdiği görülür. Böylece her bir çiftte, bir kromozom anneden, diğeri babadan gelir. Bireyin organizmasındaki tüm hücreler, başlangıç genomunun, yani ana ve babadan gelen ilk yönergelere uygun olarak, embriyon, cenin, sonra da yetişkin organizma halinde farklılaşacak olan yumurta genomunun iki örneğinin de tam bir kopyasına sahiptirler. Böylece insan, çekirdekleri bu küçük iplikçikleri, yani yalnızca hücresel bölünme öncesinde ayrımsanabilen kromozomları içeren yüz milyarlarca hücreden oluşmuştur. Ve genomun her bir kopyası, gördüğümüz gibi, 3 milyar baz içerir. Birkaç on binlik baz içeren tikel bir parça, o sayıdaki harflerden kurulu bir sözcük oluşturur ve buna gen adı verilir. Bu sözcüklerin bütünüyse programı oluşturur. Bunlar, ileride göreceğimiz gibi, kuralları insan dilindekilere tuhaf bir şekilde yakınlık gösteren bir dilin öğeleridir. Dört harfli bir alfabe için 30 000 karakterli sözcükler Genomun bir örneği yaklaşık yüz bin sözcüğe sahiptir, biz yüz bin gen diyelim. Bunların her birinin kendi benzeri, diğer örnek üzerinde yer almaktadır. A,T,C ve G’den oluşan dört bazlı genetik alfabenin gerçekten de yalnızca dört harfi vardır. Ama yalnızca bu dört harfiyle, bizim 26 harfli alfabemizinki kadar zengin bir sözcük dağarcığı oluşturur. On harfli bir sözcük oluşturmak için kuramsal olarak 26 üzeri on birleşim olanaklıdır. Dört harften ibaret bir alfabeyle on harfli bir sözcük oluşturmak için bu kez yalnızca 4 üzeri 10, yani yaklaşık bir milyon olabilirlik vardır. Ne iyi ki, ne milyarlarca Fransızca sözcük ne de milyarlarca gen var! Doğa gibi kültür de daha makul. Alfabetik yazıya sahip insan dilleri, alfabelerinin birleşim potansiyellerinin tümünü kullanmaktan çok uzaktır. Elimin altındaki Petit Larousse’un, en kısasından en uzununa, içerdiği tüm sözcükler sonuçta yalnızca 83 500 gibi oldukça alçak gönüllü bir sayıya (özel isimler dahil) ulaşıyor! Buna, tekniklere, mesleklere ve argoya ilişkin, kullanımı sınırlı, farklı sözcük dağarcıkları da eklense 200 000 sözcükten fazlasına pek ulaşılmaz. İlginç bir rastlantıyla, genomun sözlüğü de benzer sayıda sözcük içermektedir: uzunluğu birkaç bin ile birkaç milyon karakter arasında değişen,50 000 ile 100 000 arasında gen. Genomun inci dizen oyuncuları her türlü şıkta çok fazla sabır göstermek zorundadırlar. Önemi yok. sonuç ortada.: A,T, C ve G harflerinden oluşan on binlerce bireşimiyle ortaya çıkan genom dili, en azından kendi yarattıklarının dili kadar inceliklidir. Her bir gen, hücrenin yaşamını düzenleyen ve bizim kendisinden sıkça söz edeceğimiz gerçek işçi olan bir molekülün, yani proteinin, üretimini harekete geçirecek olan bir komut verir. Bir insan yapmak için yüz bin gen yeterlidir; becerebildiğimiz milyonlarca şeye kıyasla bu sayı azdır ama besbelli ki yeterlidir. Garip ve onur kırıcı olan şey, farenin ve maymunun da bizimki kadar gene sahip görünmeleridir; hayvanlar dünyasının aşamalı-düzeni (hiyerarşi) içinden yükselen bu nanik, gizinin keşfedilmesini bekliyor. Yazım Hataları ve Hoşgörüleri Genlerin, yani genomun sözcüklerinin yazımı, hiçbir gevşekliğe yer bırakmayan Fransız dili yazımının tersine, bir insandan diğerine hafifçe değişiklik gösterebilir. Ama ne de olsa, genomun örneğini izleyen, daha az bütünlükçü başka diller de vardır. Fransız Akademisi 17. yy’da yazım kurallarını düzenlenmesinden önce Fransız dili de esasen bu durumdaydı... Ama elbette her gevşekliğin sınırları vardır. Esnek olmak için ileti yine de anlaşılır kalmak zorundadır. Genomun kabul edilebilir yazım değişiklikleri vardır;saçlara rengini, yüzlere taşıdıkları ifadeyi, dış görünümlere heybetini... yani yaşamı güzelleştiren bütün o çeşitlilikleri, bu yazım değişiklikleri sağlar. Ve hastalıkların kaynağında bulunan, dramatik sonuçlar doğuran yazım değişiklikleri de vardır. Bu iki tip değişikliğin arasındaki sınır, tıpkı normali patolojikten ayıran sınır gibi bulanık hareketlidir. Genlerin yazılışındaki gerçek yazım yanlışları nelerden oluşur? Diyelim ki bir sözcüğün o 30 000 harfinden biri (bazen bir çoğu), genetik alfabenin diğer üç harfinden biriyle yer değiştirebilir ya da ortadan kaybolabilir ya da çiftleşebilir(merhaba’nın merhapa, merhaba, mehaba olması gibi). Bu, mutasyon olarak adlandırılan şeydir(bunun nasıl ortaya çıktığını göreceğiz) ve sonuçları değişkendir: mutlu, iyi huylu, nötr ya da trajik. Mutasyon, genin kendi anlamını kaybettirecek derecedeyse ileti artık yoktur ya da anlaşılmamıştır. Diyeceksiniz ki sorun değil, genomun diğer örneği üstünde yedek bir genim var. Kuşkusuz. Ama göreceğimiz gibi, bu bazen sonuç vermez, bazen verir. Çoğu kez proteindeki değişikliğin zararlı etkisi yalnızca beslenmeye, yaşam tarzına ya da diğer etkenlere bağlı belli bir ortam içinde görülür. Bir bakıma her şey, yanlış yazılmış, bağlamına göre şu ya da bu ölçüde anlaşılan bir sözcükle karşılaşıldığındaki gibi cereyan eder. Özetlersek, mutasyonlar kimi kez iyi bir sağlıkla uyumlu farklılıklara eşlik ederler ve canlıların olağanüstü çeşitliliği böylece ortaya çıkar. Kimi kez bu mutasyonlar özellikle duyarlılık taşıyan noktaları değiştirirler ve gerçek aksaklıklara, amansız hastalıklara neden olurlar; sonuçta kimi kez de mutasyonlar bir şeyleri değiştirirler ama bu, yalnızca belli ortamlarda hastalık etkenidir ve hastalık, ancak ortam uygun olduğunda ortaya çıkar. Biyologların gelecek kuşakları hiç şüphesiz bu mekanizmanın olağanüstü ustalıklarını ve çevreyle etkileşimlerini inceleme olanağı bulacaklardır. Bugün için, biz hala, neredeyse anlaşılmaz olan ama yine de dört harfli alfabesini bildiğimiz ve ne mutlu ki, sözcüklerinin yaklaşık yüzde 1'in de tanıdığımız bir yabancı dile, yani genomun diline ulaşmak zorundayız. Üstelik, o birkaç bin sözcüğün anlamını da hiç şüphesiz kısmen biliyoruz. Bir genin bir işlevinin tanımlanmış olması, onun yalnızca bir işleve sahip olmasını gerektirmiyor. Ama her şeyden önce daha bu dilin sentaks ve gramerini bilmiyoruz, edebiyatından hiç söz etmeyelim! Yine de şimdiden erişebildiğimiz bir şey var: bu dilin sözcüklerinin belli yazım değişiklikleriyle iyice tanılanmış hastalıklar arasındaki bağlantıları kurup, saptamayı giderek daha iyi öğreniyoruz ve gerçekleştirebiliyoruz. Gerçekten de diyabetten kansere, allerjiden romatizmaya dek neredeyse bütün hastalıklar mutasyonlarla ilişkilidir. Bu hastalıklara yol açan genetik değişikliklerin bilinmesi, hastalıkların mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına, önlenmelerine ve hastaların tedavi edilmelerine olanak sağlayabilecektir. İşte günümüz genetiği için ulaşılabilecek hedef en azından budur. Bu, yalnızca bir başlangıç olabilir. Ama şimdiden çok coşku vericidir. (Daniel Cohen, Umudun Genleri, s:36-42) HAYVAN VE İNSAN KOPYALAMA Organ nakli, doğum kontrolü, büyük ameliyatlar derken genetikçiler, hayvan kopyalamayı da başardı. İskoçya’da Ian Wilmut, Dolly adını verdiği kuzuyu kopyaladı. Sonra Hawai’de fare, Kore’de inek, İskoçya’da domuz kopyalandı.Güney Kore de türü azalan bir kaplan türünü kopyalamaya hazırlanıyor (Hürriyet, 24 Mayıs 1999) “... Bizim (biyologların), hapsedilme tehditini de içeren sayısız ve kesin kuralla dizginlenmesi gereken büyük işadamları olduğumuz söylenir. Tüm bunlar genlerimizi oluşturan DNA’nın olası en kötü şeyleri kışkırtabileceğinin düşünülmesi nedeniyledir. Bu tamamen aptalca; çevremizde beni, DNA’dan daha az ürküten başka bir öğe düşünemiyorum.” James Watson, 1977 “Uyarı profesyonellerinin genetikçilerin uğursuz güçlerini lanetlemeleri için, 1970'li yılların başında, biyologların, DNA rekombinasyon tekniklerini oluşturarak laboratuvarlarında doğayı taklit edebileceklerini keşfetmeleri ve böylece moleküler biyolojiyi kuramsal gettosundan çıkarmaları yetti. Bilimi, özellikle de insanın bilinmesiyle ilgili olduğunda, şeytanlaştırmaya çalışan insanlara daima rastlanır. On beş yıldır, genetikçilerin uluslararası küçük topluluğu, bilimsel perhiz, sakınımlılık, otosansür, kendini sınırlama, erteleme, yanı kısacası, Watson’ın bu bölümün epigrafı olan sözlerini kendisinden aldığım, rasyonalizmin canlandırıcısı Fransız filozof Pierre- Andre Taguieff’in güzel bir biçimde söylediği gibi, araştırmaların gönüllü olarak kesilmesini buyuran bir entellektüel baskıyla karşı karşıyadır. Taguieff’in dediği gibi: Fransız usulü bilim karşıtı vahiycilik, birçok açıdan, 60'lı yılların sonunda ABD’de başlatılan büyük “acemi büyücü” avının küçük ve gecikmiş bir yansımasından başka bir şey değildir. Belki gecikmiş yansıma; ama şu son yıllarda Avrupa’da, şimdi de bizi yüzyıl sonu korkularımızdan kurtarmaya yazgılı, ahlaki uzmanlığını tuhaf bir biçimde biyoloji ve tıbba bakmış tüm bu “etik komiteler”i-de Gaulle’ün deyimiyle bu yeni tür “ıvır zıvır”ı- yaratan, bu gecikmiş yansımadır. Sırası gelmişken, tüm sanayileşmiş ülkelerin bilimsel bütçelerinin çok büyük bölümünü yutan nükleer ve askeri araştırmalar gibi diğer gerçek tehlike ve sapmalar konusunda bu komitelere danışmayı düşünen var mı? Oysa bana, insanlığın gen sağaltımından çok askeri elektronikten kaygı duyması gerekirmiş gibi geliyor. Hiç şüphesiz, bilimin şeytanlaştırılmasındaki bu yeni akım amacına ulaşamıyor; perhize çağrı, doğum kontrolünde olduğu gibi bilimsel kontrol için de zavallı bir yöntemdir. Ama gelin de, Taguieff’in terimleriyle, yalnızca kuşkunun mantığına boyun eğen, kaygan zeminden başka kanıt tanımayan ve sapmaları önleme adına, mutlak tutuculuğun biyoloji sapağına, hatta bilimin totaliter denetimine doğru bizzat sapan yeni lanetçilere laf anlatın. Biyolojideki ilerlemeler ve insanın kendi üzerinde edindiği yeni olanaklar, ahlakçıların hayal güçlerini her zaman çalıştırmıştır. Bazıları bizi, geleceğin doktor Frankenştayn’larının korkunç bir “biyokrasi”si olarak betimlemekten çekinmiyorlar. Sanki gerçek bir saygısızlık olanağı varmış gibi, bizi “insan genomuna ve bütünlüğüne saygı”nın kutsal ilkesiyle tehdit ediyorlar. Böyle bir yaklaşım, bu alandaki ilk sorumsuzun bir takım kopyalama hataları yapmadığı, onlarsız biyolojik evrimin asla olamayacağı “mutasyonlar”a başvurmadığı zamanlar, her döllenmede her zaman farklı yeni bir varlık oluşturan ve “ufak tefek düzeltmeler”le yetinen doğa olduğunu unutmak demektir. Ayrıca, aynı zamanda hekim de olan bir başka filozofun, François Dagognet’nin söylediği gibi, bizim genetik konusundaki kaygımız, tek model olarak, türün üreme engeline takıldığı hayvanlara gönderimde bulunmak gibi bir dar görüşlülüğü yansıtmaktadır. Ama bakış tarzı, karışma ve melezleşmenin sıkça görülen fenomenler haline geldiği bitkisel alan da dahil, canlıların bütününe doğru genişletildiğinde söz konusu tabu ortadan kalkmaktadır. Ve nedeni bellidir: çok eski zamanlardan beri insanlar, bitki türleri üzerinde kasıtlı değiştirmeler uyguladılar. İnsanın canlıya ilişkin mantığı bu yolla sarsıldı. Ve sonra, canlının doğal düzenini kutsallaştırmak niye? Biyolojik yönden, programlanmış olmamaya programlanmış insan, niçin başarısızlıkları da dahil olmak üzere, genetik lotarya karşısında diz çökmek ve ona saygı göstermek zorunda olacaktır kı? Genetik kalıtımıza egemen olmak hiç şüphe yok ki, insanın evriminde yeni bir evreyi işaretleyecektir; buna döneceğim. Bu evrimi bir kabusmuşçasına tasarlamak zorunda değiliz. İnsan genomunun bilinmesiyle ortaya çıkan kaygılar şu soruyla özetlenebilir: -Şimdilik bize yalnızca hastaların iyileştirilmesinin söz konusu olduğunu söylüyorsunuz. Çok iyi. Buna karşı çıkmak zor. Ama, siz genetikçilerin az ya da çok yakın bir gelecekte, insanı kendi kararınıza göre dönüştürme erkine, cüce ya da devlerden, güçlü ya da zayıflardan, üstün zekalı ya da ilkel kölelerden oluşacak “ırklar” yaratma erkine sahip olmayacağınızı bize kim garanti ediyor? Megalomaniniz ya da itaatkarlığınız sonucu, davranış genlerimizle, hatta zeka genlerimizle “oynama” eğilimi duymayacağınızı bize kim söylüyor? Şimdiden “gen nakledilmiş” fareler yapıyorsunuz, “gen nakledilmiş insan” cehennemi ne zaman? Bu kaygılar, insanın genetik kalıtına ilişkin olarak geri, kolaycı ve biyolojik bilgiye dayanmayan bir bakışı yansıtır. Son yirmi beş yıldır moleküler biyolojinin gelişimi, bize genetik rekombinasyon mekanizmalarının ve genlerin dışavurumunun iki şeyi güvence altına aldığını öğretti: insanın sonsuz çeşitliliği ve insan fenotipinin(Dip not:Fenotip, bireyin gelişimi sırasında ve çevresel etkenlerin denetimi altında genotipinin-gen kalıtının- gerçekleşmesine uyan belirgin vasıflarının bütünüdür) bozulamayacak karmaşıklığı. Bu iki biyolojik gerçekten bir parçacık haberdar olan herkes, Jim Watson gibi, hiçbir şeyin üzerinde çalıştığımız o molekülden, yani DNA’dan daha az ürkütücü olmadığı ve bunda yeni bir Pandora kutusu(Dip not: Yunan mitolojsinin güzel Pandora’sı. Prometheus’un tanrı katından çaldığı ateşi getirdiği insanları cezalandırmak için dünyaya gönderilmişti. tanrılar Pandora’ya içinde bütün kötülüklerin bulunduğu bir kutu emanet etmişti. Merakını yenemeyen Pandora kutuyu açtı ve böylece tüm kötülükler dünyaya yayıldı. Biraz da acıyarak, bilimin bu yeni engizisyoncularının kafalarının da evrensel ilk günah mitosu tarafından kurcalandığını düşünüyorum!) görmenin gülünç olacağı sonucuna varacaktır.(236-238) Karmaşık tahrip edilebilir; ama onu kolaylaştırmak, onunla “oynamak “, onu azaltmak istemek hiç de gerçekçi değildir. İnsanlığın genetik olarak tekbiçimlileştirilmesi fantezisi bir tür biyolojik anlamsızlıktır. Bunu istesek bile yapamazdık. İnsanlık, genetik yasaları kendi yararına kullanabilir, kullanabilecektir; ama onları değiştiremeyecektir. Anımsatmak gerekir mi; dönemin yaygın yinelemesine uygun biçimde, “bir üstün ırk”ın ayıklanması yoluyla türün iyileştirilmesi anlamındaki Nazi tipi öjenizm, tam bir fiyasko olmuştur.Psikopat diktatörün sanrıları, genetiğin bilgisine hiçbir şey borçlu değildi. Bu sanrılar, toplama kampları ve gaz odaları aracılığıyla girişilen bir soykırımın sözümona bilimsel doğrulanışından başka bir şey değildi. Ekonomik bunalım ve milliyetçiliklerle her türlü karanlıkçıların tırmanış dönemlerinde, ırkçı ve totaliter tüm ideolojik hortlamaları bıkıp usanmadan ifşa etmek, entellektüellerin ve bilimcilerin görevidir. Ama geçmişin vahşeti geleceğin açılımları karşısında bizi dehşetten donakalmış bir halde bırakmamalı, tabu haline gelmiş sözcükler aracılığıyla hedefimizi şaşırtmamalıdır... En son tıbbi tekniklere başvurarak ağır hastalıkları olmayan bir çocuğa sahip olmak, gebeliği önleyebilmek, çocuk düşürme hakkı, yani iyi anlaşılmıyş öjenizm, kuşkusuz bireyin tümüyle özgür seçimiyle uygulandığında iyi bir şeydir. Biz zengin ülke topluluklarının bu tartışmaları, bizim kendi ülkelerimizde yararlandığımız doğum kontrol sisteminin olanaklarına ulaşmaya çamlışan yoksul ülkelerin kadın ve erkeklerine oldukça şaşırtıcı gelebilecektir... Gerçekte, totaliter rejimlerin normalleştirici fantezilerin çok ötesinde, yüzyılın bu son çeyreğinde biyoloji, insan düşüncesini çeşitlilik ve karmaşıklığın mantığına alıştırmak için hiç şüphesiz en fazla uğraşmış olan bilimdir. Kendimi geleceğin ahlaki sorunlarını çözmek için hiçbir şekilde yetkin görmüyorum. Ben daha çok, gelecek kuşakların neyi kabul edilebilir ya da edilemez sayacaklarını bulmek için o kuşakların kendilerine güvenme eğilimindeyim. Ahlakın kendi değişmezleri vardır; ama bunlar, bilim ve bilgiyle birlikte evrimleşirler. Bugün bilgisizlikle kendimize yasakladığılmız şeylere, belki de yarın, daha iyi bir bilmenin ışığında izin vereceğiz. Okuru rahatlatır mı bilmem; ama genetiğin yasalarına egemen olmanın kaygılanacak fazla bir yanı bulunmadığını, buna karşılık umut verecek çok yanı olduğunu bana düşündüren nedenleri, burada gözden geçirmek isterim. Çeşitliliğin Genetiği Buraya kadar patolojilere yol açan mutasyonları, genomun oyunbozanlık rolünü üstlenenleri gördük. Gerçekten de genom programının en acil hedefi, bizi genetik hastalıklara karşı silahlandırmaktıdr. Ama uzun dönemli hedefi daha temellidir ve biyolojik düzenlenişimizin bütününü daha iyi anlamayı amaçlıyor. kuşaklar boyu biriken mutasyonların hepsi (bu ortalama olarak her 300 bazda bir değişiklik noktası, yani genomun bütününde yaklaşık on milyon polimorf nokta eder) hastalıklara yol açmaz. Çok şükür. Kalıtımla aktarılan bu mutasyonların büyük çoğunluğunun hiçbir kötü sonucu yoktur.(Ek Not:Genomun 3 milyar bazı arasından, ortalama olarak 300 bazdan biri insandan insana değişir. Bunlar mutasyon noktalarıdır.Bu noktalırn herbirinde baz “değişir”; ama yine de, genetik alfabenin yalnızca dört harfi olduğundan, seçim yalnızca dört olasılık arasında yapılır: A,T,C,G. Örneğin A harfi yerinde bir T, bir C, ya da bir G olacaktır. Her bir değişiklik bölgesi için, topluluk içinde en fazla yalnızca dört allel vardır..s:291) Öncelikle, mutasyohlardan çoğu basit bir istatistik olgu sonucu genomun kodlayıcı olmayan bölgelerini (DNA’nın yüzde 90'nından fazlası) etkiledikleri ve uslu uslu sessiz kaldıkları için: gözlemlenebildiği üzere fenotipte kendilerini dışa vurmazlar. Sonra da bu kez asıl genlere (protein kodlayan, DNA dizilerinden yaklaşık yüzde 10'una) düşkün mutasyonların çoğu “nötr” oldukları için... Ya ana babanın alleliyle kodlanan proteinlerle aynı işleve sahip “eş anlamlı” bir protein kodlayan geni değişime uğratırlar. Ya da organizmanın düzgün işleyişinde bir değişiklik yapmaksızın, yalnızca insanların çeşitliliğine yol açan farklı proteinleri kodlarlar. En sonunda, geriye genomu bozan mutasyonlar kalır. Yüz bin genimizi etkileyen yaklaşık bir milyon mutasyon noktası olduğu varsayılabilirken, tek ya da çok etkenli, yaklaşık üç bin genetik hazstalık saptanmıştır. Mutasyonların çeşitlendirici rollerinin, bozucu rollerinden daha ağır bastığı görülüyor. Bozuk kabul edilen genlerin sayısı hesaplanmak istenirse, kafanızda genlerimizin bir milyon ya da yalnızca 997 000 polimorf noktasını gönlünüzce birleştirmeye çalışın [Dip not: Bu sayıları yalnızca büyüklüğü göstermek için veriyorum. Gerçekte her genetik hastalık ille de bir nokta mutasyonuna denk gelmez;ama bir mutasyonlar bileşiminin ya da kromozomların rekombinasyonu sırasında ortaya çıkan kazalıarın sonucu da olabilir.)Genetik rulet düşleyemeyeceğimiz kadar çok fazla sayıda bireysel bileşim sağlar. Biz, şu ya da bu deri rengi ya da başka bir yapısal özelliği sağlayan on kadar özel allele ayrıcalık tanımak isteseydik bile geriye kalan milyonlarca allel sonsuz çeşitliliği güvenceye almaya yetecekti. İnsan türünü tekbiçimlileştirmek hiç de kolay değildir. En fazlası ve biraz kötü bir şansla, bazı çekinik hastalıkları kolaylaştırmayı başaracaktık ki, bu da esasen, çok sınırla bir topluluk içinde kuşaklar boyu uygulanan her endogamide ortaya çıkan bir şeydir ve değişkenliğin, potansiyel mozayikliği de diyebileceğimiz genel kaynağına gerçek bir zarar vermez. Bireysel değişiklikle her türlü genetik akıl yürütmenin başlangıç noktasıdır. Bu temel gözlem verisi Darwin’in ilk esin kaynağı oldu; bu veri olmaksızın onun doğal ayıklanma kuramının hiçbir anlamının olmayacağı çoğu kez unutulur.”En uygun olanın ayıklanması”na gelince, türün ortamın sonsuz çeşitliliğine uyum sağlamasına izin vermesi nedeniyle, Darwin’den sonra ileri sürüldüğünün tersine, çok daha az tekbiçimlileştiricidir. Evet, biz farklı olmaya mecburuz! Birkaç saniye için (daha fazlasına dayanılmaz) tamamen özdeş varlıklarla dolu bir dünya düşlemeye çalışalım! Rahatlayalım. Böyle bir olasılık, bir biyolojik olanaksızlıktır. Sonuçta kendimizi paylamaya, farklılık “hakkı”mızı ileri sürmeye, bizi sağduyuya zorlaması için tüm etik kaynakları harekete geçirmeye hiç gerek yok. Hoşumuza gitsin ya da gitmesin, her birimiz insan türünü aynı büyük izleği üzerindeki farklı birer değişikliğiz. Şu son yirmi otuz yıllık biyolojik araştırmanın en şaşırtıcı keşiflerinden biri (60'lı yıllarda Jean Dausset’nin öncülüğünü yaptığı HLA sisteminin aydınlatılmasıyla), yalnızca protein düzeyinde değil, genlerimiz düzeyinde de söz konusu olduğu anlaşılan bu olağanüstü insani polimorfizmdir. Mutasyonlar ve DNA rekombinasyonları bizim en iyi korumalarımız, normalleştirici heveslerimizin karşısındaki en etkili engellerdir. Farklılığa ve dolaysıyla bireye saygı içinde özgürlük, bundan böyle bir hümanist talepten daha fazla bir şeydir: haklılığını genlerimizde bulmuştur. Genetik kalıtımızın olağanüstü değişkenliğinin keşfi, yalnızca ırk kavramını değil, türe özgü temel özellikler dışındaki biyolojik “norm” kavramını da sonsuza kadar yıktı. Leonardo da Vinci güzelliğin ölçütü olacak bir altın sayı bulunduğuna inanıyordu. Çabalarına rağmen onu asla bulamadı. Çok mükemmel bir nedenden dolayı: ideal norm, bizim basitleştirici zihnimizce yaratılmış bir soyutlamadan başka bir şey değildir. Mükemmellik gibi güzelliğe atfettiğimiz kurallar da bir kültürden diğerine, bir dönemden diğerine, hatta bir bireyden diğerine göre değişir. İnsanın özdeş baskısı yoktur! Kuşkusuz, evrim her yeni türe ait yeni işlevlerin ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Ama her türün ne bir ana öbeği ne de modeli vardır. Büyük evrim kuramcılarından biri olan Theeodosius Dobzansky’nin yazdığı gibi, genetik koşullanma yalnızca, tek bir insan doğası değil, ama insan doğaları olduğu anlamına gelir . Norm, norm olmamasıdır. Bu biyolojik gerçek, evrimin mantığını dile getirmekten başka bir şey yapmaz.(S:243) Farklılık, türün devamı için zorunludur. Öğrencilerimle beraberken daima şu düşüncenin üzerinde dururum: hepimiz farklı olduğu için hala buradayız. Aksi halde, ne iz ne de ben olacaktık. Burada olmamı, benim gibi olmamış (bugün de benim gibi olmayan ), ama belki de benim bizzat dayanamayacak olduğum bir saldırıdan sağ kalabilmiş olan ötekine borçluyum. Doğada saf soy yoktur. Olsaydı, hayatta kalamazdı. Laboratuvarda üretilenler, iste hücreler, ister drosofiller (sirke sineği) ya da beyaz fareler söz konusu olsun, özgürlüğün bedelini hemen yaşamlarıyla öderler. Eğer sivri sinekler farklı böcekölrüncülerine karşı şeytansı bir direnç gösteriyorlarsa, bu onların genetik polimorfizmlerinin her defasında bazılarının kendilerini kurtarmalarını, sonra da gelecek yok edici bombardımana kadar büyüyüp çoğalmalarını sağlaması nedeniyledir. Gelecek, dirençli azınlıklarda, marjinallerde ve uyum göstermeyenlerdedir! Buna göre, insan sivri sinekten daha az polimorf değildir. Yoksa, dünyanın bizzat yaratmış olduğu çetrefil karmaşıklıklarına nasıl uyum sağlardı? Bu polimorfizm, elli bin ya da yüz bin yıl önce homo sapiens ’in ilk marifetleri döneminde olduğu gibi, bugün için de doğrudur. küçük avcı-toplayıcı gruplar neden yaşamlarını sürdürebildiler? Tüm erkekler av için uygun bacaklara ve gözlere, tüm kadınlar yenebilecek ot ve taneleri kesin olarak tanıma yeteneğine ve hep birlikte ateşi ya da barutu yeniden icat etme becerisine sahip olmaları nedeniyle mi? Tam olarak böyle değil. Bunu iyi biliyoruz. Her insan grubu, tıpkı bugünkü gibi, miyoplarına, artiritlilerine, keskin gözlülerine ya da koşu şampiyonlarına; yavaş düşünenlerine, hızlı düşünenlerine, liderlerine ve diplomatlarına, melankoliklerine ve neşelilerine, sanatçılarına ve eylem adamlarına, serserilerine ve ahlak hocalarına vb.. sahipti. kısacası her türden ve özellikle de her konumdan insanlar bulunuyordu. Dönemin küçük sürüleri, en azından benim gibi Roy Lewis’in olağanüstü romanı Babamı Niçin Yedim’ e inanırsanız, muhtemelen kendi “tutucular”ına ve “ilerlemeciler”ine bile sahipti. Onların da, Vanya dayı gibi, toplanma çığlığı(s:244) “Ağaçlara Dönüş!” olan kendi tepkicileri ve baba Edouard gibi ateşi icat edip çayırları yaktıktan sonra, “Olanaklar olağanüstü !” diye haykırmaktan geri durmayan dirençli icatçıları vardı. Tarihöncesine dair çalakalem yazılmış bu gülünç yapıtta bilerek başvurulmuş anakronik öğelerin ardında, yazarın derin bir antropolojik gerçekliğe parmak bastığına inanıyorum. Hiç şüphe yok ki, yazarın kendilerine atfettiği bilgece dilin ötesinde, ilkel (ve yine de biyolojik olarak bizim kadar ya da az farkla evrimleşmiş) insanlar, Roy Lewis’in yeniden keşfettiği gibi, bugün bizi bölen davranışlarımızı aratmayan farklılık ve incelikteki davranışlarıyla insani entrika ve gülünçlüklere sahip bir çeşitlilik içindeydiler. Musee de l’Homme’ un son sergilerinden birinin, Hepimiz akrabayız, hepimiz farklıyız şeklindeki güzel başlığını açıklamak gerekirse, biz birbirimize benzeriz ve hepimiz farklıyız. Evet. Bunan yakınmak için ve bunun gizlenmesi için hiçbir neden yok. Mavi gözlü mü kara gözlü mü, ince-uzun mu kısa mı, beyaz tenli mi siyah ya da esmer mi.. olmak daha iyidir? Herkesin, en azından bir parça uygar olduğunu ileri süren herkesin hemfikir olacağı gibi, bunlar saçma sapan sorulardır. Ama zihinsel yeteneklerle, zekayla ve davranışlarla ilgili sorunlara gelince, karışıklık genel bir hal alır. Bazıları, yetenek ve zeka farklılıklarında genetik bir kökeni kabul etmekle insanlığa karşı bir suç işlediklerini düşüneceklerdir. Diğerleri, genlerimizin bazı sorumlulukları olduğunu bahane ederek tüm güçleriyle herkesin zekasını kendi ölçütlerine göre ölçmek ve davranışlarımızın tüm gizini hayvanlarda keşfetmek isteyeceklerdir. Gerçekte bunlar nedir? Örneğin zeka diye adlandırılan şey, doğal ya da insanın yarattığı çevrenin kavranmasını hedefleyen bir yetenekler mozayiğidir. Bu yeteneklerin bireşim mekanizması hiç şüphesiz tükenmez olanaklara sahiptir. Bir zeka geni değil, ama daha çok her insanın zekasının tek, karmaşık ve dinamıik düzenlenişini oluşturan on binlerce özellik temelindeki bir gen yığınının olması, gerçeği daha uygundur. Akla uygun tek çıkarsama bir zeka bulunmadığı, zekanın sayısız biçimlerinin olduğudur. Ortam burada fazlasıyla rol oynar. Bazı halklar, diğerleri tarafından ayrıcalıklı kılınandan farklı zeka biçimleri geliştirmek zorunda kalabilirler. Bir grup insana yaşamını Kalahari çölünde ya da Ekvator ormanlarında sürdürmesi için gereken zeka, elbette New York ya da Paris’teki bir büroda çalışmak için gereken zkanın eşi değildir. Aynı zeka değildir; ama kesinlikle eşdeğeridir. Boşimanların ya da Pigmelerin gözünde bizler cahil kişileriz. Boşimanların birbirinden ince farkları olan ve sabah ya da akşam çiğinin damıtılabileçcceği bsayısız bitkileri ayrıştırdıkları yerde, biz yalnızca çöl görürüz. Pigmeler ise, Joseph Conrad’ın Karanlığın Yüreği ’nden (Çev: Sinan Fişek, İletişim Yay: 1994) başka bir şey görmediği yerde, ormanı kolayca okurlar. Ama genetik çeşitlilik aynı kültür içindeki bireyler arasında da rol oynar. Zeka burada da,genetikçilerin polimorf diyecekleri gibi çok biçimlidir. Müzisyenin zekası matematikçinin zekasıyla belli bir benzerliğe sahip görünür;ama matematikçilerin ve müzisyenlerin kendileri çok çeşitli mizaçlara sahiptiler. Ressamın zekası yöneticinin, organizatörün, diplomatın, düzenbazın,filozofun, deneycinin,çalgı yapımcısının,icatçının, hatibin, eğitimcinin vb zekalarından başka ve şairinkiyle biraz benzerliği olabilen romancınınkiyle aynı değildir. Diğerlerinin zekasından yararlanabilme zekasına da sahip olmak ve bu durumda, anlaşılacağı üzere, en büyük çoğulculuğu savunmak mümkündür! Çevre ve kültür her şeyi açıklamaz,sonuçta genlere de başvurmak gerekir. Bir zeka biçiminde mükemmel ve ne yapılırsa yapılsın,öğrenmeye ne kadar çalışılırsa çalışılsın,bir diğerinde düz ahmak olunabilir. Kuşkusuz kültürel çevreme de eğitimime de borçlu olmadığım kendime ait bir sorun karşısında,uzun süre ben de çılgına döndüm:çabuk anlayamama sorunum var;askere çağrılan lise mezunlarının IQ ortalaması 100 görünürken,o dönem bana söylenene göre 80 civarında,çok kötü bir IQ ile değerlendirilmeme yol açan bir tür yavaşlıktan şikayetçiyim! Tıp eğitiminin sonuna gelmiş tecilli bir öğrenci olarak,keyfim yerindeydi! Ve bunu bir dram haline getirdiysem de,bazılarının,olayın anlamını kavramak için çok zaman harcadığım için böyle davrandığımı söyleyeceklerini biliyorum. (Daniel Cohen, Umudun Genleri'1993),Çeviri: Yeşim Küey,Kesit yayıncılık(1995) s:236-247)

http://www.biyologlar.com/umudun-genleri

Kısırlık ve Genetik

İnfertilite (Kısırlık) konusunda genetik sebepler nelerdir ve ne gibi tedavilersöz konusudur; bu konuda sıkça sorulan soruları ve yanıtlarını bir kez de burada vermek istedim. Erkek kısırlığında genetik incelemenin önemi Son yıllarda genetik alanında ilerlemeler erkek kısırlığının nedenleri hakkında çok önemli bilgiler elde etmemizi sağlamıştır. Seks kromozomlarından Y kromozomu üzerindeki genlerdeki silinmeler vücut yapısı ve fonksiyonları normal olmasına rağmen testiste sperm yapımının azalması veya hiç sperm yapılmaması gibi duruma yol açmaktadır. Aynı şekilde yine seks kromozomlarındaki sayı anomalileri örneğin en sık görülen 47 XXY Klinefelter sendromugibi genetik hastalıkta da testis gelişimi yetersiz kalmış ve sperm yapımı azalmış olabilir. Ayrıca testislerden sperm taşıyan kanalların doğuştan olmaması halinde testiste normal sperm üretimi olmasına rağmen çıkış imkanı olmadığı için menide sperm görülmez. Bu da genetik olarak Konjenital Bilateral Vas Deferens Agenezisi (CBAVD) denilen bir hastalığa bağlıdır. Preimplantasyon genetik tanı nedir, hangi çiftlerde uygulanmaktadır ve avantajları nelerdir? Günümüzde genetik hastalıklar gebelik sırasında veya doğumdan sonra tanımlanabilmektedir. Ancak bebekteki muhtemel genetik hastalıklar ultrasonografi, amniosentez gibi yöntemler ile gebeliğin ancak dördüncü ayında belirlenebilmekte ve ciddi bir anormallik saptanması durumunda gebelik 5. ay civarında sonlandırılmaktadır. Bu durum anne ve baba adayını psikolojik ve fiziksel olarak travmaya uğramaktadır. Son yıllarda genetik bilimindeki gelişmeler henüz gebelik oluşmadan, tüp bebek yöntemleriyle laboratuar ortamında geliştirilen embriyolar üzerinde genetik inceleme yapılmasına ve seçilmiş olan sağlıklı embriyoların anne adayının rahmine yerleştirilmesine imkan tanımaktadır. Bu yönteme gebelik öncesi genetik tanı (Preimplantasyon Genetik Tanı - PGT) adı verilmektedir. Gebelik öncesi genetik tanı, anne ve baba adayından elde edilen yumurta ve sperm hücrelerinin laboratuvar ortamında döllendirilmesi sonucu gelişen embriyolardan bir adet hücre alınması ile gerçekleştirilmektedir. Genetik tanı için Floresence İn Situ Hibridizasyon (FISH) veya Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) adı verilen özel yöntemler kullanılmaktadır. Doğacak bebekte monozomi veya trizomi (Down sendromu ve diğer trizomiler) gibi sayısal kromozom bozukluklarının ve tek gen hastalıklarının (Hemofili, Akdeniz anemisi, kistik fibrozis, muskuler distrofiler gibi) tanısı PGT ile mümkündür. Böylece hastalık taşımayan, sağlıklı embriyoların anne adayına transferi ile sağlıklı bebeklerin doğması sağlanmaktadır. Gebelik öncesi tanı Genetik veya kalıtsal bir hastalık taşıyıcılığı bulunan çiftlerde, daha önce genetik hastalığı olan çocuk veya çocuklara sahip çiftlerde,HLA genotyping (doku tiplemesi) yapılması amacı ile, genetik predispozisyon gösteren hastalıkların tanımlamasında, yardımcı üreme teknikleri için kabul edilmiş ileri yaş grubundaki kadınlarda (37 yaş ve üzeri), tekrarlayan erken gebelik düşükleri olan çiftlerde, çok sayıda uygulanmasına rağmen yardımcı üreme teknikleri ile gebelik elde edilememiş veya düşüklerle gebeliklerini kaybetmiş olan çiftlerde, şiddetli erkek kısırlığı ile birlikte görülen kromozom bozuklukları veya genetik hastalıklarda uygulanmaktadır. Talasemi, hemofili vb. hastalıklarda PGT'nin önemi nedir, embriyolarda doku tiplemesi yapılması mümkün müdür? Bireyler, taşıdıkları kalıtsal hastalığı değişik oranlarda çocuklarına aktarırlar. Bu nedenle genetik hastalıkların çiftlerde ve embriyolarda belirlenmesi çiftlerin sağlıklı çocuk sahibi olabilmesi için önemlidir. Günümüzde DNA analizi yöntemi ile çok sayıda kalıtsal hastalığın henüz embriyo düzeyinde iken tanımlanması mümkün hale gelmiştir. Kalıtsal bir hastalığa neden olan genetik bozukluğun tanımlanması için hastalığa neden olan genin yapısının belirlenmiş olması gerekmektedir. Yapılan araştırmalar sonucu B-talasemi, Hemofili, Kistik Fibrosis, Orak Hücre Anemisi, Muskuler Distrofiler, Frajil X gibi hastalıklara sebep olan bir çok genin yapısı belirlenmiş ve bunların genetik tanısına yönelik yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemle, öncelikle anne baba ve varsa hasta çocuklara ait kan örneklerinde genetik bozukluğun gösterilmesi için genetik analizler yapılır. Sonrasında kalıtsal hastalık taşıyıcısı olan çiftlerin tüp bebek yöntemi ile elde edilen embriyolarından alınan hücrelerde hastalığa neden olan genetik yapı özel yöntemlerle çoğaltılmakta ve taranan hastalığa ait gen bölgesi DNA analizi yöntemi ile tanımlanabilmektedir. Sonuçta, kalıtsal hastalığı taşıyan embriyolar elenirken sağlıklı embriyoların transferi ile genetik hastalık taşımayan çocukların dünyaya gelmesi sağlanabilmektedir. Yapılan araştırmalar sonucu B-talasemi, Kistik Fibrosis, Orak Hücre Anemisi, Hemofili, Muskuler Distrofiler, Frajil X gibi hastalıklara sebeb olan bir çok genin yapısı belirlenmiş ve bunların genetik tanısına yönelik yöntemler geliştirilmiştir. Ayrıca; B-talasemi, Fanconi anemisi ve lösemi gibi hastalıklarda, DNA dizi analizi yöntemi ile sağlıklı embriyoların saptanmasının yanısıra HLA genotyping (doku tiplemesi) işlemi de aynı anda uygulanabilmekte ve embriyoların doku tipi belirlenebilmektedir. HLA genotyping yöntemiyle talasemi veya lösemi hastalığı saptanmış çocuklara sahip ailelerde, anne ve baba ile çocuğa ait doku tiplerinin belirlenmesinden sonra, hastalığı taşımayan embriyolar içerisinden doku tipi hasta çocuk ile uygun olan embriyolar seçilebilmektedir. Bu şekilde elde edilen sağlıklı gebelikler, sağlıklı doğan çocukların kordon kanı ve kemik iliğinin kullanılması ile hasta çocuklar için tedavi sağlayıcı olmaktadır. Bu yöntemle aile prenatal tanı işlemi sonrasında uygulanan gebelik sonlandırılmasına bağlı tıbbi ve psikolojik travmalardan da korunmaktadır. Ayrıca; gebelik öncesi tanı, hasta kişilerin yaşam boyu karşılaştıkları sağlık problemleri, hastalıkların tedavisindeki güçlükler ve yüksek tedavi maliyetleri nedeniyle ailelerin sağlıklı çocuk sahibi olmalarını sağlaması ve hasta kişiler için tedavi olanağı sunması nedeniyle çok önemli bir tekniktir. Günümüzde yapılmakta olan çalışmalar sonucunda hastalıkların genetik yapısının belirlenmesiyle birlikte çok daha fazla sayıda hastalığın embriyolarda tanımlanması mümkün olacaktır. Talasemi, hemofili vb. hastalıklarda PGT'nin önemi nedir, embriyolarda doku tiplemesi yapılması mümkün müdür? Preimplantasyon genetik tanı uygulanarak kromozom bozukluğu taşıyan embriyolar seçilip sadece sağlam olanlar transfer edilebilmektedir. Gebelik oluşmadan önce genetik problemler konusunda alınabilecek önlemler var mı? Preimplantasyon Genetik Tanı yöntemi bu amaçla uygulanmaktadır. Bu yöntemle kalıtsal hastalıklar yönünden riskli ailelerde tüp bebek işlemi uygulanarak elde edilen embriyolar incelenip hastalık taşımadığı saptanan sağlıklı embriyolar transfer edilmektedir. Kadın yaşının ileri olması ile (35–45 ) başarı oranı azalmakta, gebelik elde edildiğinde ise düşükle sonlanabilmektedir. Yaşla birlikte yumurtalarda kromozom bozukluklarının artması sebebiyle tüp bebek tedavisi yapılacak olan çiftlerden elde edilen embriyolar üçüncü güne ulaştıklarında biyopsi yapılmaktadır. Elde edilen bir veya iki adet hücrenin moleküler tanı yöntemleri kullanılarak birkaç saat içinde değerlendirilmesini takiben sağlıklı embriyolar ayrılmakta ve transfer edilmektedir. Yaşla birlikte en çok artış gösteren ve yaşamla bağdaşabilen kromozom bozuklukları (Trizomi 13, 16, 18, 21, 22, 15, 17 ve X,Y ) hakkında bilgi vermektedir. Bu yöntemle yeterli embriyo elde edilen ileri yaş kadınlarda gebelik oranı arttırılabilmekte ve düşük riski azaltılmaktadır. More Sharing ServicesBu Sayfayı Paylaşın|Share on facebookShare on emailShare on favoritesShare on print Embriyolarda genetik inceleme kimlere önerilmekte? Tüp bebek programına alınan her çiftte embriyoların genetik olarak incelenmesine gerek duyulmamakta, buna karşın belirli özelliklere ve risklere sahip olan çiftlerde bu inceleme önerilmektedir. Bu özellikler şu şekilde sıralanabilir: Genetik veya kalıtsal bir hastalık taşıyıcılığı bulunan çiftlerde Daha önce genetik hastalığı olan çocuk veya çocuklara sahip çiftlerde Yardımcı üreme teknikleri(tüp bebek için kabul edilmiş ileri yaş grubundaki kadınlarda (37 yaş ve üzeri) Tekrarlayan erken gebelik kayıpları-düşükleri olan çiftlerde Birçok kez yardımcı üreme teknikleri uygulanmasına rağmen gebelik elde edilememiş veya düşüklerle gebeliklerini kaybetmiş olan çiftlerde Şiddetli erkek kısırlığı ile birlikte görülen kromozom bozuklukları veya genetik hastalıklarda HLA genotyping (doku tiplemesi) yapılması amaca ile Genetik predispozisyon gösteren hastalıkların tanımlanması Preimplantasyon Genetik Tanı'nın avantajları nelerdir? Gebelik şansını artırmakta, düşük şansını azaltmaktadır Ailelerin sağlıklı çocuk sahibi olmaları sağlanmaktadır Aile, gebelik sonlandırılmasına bağlı tıbbi ve psikolojik travmalardan korunmaktadır Talasemi gibi hastalıklarda doku tiplemesi ile doğacak olan bebek ailenin hasta çocukları için tedavi imkanı sağlamaktadır Gebelik öncesi tanı; hasta kişilerin yaşam boyu karşılaştıkları sağlık problemleri, hastalıkların tedavisindeki güçlükler ve yüksek tedavi maliyetleri ile karşılaştırıldığında çok daha faydalı ve ucuz bir tanı yöntemidir Kromozom analizi normal olan çiftlerin embryolarında da genetik hastalıklar görülebilir mi? Çiftlerden alınan kan hücrelerinden yapılan genetik testlerde kromozom yapısı normal bulunabilir. Ancak embriyo genetik yapısının yarısını anneye ait yumurta hücresinden alırken diğer yarısını da babaya ait sperm hücresinden alır. Bu nedenle vücut hücrelerinin genetik yapısı normal olmasına rağmen bazı çiftlerde sadece üreme (yumurta veya sperm) hücrelerinde görülebilen kromozom bozuklukları bulunabilir ve bu bozukluk embriyolara aktarılabilir. Gebelik öncesi genetik tanı ile embriyolarda oluşan bu tür genetik bozukluklar saptanabilmektedir. Akraba evliliğinin genetik hastalıkların ortaya çıkmasındaki etkisi nedir? Akraba evlilikleri, aralarında kan yakınlığı olan kişiler arasında yapılan evliliklerdir. Akrabalık derecelerine göre en yakını 1. derece akraba evliliği dediğimiz kuzen evlilikleri olup teyze, hala, amca ve dayı çocuklarının arasında yapılan evliliklerdir. Yurdumuzda akraba evliliği oranı % 21- 40 oranında olup bölgelere göre değişmektedir. Genel olarak toplumda doğan her 100 çocuğun 2–3 ünde çeşitli sebeplerden kaynaklanan anomaliler saptanır. Bu risk akraba evliliği yapmış olan çiftlerde % 4–5 oranına kadar yükselebilmektedir. Genetik açıdan risk taşıyan kişiler kimlerdir? Genetik veya kalıtsal bir hastalık taşıyıcılığı bulunan çiftler ,daha önce genetik hastalığı olan çocuk veya çocuklara sahip çiftler, yapısal olarak vücudunda anomaliler saptanan, mental retardasyonlu çocuk öyküsü, cinsiyet gelişimi anomalileri, gelişme geriliği ve boy kısalığı, yakın akrabalarında (1. kuzen gibi) genetik bir hastalık öyküsü çiftler, tekrarlayan düşükleri ve ölü doğumları olan çiftlerde, 37 yaş üzerindeki kadınlar ve birçok kez yardımcı üreme teknikleri uygulanmasına rağmen gebelik elde edilemeyen çiftler. Bu çiftlerde, öncelikle bir genetik uzmanı tarafından ayrıntılı aile öyküsü alınmalı ve aile ağacı çıkartılmalıdır. Ailede düşünülen hastalık için ve varsa önceki gebelikler için ayrıntılı bilgilerin alınması gereklidir. Hasta çocuklar ve aile bireyleri muayene edilmeli ve gerekli testler istenmelidir. Tüm bu işlemlerden sonra hastalığın tanısı konmuş veya genetik neden saptanmış ise çiftlere saptanan problemler ile ilgili ayrıntılı bilgi verilir. Genetik hastalığın neden olabileceği problemler, sonuçları, yeni gebeliklerdeki riskler, gebelik öncesi ve sonrasında yapılması gerekenler konusunda aile aydınlatılır. Bu işlemler sonrasında çiftlerin yeni gebeliklerindeki riskler tekrarlama riskinin olmamasından %100 e kadar değişebilmektedir. Çiftlerin bir kısmında preimplantasyon genetik tanı önerilebileceği gibi bazı hastalarda da prenatal dönemde genetik tanı uygulanması önerilir. İnfertilitenin (kısırlık) oluşmasında genetik faktörlerin rolü nedir? Günümüzde çiftlerin yaklaşık %15 inde azalmış fertilite saptanmaktadır. Bu olguların büyük bir kısmında neden erkek infertilitesidir. Erkek infertilisinde özellikle sperm bulunmayan kişilerde patojenik sebep Y kromozomu mikrodelesyonlarına bağlı sperm üretiminin azalması veya kistik fibrozis transmembran regülatör (CFTR) gen mutasyonlarına bağlı oluşan konjenital vaz deferens yokluğu ile karakterize obstrüktif azospermidir. Bunların yanı sıra cinsiyet kromozomlarındaki sayısal anomaliler ve yapısal kromozom bozuklukları da spermatogenezde, dolayısıyla da fertilizasyonda problemlere neden olur. Ayrıca hipogonadotropik hipogonadizme neden olan KAL (X e bağlı kalıtılan Kalman sendromu), DAX1 (X e bağlı kalıtılan Konjenital Adrenal Hipoplazisi), GNRHR (GnRH sekresyonunda bozukluk) ve PC1 (prohormon convertase 1 ) gen mutasyonları ile Androjen Reseptör gen mutasyonları spermatogenezis yetmezliği ile birlikte gözlenebilir. Ayrıca sekonder infertil olarak adlandırılan tekrarlayan gebelik kayıpları veya ölü doğum öyküsü olan çiftlerde bazı genetik bozukluk taşıyıcılığı gözlenebilir. Gebelik oluştuktan sonra genetik problemler tanılanabilir mi? Gebelikte uygulanması gereken bazı tarama testler mevcuttur. (11–14 tarama testi - ikili test - üçlü test ...) Bu tarama testleri gebelikteki genetik risk hakkında bize bilgi verir. Böyle bir risk belirlendiğinde 11–14. haftada fetusun eşinden biyopsi yapılarak veya 16–18 haftada bebeğin içinde bulunduğu sıvıdan örnek alınarak bebeğin kromozom analizinin yapılması mümkündür. Ayrıca ultrasonografi de bu konuda bize yardımcı olmaktadır.

http://www.biyologlar.com/kisirlik-ve-genetik

Evrim Kuramına Bilimsel İtirazlar

Belki insanlık tarihinin ilk dönemlerinden beri uygulanmakta olan öğretim ve eğitim yöntemleri, belki dini inançların etkisi, belki de insanın doğal yapısı, insanın yeniliklere karşı itirazcı olmasına yolaçmıştır. Bu direniş, en fazla da eksik kanıtlarla desteklenmekte olan Evrim Kuramı’na yapılmıştı ve yapılmaktadır. Özellikle dogmatik düşünceye yatkın olanlar, bu karşı koymada en önemli tarafı oluşturur. Bununla birlikte son zamanlarda, birçok aydın din bilimcisi de olmak üzere, iyi eğitim görmüş toplumların büyük bir kısmı Evrim Kuramı’na sahip çıkmaktadır. Evrim Kuramı’na, Darwin’den beri bilimsel karşı koymalar da olmuştur. Özellikle varyasyonların zamanla popülasyonlardan kaybolacağı inancı yaygındı. Çünkü bir varyasyona sahip bir birey, aynı özellikli bireyle çifleşmediği takdirde, bu varyasyonun o popülasyondan yitirileceği düşünülmüştü. Popülasyon genetiğinde, çekinik özelliklerin, yitirilmeden kalıtıldığı bulununca, itirazların geçerliliği de tümüyle kaybolmuş oldu. Darwin, Pangeneze, yani anadan ve babadan gelen özelliklerin, bir çeşit karışmak suretiyle yavrulara geçtiğine inanarak hataya düşmüşü. Eğer kalıtsal işleyiş böyle olsaydı, iyi özelliklerin yoğunluğu gittikçe azalacaktı ve zamanla kaybolacaktı. Halbuki, bugün, özelliklerin sıvı gibi değil, gen denen kalıtsal birimlerle kalıtıldığı bilinmektedir. İkinci önemli karşıkoyma, bu kadar karmaşık yapıya sahip canlıların, doğal seçimle oluşamayacağıydı. Çünkü bir canlının, hatta bir organın oluşması, çok küçük olasılıkların biraraya gelmesiyle mümkündü. Fakat cınlıların oluşmasından bugünekadar geçen uzun süre ve her bireyde muhtemelen ortaya çıkan küçük değişikliklerin, yani nokta mutasyonların, zamanla gen havuzunda birikmesi, sonuçta büyük değişikliklere neden olabileceği hesaplanınca, bu karşı koymalar da kısmen zayıflamıştır. Üçüncü bir karşıkoymaya yanıt vermek oldukça zordur. Karmaşık bir organ yarar sağlasa da birden bire nasıl oluşabilir? Örneğin omurglılarda, gözün bir çok kısımdan meydana geldiği bilinmektedir. Yalnız başına bir kısmın, hehangi bir işlevi olamaz. Tümü bir araya geldiği zaman görme olayı sağlanabilir. O zaman değişik kısımların ya aynı zamanda birden meydana geldiğini varsaymak gerekiyor- bu popülasyon geneteği açısından olanaksızdır- ya da yavaş gelşitiğini herhangi bir şekilde açıklamak gerekiyor. Bir parçanın gelişmesinden sonra diğerin gelişebileceğini savunmak anlamsızdır; çünkü hepsi birlikte gelişmezse, ilk gelişen kısım, işlevsiz olacağı için körelir ya da artık organ olarak ortadan zamanla kalkar. Bununla birlikte, bu teip organların da nokta mutasyonların birikmesiyle, ilkelden gelişmişe doğru evrimleştiğine ilişkin bazı kanıtlar vardır. Evrim Kuram’nda dördünrcü karanlık nokta, fosillerdeki eksikliktir. Örneğin balıklardan amfibilere, amfibilerden sürüngenlere, sürüngenlerden memelilere geçişi gösteren bazı fosiller bulunmakla birlikte(bazıları canlı olarak günümüzde hala yaşamaktadır), tüm ayrıntıyı verebilecek ya da akrabalık ilişkilerini kuşkusuz şekilde aydınlatabilecek, seri halindeki fosil dizileri ne yazık ki bazı gruplarda bulunanamımıştır. Bununla birlikte zamanla bulunan yeni fosiller, Evrim Kuramı’ndaki açıklıkları kapatmaktadır. Anorganik Evrim Bulutsuz bir yaz gecesi gökyüzüne bakan her insan, içinde yaşadığı evrenin nasıl oluştuğunu, onun sonsuzluğunu, içinde başka canlıların, belki de düşünebilir canlıların bulunabileceğini ya da sınırlı olduğunu, özellikle o sınırın ötesinde neler olabeleceğini, dünyadakilerden başka canlı olmadığını, kapatılmış olduğu evrensel yalnızlığı ve karantinayı düşününce irkilir.Bu duygu coşkularımızın kaynağı, inançlarımızın temeli ve çok defa teslimiyetimizin nedeni olmuştur. İlkçağlardan beri evrenin yapısı üzerinde varsayımlar ileriye sürülmüş ve çok defa da bu görüşler, belirli çevrelerce politik basıkı aracı olarak kullanılmıştır. Yüzyılımızın oyldukça güvenilir ölçümlerinin ve gözlemlerinin ışığı altında ortaya atılan Anorganik Evrim Kuramı’nı incelemeden, evrenin oluşumu konusundaki düşüncelerin tarihsel gelişimine kısaca bir göz atalım. Gerek ilkçağlarda, gerekse ortaçağda, evrenin merkezinin dünya olduğu ve dünyanın da sabit durduğu savunulmuş, diğer tüm gök cisimlerinin Dünya’nın ektrafını saran evrensel kürenin kabuğu üzerinde çakılı olduğu varsayılmıştır. Bu zarfın ötesi, Tanrısal gök olarak tanımlanmıştır. Bruno’ya kadar hemen tüm görüşler, evrenin sınırlı boyutlar içerisinde olduğu şeklindeydi. İlk -ve ortaçağın değişik bir çok toplumunda tanrı kavramının gök cisimler ile özdeşleştirildiği görülmektedir. Gökyüzünün mekaniği konusunda ilk ciddi gözlemler, Asurd, Babil, Mısır kültürlerinde yapılmış, bazı evrensel ölçümler ve ilkeler bulunmuştur.Fakat yaratılışı konusundaki düşünceler çoğunlukla din adamlarının tekeline bırakılmıştır. İlk defa Giordano Bruno, yıldızların da bizim Güneş sistemimiz gibi, gökte asılı olarak durduğunu ve evrenin sonsuz olduğunu zamanın din adamlarına ve filozoflarına karşı savundu. Çünkü Bruno’ya göre, evren, tanrının kendisiydi ve onu sınırlı düşühmek Tanrı kavramına aykırı düşmekteydi. Düşünüclerinden dolayı 17 Şubat 1600 yılında, Roma’da, halkın gözü önünde yakıldı. Immanuel Kant, Bruno’dan 150 yıl sonra, evreni Tanrının yarattığını savunarak, onun sonsuz büyük olması gerekeceğini, pozitif bir kanıta dayanmadan ileri sürdü. Daha sonra Olbers, gökyüzünün, geceleri neden karanlık olduğunu merak etti. Çünkü ışık veren gökkcisimlerinin, ana hatlarıyla evrende homojen bir dağılım gösterdiği bilinmekteydi. Fiziki yasalarından bilindiği kadarıyla, bir kaynaktan gelen ışık şiddeti uzaklığın karisi ile aazalmaktaydı.Fakat buna karşın küresel bir şekilde, hacim, yanrıçapın, yani uzaklığın küpüyle artmaktaydı. Dolaysıyla dühnyaya ışık gönderen kaynakların ışık şiddeti, uzamklıklarının karesi oranında çoğalmaktaydı. Bu durumda, evrenin çapının büyüklüğü oranında, dünyaya gelen ışık miktarı fazla olmalıydı.Halbuki geceleri karanlıktır, yani dünyanın gökyüzünü aydınlatacak kadar ışık gelmemektedir. Öyleyse evrenin boyutları sınırlı olmalıydı. Olbers’in bizzat kendisi, bu inanılmazı sınırlı evren tanımını ortadan kalrdırmak için, ışık kaynaklarının gittikçe azaldığını varsaymıştır. Yüzyılımızda, ünlü fizikçi Einstein, evren konusunda hesaplarını yaparken, onun sabit boyutlar içerisinde çıktığını gördü. Sonuç kendisine dahi inanılmız geldi. Bu nedenle sonucu değiştirmek için, denklemlerine, yanlışlığı sonradan saptanan, doğal kuvvetler dediği, bir takım kozmik terimler ekledi. Hubble, 1926 yılında, çıplak gözle görülmeyen; ama fotoğraf camında iz bırakan, bizden çok uzak birtakım spiral nebulalar saptadı. Spiral nebulaların, uzun dalgalı ışık (kırmızı ışık) çıkardıkları 1912 yılından beri bilinmekteydi. Hubble, 1929 yılında, bu nebulalaların ışığının kırmızıya kaymasını, Doppler etkisi ile açıklayarak, ünlü kuramını ortaya attı. Yani tüm nebulalar bizden ve muhtemelen birbirlerinden büyük hızlarla uzaklaşmaktaydı, yani evren her saniye yapısını değiştirmekte, genişlemekydi. Böylece dünyaya gönderdikleri ışığın frekansında, kaynağın hızla uzaklaşmasından domlayı, azalma, yani ışığın döküldüğü yerde, ışığın kırmızıya kaydığı gözlenmekteydi Işık kaynakları gözlenen yere doğru hızla yaklaşsaydı, ışıklarının maviye kaydığı, yani gözlem yerine ulaşan ışığın frekansında artma görülecekti. Bu cisimlerin hızı bizden uzaklaştıkça artmaktaydı.Gözlenebilen en uzaktaki gök cisimleri (dünyadan 8 milyar ışıkı yılı uzakta ve 240. 000 km/s hıza sahip) birkaç yıml içerisinde tamamen kayboluyor, yerlerini kuvvetli radyo dalgaları veren kuasarlara bırakıyorlardı Kuasarların nasıl birg ök cismi oldukları tam olarak bilinmemektedir. Birçok astrofizikçi, cisimlerin kuasarlara dönüştüğü bu bölgeleri, evrenin kıyıları olarak tanımlamada fikir birliği etmektedir. Hubble’ın bu bulgularını duyan Einstein, daha önce denklemlerine eklediği kozmik terimleri ve ilave sayıları sessizce geri çekti. Çünkü, onlarsız yaptığı tüm işlemler hemen henmen doğruydu. Böylece evrenin büyüklüğünün sonlu, yapısının değişken olduğu kesin olarak kanıtlanmaktaydı. Evren patlarcasına genişliyor, buna bağlı olarak birim hacimdeki madde miktarı, yani yoğunluk azalıyordu. Bu genişlemenin bir başlangıcı olmalıydı. (Demirsoy, Ali, Yaşamın Temel Kuralları Cilt-1, Kısım-1, Onbirinci Baskı, Ankara 1998, s:543-555) Evrim Kuramında Bir Paradoks İngliz bilim adamı Charles Darwin (1809-1882) ve Alfred Russel Wallace (1823-1913) gerek yaptıkları seyahatler sonucunda elde etmiş oldukları coğrafik deller gerekse mevcut karşılaştırmalı anatomi çalışmalarıyla emriyoloji bilgilerini kullanmak suretiyle ve de Malthus’un da etkisiyle, şekillendirdikleri evrim kuramında canlıların yaşamlarını sürdürebilmelerinde iki gücün etkin olduğunu belirlemişlerdir. Bunlardan birisi doğal eleme gücüdür; canlı bu güç sayesinde çevre şartlarına uyum göstererek yaşamını devam ettirebilme şansına sahip olabilir; kendine nisbetle şartlara uyum göstermeyenler yaşamlarını sürdüremezler, yok olurlar. Uyum gösterenler ise çevre şartlarına uygun olarak değişim gösterirler. Böylece, meydana gelen değişimler sonucunda yeni türler ortaya çıkar. Ancak, canlılarda bir ikinci güç daha vardır; o da ataya dönüş gücüdür (atavizm). Canlı ne kadar asıl tipinden uzaklaşmış olursa olsun, atalarına dönüş meyli taşır ve dolaysıyla söz konusu dönüşü yapabilir. Bunun tipik örneğini Darwin, güvercinlerde göstermiştir. Evcilleştirilmiş güvercinlerin yabanıl kaya güvercinlerine dönüş göstermesi gibi. Evrim kuramını desteklemek üzere, bu iki güce ek olarak, Darwin ve Wallace ‘koruyucu benzerlik’ ten söz ederler. Buna göre canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için doğal çevre şartlarına uyarlar; örneğin çölde yaşayan canlıların renkleri sarı tonlarındadır; ormanda yaşayan hayvanların renkleri çok parlaktır; kutuplardaki hayvanlar için ise aynı şekilde, çevreye uyum göstermiştir; genellikle beyaz renktedir. Buna paralel olmak üzere, hayvanların kendilerini korumak için bazı başka korunma yollarını da denedikleri görülmüştür. Bazı hayvanlar, sansarlar gibi, kötü koku salar ya da seslerini daha güçlü hayvanlara benzeterek düşmanlarına karşı kendilerini korur. Koruyucu benzerlik, aslında evrim kuramıyla garip bir şekilde zıt düşmektedir. Çünkü eğer canlı, mimikri, yani daha güçlüyü taklit etme şeklinde bir kuruyucu benzerlik gücüne sahipse, o takdirde, nisbeten kuvvetli olan canlılara karşı koruyucu bir silah geliştirmiş olur ve her ne kadar evrim kuramına göre, yaşamını sürdürebilmek için güçlü olması gerekiyorsa da, taklit kaabiliyeti sayesinde, zayıf olsa da, yaşamını sürdürebilme şansına sahip olur. Doğabilimler yapmış oldukları araştırmalarla, doğada birçok mimikri belirlemeyi başarmışlardır. (Esin Kahya, AÜ DTCF Felsefe Bölümü, Bilim ve Teknik, Mayıs 1995, 330. sayı)

http://www.biyologlar.com/evrim-kuramina-bilimsel-itirazlar

EVRİM VE HAYATIN BAŞLANGICI İLE İLGİLİ GÖRÜŞLER

1.Hayatın başlangıcı ile ilgili görüşler: İlk canlının oluşumu ve beslenmesi ile ilgili görüşler kendiliğinden oluş,pans permia ototrof ve hetetrof görüşleridir. A.Kendiliğinden oluş(Abiyogenez) hipotezi : Aristo canlının,cansız maddelerden kendiliğinden oluştuğuna inanmaktaydı .Bu görüşe göre döllenmiş yumurtada ,kum tanelerinde,çamurda,havada kısaca her yerde canlılığı ve çeşitliliği sağlayan aktif öz (aktif prensip) bulunmaktaydı. Bu aktif öz hava ile etkileşime girerek uygun koşullarda canlıyı meydana getiriyordu. Yani canlı,cansız maddelerden birden bire,her an meydana gelebiliyordu.İlk canlı basit veya kompleks yapılı olabilirdi. Cansız madde + aktif öz + Hava Canlı (Basit veya Kompleks) B.Biyongenez görüşü: Bir canlının kendinden önceki bir canlıdan üreyerek meydana geldiğini ileri süren bir görüştür.Pastör kendiliğinden oluş hipotezini yaptığı deneyler ile çürütmüştür.Pasör’ün deneyinin hem kontrollü olması,hem dünyanın her tarafında yapılacak kadar basit ve tekrarlanabilir olması,önemli bir özelliğidir. C.Panspermia görüşü: Bu görüşe göre ilk canlı dünya dışında,yani başka bir gezegende oluşmuştur.Daha sonra bu canlıların spor yada tohumları göktaşları ile dünyaya taşınmış ve canlılık başlamıştır. D.Ototrof görüşü: Bu görüşe göre,ilk canlı kendi besinini üreten ototrof bir canlıdır.Bunlardan da diğer canlılar meydana gelmiştirler.Ototroflar yapısal bileşikleri ve enerji gereksinimleri için fotosentez veya kemosentez yolu ile inorganik moleküllerden organik moleküller üretirler. Buna göre ototroflar gelişmiş canlılardır.Gelişmiş enzim sistemleri olması gerekir.Ancak bu durum evrime terstir. Cansız Basit ortamda oluşmuş Canlı(Ototrof-Kompleks) E.Heterotrof görüşü: İlk canlının cansız maddelerden uzun süren kimyasal evrim sonrasında özel çevre koşullarında oluştuğunu ve kendi besinini kendisini yapamayan basit bir canlı olduğunu kabul eder.İlk canlı,enerji gereksinimlerini karşılamak için gerekli organik molekülleri dış çevreden hazır alan,tüketici bir canlıdır. Cansız Kompleks ortamda bir defada oluşmuş Canlı(Hetetrof-Basit) Evrim geçirmiş Aminoasit Protein Koaservat Kloroplast Mitokondri Oksijensiz solunum Fotosentez Oksijenli solunum Hetetrof görüşüne göre,ilk canlı oluşmadan önce milyarlarca yıl süren kimyasal evrim olmuştur.Bunu biyolojik evrim olan canlıların oluşumu ve değişimi dönemi izlemiştir Hetetrof görüşü evrim teorisine uygundur.Bu teoriye göre ;Proteinlerin bir kısmı enzim olarak iş görmüş ve oluşan enzimler diğer moleküllerin oluşumunu hızlandırmıştır.Bu ortamda oluşan nükleik asitler proteinler ile kümeler oluşturarak nükleoproteinleri oluşturmuştur.Nükleoproteinlerde önce koaservat adı verilen ön hücrelere ,sonrada kendi kopyalarını yapabilen basit canlılara dönüşmüştürler.Hetetroflar dan otoroflar gelişmiştir.Fotosentez sonucu atmosferde oksijen birikmesi ile oksijenli solunum yapan canlılar oluşmuştur. Canlı oluşmadan önce inorganik maddelerden organik maddeler evrimleşmiştir. İlk atmosferde serbest oksijen gazı yoktu.Oksijen,su ve diğer oksitlere bağlı durumda idi.Canlılar enerjiyi organik maddelerden oksijensiz solunum (Fermantasyon) yaparak elde etmiştirlerdir. Bugün ki atmosferde %78 azot,%21 oksijen,%1 çeşitli gazlar bulunur. Koaservet:İyonlaşan protein veya proteine benzeyen maddelerin su moleküllerini çekerek dış ortamdan bir zarla ayrılmaları sonucu oluşan kümelerdir.Muhtemelen ilk canlı koaservatlardan oluşmuştur. Bu hipotezi desteklemek için Millerin yaptığı deney sonucunda Ortama konulan amonyak,metan,hidrojen ve su moleküllerinden,elektrik ile; amino asit,üre,asetik asit,laktikasit gibi organik maddeleri oluştuğunu laboratuar ortamında görmüştür.Bu deney ilk canlı nasıl oluştu sorusuna cevap vermez;Ancak canlı oluşmadan önce inorganik maddelerden organik maddelerin nasıl oluştuğuna cevap verir. F.Yaratılış görüşü: Bu görüşe göre bütün canlı türleri ayrı ayrı yaratılmıştır.Küçük değişiklikler olmasına rağmen tamamen başka türlere dönüşmemişlerdir. 2.Canlıların Evrimi ile ilgili kanıtlar Evrim,canlılar arasında zaman içerisinde görülen değişikliklerin nasıl olduğunu açıklamaya çalışan bir görüştür.Bu değişmeler bazı kanıtlar ile desteklenmiştir. Paleontolojik(Fosil) kanıtlar: Paleontoloji;eski çağlarda yaşayan canlıların kalıntılarının bulunması, sınıflandırılması, dağılımı ve yaşamlarıyla ilgilenen bilim dalıdır.Canlılar ile ilgili kalıntılara fosil denir.Fosillerde yaş saptanmasında en çok kullanılan C14’dür(Yarılanma ömrü 5600 yıldır). Yer kabuğunun en alt katmandaki canlıların basit yapıda olduğu,üst katmanlara doğru çıkıldıkça canlıların gelişmiş yapıda olduğu,fosil araştırmalar sonucu kanıtlanmıştır. Embriyolojiden sağlanan kanıtlar: Birçok türün embriyonik gelişmelerinde birbirine benzeyen evreler görülür. Çeşitli omurgalı embriyoları karşılaştırıldığında hepsinden ortak kabul edilen solungaç yarıklarının bulunması yaşamın ortak bir kökene dayandığının kanıtıdır.Ayrıca blastula ve gastrula gibi evrelerin ortak olması da bir kanıttır. Her canlının gelişimi sırasında evrimsel kademelerini kısa periyotlar ile göstermesine filogeni(evrimin tekrarı) denir. Not:Embriyo ilk olarak şube,daha sonra sınıf,takım,familya,cins ve en son olarak tür özelliği kazanır. Biyokimya ve Fizyolojiden elde edilen Kanıtlar: Evrim acısından birbirine yakın türler arasında protein yapılarının benzer oduğu; uzak olanların ise,protein yapılarının çok farklı olduğu gözlenmiştir. Bu durum kandaki antijen-antikor ilişkisi ile ortaya çıkar.Yakın akrabalar arasında antijen-antikor birleşmesi daha az olur.Uzak akrabalar arasında daha fazladır.Yakın akraba türlerdeki benzerlikler çok daha fazladır.Bu nedenle pıhtılaşma en azdır. Morfolojiden elde edilen kanıtlar: Canlıların homolog organlarından elde edilen kanıtlardır.Örneğin:Balıktan insana kadar bütün omurgalılar sırtta bir omur dizisi,onun karın tarafında sindirim kanalı,yerleri ve bir noktada yapılışları aynı olan böbrek, pankreas, dalak,kalp,beyin vb gibi organları taşır. Körelmiş yapılar evrimin bir kanıtıdır.İnsanda 100’den fazla bu şekilde körelmiş yapı vardır.Örneğin,apandiks(Kör bağırsak).İnsan besininin farklı olduğu evrelerde görev yapardı. Sistematik(Sınıflandırmadan)’ten Elde edilen kanıtlar: Bugünkü sınıflandırma akrabalık,gruplar arasındaki morfolojik benzerliklere dayandırılmaktadır.Bu karşılaştırma her zaman homolog organlar arasında gerçekleşir.Bu hiyerarşik diziliş evrimin belirli kanıtlarından biridir. Evcilleştirme yolu ile elde edilen kanıtlar: Binlerce yıldan beri biz insanlar çeşitli hayvan ve bitkileri seçmiş ve beslemişizdir.Bu şekilde çeşitli adaptasyonlardan dolayı birçok varyasyonlar meydana gelmiştir. Parazit enfeksiyonlarından elde edilen kanıtlar: Parazitler fizyolojik olarak çok özeleşmiş ortamlarda yaşarlar.Dolayısıyla farklı kimyasal organizasyona sahip hayvanlarda farklı parazitler yaşar.Örneğin: Askarislerin birçok çeşidi birçok farklı canlıda yaşar.Buda askarislerin aynı atadan farklılaştıklarını kanıtlar.Ortama uymak amacı ile uyumlar göstermişlerdir. Sitoloji ve genetikten elde edilen kanıtlar: İster bitki ister hayvan olsun,bütün organizmalar yapıları yönünden birbirine benzeyen hücrelerden oluşmuşturlar. Organizmaların coğrafi dağılımından elde edilen kanıtlar: Populasyon büyüme baskısı ile genişlemeye başlar ve bir engelle sınırlanıncaya kadar devam eder.Farklı iklim ve coğrafik koşullarda farklı türler bulunur. Allen kuralı:Soğuk iklimde yaşayan memeli ve kuşların üyeleri,vücut çıkıntıları,Sıçak iklimde yaşayan akrabalarına göre daha küçüktür.Örneğin kutup tilkileri;Daha küçük kulaklara sahiptirler. Bergman kuralı:Soğuk bölgelerde yaşayan memeli ve kuşların vücutları, Sıçak iklimde yaşayan akrabalarına göre daha büyüktür.Vücut büyüdükçe yüzey hacim orantısı küçülür.Büyük vücut oransal olarak daha küçük yüzeye sahip olacağından iç vücut sıcaklığını korumada daha başarılı olur.Örnek:Kral penguen. Dollo kuralı:Evrim,bazı geri mutasyonların olmasına karşılık geriye dönük değildir.İleriye giden sistemler topluluğudur. Coppe kuralı:Evrimsel gelişim sırasında yok oluncaya kadar,hayvanlar vücutlarını büyütme eğilimindedir.Çünkü vücut büyüdükçe çevre şartlarına bağımlılık azalmakta ve daha çok besin depo edilmektedir. Gloger kuralı:Kuzey yarım küresindeki kuş ve memeliler açık renkli, iklimin daha nemli ve Sıçak olan güney bölgelerine yani ekvatora gittikçe koyu renkli olmaya başlar. Lamarck’ın Evrim ile ilgili görüşleri Lamarck,doğada türlerin değişebileceğini ileri sürerek çevre şartlarının türleri etkilediğini bu nedenle oluşan türlerdeki değişikliklerin yeni bireylere aktarıldığını savunur.Lamarck canlıların oluşumu ile ilgili iki varsayım oluşturmuştur.Lamarck’a göre çevre değişirse canlı içten duygularla çevresine uyar ve yaşar. 1.Kullanma ve kullanmama Lamarck’a göre canlının kullandığı organlar gelişir;Kullanmadığı organlar küçülür ve körelir.Zürafaların boyunlarını çok uzatmaktan böyle uzadığını ileri sürer. 2.Kazanılan özelliklerin kalıtımı Kullanma ve kullanmama ile kazanılan bu özelliklerin yavrulara geçtiğini savunur.Ancak kullanılan organın gelişmesi bir modifikasyondur ve süreklilik göstermez.Değişmenin olabilmesi için üreme hücrelerini etkilemesi gerekir.Lamarck’ın bu varsayımı ispatlanamamıştır.Çünkü modifikasyonlar kalıtsal değildir.

http://www.biyologlar.com/evrim-ve-hayatin-baslangici-ile-ilgili-gorusler

Drosophila melanogaster ( Sirke Sineği )

Drosophila melanogaster ( Sirke Sineği )

Alem: Animalia Şube: Arthropoda Sınıf: Insecta Takım: Diptera Familya: Drosophilidae Alt familya: Drosophilinae Cins: Drosophila Alt cins: Sophophora Tür grup: melanogaster grup Tür alt grup: melanogaster altgrup Tür kompleks: melanogaster complex Tür: D. melanogaster Drosophila melonogaster halk arasında sirke sineği olarak bilinir.Boyutu 3 e mm’dir ve genelde bozulan meyvelerin üzerinde birikir. Drosophila melonogaster’in avantajları ve dezavantajları nelerdir? Drosophila melonogaster gelişmiş canlıları anlamada kullanılan bir model organizmadır. Drosophila melonogaster üzerinde birçok araştırmacı geçmişten bu yana araştırmalarını sürdürdüğü için bugün bu organizma akındaki bilgiler gelişmiştir. Drosophila’nın küçük bir hayvan olması,kısa hayat döngüsü,ucuz üretilmesi ve saklanmasın kolay olması pek çok araştırma için bir avantajdır.Genetik çalışmalarda Gen dizisinin tanınması ve karakterize edilmesi tercih sebebidir.Ayrıca Drosophila melonogaster’in küçük bir genom hacmine sahiptir ve mutasyonların incelenmesi kolaydır.Dezavantajı ise mutant populasyondaki eklemeli mutasyonların bazen bazı fenotiplerin kaybolmasına sebep olmasıdır, bu yüzden araştırma labarotuvarlarında orijinal fenotiplere sahip bireyleri veya bunların dondurulmuş yumurtalarının saklanması gerekir. Drosophila melonogaster genellikle genetik çalışmalarda kalıtımın kurallarının incelenmesi için kullanılır.Drosophila X-Y eşey gonozomlarına ve 2, 3, ve 4, otozoma sahiptir yani 2n=8 Kromozom taşır.Genomu 165 milyon baz taşır ve 14000 gen taşıdığı tahmin edilmektedir.DNA dizisi hemen hemen 2000 yılında tamamlanmıştır ve bilgilerinin analizi yapılmıştır Embriyonik gelişim Drosophila melonogaster eşeyli üreme gösterir ve bireyler eşey bakımından dioiktir.Dişi Drosophila melonogastr’in meydana getirdiği yumurtanın erkek bireyin meydana getirdiği sperm ile döllenmesi ile gelişimi başlar.Olgun yumurtanın içinde döllenmeden önce özel molekuler gradiyentler oluşur.Döllenmiş yumurtada anne ve babadan gelen iki atasal özellik çekirdek döllenerek 2n kromozoma sahip zigotu oluştururlar.Zigot arka arkaya dokuz tane bölünme geçirerek “sinsitiyumé denilen yapıyı oluşturur;fakat bu sırada sitokinez gözlenmez.Bu bölünmeler /sırasında yedinci bölünme sonrası bazı çekirdekler kuyruk(polar //uca) göç ederek burada bölünür ve yumurta çevresinde bir //tman oluştururlar.Daha sonra ise geriye kalan hücrelergöçer ve 1sinistral blastodermi”oluştururlar:çekirdekler en son 4 kez daha bölünerek her biri çevresinde mebran oluştururlar ve somatik hücreleri meydana getirirler, bu somatik hücrelerin yaklaşık 4000 tanesi ise hücresel blastodermi oluşturmak üzere farklılaşırlar.vucut yapılarını izleyen gelişim gelişim ise iki olayla ilişkilidir. 1-Molekullerin iki gradiyantı oluşur birisi yumurtanın anteriör-pasterior ekseni boyunca geç embriyolarda segmentler oluşur ve embriyonun nterior ve pasterior ekseni boyunca uzun bantı bir örtü oluşturur.Embriyoni segmentleeden segment dene yapılar gelişir. *Yumuretada ki gradiyentlerden Drosophila’nın segmentleri oluşur ve bu segmentlerde daha sonra vücut parçalarını verirler. Drosophila melonogastre’in gelişimi sperm ile yumurtanın birleşmesi ile başlar. Yumurtadan 1 gün sonra ilk sebaat evresi başlar ve yumurtadan çıkan yavruda kanat,göz,testis ve yumurtalık oluşumu başlamıştır.Yaklaşık iki gün sonra ise larva ikinci evresine geçer ve bu sırada ilk larval deri değişimi başlamıştır ve bireyde hızlı mitotik bölünmeler devam etmektedir. İkinci larval evreden yaklaşık iki gün sonrada üçüncü larval evre başlar ve üçüncü larval evrede Tükürük bezlerinin ve ganglionların gelişimi İzlenebilir.İkinci kez tüyler dökülür Bu sırada biz larvanın besiyerinde hareket ettiğini görebiliriz ve larvamızın kabuğu hafif kahverengimsidir. Lavramz üçüncü larva dönemini tamamladıktan 2 gün sonra ise upa dönemine başlar ve pupa evresi başladıktan yaklaşık 49 saat sonra organlar iyice belirginleşmiiştir ve ilk kez göz pigmentinin oluşumu izlenebilir.Pupa evresinin sonlarına doğru ısık atında sinekler iyice ayır edilecek özelliğe gelmişlerdir.Pupadaki sinek ise pupa oluşumu gözlendikten sonra metomorfoz geçirerek olgun bireyi oluşturur.ergin birey 8-10 saat içerisinden eşeysel olgunluğa ulaşırlar.

http://www.biyologlar.com/drosophila-melanogaster-sirke-sinegi-

ANTİSENS TEKNOLOJİLERİ HAKKINDA BİLGİ

ANTİSENS TEKNOLOJİLERİ HAKKINDA BİLGİ

Antisens teknolojisi insan, hayvan ve bitkilerdeki hastalıkların daha spesifik tedavisi ve yeni keşifleri için ayrıca, fonksiyonel genomik çalışmalar için çok güçlü silahlardan oluşan uygun tekniklerdir. Antisens teknoloji olarak bilinen yöntemde, antisens RNA moleküllerinin hedef genin RNA mesajına spesifik olarak bağlanarak gen ifadesinin moleküler düzenlenişine engel olunmaktadır. Hastalıkların oluşumunda büyük bir paya sahip olan proteinlerin üretimini durdurmak için bu teknoloji, oligonükleotidler olarak adlandırılan modifiye olmuş ya da olmamış DNA/RNA segmentlerinin kullanımını içermekte ve hücre içinde, nukleus ve protein üretim bölgeleri arasındaki genetik bilginin iletimini bloke etmektedir (1). Antisens nükleik asit sekanslarının hedef olacak spesifik mRNA’ ya bağlanması veya hibridizasyonu, genin genetik mesajının kesilmesine yol açmaktadır. Bir genin genetik mesajının hücresel proses ile kesilmesi “Knock - Down” veya “Knock – Out” olarak isimlendirilir. Bu proses, bu genin işleyişini saptamak için araştırıcılara olanak sağlamıştır. Diğer bir önemli antisens teknolojisi ise"RNA interferens" olarak adlandırılır. Antisens alanındaki araştırmalar RNAi (RNA interferens) ’nin keşfi ile hız kazanmıştır. Doğal olarak oluşan bu mekanizma sekansa spesifik olup ilk kez Caenorhabtidis elegans nematodunda keşfedilmiştir. Çoğu ilaç (Drug) proteinlere bağlanırken, antisens moleküller kendilerine komplementer hedef RNA ile eşleşirler. Antisens oligonükleotidler mRNA’ nın translasyonunu bloke eder veya RNAaz – H ile mRNA’ nın degredasyonuna neden olurlarken, ribozim ve DNA enzimleri hedef RNA’ yı keserler. RNAi yaklaşımları, RISC ile etkileşen siRNA (small interfering RNA) molekülleri ile gerçekleştirilir (2). Antisens Oligonükleotidler Oligonükleotid bazlı antisens tekniklerin birçok ortak yanı vardır ve genetik mesajın eleminasyonu veya baskılanması üzerine çok başarılı yöntemler uygulanmıştır. Sentetik oligonükleotid sekansın antisens etkisi 1970 yıllarında Zamecnik ve Stephenson tarafından gösterilmiştir. Bu araştırmacılar Rous Sarcoma virusün (RSV)35SRNA’ sının 5’ ve 3’ uçlu nükleotid sekansını kullanarak viral integrasyonda önemli olarak görünen 21 nükleotidlik tekrarlayıcı sekansları identifiye etmişler ve viral sekansın bir kısmına komplementer olan d(AATGCTAAAATGG)13 mer’ lik oligonükleotidi sentezlemişlerdir. Bu sentetik oligonükleotid sekansı RSV ile enfekte olmuş fibroblast hücre kültürlerine verildiğinde, viral üretim büyük ölçüde inhibe olmuştur. Böylece araştırmacılar önemli sekanslara hibridize olarak onları bloke eden oligonükleotidlerin viral integrasyonu inhibe ettiği sonucuna varmışlardır. Hücreye verilen bu oligonükleotide “hibridon” adı verilir (1). Şekil 1. Farklı antisens stratejilerinin karşılaştırılması Sentetik oligonükleotidler, genetik proseslerde bir ajan olarak kullanılmak isteniyorsa bir takım konular aydınlatılmalıdır. Bu konuların en önemlisi “Kalıcılık”tır. Sentetik oligonükleotidler yabancı bir hücreye verildiklerinde hemen endonükleazlara yem olurlar. Onun için bu oligonükleotidlerin endonükleazlardan korunması gerekir. Mümkün olan koruma modifikasyonları 2003 yılında Kurreck tarafından 3 tip olduğu ortaya çıkmıştır. Birinci sınıf modifikasyon, DNA ve RNA nükleotidlerindeki baz veya fosfat bağlarının değişimidir. DNA nükleotidlerinde olmayan, RNA nükleotidlerindeki 2’(OH) hidroksil grubu olan (Riboz) modifiye edilebilir. Bu modifikasyon, nukleaz degredasyonuna karşı bir tür kamuflajdır. 1969 yılında araştırıcılar fosfat bağlarında köprü oluşturmayan oksijen atomundan birini sülfür ile yer değiştirmişlerdir. Bu modifikasyon insan serumunda 10 saatin üzerinde nükleazlara karşı dayanıklı bir şekilde kalmış, aynı sekansa sahip modifiye olmamış oligonükleotid ancak 1 saat kalabilmiştir. Bu modifikasyona fosforotiat denmiştir. 1990 yıllarında başka araştırıcılar kültüre edilmiş hücrelerde HIV replikasyonuna karşın fosforotiatın etkili bir hibridon olduğunu bulmuşlardır. Diğer yandan, fosforotiatlı nükleotidler azda olsa hibridizasyon kinetiği düşük ve spesifik olmayan proteinlere bağlanarak sitotoksik etkiye neden olan özelliklere sahiptirler (1). İkinci sınıf modifikasyon, Riboz şekerinin 2’ pozisyonundaki alkil modifikasyonlar içeren RNA nükleotidleridir. Bu modifikasyonların en önemli ikisi, 2’-O-metil (OMe) ve 2’-O-metoksi-etil (MOE)RNA’ larıdır. Modifikasyona uğramış antisens oligonükleotidlerin hibridizasyon afinitesi arttırılmış ve daha düşük bir toksik etki yaratmışlardır. 2’-O-alkil modifikasyonlarının en önemli eksikliği, en güçlü antisens mekanizması olan RNAaz-H kesimine elverişli olmamasıdır. Buna karşın avantajı da, istenmeyen çeşitli kesimleri baskılayarak bazı proteinlerdeki beklenen değişik kesimlerin ifadesini arttırmasıdır. Antisens etki için, RNAaz-H kesimi, nukleazlara dayanıklılık için 2’-O-alkil modifikasyonlarının tercih edilmesi araştırıcıları yeni bir modele ihtiyaçları olduğu gerçeğini ortaya çıkarmış ve araştırmacılar, bu her iki karakteristiği bir araya getirerek antisens oligonükleotid formunda hibrid bir oligonükleotid oluşturmuşlardır. Bu oligonükleotid nukleazların degredasyonundan internal bloğu koruyan 2’-O-metil ile modifiye olmuş ribonükleotidler ile, RNAaz-H kesimini uyarmak için deoksinükleotidlerin merkezi bloklarını içermektedir(1). Bu model diğer antisens konularına cevap oluşturmak için henüz gelişmemiştir. Modifiye olmamış oligonükleotidler, DNA : DNA ve DNA : RNA dublekslerini oluştururken , DNA ve RNA hedeflerinin tanınmasına yüksek afinite sağlayan çeşitli modifikasyonların sentezleri büyük çaba gerektirmektedir. Modifiye olmamış DNA:DNA ve DNA:RNA dubleksleri ile karşılaştırıldığında, DNA ve RNA’lara hibridize olduğunda termal stabilitesi yükselmiş bir çeşit nükleik asit analoğu geliştirilmiştir. Bu modifikasyon üçüncü sınıf antisens oligonükleotidleri oluşturur. Bu sınıf 4’e ayrılır. Peptid nükleik asitler (PNAs), 2’-floro N3-P5’-fosforoamidler, 1’, 5’- anhidroheksitol nükleik asitler (HNAs) ve locked nükleik asitler (LNA)’dır. 3.sınıf modifikasyonlar ile hibridizasyonda termal stabilite artmış ve hedefin tanınması zenginleşmiştir. Bu tipler arasında ençok bilinen PNA’dır (1991). Şeker fosfat bağları poliamid bağları ile tümüyle değişmiştir. Bu oluşumlar stabiliteyi arttırıcı ve yüksek hibridizasyon kinetiği sağlarkan, hücreye verilimi ve RNAaz H kesim mekanizması için elverişli değildir. PNA’lar, fosforotiat ve 2’-O-alkil RNA’lardan sonra üzerinde çalışılmış ve başarı sağlanmış oluşumlardır (2002). Bu 3.sınıf oluşumlar arasında en yeni olan LNA’lardır. LNA’larda da termal stabilitenin arttığı ve hedef tanınmasının zenginleştiği görülmüştür (1). RNA İnterferens (RNAi) İlaç sanayi, tedavi amaçlı gen baskılanması için her geçen gün kendini yenilemektedir. Daha önceki araştırmalar, antisens oligonükleotid ve ribozimleri kapsayan sekansa – spesifik RNA baskılanması üzerineydi. Bazı pozitif sonuçlar, bu ilaç platformunda elde edilirken, stabilite, hedefi bloke etme potansiyeli, hücreye iletimi ve hedef sekans seçimi gibi teknik konular, klinik olarak ilaçların etkinliğinin gelişimini yavaşlatmıştır. Son yıllarda, nükleik asit bazlı gen inhibisyon yaklaşımlarının klinik olarak gelişiminde yeniden bir etki yaratma potansiyeline sahip olan RNA interferens (RNAi), gen regülasyonunun yeni bir mekanizması olduğu gerçeğini ortaya çıkarmıştır (3). A. Normal transkripsiyon ve translasyon prosesi B. DNA’yı hedefleyen ajanlar ile transkripsiyonun önlenmesi C. pre–mRNA hedeflenmesi ile olgun mRNA’nın oluşumunun engellenmesi D. Translasyonel aparatürlerin engellenmesi ile translasyonun bloke edilmesi E. RNAaz- H ile mRNA’nın etkileşimi sonucu translasyonun önlenmesi (1). RNAi, bitkilerde, solucanlarda, mayalarda ve insanlar arasında yüksek oranda korunmuş, doğal olarak oluşan biyolojik bir prosestir. Hücre içinde iki bölümden oluşan bir yol izine sahiptir. Hücrede oluşan öncül dubleks RNA molekülü ilk olarak, Dicer endonukleaz ile 21-23 nükleotidlik kısa fragmentlere ayrılır. siRNA (short interfering RNA) olarak bilinen bu effektör RNA’ lar, RNA uyarıcı protein kompleksi ile etkileşir (RNA inducing silencing protein compleks; RISC). Bu protein kompleksi, siRNA’nın bir ipliğini lider sekans olarak kullanarak, hedef homolog RNA’ları kesmektedir. Bitkilerde, RNAi hücre savunmasında rol oynar; virus infeksiyonundan, transpozonlardan (sıçrayıcı gen) ve tekrarlayıcı sekansların uygun olmayan ifadelenmesinden, hücreyi korumaktadır. Memeli hücreleri de benzer savunma sistemine sahiptir. Bu endogenik RNA’lar, veya miRNA (microRNA ), dicer tarafından siRNA effektörlerine dönüştürülür ve çeşitli hücresel proseslerde örneğin, çoğalma, apoptozis ve farklılaşmada görev yapan genlerin ifadesinin düzenlenmesinde rol oynar. siRNA molekülleri, kimyasal olarak sentezlenip ekzogenik olarak memeli hücrelerine verildiğinde, hücresel RISC kompleksine maruz kalır ve siRNA’ya homolog olan RNA’ların parçalanmasına aracılık eder (3). RNAi, gen işleyişinin validasyonu ve hızlı identifikasyonunda, hedef ilaç keşfinde, biyolojik kaynak olarak devrim yapmış, hatta 2002 yılında, “Science Magazine” tarafından “yılın keşfi” olarak nitelendirilmiştir ve bazı şirketler, RNAi bazlı tedaviler geliştirme yönünde adımlar atmıştır (3). RNAi Tedavisinin Avantajları Spesifitesi Sekans bazlı gen inhibisyon teknolojilerinin potansiyel avantajlarından birisi, herhangi bir gen için tedavi amaçlı dizayn edilebilmesidir. Özellikle, tek bir allelde mutasyonla oluşan onkoloji ve genetik nörolojik hastalıklar alanında sadece defektif genin ifadelenmesini seçici olarak bloke etme fırsatı yaratılmıştır. Bunun yanında, tek bir polimorfizim ile ayırd edilebilen hedef sekansı identifiye etmek önemsiz değildir. Ayrıca, optimal siRNA’ nın hedef seçimi limitli olsada, RNAi aktivitesi önemli sayılmaktadır. Kanser ve nörolojik hedefler de, allele spesifik olacak kadar yeterli bir spesifiteye sahiptir (2). Şekil 3. Memeli sistemlerindeki RNA interference mekanizması (4) Potansiyel Etkinliği Optimal dizaynı ve hedef sekans seçiminde kurallardaki farklılıklardan dolayı gen inhibisyon teknolojisinin etkinliğini direk olarak karşılaştırmak zor olmakla birlikte, RNAi bazlı inhibisyon, antisens oligonükleotidler ile başarılmış çalışmalardan daha etkindir (2). Değişkenliği RNAi hedef bölgelerini identifiye etme kolaylığı, RNAi’ nin süper etkinliği ile ilişkili olabilir. Optimal RNAi etkinliliği için gerekli olan kurallar saptanmış olsa da, CG içeriği ve 3’ uçlarının kompozisyonu temel parametreler olarak karşımıza çıkmaktadır. Diğer yandan, ribozim ve antisens oligonükleotid hedef sekanslarını identifiye etmek, kesim için gerekli olan özel sekans motiflerinin uygunluğu ile sınırlandırılmıştır. Bir grup gende bulunan multipli sekansları uyarabilen RNAi – bazlı inhibisyon ile değişkenlik daha kolaydır (2). RNAi Tedavisinde Öne Çıkan Noktalar Hücreye İletimi Hücreye verilim problemi, sadece RNAi tedaviye özgü değildir fakat, RNAi bazlı ilaçların klinik olarak kullanımına önemli bir engel olarak görülmemektedir(2). RNAi Effektörleri RNAi effektörleri, 2 farklı yaklaşımla hücreye verilmektedir. İlki, laboratuvarda sentezlenmiş siRNA’lar bir ilaç gibi verilir. Diğeri ise, gen terapi yaklaşımı yani, shRNA (small hairpin RNA) kodlayan DNA, hücrelere verilir ve böylece shRNA’ nın hücre içi ifadelenmesi başlatılmış olur. Daha sonra shRNA’ lar, konukçu hücre tarafından aktif siRNA’ ya dönüştürülür. DNA yaklaşımının potansiyel avantajı, verilen plasmid DNA’ların yüksek stabilite içermesidir yani, her bireysel DNA kalıbından sentezlenmiş olan shRNA’ ların büyük miktarını içeren hücresel amplifikasyon basamağından oluşmaktadır. İlaveten, ister genoma integre olan, ister epizomal formda replike olabilen DNA’ yı stabil ifade vektörü şeklinde vermek de mümkündür (2). Lokal Verilimi Antisens ilaçların başarılı lokal uygulamasına en iyi örnek olarak “göz” verilebilir. Göz içine direk olarak siRNA’ların lokal injeksiyonu ile, yaşla ilişkili oluşan makular dejenerasyonun RNAi bazlı tedavisi geliştirilmiş ve ayrıca, merkezi sinir sistemi içine direk iletimi de mümkündür (2). Sistemik İletimi Sistemik verilim, siRNA’nın stabilizasyonuna, effektörün istenen dokuyu hedef alması ve hücresel alınımın kolaylığına gereksinim duyar. siRNA ilaçlarının hücresel alınımı ve stabilitesini geliştirmek için gerekli olan yaklaşımlar, nükleik asitin kimyasal değişimi ve koruyucu partiküller içine effektörün çeşitli yöntemler ile paketlenmesini içeren antisens oligonükleotid uygulaması için de geçerlidir. Effektörün özel hücre tiplerini hedef alması için, farklı ligand ve antikorların RNAi effektörü ile konjuge olması gereklidir. Viral vektörlerin kullanımı, RNAi effektörünün sistemik verilmesi için kullanılabilir fakat, viral vektörler klinik olarak hücreye iletilmesi için gerekli olan dokuya spesifik tropizm ve transdüksiyonu sağlasa da, her tip viral vektör, risk ve güvenlik sorunlarını beraberinde getirmektedir (2). Güvenlik İstenen etkilerin oranını en üst düzeye çıkarmak, her tedavinin ana temelini oluşturur. Kemoterapi, interferens tedavisi ve yüksek oranda aktif antiretroviral tedavilerde bu oran ideal değildir ve tedavi ile birlikte toksisite önemli bir seviyeye ulaşabilir. RNAi, hedeflenen genin spesifitesini arttırma yetisine sahip olurken, hücrenin herhangi bir ekzogenik (siRNA veya iletim ajanı) moleküle maruz kalması, normal hücresel işleyişini bozabilir (2). Hedef Dışı Etkileri Spesifite, en önemli avantajlardan biri olmasına karşın, hedef dışındaki etkileri hala sorundur çünkü, genin inhibisyonunda aracılık eden siRNA’ların minumum homoloji seviyesini saptayan parametreler henüz bilinmemektedir. İnhibisyon sonucunda siRNA’nın sekansına bağlı olarak tek iplikli RNA ile 11 baz çiftlik bir homoloji gösterdiği bulunmuştur (2). Spesifik Olmayan Etkileri Spesifik olmayan etkileri konusunda RNAi için toksisite 2 kattır. Çünkü, hem hücreye verilmesi hem de siRNA’nın kendisi beklenmedik hücresel tepkiler doğurabilir. İlk olarak, bazı katyonik lipozomlar, siRNA’nın hücreye verilmesinde kullanılmış ve interferon molekülleri uyarılmış; aynı şekilde, shRNA ifade kasetlerini hücre içine transport etmek için kullanılacak herhangi bir viral vektör, istenmeyen bir tepki ile karşılaşabilir. İkinci olarak, siRNA effektörlerinin kendileri, çift iplikli RNA hücresel savunma mekanizmasını tetikleyebilir. Bazı durumlarda, terapi için interferon indüksiyonu yararlı olmasına karşın; başlangıç defans mekanizmasının kontrolden çıkması durumunda sitotoksik olabilmekte ve bu yüzden sorun yaratmaktadır. Son yıllardaki çalışmalar, siRNA’nın interferonu uyarması ile oluşan farklılıkları sistematik olarak analize etmeye başlamıştır. Örneğin, interferon sinyalini uyaran bir siRNA effektörünün içeriğinde,"tehlikeli motif" olarak adlandırılmış 9 baz çifti identifiye edilmiş ve interferon indüksiyonunu başlatan siRNA’nın 5’ fosfat ucu olduğu belirlenmiştir (2). Stabilitesi Bazı veriler siRNA’nın, serumda ve memeli hücrelerinde antisens oligonükleotid ve ribozimlerden daha stabil olduğunu gösterse de, birçok araştırma in vivo’da siRNA’nın yarı ömrünü arttımak için siRNA’nın farmokinetik özelliğini değiştirmeyi hedeflemiştir. Özellikle, geniş spektrumlu kimyasal modifikasyonlar ile uyumlu siRNA’ların gen ekspresiyonunu inhibe ettiği kanıtlanmıştır. Araştırmacılar, enjekte edilen siRNA’nın %1’inden daha azının hedef organa ulaştığını kaydetmişlerdir (2). Tedavi Amaçlı Uygulamaları Viral İnfeksiyon Birçok şirket viral infeksiyonu inhibe etmek için, RNAi bazlı tedaviler geliştirmeye başlamışlardır (2). Hedeflenen Viral RNA’lar Birçok makalede, invivo ve invitro’da birçok virusun replikasyonunu veya ekspresiyonunu inhibe etmek için virusa spesifik siRNA’ların kullanıldığı belirtilmiştir. Özellikle RNAi’nın potansiyel antiviral yararları üzerine araştırmalar, HIV ve Hepatit viruslarına ışık tutmuştur. Her özelliği tanımlanmış HBV (hepatit B virusu)fare modelleri bu viruslara popüler bir hedef konsepti hazırlamıştır. Başlangıçta invivo’da transfeksiyon deneyleri, fare karaciğerine HBV’ ye spesifik siRNA ve HBV ekspresiyon plazmidlerinin aynı anda verilmesinin HBV’ nin gen ekspresiyonunu ve replikasyonunu bloke ettiğini ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmaları genişletmek için, araştırıcılar fare modellerini kullanarak HBV tedavisi için, RNAi’ nin ileri tedavi etkinliğini incelemişlerdir. Bazı viral RNA’lar, baskılanmaya dirençlidir ve HIV’ e benzer bazı memeli virusları, RNAi aktivitesini engelleyen proteinlere sahiptir. HBV konusunda, RNAi effektörlerinin, viral gen ekspresiyonu ve replikasyonunu bloke ettiği görülmüştür. Aynı şekilde İnfluenza virusunun inhibisyonu, coxsackievirus B3 ve respiratör syncytial virus infeksiyonları, farede infeksiyon oluşumundan sonra verilen siRNA ile inhibe olmuşlardır (2). Konukçu Hücre Genlerinin Hedeflenmesi Bunun nedeni, virusların siRNA’lar kendi genomlarını hedeflediklerinde hızlı bir şekilde kaçış mutasyonları oluşturmasıdır; diğer bir potansiyel RNAi antiviral strateji ise, infeksiyonu devam ettiren hücresel faktörlerin ekspresiyonunu inhibe etmeye yöneliktir. Özellikle CD4 ve CCR5 gibi, HIV hücresel reseptörlerinden inhibisyon için yararlanılmaktadır. Viral temizlik için etkinliğe göre RNAi’nin viral RNA’ları parçalaması, viral infeksiyonu tamamen elemine etmeye benzemez. Eğer, konukçu immün yanıt, infeksiyon ile başarılı bir şekilde mücadele ederse, viral replikasyon ve virusun yayılması etkili bir şekilde azaltılmakta, böylece etkili bir antiviral olduğu kanıtlanmış olmaktadır. Örneğin, HBV konusunda, hatta kronik olarak infekte olmuş hastalarda infeksiyon süresince virusa spesifik sitotoksik T-lenfosit üretimi sürmektedir. Bu immün yanıt, virusu temizlemek için güçlü olmasa bile, HBV antijenlerini ifadeleyen hücreleri yok etmektedir (2). Nörolojik Hastalıklar Parkinson, hungtington, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) ve spinobulbar muscular atropi, RNAi bazlı terapilerin yararlı olduğunu kanıtlayan sinirsel hastalıkların önde gelenlerindendir. Sekansa spesifik RNAi’ ler, mutant olan hedef genin ifadesini bloke etmektedir. Örneğin, siRNA’ lar, ALS modelinde gösterilmiş mutant ve yabani tip RNA’lar arasındaki farklılıkları tek nükleotidte fark eder. ALS, tedavisi olmayan letal bir motor nöronun dejenere olduğu bir hastalık olup, Cu/Zn süperoksid dismutazı (SOD1) kodlayan gende tek bir nükleotid’teki mutasyon sonucu oluşmaktadır. Diğer bir örnek, Alzheirmer, β – amiloid üretiminde artış ile tetiklenir. β amiloid , β sekretaz (BACE1) tarafından kesilir ve bu enzim, hastaların beyinlerinde yüksek seviyede regüle edilir. β-sekretazın regülasyonunu inhibe eden siRNA’lar, işleyişi bloke eder. Bunu kanıtlamak için, Kao adında bir araştırıcı primer fare nöronlarında β sekretaz ekspresiyonunu bloke etmiş ve böylece, β amiloid üretiminde azalma gözlemlemiştir (2). İnflamasyon ve Apoptozis Bazı hastalıklarda hücresel proseslerin aktivasyonunun neden olduğu patoloji gözlemlenmiş hatta bunun gelişiminde önemli rol oynayan kilit moleküllerin hedeflenmesi ile hücresel proseslerin kontrol altına alınması anlamında RNAi tedavisi yarar sağlayabilmiştir. Örneğin, Tümör nekrozis faktör (TNF-α ), rheumatoid arthritisin kronik patojenitesinde gerekli olan pro-inflatör sitokindir. TNF- α işleyişini bloke etmede kullanılan ilaçlar, inflamasyonun azalmasında etkili olduğu ve hastalığın yavaşladığı gözlemlenmiştir. Bazı riskler tabiki mevcuttur, TNF - α bloke edicilerin kullanılması ile ilişkili ciddi infeksiyonlar, lenfoma, sistemik eritomozus gibi hastalıklarda risk unsuru bulunmuştur. Son yıllarda lokal injeksiyon ve TNF- α’ ya spesifik siRNA’ların elektroporasyonu, faredeki paw inflamasyonunu inhibe ettiği görülmüştür (2). siRNA Gen ifadelenmesini spesifik olarak kesintiye uğratan moleküller, güçlü araştırma kaynaklarıdır. Bu moleküllerin gelişimine yönelik çalışmalar sonucunda farklı potansiyelde ajanlar ortaya çıkmıştır. siRNA’ lar, sekansa spesifik silencing ajanı olarak ortaya çıkan en son keşiftir. Çoğu kilit organizmanın sekansı ortaya konmuş ve nükleik asit bazlı yaklaşımlarla gen işleyişinin incelenmesi için fırsat doğurmuştur. Bu nükleik asit molekülleri, tedavi amaçlı olarak geliştirilmiş ve hastalığa sebep olan virusları hedef almıştır. siRNA’ lar, RNAi yol izinin effektör molekülleridir. Nematodlardaki RNAi’nın keşfi, bitkilerde post-transkripsiyonel gen silencing ve funguslarda "Quelling" gibi prosesler dubleks – RNA ile tetiklenir. Uygulamalarda, uzun dubleks RNA’ lar kullanılmış fakat, bu RNA’ lar çoğu memeli hücreleri için etkin değildir çünkü, antiviral interferon (IFN) yanıtını uyarmaktadır. Antiviral interferon yanıtı, hücre ölümüne neden olur. Farklı organizmalarda var olan RNAi mekanizmasının genetik ve biyokimyasal incelemeleri, bu hücresel mekanizmanın korunduğu gerçeğini ortaya koymaktadır. Bu mekanizma, dubleks RNA’yı keserek 21-28 nükleotid uzunluğundaki, siRNA’ya dönüştürür ve bu siRNA mRNA’ların sekansa spesifik degredasyonuna yol açmaktadır (5). Nükleik – Asit Bazlı Gen Silencing mRNA’ ların spesifik sekanslarını hedefleyerek gen ifadesini inhibe edecek birkaç farklı molekül istenilen düzeyde dizayn edilebilir. Başlıca 3 tip nükleik asit bazlı gen silencing molekülü vardır. Bunlar, kimyasal olarak modifiye olmuş antisens oligodeoksiribonükleik asitler (ODN ), ribozim ve siRNA’lardır (5). Tablo 1. İnvivo'da test edilmiş anti-kanser RNAi hedefleri i.v: intravenöz, i.t: intratumoral, hd: hidrodinamik infeksiyon CEACAM 6: karsinoembriyonik antijen ile ilişkili adhezyon molekül 6 ATA: aurintrikarboksilik asit (3). Antisens ipliği (kırmızı çizgi) içeren RISC’lerin oranını etkileyen siRNA veya siRNA’ların sens ipliklerinin ilk birkaç baz çiftinin termodinamik stabilitesi. Sens ipliğin 5’ ucundaki yüksek termodinamik stabilite (yeşil kutucuk) ile antisens ipliğin 5’ ucundaki düşük termodinamik stabilite (mavi kutucuk) karşılaştırıldığında termodinamik stabilite ile ilişkili olarak antisens iplik RISC ile etkileşime girmek için daha yatkındır. Antisens ipliği içeren birden fazla RISC daha fazla etkili siRNA demektir ve sens ipliğin neden olduğu hedef dışındaki etkinlik şansını azaltmış olur. siRNA’ların 3’ ucundan çok 5’ ucu hedef tanımada etkin rol almaktadırsiRNA ve mRNA ‘nın 5’ ucundan devam eden en az 11 – 14 baz çiftinde hedef genin baskılandığı gözlemlenmiştir. Bir siRNA için minimal substrat merkezinde 13 nükleotidten oluşmaktadır (5). Şekildeki turuncu renkli üçgen; mRNA’nın kesim bölgesini, nt; nükleotid, RISC; RNA’ca indüklenen silencing compleks, siRNA; small interfering RNA. Şekil 4. Etkili ve spesifik siRNA ‘nın özellikleri ODN: Genellikle 20 nükleotid uzunluğunda olup, pre-mRNA ve mRNA’ya hibridize olarak ribonükleaz-H için bir substrat oluştururlar. Bu enzim, RNA – DNA dublekslerinden, RNA ipliğini degrede eder. RNAaz-H aktivitesini engellemek için, modifiye olmuş ODN’ler mRNA’ların translasyonunu veya pre-mRNA’nın kesilmesine mani olmaktadır. ODN’ ler ve modifikasyonları bu yüzden, çift iplikli DNA’yı hedef alarak, 3’ lü heliks oluşumu ile transkripsiyonu inhibe etmek için kullanılmaktadır (5). Uzun çift iplikli RNA (dsRNA) RNAaz pol III enzimi olan Dicer tarafından tanınır ve 21 – 23 nükleotid uzunluğundaki siRNA dublekslerine dönüştürülür (1). Sentetik siRNA (2) veya endogenik siRNA ‘lar (3) RISC ile etkileşirler bundan dolayı Dicer prosesi bypass olmuş olur. siRNA’ lar multiprotein kompleksi olan RISC ile etkileşir (4). RISC kompleksindeki bir helikaz siRNA dubleksini açar ve tek iplikli siRNA’yı içeren RISC mRNA’ya komplementerize olur (5). (6) RISC içinde identifiye olmamış bir RNAaz (silecer) mRNA‘ yı degrede eder (6). Şekil 5. siRNA ‘nın mekanizması Ribozimler: Ribozimler, RNA’ya Watson – Crick modeli ile bağlanır ve fosfodiester bağlarının hidrolizini katalizleyerek, hedef RNA’yı degrede etmektedir. Ribozimler birkaç sınıf olup, en çok kullanılan “çekiç başlı“ adı ile anılan hammerhead ribozimlerdir. Hedef mRNA’ya hibridize olduğunda, tek bir sekonder yapı oluştururlar. Ribozimlerde katalitik olarak önemli parçalar, hedef RNA kesim bölgesinin içinde bulunduğu hedef – komplementer sekans ilişkisi ile bağlantılıdır. Ribozim ile kesim magnezyum gibi divalent iyonlara, hedef RNA yapısına ve hedefe ulaşılabilirliğine gereksinim duyar. Hücre içinde bu hedef RNA ile ribozimin birlikte lokalizasyonu, silencing etkinliğini arttırıcı sinyaller doğurur. Hammerhead ribozimler, kimyasal olarak sentezlenmesi veya vektörlerden transkribe olabilmesi için yeteri kadar kısadır ve hücre de ribozimin devamlı üretimine olanak sağlar (5). siRNA: RNAaz III (Dicer)enzimi ile dubleks RNA’nın stoplazmik prosesinden türevlenmiştir. Dicer, uzun dubleks RNA’yı keserek, 21-28 nükleotid’lik bir siRNA dubleksini oluşturur. Bu dubleks, 5’ fosfat ucunda 2-nükleotid eksik iken, 3’ hidoksil (OH) ucunda 2-nükleotid fazla şeklindedir. RNAi mekanizmasının bileşenleri spesifik olarak siRNA’yı tanır ve (RISC) RNA-uyarıcı silencing kompleksi olarak bilinen protein kompleksi ile siRNA’nın tek ipliği ilişkiye girer. mRNA’ları kesen RISC kompleksi, tek iplikli siRNA’nın 5’ ucundaki 10 nükleotide komplementer sekanslar içerir. Ribozimler gibi, siRNA ‘lar da sentetik olarak üretilebilir veya transkribe olan kısa çift iplikli hairpine benzer RNA’lar vektörlerden ifadelenip, daha sonra siRNA’ya dönüşmektedir. siRNA’lar, ODN ve ribozimler gibi memelilerde hedef pre-mRNA’nın degredasyonunda etkin değildir. Birkaç organizmanın, kromatin modifikasyonlarını ve transkripsiyonel olarak bloke edici genlerini hedef almak için, RNAi ile ilişkili mekanizmaları kullandığı hakkında deliller ortaya çıkmıştır. siRNA’lar, kod oluşturmayan RNA molekülleri olan miRNA’lara benzerler. Bu miRNA’lar, gen ekspresiyonunu regüle etmek için hücreler tarafından doğal olarak kullanılır. Olgun bir miRNA tek iplikli 21-22 nükleotid uzunluğunda ve stoplazmada, 70 nükleotid’lik hairpinden meydana gelir. Olgun miRNA ‘lar, protein kompleksi (miRNP) ile ilişkiye girmekte ve bu kompleks ribozom ile ilişkili olup, miRNA’ya bir kısım komplementer sekanslar içeren mRNA’ların translasyonunu inhibe etmektedir. Mükemmel bir substrat ile sıkı bir komplementerlik oluşursa , miRNA , siRNA gibi davranıp , mRNA degredasyonuna aracılık etmektedir (5). Gen Silencing Yaklaşımlarının Karşılaştırılması Bazı araştırıcılar, kültür modellerinde ODN ve siRNA’nın aracılık yaptığı gen tutuklanmasının farklı yönlerini karşılaştırmışlardır. Bu çalışmalardan çıkan sonuçlar pek belirgin değildir, çünkü gen tutuklanmasının etkinliği, ajanın konsantrasyonuna, transfeksiyon tekniğine, hücre tipine, hedef bölge seçimine, kimyasal modifikasyonlarına ve analize edilecek bilgilerin süresine bağlıdır. RNA’ya bağlanan proteinler ve mRNA’da oluşan tersiyer, quarterner yapılar, ODN’ ler ile hedef RNA molekülü arasındaki hibridizasyonu etkilediği ve bu varyasyonların siRNA’ların etkisini etkilediğine inanan araştırıcılar incelemelere başlamışlardır. Bu çalışmaların çoğunda, mRNA üzerindeki hedef pozisyonuna bağlı olarak ODN ve siRNA’ların etkinliği arasında bir korelasyon bulunmuştur. Modifiye olmuş fosfotiat ODN’ ler toksik olabilir, çünkü, endogenik proteinlere bağlanarak spesifik olmayan bir tavır sergilemektedirler. CpG (sitidin fosfat guanozin) motifi içeren ODN’ ler, IFN’nun ifadesini veya diğer başka immün yanıtta oluşan molekülleri uyardığı görülmüştür. Bu uyarı, Toll – Like reseptör (TLR)’ e bağlanılması ile oluşur. ODN’lerin bu spesifik olmayan özelliği, bazı ODN’lerin tedavi amaçlı olması sonucunda keşfedilmiştir. Ribozimler, ODN’ ler gibi hedeflerine herhangi bir molekülün yardımı olmaksızın hibridize olurlar ve bu hibridizasyon, genlerin baskılanması için ihtiyaç duyulan yüksek konsantrasyon ile ilişkilidir ayrıca, kimyasal olarak modifiye olmuş ribozimler spesifik olmayan etkiler oluştururlar. RNA lokalizasyon sinyallerinden yararlanma veye RNA şaperon’ ları bu problemi çözebilir. Böylece, ribozimin düşük konsantrasyonu ile ilişkili etkili bir gen baskılanmasını sağlamaktadırlar. En son bilgiler, insan ve farelerde ifadelenen TLR’ nin, üridin / guanozin veya üridin bakımından zengin olan tek iplikli RNA oligonükleotidler tarafından aktivite olduğunu ispatlamıştır (5). Tek iplikli RNA ile bu TLR ‘lerin aktivasyonu, plazmositoid dendritik hücrelerin endozomal kısımlarında oluştuğu ve böylece, IFN – γ ve diğer sitokinlerin ifadelenmesine neden olduğu görülmüştür. Kimyasal olarak modifiye olmuş siRNA veya ribozimler, invivo’da hücreye verilip denature olduğunda, siRNA sekansına bağlı olarak, bu özel TLR’leri aktive etmekdedir. Etkili bir gen baskılanması sağlamak için gerekli olan, siRNA’nın düşük konsantrasyonudur. Buna bağlı olarak siRNA’lar spesifik ve hızlı bir şekilde RISC kompleks ile etkileşmekte böylece, spesifik olmayan proteinlere bağlanma potansiyeli azalmaktadır. Bazı çalışmalar, normal konsantrasyondaki siRNA’ların transfeksiyonunun, gen ekspresiyonunda spesifik olmayan global etkilere neden olmadığını göstermiştir. Memelilerdeki RNAi uygulamaları, gen ekspresiyonunu spesifik olmayan şekilde etkiler, tabiki siRNA konsantrasyonuna, hücre tipine, siRNA ekspresiyonunun moduna ve ajanın hücreye veriliş şekline de bağlıdır. Bu spesifik olmayan etkiler, IFN yanıtının oluşmasından sorumlu genlerin stimülasyonunu içerir hatta, bu çalışmalardaki IFN’yi oluşturan genlerin indüksiyonu, hücresel büyümeyi engellemesede böyledir. Eğer, tam bir IFN yanıtı oluşursa, büyümeyi engelleyebilir. Uzun dubleks RNA ile transfekte olmuş, veya IFN tip 1 ile yada yüksek konsantrasyondaki siRNA ile tedavi edilmiş HeLa hücrelerinin mikroarray gen profillerinin bir kısmı birbiri ile çakışmaktadır. Bu çalışmalarda, tedavi ve araştırma çalışmalarındaki siRNA uygulamalarının potansiyel yan etkileri belirlenmiş ve tanımlanmış efektif siRNA’ların önemi üzerinde durulmuştur. Gen baskılanması için mümkün olan en düşük konsantrasyon kullanılmalıdır. Farelerin, kısa RNA hairpini üreten vektörler ile tedavi edildiğinde, IFN oluşturan genleri uyarması çok ilginç bulunmuştur. Spesifik olmayan etkileri yanında, nükleik asit bazlı gen baskılayan moleküller, hedefin etkilerini bloke etmeye hazırdır. Hedef etkilerinin yok edilme seviyesi, nükleik asit hibridinin stabilitesine ve baskının moduna bağlıdır. ODN’ler, hedef etkisini bloke etmeye eğilimlidir, çünkü 6 veya 7 sıralı DNA / RNA baz çiftleri RNAaz-H tarafından tanınmaktadır. Bu problemi çözmek için, antisens oligonükleotid gamper adında bir yapı geliştirilmiş, böylece ODN’lerin yaklaşık 10 nükleotidinden sadece bir tanesi RNAaz – H yanıtı göstermiştir. siRNA’lar dikkatlice seçilmez ise, bir mRNA hedefine kısmen komplementer olan siRNA’lar , endogenik miRNA’lar gibi davranıp translasyonu baskılar. Aynı transkripte karşı hedeflenmiş farklı siRNA’lar ile oluşmuş gen ekspresiyon profilleri karşılaştırıldığında, hem siRNA hem de mRNA ipliklerinin 5’ uçları arasındaki en az 11 – 14 nükleotidlik komplementerlik, transkript düzeyinde hızlı bir düşüşe sebebiyet verir. Antisens sekanslar olarak seçilmiş ODN, ribozim DNAzim ve siRNA’ lar, seçici olarak tek bir nükleotid ile hedefi diğerlerinden ayırabilir (5). siRNA’ların Hücrelere Verilimi ODN’ler ve ribozimler, farklı stratejiler kullanarak in vivo’da başarılı bir şekilde hücrelere verilir. Klinik denemelerde, ODN’lerin en popüler modu, intravenöz injeksiyonudur. siRNA-, siRNA üreten plasmid veya siRNA üreten virüslerin memeli model organizmalara verilmesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır (5). Bu yöntemler içinde, elektroporasyon ve hem lokal hem de sistemik injeksiyonu yer almaktadır. Çok etkili bir silencing için hücreye verilim yöntemi hakkında genelleme yapmak zordur çünkü hücre içine injeksiyonda, farklı dokuların farklı istekleri söz konusudur. Özellikle farklı boyutlardaki hücreler için fare dokularına siRNA’ ların verilmesinde ilk prosedür, fizyolojik solusyondaki siRNA’ ların, damar ucuna injeksiyonudur. Bu yöntem ile karaciğerde %90 oranında hedef gen ekspresiyonunun azaldığı görülmüştür. Bu oran akciğer, böbrek ve pankreas’ta daha azdır. Silencing süresi, 1 haftadan fazla sürer ve silencing seviyesi tam net değildir çünkü hayvandan hayvana varyasyonlar mevcuttur. siRNA üreten virusların gelişmesi, özellikle insan hastalıkları için gen terapinin alternatif modudur. Birkaç çeşit virus, siRNA’ların üretimi için dizayn edilir. Virus çoğunlukla epizomal form’da bulunur yani, konukçu genomuna entegre olması düşüktür. siRNA üreten AAV (Adeno associated vektör)’nin fare beyni içine injeksiyonundan 7 hafta sonra etkili bir silencing sonucu alınmıştır. siRNA üreten Adenovirusun fare karaciğerine damar yolu ile veya fare beynine direk injeksiyonu ile verilimi gen ekspresiyonunda etkili bir baskılanma yaratmıştır. siRNA’lar tedavi amaçlı deneylerde kullanılıcaksa, in vivo’da siRNA’ların hücreye verilmesinde pozitif sonuç elde edilmesi ve Amerika’da FDA tarafından “yetim ilaç” statüsü verdiği kimyasal olarak modifiye edilmiş ODN’lerin hücreye verilimini de kapsayan yöntemler için çalışmaların sürdürülmesi gerekmektedir. Son yıllarda ODN’lerin de içinde bulunduğu birkaç makromolekülün transdermal penetrasyonunu sağlayacak küçük moleküller keşfedilmiş. Akciğerler içine gen enjeksiyonu için kullanılmış aerosol yöntemler, yakın gelecekte siRNA’ların hücrelere iletiminde de benzer şekilde kullanılacaktır (5). siRNA Bazlı Tedaviler Birkaç ODN ve ribozim molekülleri klinik denemelerde test edilmiştir. Gözdeki sitomegalovirusun infeksiyonunun tedavisi için, FDA tarafından onaylanmış bir antisens ODN (fomivirsen) geliştirilmiştir. Klinik deneylerde kullanılmış antisens oligonükleotidlerin çoğu, modifiye olmuş fosforatiat ODN veya "gamper" dedikleri ODN’lerdir (5). Fakat bunların hedef RNA’lara afinitesi düşük ve yüksek konsantrasyonda toksisiteye neden olan problemleri vardır. Kimyasal modifikasyonların tiplerini içeren ikinci generasyon antisens oluşumlar, klinik deneylerde kullanılmış ve fosforatiat ODN’ ler den daha yararlı olduğu görülmüş. Son çıkan yayınların içerikleri bu farklı ilaçlardan ve onların hedeflerinden bahsetmektedir. siRNA ve onların memeli hücrelerindeki fonksiyonları 3 yıl önce keşfedilmiş fakat henüz klinik denemelerde kullanılması çok erkendir. Klinik programların gelişimi üzerine siRNA bazlı şirketlerin kurulmasından sonra siRNA, tedavi amaçlı gelişimde ODN ve ribozimleri hızlı bir şekilde yakalamıştır. Birkaç deneme siRNA’nın tedavi amaçlı potansiyel yetisini göstermiş; fulminant hepatitlerden, viral infeksiyondan, sepsisden, tümör gelişiminden ve macular dejenerasyondan fareleri koruduğu kanıtlanmış. Yüksek basınç ile damar ucundan verilen siRNA’lar, fare karaciğer hücrelerinde etkilidir hatta, bir grup araştırıcı, çeşitli karaciğer hastalıkları için tedavi amaçlı ajan olarak siRNA’nın potansiyelini test etmişlerdir (5). Karaciğerde ifadelenen apoptozis ile ilgili genler olan caspase 8 ve FAS hücre ölüm reseptörlerinin hedeflenmesi ile fare karaciğerini, çeşitli ajanlar tarafından uyarılmış ani gelişen hastalıklardan korumuştur. Diğer bir grup araştırmacı, virus tarafından direk olarak meydana gelen Hepatit B (HBV) infeksiyonunun tedavisi için siRNA’ların tedavi amaçlı potansiyelinin olup olmadığını araştırmıştır. Protein üretimi ve viral replikasyonu etkili bir şekilde azaltmak için, HBV genomunun bazı kısımlarını hedefleyen siRNA’lar hücrelere verilmiştir (5). siRNA virus oranını azaltsada, infeksiyonu sonlandırıcı etkisi başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Bu sonuçlar, siRNA’ların tedavi amaçlı potansiyelini ve uygulamalar için pozitif sonuçlar doğurabilecek yöntemler üzerinde çalışmaların yoğunlaşması gerekliliğini göstermiştir. Nükleik asit bazlı gen baskılanmasının etkinliğini optimize etmek için, birkaç parametreyi incelemek gerekmektedir. Silencing molekül, dokudaki gibi dolaşım sisteminde de stabil olmalı ve toksik etki yaratmadan kan proteinlerine bağlanmalı ancak boşaltım sistemine girmemelidir. Nükleazların etkini azaltmak için kimyasal olarak modifiye olmuş nükleik asitlerin identifikasyonu üzerine denemeler gerçekleşmiş ve bu gerçekleşen denemeler ile tedavi amaçlı gen silencing kullanım sağlanmıştır. Sistemik verilim için yapılan, yapılması gerekli olan oluşumlar, klinik denemelerde modifiye edilmiş fosforatiat ODN’ler için açıklanmıştır. Modifikasyon ODN’nin hedef RNA’sına olan afinitesini azaltsa da in vivoda, stabilite, hücre içinde kalma ve hücresel alınımlarının gelişmesi ile moleküllerin etkinliğini arttırmış. Fosforatiat modifikasyonlar ODN’ lerin kan proteinlerine afinitesini arttırır ve nükleazların aktivitesinden ODN’ leri uzak tutar. Tek iplikli spesifik endonükleazlardan korunmuş, siRNA dubleksleri, serumda hem ODN hem de ribozimlerden daha stabildir. Modifiye olmamış siRNA’lar hücreler tarafından tam olarak alınmaz, hatta kan proteinleri için etkili bir afiniteye sahip olmazlar. siRNA’lar tedavi amaçlı kullanılacak ise, modifiye edilirler. Virusların kullanımını içeren gen terapi bazlı platformlar hariçtir. siRNA’ların modifikasyonu, siRNA’nın RISC kompleksi ile etkileşimini engeller (helikaz aktivitesi ile siRNA dubleksinin açılması hedef kesme oranı ve ürün oluşumunu etkiler). Bazı araştırıcılar, iyi bir silencing etkisi yaratıcı ayrıca, siRNA stabilitesini arttırıcı kimyasal modifikasyonları identifiye etmeye başlamışlar. Fosforatiat modifikasyonları siRNA dublekslerini tolere edebilirler ve siRNA’ ların hücresel alınımlarını kolaylaştırırlar. İn vivo’da kimyasal olarak modifiye olmuş siRNA’ ların etkinliği üzerine bir gelişme yoktur. siRNA’ların yapılarına spesifik olan nükleik asit modifikasyonlarının yeni tiplerini geliştirmek için girişimler başlamıştır (5). miRNA miRNA’lar küçük RNA’nın ikinci sınıfıdır. Bitki ve hayvan genomlarının protein kodu oluşturmayan bölgelerinde kodlanır ve Dicer tarafından proses edilir. miRNA’lar RISC’e benzer bir kompleks ile etkileşirler. Hedef mRNA’ya komplementerizasyon derecesine bağlı olarak translasyonel baskılama veye mRNA kesimi oluşmaktadır (7). Bu gizli genlerin çoğu kod oluşturmayan RNA’ lardır ve protein için kod veya open reading frame (ORF) içermezler (8). Yaklaşık 22 nükleotidlik RNA‘lardır ve RNAi yol izinde gen ekspresiyonunu regüle ederler. miRNA’lar, RNA pol II tarafından (pri – miRNA) primer transkript olarak meydana gelirler. Bu tanskriptler ORF içersin ya da içermesin, splice edilir, poliadenillenir ve mRNA’lara benzerler. Bir intron veya ekzonda lokalize olmuş stem loop yapısı, fonksiyonel komponenttir. Örneğin miRNA genleri olan mir -106b, mir – 93 ve mir-25 protein kodlayan genin intronunda lokalize olmuşlardır. Stem loop yapısı ribonükleaz olan Drosha ve Dicer tarafından proses edilip, olgun miRNA oluştururlar. Bu RNA, RISC kompleksi ile etkileşir ve bu kompleks mRNA’ların baskılanmasını yönlendirir. İnsanda identifiye edilmiş miRNA genlerinin sayısı 300’den yüksek olup, hücre bölünmelerinde ve gelişimsel proseslerde rol alırlar (8). miRNA Genlerinin Kanserdeki Genomik Değişimler ile ilişkisi İnsan miRNA’ların çoğu genomlardaki kırılma noktalarının hemen yakınlarında lokalize oldukları görülmüştür (8). Örneğin, kromozom 13q14’teki delesyon yıllardır çalışılmaktadır, kronik lenfosit lenfoma ve birkaç tümörün oluşumuna neden olmaktadır. Bu lokustaki kansere neden olan şüpheli genlerin çoğu, miRNA diziliminden oluşur. Bu dizilim, mir - 15a ve mir – 16 – 1 içermektedir. Acaba, bu miRNA’ların delesyonu tümör oluşumunu nasıl etkiler? En son datalar, hem miR-15a ve miR-16, anti – apoptik gen olan BCL-2 genini hedeflemesi ile normal apoptik bir yanıt meydana getirdiğini göstermiştir. Bu bakımdan, bu miRNA’ların tümör supresör olarak fonksiyon göstermesi ve limfoma hücrelerindeki miR – 15a – 16‘ nın yeniden ekspresiyonu, apoptozisi ilerlettiği görülmüş. Buna ilaveten, delesyonlar için miRNA lokusları haritalanmıştır. Bunun bir örneği, akciğer, baş, dil, B-hücre ve foliküler limfomada amplifiye edilmiş 13q31 kromozomu çok iyi bir şekilde çalışılmış. Chr13orf25 (kromozom 13, open reading frame 25) genin ifadelenmesi ile hastalıkların ilişkisi vardır. Bu gen protein oluşturmayan küçük ORF’ye sahiptir. Bu transkripteki miRNA öncüleri miR – 17, 18, 19a, 20, 19b ve 92‘ dir. Bu dizilerden 28 miRNA’ların ekspresiyonunun artması, primer limfomada ve tümör oluşturan hücrelerin meydana gelmesini tetikler. Tümör oluşumundaki bu miRNA’ların rolleri, Burkitt’in lenfoma için fare modelinde gösterilmiştir. Tablo – 2 Kanser genlerinin siRNA tedavileri (6) Kök Hücreler, miRNA’lar ve Kanser Bir tümördeki hücrelerin bazı bölümlerini inceleyen tümör oluşum modelinde kök hücre özelliklerine sahip oldukları meydana çıkmıştır (8). Bu kanser kök hücreleri, tümör oluşumunu başlatma ve sürdürme özelliğine sahiptir. Halbuki tümör’deki hücre yığınları bazı farklılıklar gösterip, tümorogenik değildirler. Bunun miRNA’lar ile ilişkisi nedir? Tümörler, kök hücrelerini andıran bir biçimde miRNA profili sergiler. Çoğu miRNA’ların ekspresiyonunu azaltırlar fakat miR–17-92 içeren kök hücre miRNA’ların ekspresiyonunu etkilemezler. RNAi ve kök hücrelerin devamlılığı arasında biyokimyasal bir ilişki vardır. Drosophila ve bitkilerde, kök hücre devamlılığı için RISC komponenti olan Argonaute gereklidir. Dicer – 1 ‘in mutasyonu tarafından miRNA fonksiyonunun kaybı, Drosophiladaki üreme kök hücrelerinin çoğalmasını azaltmıştır. Siklin bağımlı kinaz inhibitörü olan Dacapo’nun ekspresiyonundaki artış, G1 ve S fazı arasındaki tutuklanmaya yol açmıştır (8). Tahmin edilen miRNA hedef bölgeleri, Dacaponun 3’UTR (Translate edilmemiş) kısmında bulunur. Önemli olan bu bölgelerin kök hücrelerde eksprese olmuş miRNA’lara uygunluğudur. Bir S-faz indüksiyon regülatörü olan p27 – Kip1, Dacoponun insandaki homoloğudur. Bu gen memelilerdeki bir miRNA hedefi olup olmadığı bilinmiyor, eğer öyle ise, hücre çoğalmasını ilerletmek için onkogenik miRNA‘ nın ekspresiyonunu engelleyici bir gen sağlanmış olur. Tedavi Amaçlı miRNA’lar İnsandaki kanser için miRNA’lar anahtar yapılar sunarsa, potansiyel tedavi amaçlı olarak gözden geçirilir (8). Tedavi amaçlı molekül hücresel alınımı ve serumdaki stabilitesi için modifiye edilmiş nükleik asit özelliğinde olmalıdır. Bir grup araştırıcı, kültüre olmuş hücrelerde miRNA fonksiyonunun antisens inhibitörü olarak modifiye olmuş 2’-O-metil RNA’ların görev yaptığını gözlemlemişler. Bu moleküller miR – 17, 92 olan hedef onkogenik miRNA’lar için kullanılır. Tümör suppresör miRNA’lar konusunda istenilen tedavi amaçlı strateji hücrelerdeki fonksiyonlarını arttırmak için olabilir. Serumda stabilize olmuş pre – miRNA’lar bunu başarabilir. Buna bir örnek, per–let-7‘nin hücreye verilimi RAS ekspresiyonunu durdurarak tümörün ilerlememesine neden olmasıdır. Ribozim Katalitik RNA’lar olarak bilinen ribozimler, intraselüler ortamda aktivitelerini optimize etmek için dizayn edilirler (10). Aktif ribozimlerin kütüphanelerinin hücre içine verilmesi gen işleyişinin identifikasyonuna olanak sağlar. Gen işleyişini saptamak için siRNA kütüphanelerini baz alan RNA bazlı araçlara, ribozim teknolojisi bir alternatif sunmaktadır. Tablo 3. Hastalıklarda ve hayvanlarda miRNA’ların biyolojik fonksiyonları (9) Pri – miRNA ‘lar nukleusta transkribe olmaktadır (1). dsRNA’ya spesifik olan Drosha nukleustaki pri-miRNA ‘yı degrede ederek stoplazmaya verilmeden önce pre-miRNA’ya dönüştürür (2). Exp5 (exportion-5) pre-miRNA’ların nukleustan stoplazmaya geçişinden sorumludur (3). siRNA’lara benzer olarak miRNA’lar dicer tarafından olgun miRNA‘ ya dönüştürülür ve bir ipliği ribonükleoprotein kompleksi olan miRNP ile etkileşir (4) (RISC kompleksine benzer). miRNA ve hedefi arasındaki baz eşleşmesi RISC kompleksinin mRNA’yı parçalamasına veya proteine translasyonunu durdurmaya sebebiyet verir (6). Şekil 6. miRNA ‘nın mekanizması İnvivo'da Ribozim Ekspresiyonunu Optimize Etmek Sekonder yapısının şeklinden dolayı ismi konan “hammerhead ribozim“, infekte olmuş bitkide orijinal olarak keşfedilmiş katalitik RNA moleküdür (10). Hammerhead ribozimin kendi başına kesim aktivitesi, tek iplikli yaklaşık 350 nükleotidlik, protein kılıfından yoksun RNA olan “virusoid“ moleküllerinin replikasyonu için zorunludur. Hammerhead ribozimler, herhangi bir RNA’yı kesmek için dizayn edilebilir (10). Bu dizayn, ribozimin substrat tanıma kısımlarında yapılır böylece, hedef sekansa komplementer tanıma bölgeleri içerebiliyor. Substrat kesimi, hedef RNA’daki NUX (N, herhangi bir baz ise X, A, C veya U dur.) sekansına göre ayarlanıyor. Dizayn edilen ribozimler, farklı RNA’ları kesebilir. Bu ribozimler, ya hammerhead veya hairpin ribozimlerdir. Ribozimler sentez ve modifikasyonları kolay ve yüksek oranda spesifik durumları ile hedef mRNA’ların ekspresiyonunu regüle ederler. İnvitroda, ribozimlerin kesim aktiviteleri, hücresel ortamdaki aktiviteleri ile koralasyon göstermek zorunda değildir. Bu yüzden memeli hücrelerindeki spesifik RNA’ların kesimi için ribozimlerin uygulamaları ifade sistemlerinin gelişimine gereksinim duyar (10). Tablo 4. Ribozimlerin invivo aktivitesini optimize etmede gerekli olan unsurlar (10) Şekil - 7 Hammerhead ribozimin ifadelenmesi a. Hammerhead ribozimin sekonder yapısı, onun substratı RNA (açık mavi) ve substratın kesim bölgesi gösteriliyor. N herhangi bir baz ve X A , C veya U ‘ yu simgelemektedir. b. Oklar, 3’ tRNaz veya RNaz P tarafından wild-type tRNAVAl (yabani tip)‘nın proses edilen bölgelerini göstermektedir. Transkripsiyon için RNA polimeraz III‘ ün etkileşimde bulunduğu promotor, internal promotordur; transkriptler, tRNA sekanslarının içindeki promotor elementlerini içerir (A ve B kısımları, kırmızı renkli). Ribozim sekansı doğal formdaki tRNA sekansının 3’ ucuna bağlanırsa, 3’ tRNaz ribozim – tRNA transkriptinden ribozim kısmını keser. Sonuçta oluşan ribozim endogenik RNaaz tarafından degrede olur. Bu yüzden modifiye olmuş yapıda, wild – type tRNA ‘nın 3’ kısmının bir bölümü linker sekans ile yer değiştirilir ve stem yapısı oluşur. Stem yapısı ribozimin tRNAval kısmından ayrılmasını bloke etmektedir (10). Yüksek İfade Seviyeleri RNA pol III tarafından tanınan promotorlar, tRNA ve küçük nüklear RNA olan küçük RNA’ların transkripsiyonundan sorumludur(10). Bu sebebten dolayı, Pol III ifade sistemleri, hammerhead, hairpin ribozimler ve siRNA olarak bilinen küçük RNA’ların transkripsiyonunda rol oynar. Pol III transkriptleri, pol II transkriptleri ile karşılaştırıldığında, ekstra sekanslar içermektedir (her transkriptin 3’ ve 5’ uçlarında polyA ve cap yapısı vardır). Bu özellikler, pol III sistemini ribozim ve siRNA’ların ekspresiyonu için ideal yapıyor yani, transkriptlerin yüksek seviyeleri güçlü aktivite için gereklidir ve ekstra sekanslar inhibitör etkisi yapar. tRNAmet tRNAva veya tRNAlys gen promotorunu veya U1, U6 veya adenovirus VA1 promotorunu içeren PoI III ifade sistemleri, hücrelerdeki hammerhead ve hairpin ribozimlerin ifadeleri için gereklidir. U6 promotoru çoğunlukla siRNA ifade vektörleri için kullanılır. Bunun yanında, farklı promotorlardan transkribe olmuş siRNA ve ribozimler sahip oldukları çeşitli özellikleri kendi promotorlarından alırlar (10). Kanser Biyolojisindeki Araştırmalar Tümör hücrelerine, hairpin ribozim transfeksiyonu yapılmış ve transforme olmuş hücreler birkaç hücresel proses olan apoptozis, kontak inhibisyonu ve üreme gibi normal regulasyonunu kaybetmiş (10). Hairpin ribozimleri alan hücrelerde tümör supressör gibi regülatör protein fonksiyonu olan bir gen hedeflenmiş ve biyolojik yol izlerinde birkaç yeni genler identifiye edilmiş. Bunların içinde insandaki gene homoloji gösteren D. melanogaster’de “ppan” ve"Mtert"geni keşfedilmiş. Ppan, hücre büyümesinin inhibitörü olarak, Mtert geni ise fibroblast transformasyonunun supressörü olarak identifiye edilmiş. Metastazi Genlerinin İdentifikasyonu Kanser hücrelerinin metastazisinde görev yapan genleri identifiye etmek için rastgele dizayn edilmiş ribozim kütüphaneleri kullanılmış. Kanserin erken safhalarında genellikle malignant hücreler lokalize olur. Hastalık ilerlediğinde metastazi için hücreleri uyaran çeşitli genler ifadelenir veya baskılanır. İnvaziv kanser hücrelerinin hareketi, invaziv olmayan veya zayıf invaziv özellik gösteren hücrelerden daha fazladır (10). Metastazinin mekanizması, kompleks ve çoğunlukla bilinmeden kalmıştır. Bu yüzden metastatik proseslerdeki basamakları identifiye etmek için, farklı prosedürler keşfetmişler. Bunlardan ilki, kemotaksi denemesi, rastgele dizayn edilmiş 33 genler yüksek oranda hareketli olan HT1080 hücrelerine verilir. Transfeksiyondan 24 saat sonra ekstraselüler matriks jeli ile çevrilmiş porlu filtre ile ayrılmış kemotaksi denemesine maruz bırakılmış. Kemoattranktant olarak fibronectin içeren bu denemede yüksek konsantrasyon içeren kısımdan daha düşük konsantrasyon içeren kısma doğru bir geçiş olur. 24 saat sonra yüksek konsantrasyonda bulunan çok az seviyedeki hücreler incelenmiş (invaziv olmayan hücreler). Ribozim taşıyan vektörleri alan bu hücrelerde migrasyonu tetikleyen genler bloke olmuş. İkinci yaklaşım, hücre invazyon denemesi. Bu deneme ilk denemeye benzer, sadece alt kısımın matriks jeli çevrelenmesi hariçtir. Retroviral vektörler (ribozim genlerini içerir)fare fibroblast NIH3T3 hücrelerine verilir. Bu hücreler jel ile çevrelenmiş filtre içinden çok zor geçer ve matriks jeline penetre olmuş hücrelerden RNA izole edilir. Bu RNA’nın, reverse transkripsiyonundan sonra, fibroblastların invaziv aktivitesini sağlayan 8 ribozim bulunmuş. Hücre kültür koşulları fizyolojik durumu tam olarak yansıtmasada, ribozim teknolojisi fare pulmonar tümörogenezis için bir yoldur. Ribozim kütüphaneleri, viral hayat çemberi, apoptik yol izleri, alzhemier hastalığı, kas ve neuronal farklılaşma fonksiyonu gösteren genleri identifiye etmede yararlanılır. Özellikle ribozim kütüphaneleri sinirsel kök hücrelerin farklılaşmasını regüle eden kod oluşturmayan RNA ‘yı identifiye etmede kullanılır. Şekil – 8 Metastazide görev yapan genlerin identifikasyonu a. Rasgele dizayn edilmiş ribozimler, hareketli HT 1080 hücrelerine veriliyor. b. Transfeksiyondan 24 saat sonra, hücreler ekstraselüler matriks jel ile kaplı porlu bir filtre ile ayrılmış alanda kemotaksi denemesine maruz bırakılmış. Üst kısımdan ekstraselüler matriks yolu ile alt kısma göç eden invaziv hücreler gözlemlenmiş. c. 24 saat sonra üst kısımdan göç edememiş hücreler alınmış. d. Alınan hücrelerdeki ribozimler çıkartılmış ve yeniden daha zor şartlar altında test edilmiş. e. Bu ribozim sekansları kullanılarak databazlı araştırmalarda istenen genler saptanmıştır (10). siRNA ve Ribozim Kütüphanelerinin Karşılaştırılması Son yıllarda RNAi, gen baskılanması için güçlü bir araç olarak dikkatleri üstüne çekmiştir (10). C. elegans hücresine dubleks RNA’nın verilmesi sonucunda ilk gen baskılanması ortaya çıktıktan sonra, bitkilerde, D. melanogaster, protozoa ve memeli türlerindeki varlığı saptanmıştır. RNAi mekanizmasında, ekzogenik dubleks RNA’lar 21-23 nükleotidlik siRNA oluştuktan sonra RISC kompleks ile ilişkiye girer. siRNA – RISC kompleksi, sekansa spesifik olarak hedef mRNA’yı keser. Bu reaksiyon, ribozimler tarafından hedef mRNA’nın kesimine benzemektedir. RNAi ‘nin potansiyel gücü, bilimsel kominitelere, genom analizleri ve gen işleyişleri için işe yarar bir araç olarak bakma cesaretini vermiştir. siRNA ifade vektörlerini ve kütüphanelerini kullanarak memeli genomunun karşılaştırmalı sistemik analizlerini yapılmıştır. siRNA kütüphaneleri ile, TRAIL ile indüklenmiş apoptozis, P53‘ e bağlı üremenin tutuklanması ve fosfadilinositol 3 – kinaz (P13)yol izlerinde yeni komponentler identifiye edilmiştir (10). Etkinliği ve Hedef Spesifitesi Ribozim ve siRNA teknolojileri arasındaki en büyük farklılık, siRNA’lar endogenik proteinler ile iş birliği içindedir (10). Halbuki ribozimlerin aktivitesi hücresel faktörlere bağlı değildir. Bu yüzden, siRNA’lar birçok hücresel enzimi kullanır örneğin helikaz ve RNAaz’lar, hedef mRNA’nın kesiminde görev yaparlar. Bundan dolayı, hedef mRNA’ların baskılanmasında ribozimlerden daha etkili bir araçtır. Her iki teknolojide de, hedef bölgelerin seçimi aktiviteyi belirlese de, daha düzenli bir mRNA’nın yapısı siRNA’dan çok, ribozim aktivitesini daha güçlü etkiler. Buna karşın siRNA’ların baskılayıcı aktivitesi, mRNA’nın düzenli yapısından çok, siRNA ve bir grup endogenik protein arasındaki etkileşime bağlıdır. siRNA’ların en önemli dezavantajı, spesifik olmayan baskılayıcı aktivitesidir. Bu baskılayıcı aktivite interferon üretiminin indüklemesi veya hedef olmayan genlere karşı sekansa spesifik silencing etki anlamına gelmektedir. siRNA’nın bir ipliği (antisens) hedef mRNA’ya komplementer, diğer ipliği (sense) değildir. Sense ve antisense iplikler, hedef olmayan mRNA’nın translasyonunu inhibe edebilir. Hedef olmayan genler üzerindeki etkilerin tahmin edilmesi zor olduğundan, bu konuda ribozimler daha düşük aktiviteye sahip olmalarına rağmen, siRNA’ların bir adım önünde bulunmaktadır. Son yıllarda siRNA alanındaki gelişmeler hız kazanmıştır (10). Örneğin, daha önceleri kullanılan 21 – 23 mer siRNA’ların nanomolar konsantrasyonları yerine günümüzde 27 mer’ lik siRNA’ların pikomolar konsantrasyonları kullanılmaktadır. Bu konsantrasyonun kullanılması, hedef dışındaki etkisini minimize edebilir Ayrıca, siRNA ifade vektörlerini dizayn etmek mümkün; shRNA (short haırpın RNA – sens ve antisens sekansları içermekte, Dicer tarafından shRNA siRNA‘ ya dönüştürülür.)‘ nın sadece sens ipliğinin degrede olacağı vektör düzenlenir ve böylece hedef dışı etkileri minimize edilmiş olur. İnterferon uyarılması, sekansa bağlı olmadan spesifik olmayan etki demektir yani, ekzogenik dubleks RNA tarafından immün yanıtın aktive olması demektir. siRNA’lar bu yanıtı uyarmayabilir. Uzun dubleks RNA 30bp’den büyük olursa bu yanıt oluşmaz. Ayrıca, siRNA ‘nın interferon yanıtını uyardığı ve bu yanıtın oluşmaması için bazı faktörler identifiye edilmiştir. Stem (gövde) bölgesinde bir mutasyonun meydana getirilmesi ile (C→U veya A→G) interferon yanıtı azaltılır. Yalnız bu çözüm dsRNA>100bp olduğu durumlar için geçerlidir. Antisens Teknolojisinin Çözüm Bekleyen Sorunları İlk sorun, genlerin insana verilmesini sağlayacak daha kolay ve etkili yöntemlerin bulunmasıdır. Bir başka sorun ise, nakledilen genin hastanın genetik materyalinin hedeflenen bölgesine yerleşmesini sağlamak ve böylece olası bir kanser ya da başka bir düzensizlik riskini ortadan kaldırmaktır (11). Bu konudaki başka bir sorun da, yerleştirilen yeni genin vücudun normal fizyolojik sinyalleriyle etkin bir biçimde kontrolünün sağlanmasıdır. Örneğin insülin, doğru zamanda ve doğru miktarda üretilmediği zaman, hastaya yarar yerine zarar getirecektir. Şu ana kadar yapılan çalışmalar sonrası iyi sonuçlar alınabilmiş fakat kalıcı tedavi çoğu zaman başarılı olamamıştır (11). Bunun bir nedeni, vektörlerin taşıdıkları genin uzun süreli ekspresyonuna izin vermeyişleri, diğeri ise denemelerde etkinlikten çok güvenliğin ön plana çıkmasıdır. Kanser tedavisi için antisens oligonükleotidleri major kaynak olarak görmeden önce, iki temel zorluğu çözmek gerekmektedir. İlaç verilmesinde en çok aranan özellik basitliktir (12). Oligonükleotidin hücresel alınımı sınırlı ve hücre tipleri arasında varyasyonlar göstermektedir. Örneğin, normal lenfositlerin antisens nükleotidleri çok zayıf aldığı gözlemlenmiştir. Lipozomal taşıyıcılarında içinde bulunduğu çeşitli formulasyonlar sonuçlarına bakılmaksızın denenmiştir. Antisens oligonükleotidlerin direk injeksiyonu en yüksek tümör konsantrasyonlarında verilir fakat sistemik tümör tedavisi için kullanımı limitlidir. Gut epitel hücreleri, antisens oligonükleotidleri çok iyi bir şekilde almaktadır, bu yüzden oral formulasyonu mümkündür ve uygulamalar arasında en çok umut veren olabilir. İkinci çözülmeyen konu, hedef onkogen zaman zaman mı aktif oluyor yoksa, bir tümör hücresi olarak mı kalıyor? Tümör hücreleri bazen hareketsiz kalabiliyor ve büyüme aktivitesi, antisens oligonükleotidin verilmesi ile eş zamanlı olmayabiliyor (12). Şu anki duruma göre, önümüzdeki yıllarda gen tedavisindeki eğilim, genleri istenilen hücrelere en etkin biçimde taşıyabilecek vektörlerin dizayn edilmesi yolunda olacak gibi görünüyor. O zaman, gen tedavisinin daha başarılı sonuçlar vereceği söylenebilir. Kaynaklar 1. IDT Tutorial. 2005. Antisense Technologies, 1-12. 2. Kurreck, J. 2003. Antisense Technologies improvement through novel chemical modifications. Eur. J. Biochem, 270: 1628-1644 3. Uprichard, S. L. 2005. The therapeutic potential of RNA interference. FEBS Letters, 579: 5996-6007. 4. Aigner, A. 2006. Gene silencing through RNA interference (RNAi) in vivo: Strategies based on the direct applications of siRNAs. Journal of Bıotechnology, 124 (1): 12-25. 5. Dorsett, Y and Tuschl, T. siRNAs:2005. Applications in Functional Genomıcs and Potential as Therapeutics. Nature Biotechnology, 40-51. 6. Rychahou, G. P., Jackson, N. L., Farrow, J. B and Evers, M.B. 2006. RNA interference: Mechnanisms of action and therapeutic consideration. Surgery ; 140: 719-25. 7. Matzke, A.M and Birchler, J.A. 2005. RNAi – Mediated Pathways in the Nucleus. Nature Reviews Genetics, 6: 24-35. 8. Hammond, S. M. 2006. MicroRNAs as oncogenes. Current Opinion in Genetics and Development , 16:4-9. 9. Wienholds, E., Plasterk, H.A R.2005. MicroRNA function in animal development. FEBS Letters, 579: 5911-5922. 10. Akashi, H., Matsumoto, S. and Taira, K. 2005. Gene Dıscovery By Rıbozyme and siRNA Libraries. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 6: 413-422. 11. Yaşar, Ü. 2006. Gen Tedavisi; Hastalıkların biyolojik temeli III. www.medinfo.hacetttepe.edu.tr/ders. 12. Cunnıngham, C.C. 2002. New modalities in oncology: antisense oligonucleotides. BUMC Proceedings, 15: 125-128.   PDF KAYNAK: documents/tipbil14_3_11.pdf

http://www.biyologlar.com/antisens-teknolojileri-hakkinda-bilgi

BİTKİ HORMONLARI ( fitohormonlar )

Bilimsel Süreç 1880 yılı başlarında, Julius Sachs araştırmaları sonucunda bitkinin farklı parçaları arasındaki gelişimin düzenlenmesini sağlayan “kimyasal mesajcıların” (chemical messengers) varlığını ileri sürmüştür. Ancak, Sachs‟ın düşüncesinin esası Charles Darwin tarafından yazılmış olan “The Power of Movements in Plants” (Bitkilerde Hareketlerin Kaynağı) isimli bir kitaptan gelmektedir. Charles Darwin ve oğlu Francis Darwin tarafından yapılmış olan, kuş yemi (Phalaris canariensis) koleoptillerinde fototropik hareketler üzerinde bazı gözlemleri bu kitapta birleştirmişlerdir. Bu kitap, bitki hormonlarının tanımlanmasına yol gösteren, bir sıçrama tahtası gibi sunulmuştur. Sachs, bitkilerin belli yerlerinde kök, gövde, yaprak, çiçek gibi organların oluşumunda etkili olan kimyasal maddelerin sentezlendiğini ve bunların her birinin, tek bir organın büyümesinden sorumlu olduğunu ileri sürmüştü. Ancak bu gün bir bitki organındaki belli bir kısmın büyümesinde bile çeşitli hormonların birlikte etki ettikleri ve bir hormonun bitkide bir çok fizyolojik olayda rol oynadığı bilinmektedir. (Örneğin; sitokininler, sitokinezi yada hücre bölünmesini uyarırlar. Gövdeden alınan bir parankima doku parçası sitokininler olmaksızın kültüre alındığında, hücreler çok fazla büyürler fakat bölünemezler. Sitokininler tek başlarına etki gösteremezler fakat oksin ile birlikte uygulandıklarında hücreler bölünürler.) Metabolizma, bitki yaşamı için gücü ve yapı taşlarını sağlarken, fitohormonlar (bitki hormonları) ise özel kısımlardaki gelişimin ilerleme hızını düzenlemekte ve bizim bitki olarak tanımlayacağımız yapıyı (formu) üretmek üzere bu kısımları tümleştirmektedir. Ayrıca, fitohormonların bilimsel tarihi günümüzde de ilerlemektedir. Yakın zamana kadar, bitki büyüme ve gelişmesinin oksinler, giberellinler, sitokininler, absisik asit ve etilen olarak adlandırılan, sadece bu beş grup fitohormon tarafından düzenlendiği düşünülmekteydi. Bununla birlikte bu gün, ilk kez kolza bitkisi (Brassica napus L.) poleninden izole edilmiş ve steroidlerin bir grubu olan brassinosteroidleri fitohormonların altıncı bir grubu olarak kabul etmekteyiz. Ek olarak brasinosteroidler kimyasal yapı olarak hayvanlarda bulunan steroid hormonlarına en benzer gruptur; bitki ve hayvan steroid hormonlarının benzer kimyasal yapıları, belirli genlerin ifade olmasında benzer etkiler göstermektedir. Şöyle ki; bitki steroidleri insanlardaki eşey hormonları gibi, aynı olan pek çok şeyi yaparlar. Bir bitkide steroid fazla olduğunda, o bitki daha büyük, daha dayanıklı ve daha kuvvetli olmaktadır. Örneğin; mutasyon nedeniyle bitkiler steroid üretmediklerinde cüceleşirler. Steroidler aynı zamanda bitkide eşeyli üremeyi düzenlemektedirler (burada; belirli bir molekül grubunun farklı organizmalarda sinyal molekülleri olarak iş görmesi ilginçtir). Bir bitkinin steroid sentezlemek için kullandığı enzimlerin çoğu, kendi steroid çeşitlerini üreten hayvanlarda da bulunmaktadır. Dolayısıyla bu enzimlerle ilgili bazı genlerin, bitkiler ve hayvanların bir milyar yıldan daha uzun bir süre önce ortak bir atadan dallanmaları sebebiyle korunmuş olma olasılığı vardır. Buna karşın, steroidlere yanıtlarla ilgili sinyal yolundaki moleküller, bitki ve hayvanlarda çok büyük bir farklılık göstermektedir. Bilimsel süreçte geçmişten bu güne gelen gelişmeleri incelerken, Arabidopsis genomunun sekansının çıkartılmasıyla bu gün ve gelecekte olacak çarpıcı gelişmelere değinerek, süreci tamamlıyacağız. Bitki biyoteknolojisinde kobay fareleri gibi kullanılan bitki Arabidopsis „tir. Şu an Arabidopsis genomu sekanslanmıştır. Bir sonraki aşama ise, yaklaşık 26.000 gen bulunan Arabidopsis‟te, bu genlerin ne yaptıklarının bulunmasıdır. Bu plan, 2010 yılına kadar 26,000 Arabidopsis geninin işlevini belirleme amaçlarını ve stratejilerini kapsamaktadır. Plan, bitkinin yaşam döneminde her bir genin ne zaman ve hangi tip hücrelerde ifade olacağını kapsamaktadır. Sonuçta her şeyi bilinen gerçek bir bitkiye sahip olunacaktır. Burada, gerçek bir bitki elde etmek için Arabidopsis kullanılmasının bir çok sebebi vardır; Yaşam döngüsü çok hızlıdır. Tohumdan tohuma yedi haftada geçebilir. Ayrıca, kendine dölektir. Her bir bitki 10.000 ila 50.000 tohum üretebilir. Bu, kalıtsal olarak aynı olan çok sayıda bitki üretebileceğimiz anlamına gelebilir. Arabidopsis aynı zamanda iyi bir araştırma bitkisidir. Çünkü bilinen en küçük bitki genomuna sahiptir. Çok sayıda gereksiz DNA‟ya sahip değildir. Meyve olgunlaşmasında etilen hormonunun nasıl iş gördüğü, bir Arabidopsis mutantından öğrenilmiştir. Arabidopsis‟te etilen yolundan sorumlu olan aynı genler, domateste de bulunmuştur; ve bu genlerin nasıl çalıştığını anlamak olgunlaşma sürecini kontrol etmeyi sağlamaktadır. Diğer bir uygulama ise; Arabidopsis‟te genlerin belirlenmesi sayesinde kültür bitkisi ıslahçıları, yararlı varyetelerin seçici olarak üretilmesi işleminde belirli mutasyonları nasıl kullanacaklarını anlayacaklardır. Örneğin; yabani darı normalde Texas‟ta yetişmez. Ancak ıslahçılar, Arabidopsis araştırmasına dayalı olarak, bitkide fotoreseptörü etkileyen bir mutasyonu seçmişlerdir. Bu, yabani darının, Texas‟taki tarlalarda yaşam döngüsünü tamamlamasına izin verecektir. Yani, bir referans bitkisi ve kültür bitkileri arasında bu tür bağlayıcı bilgiler çok kullanışlıdır. Dünya nüfüsunun 2050 yılında 10 milyara ulaşacağı düşünülmektedir. Şu an bile, 6 milyar insandan 800 milyonu, kronik yetersiz beslenme ile karşı karşıyadır. Dünyadaki beslenmeyi artırmanın tek yolu kültür bitkisi ırklarının ıslahından geçmektedir. Verimlilik artışı, ya daha etkili ıslah yapmak yada genetiksel olarak değişime uğratılmış (mutant) bitkiler üretmek suretiyle, moleküler genetik uygulamalara bağlı olacaktır. İleriki yıllarda bu gibi bilimsel verilerin geliştirilmesiyle moleküler ve genetik düzeyde bilmeceler çözülecek ve insan yaşamındaki sorunlara çözümler bulunacaktır. Fototropizma: Bir bitki sürgününün ışığa doğru yada ışıktan uzaklaşarak büyümesi. Sitokinez: Mitozdan hemen sonra, iki kardeş hücre meydana getirmek üzere sitoplazmanın bölünmesidir. Steroid: Çeşitli fonksiyonel grupların bağlandığı dört halkından oluşmuş bir karbon iskelet ile karakterize edilen lipit çeşiti. Gen: DNA‟daki (yada bazı virüslerde RNA‟daki) özgül bir nükleotit dizisinden (sekansından) meydana gelmiş kalıtsal bilgiyi taşıyan birim. Genler (DNA) ve bunların ürünleri (proteinler) bir organizmanın kalıtsal gelişimini belirler. Genom: Bir organizmanın genlerinin tamamı; bir organizmanın genetik materyali. Mutasyon: Bir genin DNA‟sında ortaya çıkan değişiklik, bu değişiklik sonunda genetik çeşitlilik meydana gelir. Mutant fenotip: Yabanil tipe alternatif olan özellik. Katalizör: Kendisi harcanmaksızın tepkime hızını değiştiren bir kimyasal ajandır. Enzim: Katalitik bir proteindir. Bir Bitki Hormonunun Tanımı Hormon kelimesi uyarma anlamındadır. Tüm çok hücreli organizmalarda bulunan hormonlar, organizmanın kısımlarını kontrol eden kimyasal sinyallerdir. Salisbury ve Ross tarafından 1992‟de yazılan Bitki Fizyolojisi (Plant Physiology) kitabının 4‟üncü baskısında bir bitki hormonu için şu tanım yapılmaktadır; “Bir bitki hormonu, bitkinin belirli bir kısmından sentezlenen organik bir bileşiktir ve çok düşük konsantrasyonlarda bitkinin başka bir kısmına taşınabilir, ve taşındığı yerde fizyolojik etkilere neden olabilir.”

http://www.biyologlar.com/bitki-hormonlari-fitohormonlar-

VI. Horizons in Molecular Biology and Genetics

VI. Horizons in Molecular Biology and Genetics

Havale ile kayıt için: www.tiny.cc/BilGenT Paypal ile kayıt için: https://horizonsvi.eventbrite.com/ BilGenT (Bilkent Genetik Topluluğu) olarak her sene düzenlediğimiz Horizons in Molecular Biology and Genetics'in altıncısını, 12-13 Nisan 2014 tarihlerinde gerçekleştireceğimizi duyurmaktan mutluluk duyarız. Bu sene de birbirinden farklı alanlarda, yerli ve yabancı 10 konuşmacının katılımıyla ufkumuzu genişletmek ve güzel bir haftasonu geçirmek dileğiyle Horizons in Molecular Biology and Genetics VI etkinl...iğimize hepinizi bekliyoruz. Konularımız: -Anti Aging -Immunology -Regenerative Medicine -Virology -Stem Cell -Neuroscience Konuşmacılarımız: --Prof. Paul Kellam Ingiltere Cambridge'de Wellcome Trust Sanger Institute'da virüs genomiği bölümünün lideri olan Prof. Kellam geçmişte HIV ve AZT direncine sebep olan mutasyonları çalışmıştır. Prof. Kellam şu anda WTSI'da konak-patojen arasındaki genetik varyasyonları ile patojenezin moleküler ve viral sonuçlarını çalışmaktadır. -- Prof. Marita Cohn Anti-aging konusundaki konuşmacımız, Isveç'te Lund Üniversitesinden gelen Prof. Marita Cohn olacaktır. Prof. Cohn hücresel yaşlanma ve telomer korunması çalışmaktadır. Prof. Cohn'un şu anki araştırması mayalarda bulunan telomer bağlanıcı proteinlerin telomeraz aktivitesi ve telomer korunmasına etkisi üzerinedir. -- Dr. Cornelius Gross Neuroscience konusundaki konuşmacımız, European Molecular Biology Laboratory'den Dr. Cornelius Gross olacaktır. Dr. Gross'un çalışmaları davranışların genetik ve gelişimsel temelleri üzerinedir. Şu anda öfke ve kaygı mekanizmalarının erken gelişimsel dönemlerde nasıl şekillendiği üzerine çalışmaktadır. -- Prof. Enrique Amaya Regenerative medicine konusundaki konuşmacımız, Manchester Üniversitesinden Prof. Enrique Amaya olacaktır. Prof. Amaya Manchester Üniversitesin bünyesinde bulunan Healing Foundation Merkezinde yöneticilik yapmaktadır. Şu anda araştırmalarında kurbağa embriyolarında embriyogenez ve doku oluşumu çalışmakla birlikte, bu embriyoların üstün dokusal ve organsal onarım yeteneklerini araştırmaktadır.-- Dr. Tüzer Kalkan Cambridge Kök Hücre Enstitüsünde Prof. Austin Smith'in labında kök hücre deneylerinden sorumlu olan Dr. Kalkan 2000 yılında Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümünden mezun olmuştur. Mezuniyetinden bu yana yurtdışında bilinir araştır ma ekiplerinde kök hücre üzerine çalışan Dr. Kalkan'ın sunumu kök hücre araştırmaları üzerine olacaktır.-- Doç. Dr. Işık YuluğEpigenetik konusundaki konuşmacımız, Bilkent Üniversitesinden Doç. Dr. Işık Yuluğ olacaktır. 1985 yılında Hacettepe Üniversitesi Biyoloji bölümünden mezun olan Dr. Yuluğ daha sonra Londra Üniversitesinde doktorasını tamamlamıştır. 1996'dan bu yana araştırmalarına Bilkent Üniversitesinde devam eden Dr. Yuluğ şu anda meme kanserinde tümör sebepli genetik değişiklikler ve BRCA1 geninin etkilediği mekanizmalar üzerine çalışmaktadır. İletişim için: Bilkentgenetiktoplulugu@gmail.com Bilkent Genetik Topluluğu BaşkanıAli Cihan Usluel 0531 505 72 97 Bilkent Genetik Topluluğu Başkan YardımcılarıIlker Ali Deniz 0537 252 27 32 Buket Seçkin 0534 434 80 94 Yaprak Buse Çağlar 0536 322 88 26https://www.facebook.com/groups/bilgent/http://www.bilgent.net/ NOT: Seminerimiz uluslararası olduğu için dili İngilizcedir ve katılım belgesi verilecektir. ** Kayıtlar için: Etkinliğe katılım ücreti 40 tl dir. Banka İsmi: Akbank Hesap Sahibi: Ali Cihan Usluel IBAN Numarası: TR320004600124888000245370 Hesap Numarası: 0245370Şube Kodu: 0124 - Çorlu Şubesi *** GE 250: 200 PUAN!!! BilGenT (Bilkent Genetics society) proudly anounces that Horizons in Molecular Biology and Genetics VI will be arranged ol 12-13 April 2014. There will be 10 scientists from different universities and countries that will enlighten us about their subjects and share their research findings. We are inviting you in this traditional mini-symposium in order to expand our horizon about biology and have a nice weekend. Subjects: -Anti Aging -Immunology -Regenerative Medicine -Virology -Stem Cell -Chemical Biology -Optogenetics -Neuroscience -Scientists: --Prof. Paul Kellam Prof. Paul Kellam is the Viral Genomics group leader and Senior Investigator at the Wellcome Trust Sanger Institute and a Professor of Viral Pathogenesis at UCL. At the Wellcome Foundation between 1989 and 1996, Prof. Kellam’s research identified essential reverse transcriptase (RT) mutations conferring drug resistance to zidovudine (AZT) leading to determining how the combinatorial development of multiple mutations leads to high-level resistance to antiviral drug regimes.In 2009 Prof. Kellam established the Virus Genomics laboratory at the Wellcome Trust Sanger Institute which investigates genetic variation of host and virus to determine the molecular and pathogenic outcomes of virus infections. -- Prof. Marita Cohn Prof. Marita Cohn will be our speaker on the anti-aging topic. Her research is focused on the elucidation of the molecular mechanisms of telomere maintenance. She is currently investigating the telomere-binding proteins in yeast, and how they are assembling into a functional chromatin structure, providing a proper regulation of the extension of the DNA by telomerase. -- Dr. Cornelius Gross Dr. Cornelius Gross will be our speaker on the topic of neuroscience. Currently Dr. Gross is a principal investigator in the EMBL Monterotondo. Dr. Gross' is interested in understanding at a molecular and neural circuit level how early life events influence brain development in order to establish behavioural traits in adulthood, with a particular focus on fear and anxiety. -- Prof. Enrique Amaya Professor Enrique Amaya will be our speaker in the topic of regenerative medicine. Prof. Amaya is Professor of Tissue Regeneration at the University of Manchester. He is also the Director of the Healing Foundation Centre. At the Healing Foundation Centre, he is using frog embryos to help identify the cellular and molecular mechanisms responsible for tissue formation, repair and regeneration. In addition he is investigating the mechanisms used by embryos to heal wounds quickly and perfectly, without scars.-- Assoc. Prof. Işık YuluğAssoc. Prof. Işık Yuluğ from Bilkent University will be our speaker in the topic of epigenetics. Dr. Yuluğ graduated from Hacettepe University in 1985 and completed her Phd in University of London. Dr. Yuluğ has been working at Bilkent University since 1996. Currently her research is focused identifying genes targeted by BRCA1 gene and identification of tumor-related genetic changes in breast cancer. NOTE: The language of the symposium will be English and there will be certificate distribution after the symposium. Contact: bilkentgenetiktoplulugu@gmail.com President of the Bilkent Genetics Society Ali Cihan Usluel 0531 505 72 97 Vice presidents of the Bilkent Genetics Society Ilker Ali Deniz 0537 252 27 32 Buket Seçkin 0534 434 80 94 Yaprak Buse Çağlar 0536 322 88 26https://www.facebook.com/groups/bilgent/http://www.bilgent.net/ **For registration: The fee of mini-symposium is 40 TL Banka İsmi: Akbank Hesap Sahibi: Ali Cihan Usluel IBAN Numarası: TR320004600124888000245370 Hesap Numarası: 0245370Şube Kodu: 0124 - Çorlu Şubesi *** GE 250: 200 POINTS!!!

http://www.biyologlar.com/vi-horizons-in-molecular-biology-and-genetics

Makroskobik Dünya’nın Mikroskobik Canlıları

Bakterilerle ilgilenmeye yeni başlayan biri için onların dünyasını keşfetmek, yeni bir gezegen keşfetmeye benzer. Dünya’nın en küçük canlılarından olan bakteriler, gezegendeki doğal ekolojik sistemlerin işleyişinde çok önemli bir yere sahiptir. Besin, mineral ve enerji döngülerinde “kimyacı” gibi işlev gören bakteriler, canlılar arasındaki ilişkilerde etkin bir rol oynar. Bu yüzden, bakteriler canlılıkla ilgili süreçlerin anlaşılmasına yardım ederler. Yaklaşık 3,5 milyar yıl önce, yaşayan ilk hücreler olarak ortaya çıktıkları belirlenen bakteriler en basit yapılı canlılar olmalarının yanında, dünya yüzeyinde belirli bir canlı grubuna ait en büyük kütleyi oluştururlar. Bakteriler, canlılar aleminde “Prokaryotlar” olarak adlandırılıyorlar. Bitkilerin ve hayvanların yaşamsal işlevlerinin birçoğu, bu prokaryotik hücrelerin etkinliklerine bağlı olarak gerçekleşir. Atmosferdeki oksijenin yarısından fazlasını fotosentez yapan Cyanobacteria adı verilen gruba ait bakteriler üretir. Bu bakteriler önemli bir miktarda karbon dioksit ve azot gazlarının organik bileşik olarak bağlanmasına da yardım ederler. Atmosferle yer ve canlılar arasındaki azot döngüsünde, havadaki serbest azotun canlılar tarafından bağlanmasına yönelik tek mekanizma, baklagillerin köklerinde özel yumrucuklar içinde yaşayan, yumrucuk bakterileri ya da cins adı Rhizobium olan bakteriler tarafından sağlanıyor. Bakterilerin, baklagillerle olduğu gibi başka canlılarla da simbiyotik (ortak yaşam biçiminde) ilişkileri var. Bu ilişkilerde karşılıklı yararlanmalar söz konusu. Örneğin, bazı böceklerde yavruların cinsiyetini, simbiyotik ilişki içinde olduğu bakteriler belirliyor. Geviş getiren hayvanlarda ise, sindirimi oldukça zor olan selüloz, bağırsaklarda yaşayan bakteriler tarafından parçalanıyor. Hastalık yapan bakterilerin konaklarıyla olan ilişkisi ise asalaklık biçiminde (parazitik) bir yaşam olarak değerlendirilebilir. Toprakta yaşayan bakteriler de toprakların verimliliğine katkıda bulunur. Çürükçüller (saprofitler) adı verilen bu bakteriler ölmüş canlıları parçalayarak, onların proteinlerinde bağlı olarak bulunan azotun ve diğer minerallerin toprağa geçmesini ve yeniden azot döngüsüne katılmasını sağlar. Bakteriler azot ve oksijen döngülerine katıldıkları gibi, karbon ve kükürt döngülerine de etkin olarak katılırlar. Bakteriler, yaklaşık 1 mikrometre çapında olup, hücre zarından ve DNA ipliğinden başka farklılaşmış yapı içermezler, hücrenin içi ise metabolik tepkimeleri sürdüren enzimler, küçük organik bileşikler ve inorganik iyonlarla doludur. Boyutlarının ancak mikroskopla görülebilecek kadar küçük olmasına bağlı olarak, onların Dünya’daki en yaygın yaşam formları olduklarını ve en büyük canlı grubu kütlesini oluşturduklarını görsel olarak hissetmek pek zordur. 4,5 milyar yaşındaki Dünya’da yaklaşık 2 milyar yıl kadar tek canlı grubu olarak yaşadıkları düşünülen bakterilerin en eski örnekleri olduğu kabul edilen fosiller Batı Avustralya’da bulunmuştu ve yaklaşık 3,5 milyar yıl önce yaşamışlardı. Bu fosil örneklerinin yapısından ve içinde bulundukları kayaların özelliklerinden fotosentez yapan bakterilerin en az 3 milyar yıl önce var oldukları belirlendi. Evrim sırasında oksijen üreten fotosentetik bakteriler gibi canlı formlarından sonra, oksijen kullanan yaşam formlarının ortaya çıktığı ve diğer canlı türlerinin de böylece oluştuğu düşünülüyor. Bu açıdan, bakteriler, canlılığın başlangıcında da etkin bir role sahip görünüyor. Bakteriler, yapı bakımından birbirine çok benzer gruplar altında ele alınırlar. Bu yüzden bakteriyologlar, bakterileri görünüşlerine göre değil, biyokimyasal özelliklerine göre değerlendirirler. Asit ya da metan üretenleri, oksijeni ve kükürtü indirgeyenleri olabilir. Enerjisini çok çeşitli kimyasal kaynaklardan elde edenleri bulunabilir; ancak, çoğu bakteri çevredeki fiziksel ve kimyasal koşullar uygun olmadıkça büyüyüp gelişemez. Son yüzyıl içinde Robert Koch’un öncü çalışmalarıyla varlıkları belirlenen bakterilerin, bugüne kadar 5 000 türü tanımlanmış ve bunun daha buzdağının tepesi olduğu düşünülüyor. Buzdağının alt kısımlarında ise birçok hayvanın sindirim organlarında, derin deniz ve yer katmanlarında yaşayan türler var. Türlerin, özellikle de görünüş olarak birbirine çok benzeyenlerin nasıl ayırt edildiğine gelince, bunda da genler kullanılıyor. Türleri birbirinden ayırmak için 16S ribozomRNA’sını kodlayan gen incelenir. Bu gen her organizmada var; ancak, evrimsel anlamda öyle yavaş değişim geçiriyor ki, nükleotid dizilişi bir türün tüm bireylerinde tamamen aynı olabiliyor. Bu da türler arası farklılıkları ortaya koymaya yarıyor. Yine de araştırmacılar 16SRNA geni üzerindeki çalışmaların, gerçek çeşitliliğin daha azına ışık tutacağını düşünüyorlar. Çeşitlilik üzerine yapılan çalışmalarda, ribozom RNA’sı yönünden bakınca, köpek ve insanın aynı organizmaymış gibi görülebileceği de araştırmacıları düşündüren konular arasında. Tür çeşitliliğinin diğer canlılarda olduğu gibi bir de biyokimyasal yönü var. Bakterilerin biyokimyasal işleyişleri ise, ancak laboratuvarlarda saf kültürler üzerinde izlenebiliyor. Biyokimyasal ve ekolojik bilgileri yalnızca gen dizilişlerini inceleyerek elde etmek pek olası değil. Bir türün tüm tipik özelliklerinin belirlenmesi laboratuvar çalışmalarını da gerekli kılıyor. Bakterilerin bu tür çeşitliliğinin nereden geldiği düşünülebilir. Hızlı çoğalmaları, hareketli olmaları, yaygınlıkları ve kalıtsal yapılarının mutasyonlar (DNA yapısında oluşan ani ve kalıtsal değişiklikler) nedeniyle kolaylıkla değişebilir olması onların dış koşullarda oluşan değişikliklere kolaylıkla uyum sağlayabilmelerine olanak sağlıyor. Haploid yapıda olmaları, yani DNA’larının tek zincirli olması nedeniyle, mutasyonların oluşturduğu değişiklikler diğer nesillere kolaylıkla aktarılabiliyor. Çoğalmaları da çok kısa sürede gerçekleştiğinden, yeni türlerin ortaya çıkması da büyük bir zaman almıyor olsa gerek. Bakterilerde çoğalma ikiye bölünme ile gerçekleşiyor. İnsanda bağırsaklarda doğal olarak yaşayan bir bakteri türü olan Escherichia coli üzerinde yapılan çalışmalarda E. coli’nin 20 dakikada bir ikiye bölündüğü belirlenmiş. Neyse ki birçok bakteri hemen ölüyor. Böyle olmasaydı, E. coli hücrelerinin 20 dakikada bir durmadan bölündüklerinde tüm dünyayı kaplayacak hacime 43 saatte ulaşacakları hesaplanmış. Hatta iki saat daha geçtiğinde 6,6 x 1020 tona ulaşarak Dünya’yla yaklaşık olarak aynı ağırlığa geleceği de düşünülmüş. Çoğu bakteri hücresi öldüğünden bu duruma gelinmiyor; çünkü, besin için aralarında büyük bir yarış var ve diğer bazı organizmaların (küf mantarı ve bazı bakteriler gibi) ürettiği doğal antibiyotikler de onları öldürüyor. Evet, bakteriler aynı zamanda diğer bakterileri öldüren antibiyotikler üretiyorlar. Hatta vitamin sentezi yapanlar da var. İlaç endüstrisinde, bu bakterilerin saf kültürlerinin antibiyotik üretmesi sağlanıyor ve sentetik olmayan antibiyotikler çoğunlukla bu yolla elde ediliyor. Antibiyotiklerden başka, aşılar ve tıbbi açıdan yararlı bazı enzimler de bakteriler tarafından üretiliyor. Antibiyotiklerin çoğunu toprakta yaşayan bakteriler üretiyor. Streptomyces’ler gibi, Actinomycetes grubuna ait olan bakteriler, tetrasiklin, eritromisin, streptomisin, rifamisin ve ivermektin gibi antibiyotikleri üretiyorlar. Bacillus türleri basitrasin ve polimiksin üretiyor. Difteri, boğmaca, tetanoz, tifo ve kolera gibi hastalıkların aşıları da bakterilerden elde ediliyor.

http://www.biyologlar.com/makroskobik-dunyanin-mikroskobik-canlilari


Organellerin Evrimsel Gelişimi

EUKARYOT ( ÇEKİRDEKSİZ HÜCRE )' LERİN EVRİMİ Çekirdekli hücreler adım adım evrimleşerek değil, belirli kademelerde evrimleşmiş diğer hücrelerle simbiyoz yapmak suretiyle organizasyonlarını geliştirmişlerdir.Bunun için birçok kanıt ta vardır.Bu fikri ilk defa 1900 yıllarında Rus Botanikçisi MERESCHKOWSKY ortaya atmıştır. Çekirdekli hücreler, isminden de anlaşılabileceği gibi kalıtsal materyali hücre içinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunan hücrelerdir.Kromozomları DNA 'lardan ve proteinlerden yapılmıştır.Mitozla bölünürler.Stoplazmalarında karmaşık organeller taşırlar; Ribozom, Mitokondri, Golgi komplexi, Endoplazmik Retikulum, Lizozom, Kloroplast, ... PROKARYOT'LARIN (ÇEKİRDEKSİZ HÜCRELERİN ) EVRİMİ Bakteriler, mavi-yeşil algler, rikestsiyalar, antinomisetler ve miykoplazmalar bu gruptandır.Mavi-yeşil algler hariç, hepsi bir hücrelidir.Organeller ve karmaşık sitoplazma bu canlılarda yoktur.Mavi-yeşil algler çekirdeksiz hücrelerin en gelişmiş kolunu oluşturur. Hemen hepsi kromozom olarak proteinle kuşatılmış çember şeklinde bir DNA zinciri içerir.Mitoz bölünme yoktur.Kromozomlar açılarak ve hücrenin bir ucundan diğer ucuna hareket ederek kendilerini eşler. Daha sonra hücre bölünür.Her hücrede haploit olan tek bir kromozom vardır. Fosilleri olmadığından kesin bir yargıya varmamız olanaksız olmasına karşın, yaklaşık iki buçuk ila üç milyar yıl önce, kese şeklindeki ilkin hücrelerden prokaryotların evrimleştiği varsayılmaktadır. ÇEKİRDEK ZARININ EVRİMİ Hücrenin beyni sayılan çekirdeğin, geçmişte fosil bırakmadığı için , nasıl oluştuğunu açıklamak oldukça zordur.Büyük bir olasılıkla DNA taşıyan ilkin bir hücrenin, DNA taşımayan daha büyük bir hücreye girmesiyle meydana gelmiştir.Çekirdeğin yaklaşık iki buçuk ila üç milyar yıl önce ortaya çıktığı var sayılmaktadır.Mitozun ortaya çıkması da yaklaşık bir milyar yıl önce olmuştur KAMÇI VE SİLLERİN EVRİMİ Bu değişiklikte bir kısım adrıbeslek hücre, klorofil taşıyanhücreleri tutsak edip onlardan geçinmeye başlarken , bir kısmı da avcılıkla geçinmeye başlamıştı.Uygunışık ararken değişik hücresel hareketlerle yer değiştirebilen pigmentli hücreleri ( özellikle yılankavi hareketlerle ) avlayabilmek için adribeslek yaşayan hücrelerin de hareket organellerini kazanma zorunluluğu ortaya çıkmıştır.Başlangıçta, daha önce birikmiş hareketsiz depo maddelerini yerken hareket organellerine gereksinmesi yoktu ; hücre zarı hareketleri yeterliydi. Son durumda ise gerçek bir av-avcı ilişkisi ortaya çıkmıştı. Kamçı da bulunduğu hücrelerde kademe kademe gelişmemiş, dışarıdan hazır alınmıştır.Öyleki, bugün Spirochaeta olarak bilinen, çekirdeksiz, küçük, tirbişon şeklindeki bakteriler, dönerek ve yılankavi kıvrılarak ileriye doğru hareket eder.Bu bakterilerin enine kesitleri incelendiği zaman,yapılarının bugün kü sillere çok benzediği, onlar gibi çevrede boyuna dokuz fibril taşıdığı görülür.Bu şekildeki bir bakteri, bir rastlantı sonucu böyle bir hareketsiz hücrenin üzerine yapışırsa, bu birlikten her ikisi de yararlanır.Bakteri, büyük hücreye hareket yeteneği verir; büyük hücrede bakteriyi yenmekten kurtarır ve aldığı besinlerden yararlanmasını sağlar.Bu simbiyozis, bir zaman sonra, birbirlerinden ayrılamayacak kadar gelişir.Bununla beraber kamçılar kendi otonom hareketlerini hala sürdürürler. ENERJI ELDE EDILME YONTEMLERININ VE MITOKONTRILERIN OLUSUMU (Oksijenli Solunuma geçiş ) İlk oluşan canlı moleküller enerji kaynağı olarak ortamda bulunan fosforik asiti ve belki kısa dalgalı bazı güneş ışınlarını kullanmışlardır. ANARGANİK MADDELERDEN ENERJİ ELDE EDİLMESİ: Ham maddeler bittikten sonra ilkin hücrelerin birkısmı fotosentez yapma yetenegini kazanırken , bir kısmı da hatta bir hücreliler enejilerini, demiri , kükürtü,Nitratı ...vs. ortamda zenginleşmeye başlayan Oksijenle Oksitlemek suretiyle elde etmeyi başarmışlardır.Bunlara Fe,S,Ni..vs Bakteriler denir. Oksijen ortaya çıkmadan önce ortamda bulunan organik moleküller özellikle Glikoz ve benzerleri ilkin hücreler tarafında mayalanmayla parçalanarak bir miktar enerjiye dönüştürülüyordu.Bu yıkımın en genel şekli hemen tüm hücrelerde stoplazma içinde meydana gelen yaklaşık on tepkimeli kademeli Glikozdur.Bu stoplazmanın en ilkel enerji kazanma ortamı olarak zamanımıza kadar geldiğini gösterir.Yani stoplazma ilkel yapısını kısmen korumuştur.Glikozun son ürünü Laktik asittir.Başlangıçta ortamda oksijen olmadığı için yıkılma bu kademeden ileriye götürülemez ve Laktik asit atık madde olarak dışarıya atılır.Bu evreye kadar olan parçalanmalar mayalanmanın (fermantasyonun) ilk evrelerine çok benzerlik gösterir.Bugün bu yolla oksijenle enerjilerini kazanan hücrelerin tepkimelerindeki ilk kademelerde (Glikoliz) keza bazı bakterilerde ve mayalarda hala oksijen kullanılmadan enerji elde edilmektedir.Glikozda şeker içindeki enerjinin ancak 1/12 si kullanılır. Bu evreye kadar gelmiş ilkel hücrelerin bir kısmı, serbest oksijen oluşmadan önce bir kademe evrimsel gelişme daha yaparak mayaları meydana getirmiştir.Nitekim bu kademede bir miktar enerji daha elde edilerek Laktik Asit, Etilalkole (=ispirtoya) dönüştürülür ve ayrıca Karbondioksit çıkartılır.Enerjinin büyük bir kısmı dışarıya atılan alkolde kalır.Alkol ortalama %12’ye yükselince zehir etkisi yaparak kendisini meydana getiren hücreleri öldürür.Çevrede besin olduğu sürece bu yöntemle enerji elde edilmesi başarıyla yürütülebilir. MİTOKONTRİLERİN OLUŞUMU Oksijenli Solunuma Geçiş Hammadde bitmiş su karbondioksit ve tuzlardan güneş ışığının etkisi altında kendi besin maddesini yapan klorofilli hücreler ortaya çıkmaya başlamıştır.Bu gelişmenin sonucu, canlıların o güne kadar karşılaşmadığı , canlılar için zehir etkisi olan serbest oksijen bir çeşit artık madde olarak ortama atılmaya başlamıştır.Oksijen ortamda bulunan biyomerleri ve polimerleri oksitleyerek yok ediyordu.Eğer oksijenden koruma mekanizması ortaya çıkmasaydı bir daha canlılık oluşmamak üzere tümüyle yok olacaktı.Çünki ortamdaki polimerler bitiş yenilerinin meydana gelmesi de önlenmişti. Işte bu aşamada bakteri benzeri ilkin hücrelerden bazıları belkide tüm dünyada yalnız birtanesi oksijene karşı korumayı sağlayan enzim sistemine (sistemlerini) geliştirmiş; hatta onu metabolizmasının bir parçası olarak kullanmaya başlamıştır.Bu hücre ve onun dölleri onun tartışmasız bir üstünlük kurarken diğerleri bu doğal seçilimin sonucu tamamen yok olmuştu.Tahminen birkaç yüzbin sene içerisinde bu yeni formlar tüm dünyada hakim duruma gelmişti.Çünki sadece Laktik asite kadar (Bir kademe daha gelişme gösterenler etil alkole kadar) parçalanarak enerjisi alınmış (sadece 2 ATP) son ürünler bu yeni sistemde oksitlenerek SU ve Karbondioksite kadar parçalanıyor ve böylece çok büyük miktarlarda (36 ATP) enerji elde ediliyordu.Bu yeni özellik kazanmış bireyler çok büyük besin kaynaklarıyla karşılaşmıştı.Çünki o güne kadar Laktik asiti daha ileri kademelerde parçalayan herhangi bir canlı oluşmamıştı.Gerçek ‘solunum’ deyimi bu aşamadan sonra kullanılmalıdır.Bazı yontemlerle Nitrit, Nitrat, Sülfür, Demir, Mangan, ...vs. ‘den oksijenli ve oksijensiz (mayalar) enerji elde eden formlar hariç diğer tüm canlılar kamçılılardan insana kadar bu yeni gelişen hücrenin torunlarıdır. Bu yeni özelliği kazanan hücreler bugünki hücrelerde ; hücrenin enerji gereksinmesine göre belirli sayıda bulunan küçük oval şeklini işlevine göre değiştirebilen, yüzey ve enzim tepkimelerini yürüten; kendine özgü DNA taşıyan hücreden bağımsız olarak çoğalabilen; içi Lamel ya da tüp şeklindeki yapılarla bölünmüş Mitokontrilerdir.Bugün oksijenli solunum yapan bakterilerin yapısı hemen hemen mitokontrilerin yapısını andırır.Mitokontrilerin zarı , bakterilerin zarına benzer ve bu zarla tepkimeleri benzer şekilde yürütürler.DNA ‘ları bakterilerde olduğu gibi çember şeklindedir. Oksijenli metabolizmaların bir kısmı olarak kullanılabilen bakteri benzeri bu hücreler büyük bir olasılıkla daha büyük yapılı hücreler tarafından yutularak ya da herhangi bir şekilde hücre içine alınarak ortak yaşamaya başlamıştır.Hücre stoplazma içerisinde (Bu günde hemen hemen tüm canlılarda olduğu gibi) oksijen kullanılmadan parçalanan maddeler (çoğunluk laktik asite kadar) bakteri benzeri hücreler yani ilkel mitokontriler tarafından alınarak oksijen kullanılmak suretiyle Karbondiokside ve suya kadar parçalanıyor; bu arada meydana gelen ATP’nin hepsi ( molekül başına net 36 ATP) kullanılmadığı için bir kısım artık maddeye ya da ara ürün olarak ortalama, yani hücrestoplazmasına veriliyordu.Bu maddeler yani ATP büyük hücrelerinin enerji gereksinmesini karşılıyordu.Bu ilişki bir zaman sonra tam bir simbiyozise dönüştü ve birbirlerine bağımlı olmadan serbert yaşama yeteneklerini yitirdiler.Daha sonra ki tüm gelişmeler, bu simbiyont mitokontrilerin gereksinme duydukları oksijene mitokontrilere en iyi şekilde ileten sistemlerin gelişmesi yönünde oldu. Bu arada laktik asiti bir miktar daha işleyerek enerji elde eden hücrelerin (alkol meydana getiren maya hücrelerini düşünün) bazıları, oksijenli ortama daha değişik bir şekilde uyum yaparak sirke bakterilerini meydana getirmiştir.Bunlar, oksijen kullanmak suretiyle alkolü son ürünlerden , asetik asiti (=sirkeyi) elde ederler ve bir miktar daha enerji kazanırlar.Bu nedenle alkol (örneğin şarap) oksijenin giremediği kapalı kaplarda elde edilir; fakat açık bir ortamda belirli bir süre bırakılsa, sirke bakterileri faaliyete geçeceği için sirkeleşme ortaya çıkar. Yalnız burada henüz çözümlenemeyen bir sorun vardır.Mitokontriler bu parçalanmaları gerçekleştirirlerken belirli sayıda enzim kullanırlar.Bu enzimlerin bir tanesinin eksikliği tüm sistemin durmasına neden olur.Ayrıca oksijenli enerji kazanımı kademe kademe gelişerek bir sistem olarak da görünmemektedir.eksik sistemler elemine edilecektir.Tümü ancak bir işlev sistemi oluşturur.Bu nedenle buraya kadar ilke olarak savunduğumuz kademe kademe gelişme yerine ister istemez çok az bir olasılık da olsa , mitokontrilerin oksijenli tepkimelerini yürütecek tüm enzimlerinin (Kreps enzimleri) bir defada, bir rastlantı sonucu bir hücreye girdiğini ya da bir defada o hücre içinde oluştuğunu kabul etmek zorundayız.Çünki oksijeni tam olarakkullanamayan, yani ara kademede kalan tüm sistemler oksijenle temasa gelince yok olacaktı.Bu nedenle oksijeni sonuna kadar kullanabilen sistemlerin bir defada gelişmesi zorunludur. SONUÇ ; Bu yaklaşımların tümü, canlıların, kendi dünyamız üzerinde oluştuğunu kesinlikle belirtmektedir.Evrende bulunabilecek bir çok uyduda (bugüne kadar güneş sisteminin dışında, uydusu olan tekbir yıldız saptanmıştır) aynı koşulların olabileceği ve oralarda da yaşamın oluşabileceği düşünülebilir.Hatta birçoğunda bizim yaşam biçimimize uygun hayatın olabileceği genel bir kanıdır.Fakat onların gelişmişliği konusunda zaman konusunda büyük farkların olacağı kesindir.Insandan daha gelişmiş bir varlık iki koşulda olabilir.Birincisi zaman bakımından bizden çok daha önce meydana gelmiştir; dolayısıyla gelişmesi için bizden daha fazla zaman bulmuştur.İkinci koşul ise büyük bir olasılıkla florla solunum yapan canlıların oluşmasıdır.Biz oksijenle solunum yaptığımıza göre, evrendeki en aktif ikinci maddeyi oksitleyici olarak kullanıyoruz demektir.Flor daha aktif bir oksitleyici olduğundan, floru kullananların metabolizması, oksijenle soluyanlardan daha etkili olacaktır; bu da onları daha gelişmiş yapacaktır.Fakat şimdiye kadar florlu atmosfere sahip bir gök cismi saptanmamıştır.O halde bizden daha gelişmiş canlı, bugünkü bilgilerimizin ışığı altında, yalnız zaman bakımından olur. Diğer gök cisimlerinde bulunabilecek canlıların genetik kodu, uzak bir olasılıkla da olsa, karbon, hidrojen, oksijen ve azottan başka bir maddeyle de oluşmuş olabilir. Yukarıda anlatılmaya çalışılan tüm olaylar şöyle sıralanabilir; 1. Çevrenin fiziksel etkisiyle organikmaddeler oluşmuştur, 2. İç düzenlemeler ile daha komplex (karmaşık) maddeler, dolayısıyla çekirdek asitleri ve enzimler; sonunda kendi kendine çoğalabilen serbest gen sistemleri ortaya çıkmıştır, 3. Bu serbest genler birbirlerine eklenerek ya da mutasyona uğrayarak bugünkü bakterilere, belki viruslere benzer adrıbeslek (kendi besinini yapamayan) canlıları yapmıştır, 4. Mutasyonların birikmesiyle adrıbeslek canlılardan kendibeslek (kendi besinini kendisi yapabilen) canlılar oluşmuştur.Bu yaklaşımın çeşitli kısımları deneysel olarak kanıtlanmakla beraber, birçok kısmı hala tartışmaya açıktır. RİBOZOM'UN EVRİMİ Çekirdekten gelen emirlere göre, protein sentezlenmesinin yapıldığı yerlerdir. Kural olarak evrensel yapıya sahiptirler.Her canlının kalıtsal kodunu, hatta yapay kodları okuyabilirler.Uygun ortamlarda, canlı hücrelerin içinde olmasalar da protein sentezleyebilirler.Bunların da bir çeşit simbiyont olarak hücreye dışarıdan girdikleri tahmin edilmektedir. KAYNAK:www.frmtr.com

http://www.biyologlar.com/organellerin-evrimsel-gelisimi

EVRİMSEL UYUM VE VARYASYONLARIN KALITIMI

Tüm canlılar genlere sahiptir ve genlerin tümü de mutasyonla değişebilir. Bu, aynı türün farklı bireylerinin kalıtsal olarak değişmesini sağlar. Dolayısıyla o anda faydalı olan mutasyonları taşıyan bireyler seçilir, zararlı olanlar uyum yapamadığı için ortadan kaldırılır ve evrimsel bir yönlendirme ortaya çıkar. Bu, zamanla türün değişmesine neden olur; özellikle çevre koşulları değiştiği zaman. Kalıtsal uyumlar meydana gelmeseydi, hiçbir tür yaşamını sürdüremeyecekti; çünkü çevre koşulları devamlı olarak değişmektedir.

http://www.biyologlar.com/evrimsel-uyum-ve-varyasyonlarin-kalitimi

Doğal seçilim ne denli yaygındır?

Biyologların doğal seçilimle ilgili sorabileceği en basit sorulardan biri de, ilgiçtir, yanıt verilmesi en güç olanlardan biridir. Doğal seçilim, bir popülasyonun genel genetik oluşumunun değişiminden ne derecede sorumludur? Doğal seçilimin canlıların fiziksel özelliklerinin çoğunu oluşturduğundan kimsenin ciddi bir kuşkusu yoktur - gaga, biseps, beyin gibi büyük ölçekteki özelliklerin oluşumunun başka mantıklı bir açıklaması yoktur. Ancak, doğal seçilimin, değişimin moleküler düzeyde yönlendirilmesi üzerindeki rolünün etkinlik derecesi üzerinde ciddi şüpheler duyulmuştur. Acaba DNA'da milyonlarca yıl boyunca gerçekleşen evrimsel değişimin -başka bir sürece göre- ne kadarı doğal seçilim tarafından yönlendirilmiştir? 1960'lara gelene değin, biyologların bu soruya verdiği yanıt, "hemen hepsi" olmuştur, ancak Japon araştırmacı Motoo Kimura, tarafından yönetilen bir grup popülasyon genetikçisi, bu görüşe keskin bir biçimde meydan okumuştur. Kimura -çevre koşullarının başlangıçta az rastlanan bir özelliğin frekansını arttırdığı "olumlu" doğal seçimin- çoğunlukla moleküler evrime etki etmediğini ileri sürdü. Buna karşın Kimura; popülasyonlarda kalıcı olan ya da yüksek frekanslara ulaşan genetik mutasyonların hemen hepsinin seçilim açısından "yansız" olduğunu, yani şu ya da bu şekilde seçilim değeri üzerinde kayda değer etkileri olmadığını söyledi (Doğal olarak, zararlı mutasyonlar yüksek bir oranda oluşmaya devam ederler, ancak popülasyon içinde yüksek frekanslara ulaşamadıkları için, evrimsel açıdan çıkmaz sondurlar.) Şu anki çevre koşullarında yansız mutasyonlar esas olarak görünmez olduklarından, böylesi değişiklikler, genetik derlemeyi zamanla büyük oranda değiştirirken, popülasyon içinde sessiz bir biçimde farkedilmeden evrilirler. 1980'lere gelindiğinde bir çok evrimsel genetikçi "yansız mutasyon" kuramını kabul etmişti. Ancak bu kuram üzerindeki veriler çoğunlukla dolaylıydı; daha doğrudan yapılan kritik testlerden yoksundu. İki ayrı gelişme bu sorunun çözümüne yardım etti. Birincisi, popülasyon genetikçileri, genomdaki yansız değişiklikleri, uyumlu olanlardan ayırt etmeye yarayan basit istatistiksel testler geliştirdiler. İkincisi, yeni teknoloji, bir çok türün genomunun tamamının sıralanmasını olanaklı kıldı, böylelikle bu istatistiksel testlerin uygulanabileceği yüksek miktarda veri edinilmiş oldu. Yeni veriler "yansız mutasyon" kuramının, doğal seçilimin önemini yabana attığını gösterdi. Drosophila melanogaster Kaliforniya Üniversitesi, Davis'den David J. Begun ve Charles H. Langley'in liderliğindeki bir ekip tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Drosophila sınıfına ait iki meyve sineği türünün DNA dizileri karşılaştırıldı. Bilim insanları her iki türde yaklaşık 6.000 geni incelediler, ve iki tür ortak bir atadan ıraksadığından beri, hangi genlerin ayrıldığını saptadılar. İstatistiksel bir test uygulayarak, 6.000 genin en az %19'unda yansız evrimin olmadığını ortaya koydular; bir başka deyişle, doğal seçilim, incelenen genlerin beşte birinin evrimsel ıraksamasını yönlendirmişti (uyguladıkları istatistiksel test "ölçülü" (conservative) olduğundan, asıl oran daha yüksek olabilir.) Bu sonuç yansız evrimin önemsiz olduğunu önermiyor -yani genlerin geri kalan %81'i genetik sürüklenmeyle ıraksamış olabilir. Ama doğal seçilimin, çoğu "yansız mutasyon" kuramcısının sanısının aksine, türlerin ıraksamasında daha büyük bir rolü olduğunu kanıtlıyor. Kaynaklar Scientific American: www.sciam.com/article.cfm?id=testing-natural-selection Drosophila Population Genomics Project

http://www.biyologlar.com/dogal-secilim-ne-denli-yaygindir

Çeşitlilik açıklanıyor

Darwin değişkenlerin nereden geldiğini söyleyememenin yanısıra yeni özelliklerin bir sonraki nesillerde nasıl yayıldığını da açıklayamadı. Yavrunun ebeveynlerin özelliklerinin karışımını aldığı karma kalıtıma (blending inheritance) inanıyordu. Ancak Darwin bile bu kuramın sorunlu olduğunu anlamıştı, çünkü eğer özellikler gerçekten karışmış olsaydı, herhangi nadir ve yeni bir özellik, bu özelliği taşımayan bireylerin nesiller boyu çoğalmasıyla giderek seyrelirdi. Karma kalıtımla ilgili karışıklık 1900 yılında, Gregor Mendel'in 1850'lerde ve 1860'larda yürüttüğü ünlü bezelye yetiştirme deneylerinin yeniden ele alınmasıyla ortadan kalktı. Avusturyalı rahibin bahçesinde yetiştirdiği bezelye bitkileri, uzun veya kısa gövdeler, kırışık veya düz tohumlar gibi belirgin biçimsel farklar gösterdiler. Ters özellikleri olan safkan bezelye bitkileri bibiriyle döllendiğinde ortaya çıkan bitki genellikle iki ebeveynden birine benziyordu. Ancak sürdürülen döllenmeler sonucunda, bir özelliğin her iki çeşidi de ileriki nesillerde bozulmamış biçimiyle yeniden ortaya çıkıyordu, bu da değişik biçimlerin genetik blgilerinin karışmamış olduğunu gösteriyordu. Mendel'in deneyleri, kalıtsal değişkenlerin geçici ve birbirine karışabilen öğeler olduğu yolundaki genel kanıyı, görünebilir olmasa da var olan, ve ebeveynlerden yavrulara geçen gizli öğeler olduğu yönünde değiştirdi. Kısa bir süre sonra, Mendel'in "genetik öğelerinin" şaşırtıcı bir biçimde hücrenin çekirdeğindeki kromozomların davranışlarında yansıdığı bulundu. "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 50. yıl dönümünde, değişkenlerin kaynağı hala bilinmemesine rağmen, genetik bilgi fiziksel bir varlık haline dönüşüyordu, ve sonunda çekirdek içindeki teller biçiminde görünür hale geldi. Kitabın basımının 100. yıldönümünde, kromozomlardaki kalıtsal bilginin büyük bir asidik polimer olan "deoxyribonucleic acid" yani DNA'ya dayandığı bulundu. James D. Watson ve Francis Crick 1953'de DNA molekülünün yapısını ortaya çıkardılar, bu olayın kalıtımı ve çeşitliliği fiziksel olarak kavramamızda çarpıcı etkileri oldu. DNA, omurgası şeker ve fosfatın yinelenen zincirlerinden yapılmış, uzun ve iki telli bir sarmaldır. Polimerin iki teli, dört olası kimyasal bazın karşılıklı eşlenmesiyle bir arada tutulur, bunlar; adenine, cytosine, guanine ve thymine'dir (A,C,G,T), ve aynı zamanda basit bir genetik dilin de temelini oluşturur. Tıpkı İngiliz alfabesindeki 26 harf gibi, DNA alfabesindeki dört harf, ebeveynden yavruya geçen değişik komutları heceleyerek, sarmalın bir telinde herhangi bir sırada dizilebilir. DNA'nın yapısı Çift telli sarmal yapı aynı zamanda genetik bilginin kopyalanması için de basit bir gereç oluşturur. C'ler her zaman G'lerle, ve A'lar da her zaman T'lerle molekülün ortasında birleşir; bu bağlar birbirini tamamlayan büyüklük, biçim ve karşılıklı kimyasal grupların tutunma özellikleri tarafından tayin edilir. Böylece, DNA sarmalının iki teli ayrıldığında her bir teldeki harflerin dizilimi telin diğerini inşa etmede bir şablon olarak kullanılabilir. Watson ve Crick'in bulduğu DNA yapısı kendiliğinden olan çeşitliliğin fiziksel bir temeli olduğunu derhal gösterdi. Hücre bölünmesinden önce fiziksel zarar görme (örn.radyasyona maruz kalarak), veya DNA molekülünün kopyalanması sırasında gerçekleşen hatalar DNA'nın normal harf dizisini değiştirebilir. Mutasyonlar çok çeşitli biçimler alabilir; polimerin belli bir pozisyonundaki harfin yerine başka bir harf geçmesi, harf kümelerinin silinmesi, harflerin çoğalması ya da yeni harflerin sokulması, harf dizilerinin tersine çevrilmesi veya yerlerinin değişmesi gibi. Böylesi değişiklikler DNA yapısı önerildiğinde (1950'lerde) hala kuramsaldı. Ancak Darwin'in ünlü kitabı "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 150. yıldönümü yaklaştığında, büyük ölçekli sıralama yöntemleri genomların tamamının okunmasını ve (Darwin'in önerdiği evrimsel sürecin ham maddesi olduğu anlaşılan genlere dayalı olan) genetik çeşitliliğin analiz edilmesini benzeri görülmemiş bir biçimde olanaklı kıldı. Çeşitli organizmaların ve yavrularının DNA sıralamasını yaparak, ve nesilden nesile geçen uzun DNA zincirinde kendiliğinden olan değişiklikleri inceleyerek bilim adamları, böylesi mutasyonların oldukça düzenli bir biçimde gerçekleştiğini açık bir biçimde gösterdiler. (Doğaldır ki yalnızca tohum hücrelerinde olan mutasyonlar yavruya geçebilir ve bu şekilde saptanabilir.) Mutasyonların mutlak oranları türden türe değişim gösteriyor ancak her bir nükleotid, nesil ve baz-çifti yergeçimi (substitution) başına tipik ortalama 10-8 dir. Bu frekans küçük gibi görünebilir ancak pek çok bitkinin ve hayvanın çok büyük bir genomu vardır. Genomunda 100 milyon ve hatta 10 milyar baz çifti olan çok hücreli hayvanlarda, bazı spontone tek baz-çifti değişikliklerin kalıtsal bilginin bir sonraki nesile geçtiği her durumda gerçekleşmesi kuvvetli bir olasılıktır. Bazı yergeçim tiplerinin diğerlerine göre olma olasılığı daha fazladır, bu durum DNA bazlarının kimyasal dengesine ve yapısal özelliklerine bağlıdır. Buna ek olarak bazı büyük (uzun) dizi değişimleri, tek baz-çifti değişikliklerinin genel ortalama oranından çok daha fazla sıklıkla gerçekleşir. Bir sırada sekiz veya daha fazla aynı harfi içeren ve homopolimer diye bilinen DNA dizileri DNA kopyalanması sırasında kopyalama hatalarına yol açmaya son derece eğilimlidirler. Mikrouydu diye bilinen ve iki, üç, veya daha fazla nükleotid dizisinden oluşan ve sürekli yinelenen bölgeler de böyledir. Genomdaki tüm bu kendiliğinden oluşan değişiklikler, kendi türümüz de dahil olmak üzere, aynı türün içinde bile, eklene eklene çeşitliliğe neden olur. Tarihsel bir dönüm noktası olan 2003 yılında 3 milyar baz çiftinden oluşan insan genomunun tamamının referans dizisi, dört yıl sonra da Watson'un neredeyse tamamlanmış kişisel genomu belgelendi, böylece iki insana ait DNA dizilerinin birbiriyle karşılaştırlması olanaklı oldu, bu örnekler daha sonra Celera'nın kurucusu Craig Venter'in genom dizisi de katıldı. Bu üç dizinin yan yana karşılaştırılması ilginç bulguları ortaya çıkardı. Öncelikle, her bireyin genomu, referans dizisinden yaklaşık olarak 3.3 milyon tek baz-çifti kadar değişim gösteriyordu, bu da ortalama her 1000 bazdan birinin değişik olduğuna karşılık geliyordu. Her ne kadar daha büyük DNA bölgelerindeki silinmeler ve eklemeler tek baz-çifti değişiklikleri kadar sık değilse de (genom başına bir kaç milyon yerine bir kaç yüz bin olay), bu olaylar genomlar arasındaki baz değişikliklerinin çoğunluğunu oluşturdular, yani en az 15 milyon baz-çifti etkilenmişti. Bir çok yeni genom bölgesinin de bireyler arasında değişik sayılarda kopyaları olduğu saptandı, bu da etkileri daha yeni yeni keşfedilmeye başlanan genom yapısındaki görülmemiş yapısal bir değişimi yansıtıyor. Sonuç olarak, insan genomlarının tamamı karşılaştırıldığında görülen dizisel değişimler ya protein kodlamasını ya düzenleme bilgisini ya da insanın 23.000 geninin önemli bir kısmının kopyalanmasını değiştiriyor, bu da bireyler arasında değişim gösteren pek çok özellik için büyük miktarda olası çeşitlilik kaynağı oluşturuyor. Kaynak: evrimolgusu.blogspot.com

http://www.biyologlar.com/cesitlilik-aciklaniyor

Apoptozis ve kaspazlar

Apoptozis, organizma tarafından düzenlenen enerji bağımlı hücre ölümüdür. Programlı hücre ölümü olarak da adlandırılan bu süreç, doku homeostazının korunmasında kritik bir role sahip olduğu gibi, fetal gelişim ve erişkin dokulardaki pekçok fizyolojik olayda da önemli rollere sahiptir. Apoptozis terimi ilk kez 1972 yılında Kerr ve arkadaşları tarafından kullanılmıştır (1). Kerr, fizyolojik olarak ölen hücrelerin çekirdeklerinde yoğunlaşmış kromatin parçalarını gözlemlemiş ve organellerin iyi korunduğunu fark ederek bu olayı büzüşme nekrozu olarak adlandırmıştır. Apoptosis terimi köken olarak "ayrı düşmek" anlamına gelmektedir (1). ve hücre kaybını belirtmek amacı ile kullanılmıştır. Apoptotik ölüm sinyali alan hücrenin kromatini yoğunlaşmaya başlar. Benzer şekilde sitoplazma da yoğunlaşmaya ve hücrenin boyutları küçülmeye başlamıştır. Bir süre sonra hücre apoptotik cisimcik denilen daha küçük parçalara bölünür. Bu parçacıkların en büyük özelliği, fragmente olmuş nükleusların ve parçalanan hücreye ait tüm yapıların plazma membranı ile kaplanarak immün sistemi enflamasyon yönünde uyarmamasıdır. Apoptotik cisimcikler, yüzeylerinde yeni sinyal yapıları ortaya çıkarır ve bu sinyalin uyarısı ile yandaki hücre tarafından fagosite edilerek ortadan kaldırılır (2,3). Apoptozis normal gelişimsel süreç içerisinde pek çok fizyolojik olayda görev alır. Embriyogenesis (4,6), normal menstruel siklusda endometrial hücrelerinin yıkımı (5), barsak kripta epitelleri gibi sürekli çoğalan hücre gruplarında hücre sayısının dengelenmesi (6), timusun gelişimi sırasında otoreaktif T hücrelerinin ortadan kaldırılması (6), bunlardan sadece birkaçıdır. Apoptotik hücre ölümü regülasyonundaki defektler hücre birikiminin olduğu kanser, restenoz gibi hastalıklara yol açabildiği gibi, hücre yıkımının arttığı otoimmün rahatsızlıklar, nörodejeneratif hastalıklar, Alzheimer gibi rahatsızlıklara da yol açabilmektedir (7,8 ). Son yıllarda yürütülen araştırmalar neticesinde, apoptosisten sorumlu moleküler mekanizmalar açıklığa kavuşmuştur. Bu çalışmalar sonucunda, kaspaz adı verilen, intrasellüler proteazların; apoptosisin gerek direkt, gerekse indirekt morfolojik ve biokimyasal değişikliklerinden sorumlu olduğu ortaya konulmuştur. Kaspazların apoptozla ilk ilişkisi bir nematod olan Caenorhabditis Elegans'ın genetik analizi sırasında ortaya çıkmıştır (9). Kaspazlar apoptotik hücre ölümü esnasında önemli rol oynayan multigen ailesinden oluşan sistein-proteaz grubu enzimlerdir. Kelime olarak "Cysteine Aspartate Specific ProteASEs- CASPASE" olarak türetilmiştir. Öncelikle inaktif proteinler olarak sentezlenen bu enzimler çeşitli yollarla aktive edilmelerinin ardından hücresel hedeflerdeki tetrapeptit motifleri tanır ve substratı, bir aspartat rezidüsünün karboksil tarafından ayırır. Hücre ölümü sırasında meydana gelen pek çok sellüler ve morfolojik değişimler, bu enzimlerin rol oynadığı birtakım süreçler neticesinde gelişir (10). Kaspaz-1, kaspaz ailesinin prototipidir ve önceleri prointerlökin-1-beta'nın biyolojik aktif formuna dönüşümünden sorumlu, ICE (interlökin-1-beta dönüştürücü enzim) olarak da adlandırılan, bir sistein proteaz olarak tanımlanmıştır (11,12). Daha sonraları ise ICE'nin diğer sistein-proteazlardan farklı olarak amid bağının N-terminalindeki p1 pozisyonu olarak bilinen ucunda aspartik asitin mutlak gerekliliğini gerektiren farklı bir sistein-proteaz olduğu keşfedilmiştir. ICE'nin inflamasyondaki rolü geniş bir şekilde aydınlatılırken bir taraftan da hücre ölümünden sorumlu genetik yoldaki rolü ortaya konmuştur (13). Bir nematod olan Caenorhabditis elegans'ın üzerinde yapılan bu çalışmada, hücre ölümü sırasında görev alan genetik yolda ced-3 isimli bir genin kodladığı proteinin hermafroditin gelişimi esnasındaki tüm programlı hücre ölümlerinden sorumlu olduğu görülmüştür. Daha sonraları ise ced-3'ün memelilerdeki ICE'nin bir homoloğu olduğu gözlenmiştir (14,15). Tüm bu bilgilerin ışığında apoptotik hücre ölümleri esnasında meydana gelen özellikli proteolizler ve bu yıkımlar sonucu oluşan biyokimyasal olaylar aydınlatılmaya çalışılmıştır. Memelilerde en az 14 kaspaz tanımlanmıştır (16). Filogenetik analiz sonucunda gen ailesinin ICE (kaspaz-1) ile ilişkili ve ced-3 benzeri olmak üzere iki subgrubu olduğu görülür. Proenzimlerin kısa (kaspaz 3,6,7) veya uzun prodomain barındırmalarına göre de kaspazları daha alt gruplara ayırmak mümkündür. Alternatif olarak bu proteazlar, substrat spesifitelerine göre de gruplandırılabilir (17,18). Günümüzdeki modern yaklaşım ise proteazları üç gruba ayırmaktadırlar (10). (şekil-1). Şekil 1: Proteolitik aktivitelerine göre kaspazlar Grup 1 : Sitokin matürasyonuna aracılık edenler (caspase-1, 4, 5, 13) - ICE ailesi, Grup 2 : Apoptotik hücre ölümü sürecinde efektör görevi üstlenenler (kaspaz-2, 3, 7) - ced 3 ailesi, Grup 3 : Apoptotik hücre ölümünde aktivatörler (kaspaz-6, 8, 9, 10) - ced 3 ailesi (14). Kaspazlar tetrapeptit motiflerini aminoasit spesifitelerine göre tanır ve p4 pozisyonundaki aminoasitlere göre üç spesifik gruba ayrılır. Grup 1 kaspazlar (kaspaz-1, 4, 5, 13) P4 pozisyonunda hidrofobik aminoasitleri tanırlar ve sitokinlerin maturasyonuna aracılık ederler. Grup 2 kaspazların yeğledikleri ayırma noktası hücre ölümü sırasındaki pek çok proteinlerde gözlenir ve bununla ilintili olarak da grup 2 kaspazlar (kaspaz-2, 3, 7) apoptosisin major efektörleri olarak bilinirler. Grup 3 kaspazlar (kaspaz-6, 8, 9, 10) ise P4 pozisyonunda alifatik aminoasitleri tanır ve grup 2 kaspazların aktivasyonunda görev alır (şekil 2). Kaspazlara ek olarak bir serin proteaz olan granzim-B gibi başka proteazlar da kaspaz aktivasyonunda görev alarak ve bazen de kaspazların yerine fonksiyon görerek apoptotik hücre ölümüne katkıda bulunur   Bu sıralanmanın istisnaları da mevcuttur. Örneğin kaspaz-2 kendiliğinden aktive olabilir. Kaspaz-6 efektör proteaz olarak görev alabilir (10).Kaspazlar inaktif üç parçalı proenzimler olarak sentez edilirler. Aktivasyonları sırasında aspartat (P1) - X (P2) bağının ayrılması ile proenzimden, küçük ve büyük subüniteleri içeren aktif enzim oluşur. Ayrılma noktasında aspartatın bulunması kaspazın oto-aktif ya da aktive edilebilir olmasıyla uyumludur. Ayrılma işleminden sonra 2 büyük ve 2 küçük alt üniteden oluşan tetramer yapısına sahip kaspaz yapısı izlenir   Şekil 3: Kaspaz X-ışını kristal yapılanması. Kaspazların tetramer yapısı 2 adet büyük (dışta) ve 2 adet küçük alt üniteden (içte) oluşmuştur. Bu şekilde kaspaz-3 ve onun inhibitörü Ac-DEVD-CHO (sarı) görülmektedir (24). Kaspaz aracılı apoptozisin aktivasyonunda üç ayrı yolun varlığı bilinmektedir; 1. Mitokondri/Sitokrom-C aracılı apoptozis 2. Hücre yüzey reseptörleri aracılığı ile tetiklenen apoptozis 3. Endoplazmik retikulum aracılı apoptozis 1. Mitokondri/Sitokrom-C aracılı Apoptozis: Hücresel stres durumunda mitokondriden, sitokrom c ve apoptotik proteaz aktive edici faktör (Apaf-1) salınarak dATP kofaktörlüğünde prokaspaz-9 molekülüne bağlanır (şekil 4). Bu yolla aktive olan kaspaz-9, prokaspaz-3'ü aktive eden kaskadı başlatır ve devamında sitoplazmada yapısal poteinlerin sindirimi, kromozomal DNA'nın degradasyonu ve hücrenin fagositozu sağlanır (19,20,21). Şekil 4: Sitokrom c ve Apaf-1 aracılı apoptozis Apaf-1 molekülündeki konformasyonel değişiklikler apoptozom oluşumuna ve apoptozisin aktivasyonuna neden olur. Apoptozomun oluşum ve fonksiyon görmesi ise mitokondrial ve sitozolik faktörler tarafından düzenlenir (22). 2. Hücre yüzey reseptörleri aracılığı ile tetiklenen apoptozis: Fas-ligand (Fas-L) ve Tumor necrosis factor (TNF) gibi moleküllerin, hücre yüzeyindeki Fas ve TNF reseptörlerine bağlanmasıyla sitoplazmaya Kaspaz-8'i aktive eden sinyaller yayılır. Kimyasal, fiziksel ya da viral enfeksiyonlarla hasar görmüş hücrelerde, interlökin-1 (IL-1) gibi pro-enflamatuar sitokinlerin etkisi ile hücre yüzey Fas ekspresyonu başlar. Bu süreç Fas antijeninin up-regülasyonu olarak adlandırılır. Bu süreç sırasında sitotoksik T hücreleri de Fas-L yapımı için uyarılırlar ve Fas- FasL bağlanması ile prokaspaz 8 ve 2'nin aktivasyonu sağlanır (23). Böylece hücrenin apoptozise gitmesi indüklenmiş olur (24). Fas-Fas-L etkileşimi FADD (Fas bağımlı ölüm domain proteini) aracılığıyla olur (25) (şekil 5). Bir yandan da, ilk kez granülositlerde keşfedildiği için Granülosit-enzim kelimelerini birleştirerek ifade edilen Granzim B (GrB ), sitotoksik T hücrelerinden salgılanarak GrB reseptörlerine bağlanır. GrB bir serin proteaz enzimidir. Sitoplazma içine alınan GrB, kaspas kaskadı üzerinden apoptozisi başlatır (26,27,28,29). 3. Endoplazmik retikulum aracılı apoptozis: Endoplazmik retikulum (ER), hücre içi kalsiyum dengesi, sentezi ve membran proteinlerinin katlanmasını içeren birçok süreçte kritik öneme sahiptir. Hücre içi kalsiyum seviyeleri yükseldiğinde ER membranında lokalize olan prokaspaz-12 aktifleşir ve sitoplazmaya yönelir. Kaspaz-9 ile karşılıklı olarak etkileşerek kaspaz kaskadını aktive eder (30,31). Kaspasların etkilediği hedef noktalar; DNA hasarının tamirinden sorumlu Poli ADP Riboz Polimeraz (PARP) (9,32), DNA-bağımlı protein kinaz (DNA-PK) (33,34), nükleus membranının integritesini sağlayan laminler (35) ve UlRNP (9), DNA'nın parçalanmasına yol açan nükleazları inhibe eden DNA fragmentasyon faktörü (DFF 45) adlı protein (36), hücre içi kolesterol homeostazisinden sorumlu bir integral protein olan Sterol Düzenleyici Element Bağlayıcı Protein (SREBP-1) (16-37), bir tümör supresör gen olan retinoblastom geni ve hücre iskelet proteinlerinden Fodrin (23) olarak özetlenebilir. Apoptozisi saptamak icin çok çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. 1972 yılında, apoptozis terimi ilk kez kullanıldığında hücrenin morfolojik görünümüne göre karar verilmişti. Günümüzde ise morfolojik değerlendirmenin yanı sıra, apoptozise özgü olduğu bilinen bazı aktivasyonların (örn, aktif kaspaz-3 tayini) moleküler düzeyde belirlenmesiyle de apoptosiz saptanabilmektedir. Bu yöntemler şu şekilde sıralanabilir (38): I. Morfolojik görüntüleme yöntemleri 1. Işık Mikroskobu • Hematoksilen Boyama • Giemsa Boyama 2. Floresan Mikroskobu / Lazerli Konfokal Mikroskop 3. Elektron Mikroskobu 4. Faz Kontrast Mikroskobu II. İmmunohistokimyasal yöntemler 1. Anneksin V Yöntemi 2. Tunnel Yöntemi 3. M30 Yöntemi 4. Kaspaz 3 Yöntemi III. Biyokimyasal yöntemler 1. Agaroz Jel Elektroforezi 2. Western Blot 3. Flow Sitometri III. İmmunolojik yöntemler 1. Elisa 2. Flourimetrik Yöntem IV. Moleküler Biyoloji yöntemleri (DNA Microarrays) Günümüzde pekçok çalışmada bu yöntemlerden bir veya birkaçından birlikte faydalanıldığı ve gerek çeşitli çevresel toksinlerin gerekse birtakım hastalıkların dokulardaki etkisini göstermek amacıyla kullanıldığını görmekteyiz. KAYNAKLAR 1. Kerr J.F., Wyllie A.H, Currie A.R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer 1972; 26 (4): 239-245. 2. Lipponen P, Aaltomaa S, Kosma VM, Syrjänen K. Apoptosis in breast cancer as related to histopathological characteristics and prognosis. Eur J Cancer. 1994; 30A(14): 2068-73. 3. Wyllie AH, Kerr JF, Currie AR. Cell death: the significance of apoptosis. Int Rev Cytol. 1980;68:251-306. 4. Majno G, Joris I. Apoptosis, oncosis, and necrosis. An overview of cell death. Am J Pathol. 1995 Jan;146(1):3-15 5. Hopwood D, Levison DA. Atrophy and apoptosis in the cyclical human endometrium. Pathol. 1976 Jul;119(3):159-66. 6. Cohen JJ. Apoptosis: mechanisms of life and death in the immune system. J Allergy Clin Immunol. 1999 Apr;103(4):548-54. 7. Kiess W, Gallaher B. Hormonal control of programmed cell death/apoptosis. Eur J Endocrinol. 1998 May;138(5):482 - 91. 8. Hetts SW. To die or not to die: an overview of apoptosis and its role in disease. JAMA. 1998 Jan 28;279(4):300-7. 9. Nicholson DW, Thornberry NA. Caspases: killer proteases. Trends Biochem Sci. 1997 Aug; 22(8):299-306. 10. Nicholson DW. Caspase structure, proteolytic substrates, and function during apoptotic cell death. Cell Death Differ 1999; 6:1028-1042. 11. Thornberry NA, Bull HG, Calaycay JR, Chapman KT, Howard AD, Kostura MJ, et al. A novel heterodimeric cysteine protease is required for interleukin-1 beta processing in monocytes. Nature 1992; 356: 768 - 774. 12. Cerretti DP, Kozlosky CJ, Mosley B, Nelson N, Van Ness K, Greenstreet TA, et al. Molecular cloning of the interleukin1 beta converting enzyme. Science 1992; 256: 97 - 100. 13. Ellis RE, Yuan JY and Horvitz HR. Mechanisms and functions of cell death. Annu. Rev. Cell. Biol. 1991; 7: 663 - 698 14. Xue D, Shaham S and Horvitz HR. The Caenorhabditis elegans celldeath protein CED-3 is a cysteine protease with substrate specificities similar to those of the human CPP32 protease. Genes. Dev. 1996; 10: 1073 - 1083 15. Yuan J, Shaham S, Ledoux S, Ellis HM and Horvitz HR. The C. elegans cell death gene ced-3 encodes a protein similar to mammalian interleukin-1 beta-converting enzyme. Cell 1993; 75: 641 - 652 16. Alnemri ES, Livingston DJ, Nicholson DW, Salvesen G, Thornberry NA,Wong WWand et al. Human ICE/CED-3 protease nomenclature. Cell 1996; 87 (2): 171 17. Thornberry NA, Rano TA, Peterson EP, Rasper DM, Timkey T, Garcia-CalvoM, et al. A combinatorial approach defines specificities of members of the caspase family and granzyme B. Functional relationships established for key mediators of apoptosis. J. Biol. Chem. 1997; 272: 17907 - 17911. 18. Rano TA., Timkey T., Peterson EP., Rotonda J., Nicholson DW., Becker JW., et al. A combinatorial approach for determining protease specificities: application to interleukin-1beta converting enzyme (ICE). Chem. Biol. 1997; 4: 149 - 155. 19. Hu Y M, Benedict M A, Ding L Y. Role of cytochrome c and dATP/ATP hydrolysis in Apaf-I-mediatcd caspase-9 activation and apoptosis. EMBO J. 18: 3586- 3595, 1999. 20. Krajewski S, Krajewska M, Ellerby L M, Welsh K, Xie Z, Deveraux Q L, Salvesen G S, Bredesen D E, Rosenthal R E, Fiskum G, Reed J C: Release of caspase-9 from mitochondria during neuronal apoptosis and cerebral ischemia. Proc Natl Acad Sci, USA 96: 5752-5757, 1999. 21. Li P, Nijhawan D, Budihardjo I, Srinivasula SM, Ahmad M, Alnemri ES et al. Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1/caspase-9 complex initiates an apoptotic protease cascade. Cell 1997; 91: 479 - 489 22. Cozzolino M, Ferraro E, Ferri A, Rigamonti D, Quondamatteo F, Ding H, Xu ZS, Ferrari F, Angelini DF, Rotilio G, Cattaneo E, Carrì MT, Cecconi F. Apoptosome inactivation rescues proneural and neural cells from neurodegeneration. Cell Death Differ. 2004 Nov;11(11):1179-91. 23. Nagata S, Golstein P. The Fas death factor. Science. 1995; 267:1449-56. 24. Grell M, Krammer PH, Scheurich P. Segregation of APO- 1/Fas antigen- and tumor necrosis factor receptor-mediated apoptosis. Eur J Immunol. 1994 Oct; 24(10): 2563-6. 25. Bhojani MS., Chen G., Ross BD., Beer DG., Rehemtulla A. Nuclear localized phosphorylated FADD induces cell proliferation and is associated with aggressive lung cancer. Cell Cycle. 2005 Nov;4(11): 1478-81. Epub 2005 Nov 20. 26. Srinivasula SM., Ahmad M., Fernandes-Alnemri T., Litwack G., Alnemri ES. Molecular ordering of the Fas-apoptotic pathway: the Fas/APO-1 protease Mch5 is a CrmA-inhibitable protease that activates multiple Ced-3/ICE-like cysteine proteases. Proc Natl Acad Sci USA. 1996; 93:14486-91. 27. Darmon AJ., Nicholson DW. ,Bleackley RC. Activation of the apoptotic protease CPP32 by cytotoxic T-cell-derived granzyme B. Nature 1995; 377: 446 - 448. 28. Martin SJ., Amarante-Mendes GP., Shi L., Chuang TH., Casiano CA., O'Brien GA., et al. The cytotoxic cell protease granzyme B initiates apoptosis in a cell- free system by proteolytic processing and activation of the ICE/CED-3family protease, CPP32, via a novel two-step mechanism. EMBO J. 1996; 15: 2407-2416. 29. Andrade F., Roy S., Nicholson D., Thornberry N., Rosen A., Casciola-Rosen L. Granzyme B directly and efficiently cleaves several downstream caspase substrates: implications for CTL-induced apoptosis. Immunity 1998; 8: 451-460. 30. Nakamura K, Bossy-Wetzel E, Burns K, Fadel MP., Lozyk M. et al. Changes in endoplasmic reticulum luminal environment affect cell sensitivity to apoptosis. J Cell Biol 2000; 150: 731-740. 31. Rao RV., Hermel E., Castro-Obregon S., del Rio G., Ellerby LM. et al. Coupling endoplasmic reticulum stress to the cell death program: mechanism of caspase activation. J Biol Chem 2001; 276: 869-874. 32. Hirata H., Takahashi A., Kobayashi S., Yonehara S., Sawai H., Okazaki T. et al. Caspases are activated in a branched protease cascade and control distinct downstream processes in Fas-induced apoptosis. J Exp Med. 1998;187:587-600. 33. Casciola-Rosen L, Nicholson DW, Chong T, Rowan KR, Thornberry NA, Miller DK, et al. Apopain/CPP32 cleaves proteins that are essential for cellular repair: a fundamental principle of apoptotic death. J Exp Med. 1996 May 1;183(5):1957-64. 34. Song Q., Lees-Miller SP., Kumar S., Zhang Z., Chan DW., Smith GC. DNA-dependent protein kinase catalytic subunit: a target for an ICE-like protease in apoptosis. EMBO J. 1996;15:3238-3246. 35. Liu X, Kim CN, Yang J, Jemmerson R, Wang X. Induction of apoptotic program in cell-free extracts: requirement for dATP and cytochrome c. Cell. 1996; 86:147-157. 36. Chen WJ, Huang YT, Wu ML, Huang TC, Ho CT, Pan MH. Induction of apoptosis by vitamin D2, ergocalciferol, via reactive oxygen species generation, glutathione depletion, and caspase activation in human leukemia Cells. J Agric Food Chem. 2008 May 14;56(9):2996-3005. Epub 2008 Apr 37. Zou H, Henzel WJ, Liu X, Lutscha A, Wang X. Apaf-1, a human protein hoınologous to C.elegans CED-4, participates in cytochrome c-dependent activation of caspase-3. Celi. 1997;90:405-13. 38. Ulukaya E. Apoptozis ders notları. Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı 2003;15-26. Yazışma Adresi: Dr. K. Beril YÜKSEL Dr. Zekai Tahir Burak Kadın Sağlığı Eğitim ve Araştırma Hastanesi Hamamönü / ANKARA Tel: 0 312 310 31 00 e-mail: berilyu@hotmail.com Bu metin dergi.ztb.gov.tr adresinden alınmıştır.   Yüksek organizmalarda hücre ölümü iki farklı mekanizma ile gerçekleşir. Klasik hücre ölümü nekroz olarak adlandırılır.Şiddetli bir travma, zararlı bir uyarı ile meydana gelir. Genellikle gruplar halinde hücreleri etkiler.Morfolojik olarak ER, mitokondride dilatasyon, plazma membranının iyon transportunun bozulması,hücrelerin şişmesi ve lizisi tipiktir.Nükleer kromatin flokulasyonu, DNAnın nonspesifik klavajı, hücrelerin parçalanması ile hücre içeriği ve lizozomal enzimler eksrasellüler ortama dökülür.Bu enzimlerde komşu hücre ve dokuları zedeleyerek inflamatuar yanıta yol açar. Hücre ölümünün diğer şekli Apoptosis genellikle tek tek hücreleri etkiler.Birçok fizyolojik ve patolojik koşulda ortaya çıkar ve genellikle inflamatuar yanıt söz konusu değildir. Müllerian kanalın ve interdigital perdelerin regresyonu, B ve T hücrelerin negatif seleksiyonu, self antijenleri tanıyan immunkompetan hücrelerin delesyonu, hormon bağımlı dokuların, hormon yokluğunda involusyonu gibi birçok fizyolojik olayda rol alır. Apoptosis, hücrelerin öldürülmesinde fizyolojik bir süreçtir.Çok hücreli organizmaların gelişimi, işlevselliğinde çok önemlidir. Bu hücre ölümünün kontrolündeki anormallikler : --Kanser --Otoimmun Hastalıklar --Dejeneratif Hastalıklar oluşumuna neden olur Organizmanın bütünlüğü ve homeostazisi, hücre çoğalması ve farklılaşması yanısıra, hücre ölümü ile sağlanabilir. Apoptosis sinyallenmesi ya hücre içinden gelen tetikleyici olaylar yada ölüm reseptörlerinin ligasyonu gibi hücre dışındaki olaylarla olur.Tüm apoptosis sinyalleyici yollar, proteinleri aspartat rezidülerine bölen, sistein proteazlar (Kaspazlar) ile olan ortak hücre yıkımı işleminde birleşir.Doku transglutaminaz aktivitesi ise proteinlerin çapraz bağlanmasına yol açarak intrasellüler yapıların ekstraselüler alana dökülmesine engel olur. Ölü hücrelerin yıkımı ve uzaklaştırılması, komşu hücrelerin fagozitozu ile olur. Apoptosisdeki Morfolojik Değişiklikler: Elektron mikroskobunda apoptosis esnasında; -Kromatin kondansasyonu -Stoplazmik büzülme -Plazma membran kabarması Apoptosis erken safhasında ER, mitokondri, golgide gözlenebilir değişiklikler olmadığı gösterilmiş olmakla beraber son zamanlarda, mitokondri dış membranında şişme, mitokondrial membran aralıgında sitokrom c ve bir oksidoredüktaz ile ilişkili flavoprotein olan Apopitos İndükleyici Faktör salınımı olduğu bildirilmiştir. Apoptosis esnasındaki moleküler degişiklikler arasında ; -DNA ayrılması -İç ve dış plazma membran yaprakları arasında PS dağılımının randomizasyonu vardır. Bu değişiklikler; -DNA kırılmasında,nukleotitlerin terminal deoksinükleotidil transferaz yolu ile belirlenmesi, -PS in annexin ile boyanması , -Subdiploid DNA içeriği olan hücrenin, DNA ekleyen boyalar ile belirlenmesi ile gösterilebilir. Apoptosisdeki Major Oyuncular: 1-Kaspazlar 2-Kaspazların başlatıcı etkinliğini kontrol eden Adaptor Proteinler 3-TNF-R 4-Bcl-2 proteinleri KASPAZLAR: İnisiatör K. Efektör K. Cytokin Maturasyon Ced-3 C-3 C-1 C-13 C-2 C-6 C-4 C-14 C-9 C-7 C-5 C-10 C-11 C-8 C-12 Bir grup sistein proteaz enzimidir. Apoptosis için gereklidir. Kaynağına yada ölüm uyaranına bakılmaksızın apoptosise giden tüm hücrelerde sistein proteaz aktivitesi tespit edilir. Basulovirus protein P35, tüm kaspazların potent inhibitörüdür. Kaspazlar, apoptosisin son devresindeki hücresel substratların degradasyonundan sorumlu olduğu gibi apoptosisin başlatılmasında da kritik önemi vardır.Memelilerde en az 14 kaspaz vardır.Bunlar tetrapeptit motifleri tanır ve substratı, bir aspartat rezidüsünün karboksil tarafından ayırır. Kaspazlar, düşük intrensik etkinlik gösteren zimojenler olarak sentezlenir.Aktif enzim, 20kD luk subünite ilaveten 10kD luk subünit bulunan bir heterotetramerdir. Kaspaz 8 ve Kaspaz 9, baslatıcı kaspazlardır ve efektör kaspazların aktivasyonunu başlatır.Bazı kaspazlar ise self processingdir. Efektör kaspazlar;-DNA onarım enzimleri -Lamin -Gelsolin -MDM2(P53inhibitörü) -Protein Kinaz Cd , gibi yaşamsal proteinleri ayırmakta ve inaktive etmektedir.Kaspaz yollu proteoliz ile aktive olan enzimlerde vardır.Kaspaz yolu ile aktifleşen DNAase (CAD) normalde bir inhibitöre İCAD(DNA fragmantasyon faktör) a bağlanarak inaktive olmaktadır.Apoptosis esnasında İCAD kaspazlar tarafından ayrılmakta ve bu durum karekteristik internükleozomal DNA ayrılması oluşturur. Aktif endonükleazın salınmasına yol açar. - ADAPTÖR PROTEİNLER: Adaptor proteinler: Apaf-1 Ced-4 RAIDD FADD/MORT1 RIP FLIP1 -Hücre ölüm efektörleri, -Hücre ölüm regülatörleri, -Ölüm reseptörleri, -Bcl-2 gen ailesi , arasındaki bağlantıyı kurarlar. Kaspazlar, TNF-Rleri ve Adaptör Proteinler arasındaki bağlantılar, ölümsahası(DD), ölüm effektör sahası(DED) ve Kaspaz Toplama sahası(CARD) olarak bilinen alanlar arasındaki homotipik etkilesimler yolu ile sağlanmaktadır. DD içeren bir TNF-R üyesinin adaptör proteini çapraz bağlanmasından sonra TNF-R’nin DD ile adaptör proteinin DD i arasındaki homotipik etkileşimler, kaspaz agregasyonuna ve aktivasyonuna izin verir. Kaspaz toplanması ve birikimi adaptör proteinlerde bulunan başka bir alan olan DED yolu ile de olur. DEDler FADD ve Kaspas 8 de de vardır. Bu nedenle CD95in çapraz bağlanması prokaspaz 8, agregasyonu ve FADD yolu ile aktiflenmesi sonucunu doğurabilir. DR --FADD--Kaspas 8, sinyallenmesi , FLİP molekülleri ile bloke edilebilir. FLİP molekülleri prokaspaz 8 in toplanması ve aktiflenmesini önlemektedir. FLİP in, FLİPL ve FLİPS şekilleri vardır. FLİPL daha yaygındır ve prokaspaz 8 e çok benzer.FLİPS ise sadece iki DED içerir. Bütün kaspazlar TNF-R çapraz bağlanma yolu ile aktive olmadığı gibi bütün başlatıcı kaspazlar DED içermezler. Memeli prokaspaz 9 ve prokaspaz 2 ve C.elegans Ced-3 ü aynı zamanda kendi spesifik adaptörü olan Apaf-1 ve Ced-4 te bulunan CARD ler içerir. Kaspaz 8, CD95 yoluyla aktive olurken, Kaspaz 9 Apaf-1 ile aktive olur ve Bcl-2 proapopitotik üyeleri ile kontrol edilir. TNF-R AİLESİ: TNF-R1 CD95 DR3 CAR1 DR4 DR5 NGFRp75 TNF-R üyelerinin pleotropik etkisi vardır. Hücre tipine ve aldığı sinyallere göre proliferasyon ,canlı kalma, farklılaşma yada ölümü tetikleyebilir. Bu reseptörler, TNF ligant ailesine ait ligantlar tarafından aktive edilir. Bu bağlar memrana bağlanmış trimerler olarak sentezlenir, sinyalleme için çok miktarda çapraz bağlanma gerekir. TRAİL/APO-21(TNF ile ilgili apoptosis başlatıcı ligant), Apoptosisi transforme hücrelerde başlatır ve diğer ligantlara kıyasla dokularda daha yaygındır. TRAİL in 4 reseptörü tanımlanmıştır: DR4 , DR5 , DCR1 ,DCR2 . Fakat sadece DR4 ,DR5 apoptosisi başlatır. Diğerleri, intrasellüler ve transmemran bölgeleri yada DD bölgeleri içermediginden apoptosisi başlatamazlar. Bu reseptörler tuzak vazifesi görür. Akciğer ve kolon kanserinde Fasl (DCR3) ye karşı bir tuzak reseptörün çok fazla olduğu gösterilmiştir. Spesifik kaspaz inhibitörleri ve kaspaz eksikliği olan mice’ların fibroblastlarında yapılan deneylerde, kaspaz 8 in , DR4 , DR5 ve DR3 ile oluşan apoptosis için şart olduğunu göstermiştir. BcL-2 ÜYELERİ: Antiapoptotik Proapoptotik Bcl-2 Bax Bcl-xl Bod Boo Bcl-xs Bcl-w Bid A1 Bim Mcl-1 Blk Bak Antiapoptotik Bcl-2 üyeleri, a.a sıraları en az üç dört bölgede benzerlik gösterir. Bcl-2 ye benzerlik gösterirler. Proapoptotik Bcl-2 lerin hepsinde BH3 bölgesi vardır. Antiapoptotiklerde bu bölge yoktur. Bcl-2 proteinlerinin, transmembran bir C terminali vardır. Bu alan nükleer membran, mitekondri dış membranı, ER membrannın sitozolik tarafında yer alır. Bunlar etkileşim bölgeleridir. Bu bölgeler bazılarında sabit iken bazılarında degişebilir. Örneğin, Bax sitozolik bir proteindir, apoptosisde mitokondrial membrana redistribsiyonu olur. Antiapoptotik Bcl-2 üyeleri kaspaz aktivasyonunu önleyerek antiapoptotik etki gösterirler. Proapoptotik Bcl-2ler sinyalleri adaptör proteinlerde yoğunlaştırır, adaptör proteinler ölüm teşvik edici protein kompleksi Apoptosom un tam bileşimidir. Memelilerde,efektör kaspazlarin aktivasyonu iki farklı mekanizma ile olur; 1-Hücre içinde stresle ortaya çıkan sinyallerle başlar. -Timosit ve embriyonik fibroblastlarda, -DNA hasarında, -Steroid,Strausporin tedavisinde, -Büyüme faktörü yoksunluğunda, oluşan apoptosisler genelde böyledir. Burada Apaf-1 ve Kaspaz 9, Kaspaz 3, gereklidir. Bcl-2 antiapoptotik proteinleriyle bloke edilir. Bu ölümler ihmal ölümleri olarak bilinir. 2-Apoptotik sinyallerle, CD95 ve TNF-R yoluyla apoptosis. FADD ve Kaspaz 8 gereklidir. Bcl-2 apoptotik proteinlerle bloke edilemez. Özellikle lenfositlerdeki apoptosis bu yolla olur. Aynı hücrede TNF-R ve Bcl-2 tarafından kontrol edilen yolların aynı anda bulundugu gösterilmiştir ve muhtemelen aralarında bir bağlantı olduğu tespit edilmiştir. Hücre extraktları ile yapılan çalışmalar, Holocytochrom c, dATP, ATP nin Apaf-1 ile olan Kaspaz 9 aktivasyonunu ilerlettiğini göstrmiştir. Ek larak, Holocytochrom c nin, apoptos altındaki hücrelerde mitekondriden stoplazmaya göç ettiği gösterilmiştir. Apoptosis boyunca hücre ölümü bir çok dokuda, hücre diferansiasyonunun farklı aşamasında meydana gelebilir. Apoptosisdeki anormallikler hastalıkların oluşumunda rol alabilir. Antiapoptotik Bcl-2 ekspresyonu fazla olan miceların tümörogenezise eğilimli olduğu gösterilmiştir. Tek başına Bcl-2 daha az onkojendir fakat l-myc ve pim 1 ile sinerjik etki gösterir. Bcl-2 fazla ekspresyonu neoplastik transformasyonda hücrelerin yaşam süresini uzatmada rol alır ve onkojenik kazanılmış mutasyonları kolaylaştırır. Bcl-2 proapoptotik üyeleri tümör supressör gibi görev yapar. Kemoteropatikler ve radyasyon terapisi tm hücrelerinin apoptosisini teşvik eder. Çalışmalar Kaspaz 8 ve Kaspaz 1 dışındaki kaspazların ilaçla teşvik edilmiş apoptosis için esansiyel uyaranlar olduğunu göstermiştir. Kaspaz 8 i olmayan mice ların kemoterapiye ve radyoterapiye daha duyarlı olduğu Kaspaz 9 u olmayanların da yüksek derecede dirençli olduğu gösterilmiştir. Hücrelerin uygunsuz hayatta kalışları sadece tümörogenezis için geçerli değildir. Bağışıklık sistemi yanıtı hızlı hücre proliferasyonu ile karekterize edilir. Anormal şekilde uzatılmış aktive lenfosit yaşamı, etkin lenfokin üretimi ve bulundukları ortama korkunç zararları ile sonuçlanır. Transgenik mice’ların B lenfositlerinde Bcl-2 nin fazla ekspresyonu veya Bim in olmaması, uzamış humoral yanıt ve plazma hücrelerinin patolojik birikimine yol açar(SLE). Apoptosis viruslara ve intersellüler diğer patojenlere karşı savunma mekanizması olarak kullanılır. Bu patojenlerin bir çoğu yaşadıkları hücre ölümüne karşı engelleyici mekanizmalar geliştirmişlerdir. Örn:Adenovirus Protein E1B55 viral replikasyonu sağlarken, hücreninde apoptosisini aktive eder. Bu Apoptosis de iki Adenovirus proteini E1B55(P53homoloğu), E1B19 (Bcl homoloğu) ile bloke edilebilir. Bcl –2 homologlarına ilaveten virusler daha değişik inhibitörler kazanmıştır. Adenovirus---E3-14.7 Kaspaz 8 i inhibe eder. Compox V.---Crm-A Kaspaz 1 ve 8 inhibe eder. İL-1,İNFg,İNFb üretimini inhibe eder.CD95, TNF-R1 tarafından saglanan apoptosisi engeller. Pox V.---TNF-R homologlarını kodlar , TNF ve lenfotoksinlerin yaptığı olayları nötralize eder. Basulovirus ---P35 , bütün kaspazları inhibe eder. Herpes V.8---Bcl-2 homoloğu ORF-16 ve vFLİP ORF-71(prokaspaz 8 inhibisyonu). Bircok virus hem Bcl-2 hem de reseptör aracılı apoptosisi engelleyebilir.

http://www.biyologlar.com/apoptozis-ve-kaspazlar

Mikroskobik canlılar özellikleri ve hayatımızdaki rolleri

Bakteri dünyası, canlı çeşitliliğine, neredeyse sonsuz denilebilecek bir oranda katkıda bulunuyor. Her gün yeni türler keşfediliyor ve birbirinin aynı olduğu düşünülen bakterilerin bile metabolizmaları incelendiğinde, aslında farklı türler oldukları ortaya çıkıyor. Bakteriler, yeryüzünde yaşamın sürekliliği için çok önemli birçok biyokimyasal olayın gerçekleşmesini sağlıyor. Kısacası, yaşamın temelindeki kimyasal olayların gerçekleşmesini bakterilere borçluyuz. Tek olumsuz yönleri bazılarının hastalıklara yol açmaları; ancak, doğanın dengesinin korunması açısından düşünürsek hastalık yapıcı bakterilerin bile yararlı olduğu öne sürülebilir. Dünya atmosferi için oksijen kaynağı olan fotosentez olayını bitkilerin yanında fotosentetik bakterilerin de gerçekleştirdiğini bilmek çok etkileyici. Büyük bir üretim zenginliği ve tür çeşitliliği olan bu görünmeyen kimyacılar, yani bakteriler bu yönleriyle bilime ve teknolojiye önemli olanaklar sunuyor. İyi yapılmış bir turşuyu yemenin keyfine doyulmaz, ama turşuyu tutturması zordur. Su, tuz, sirke, şeker, limon gerekir ve bunların birbirine oranları da turşunun kalitesini belirler. Turşu yapmanın amacı, asitli bir ortam sağlayarak meyve ve sebzeleri korumaktır. Tuz ve sirke, ortamda çürükçül bakterilerin ve küflerin çoğalmasına engel olur. Tuzu az konulursa meyve ve sebzeler çürümeye neden olan bakterilerin ortamda çoğalması nedeniyle bozulur; turşu amacına ulaşamaz. Sebze ve meyvelerin zevkle yenilen turşulara dönüşmesini ise sirkede doğal olarak bulunan bakteriler sağlar. Turşu yapımı, besin saklanması ve üretiminde bakteri kullanımının yalnızca bir örneği. Turşu yaparken fermantasyon ürünü asetik asit olan Acetobacter bakterilerine oksijensiz bir yaşama ortamı sağlamak için, kavanozun kapağını hava almayacak şekilde kapatmak gerekir. Kavanozun içinde oksijen kalması, turşunun niteliğini bozduğu için istenmeyen bakteri ve küf mantarlarının çoğalmasına yardım eder. Turşunun sonbaharda yapılmasının da bir anlamı var. Sonbaharda sebze-meyve bolluğunun olması ve bunların kışın da yenebilecek bir şekilde saklanmasının amaçlanması bir yana, hava sıcaklığının ne çok sıcak ne de çok soğuk olması da önemli. Çünkü bakterilerin yaşayabildiği ve çoğalabildiği belirli sıcaklık sınırları var. Aynı durum yoğurt ve peynir gibi diğer besinlerin yapımı sırasında da önemli. Bu besinlerin yapımını da bakteriler sağlıyor. Laktik asit bakterileri adı verilen bu bakteri grubu, oksijensiz solunum yani fermentasyon yoluyla şekeri kullanarak laktik asit açığa çıkarıyor. Bakterilerin belirli sıcaklık aralıklarında yaşayabilmesinin nedeni ise enzimleri. Enzimler protein yapısında olduğundan, işlevlerini ancak belirli sıcaklıklarda gerçekleştirebiliyorlar. Bakterilerin yaşayabildikleri ve çoğalmalarını gerçekleştirebildikleri sıcaklık sınırları türden türe farklılık gösteriyor ve bakterilerin inanılmaz çeşitliliği bu noktada birçok yönünü ortaya koyuyor. Buzullarda çok düşük sıcaklıkta da sıcak su kaynaklarının dayanılmaz sıcaklığında da yaşayabilenler var. Bunun dışında, tuz ya da asit oranı çok yüksek ortamlarda yaşayabilen binlerce tür bulunuyor. Mikrobiyolojiye giriş niteliğinde bir derse yeni başlamış olan öğrencilere ilk öğretilen şeylerden biri bakterilerin doğada her yerde bulunduğudur. Örneğin, evinizin bahçesindeki toprakta milyonlarca tür ve milyarlarca birey bulunabilir. İlk laboratuvar uygulamasında çeşitli ortamlardan alınan örneklerden hazırlanan kültürlerdeki mikroorganizma üremeleri gözlenir ve öğrencileri şaşkına çevirir. Bunların birçoğu zararsızdır ve ekolojik dengenin sürmesinde önemli işlevleri vardır. Bazıları ise insan ve hayvanlar için hastalık etmenidir. Vücudun çeşitli bölümlerinde enfeksiyona neden olabilirler. Hastalık etmeni bakterilerin bazıları besinlerin hazırlanması ya da saklanması sırasında temizlik koşullarına uyulmadığında, besinlere bulaşır, bunların içinde çoğalır ve toksin (zehir niteliğindeki bileşikler) üretirler bu besinler insanlar tarafından tüketildiğinde, sonucunda "besin zehirlenmesi" denilen duruma neden olabilirler. Hastalık etmeni olan bakterilerden korunmanın yolları aşılamalara ve temizlik kurallarına özen göstermekten geçer. Makroskobik Dünyanın Mikroskobik Canlıları Yaklaşık 3,5 milyar yıl önce, yaşayan ilk hücreler olarak ortaya çıktıkları belirlenen bakteriler en basit yapılı canlılar olmalarının yanında, dünya yüzeyinde belirli bir canlı grubuna ait en büyük kütleyi oluştururlar. Bakteriler, canlılar aleminde "Prokaryotlar" olarak adlandırılıyorlar. Bitkilerin ve hayvanların yaşamsal işlevlerinin birçoğu, bu prokaryotik hücrelerin etkinliklerine bağlı olarak gerçekleşir. Atmosferdeki oksijenin yarısından fazlasını fotosentez yapan Cyanobacteria adı verilen gruba ait bakteriler üretir. Bu bakteriler önemli bir miktarda karbon dioksit ve azot gazlarının organik bileşik olarak bağlanmasına da yardım ederler. Atmosferle yer ve canlılar arasındaki azot döngüsünde, havadaki serbest azotun canlılar tarafından bağlanmasına yönelik tek mekanizma, baklagillerin köklerinde özel yumrucuklar içinde yaşayan, yumrucuk bakterileri ya da cins adı Rhizobium olan bakteriler tarafından sağlanıyor. Bakterilerin, baklagillerle olduğu gibi başka canlılarla da simbiyotik (ortak yaşam biçiminde) ilişkileri var. Bu ilişkilerde karşılıklı yararlanmalar söz konusu. Örneğin, bazı böceklerde yavruların cinsiyetini, simbiyotik ilişki içinde olduğu bakteriler belirliyor. Geviş getiren hayvanlarda ise, sindirimi oldukça zor olan selüloz, bağırsaklarda yaşayan bakteriler tarafından parçalanıyor. Hastalık yapan bakterilerin konaklarıyla olan ilişkisi ise asalaklık biçiminde (parazitik) bir yaşam olarak değerlendirilebilir. Toprakta yaşayan bakteriler de toprakların verimliliğine katkıda bulunur. Çürükçüller (saprofitler) adı verilen bu bakteriler ölmüş canlıları parçalayarak, onların proteinlerinde bağlı olarak bulunan azotun ve diğer minerallerin toprağa geçmesini ve yeniden azot döngüsüne katılmasını sağlar. Bakteriler azot ve oksijen döngülerine katıldıkları gibi, karbon ve kükürt döngülerine de etkin olarak katılırlar. Bakteriler, yaklaşık 1 mikrometre çapında olup, hücre zarından ve DNA ipliğinden başka farklılaşmış yapı içermezler, hücrenin içi ise metabolik tepkimeleri sürdüren enzimler, küçük organik bileşikler ve inorganik iyonlarla doludur. Boyutlarının ancak mikroskopla görülebilecek kadar küçük olmasına bağlı olarak, onların Dünya'daki en yaygın yaşam formları olduklarını ve en büyük canlı grubu kütlesini oluşturduklarını görsel olarak hissetmek pek zordur. 4,5 milyar yaşındaki Dünya'da yaklaşık 2 milyar yıl kadar tek canlı grubu olarak yaşadıkları düşünülen bakterilerin en eski örnekleri olduğu kabul edilen fosiller Batı Avustralya'da bulunmuştu ve yaklaşık 3,5 milyar yıl önce yaşamışlardı. Bu fosil örneklerinin yapısından ve içinde bulundukları kayaların özelliklerinden fotosentez yapan bakterilerin en az 3 milyar yıl önce var oldukları belirlendi. Evrim sırasında oksijen üreten fotosentetik bakteriler gibi canlı formlarından sonra, oksijen kullanan yaşam formlarının ortaya çıktığı ve diğer canlı türlerinin de böylece oluştuğu düşünülüyor. Bu açıdan, bakteriler, canlılığın başlangıcında da etkin bir role sahip görünüyor. Bakteriler, yapı bakımından birbirine çok benzer gruplar altında ele alınırlar. Bu yüzden bakteriyologlar, bakterileri görünüşlerine göre değil, biyokimyasal özelliklerine göre değerlendirirler. Asit ya da metan üretenleri, oksijeni ve kükürtü indirgeyenleri olabilir. Enerjisini çok çeşitli kimyasal kaynaklardan elde edenleri bulunabilir; ancak, çoğu bakteri çevredeki fiziksel ve kimyasal koşullar uygun olmadıkça büyüyüp gelişemez. Son yüzyıl içinde Robert Koch'un öncü çalışmalarıyla varlıkları belirlenen bakterilerin, bugüne kadar 5 000 türü tanımlanmış ve bunun daha buzdağının tepesi olduğu düşünülüyor. Buzdağının alt kısımlarında ise birçok hayvanın sindirim organlarında, derin deniz ve yer katmanlarında yaşayan türler var. Türlerin, özellikle de görünüş olarak birbirine çok benzeyenlerin nasıl ayırt edildiğine gelince, bunda da genler kullanılıyor. Türleri birbirinden ayırmak için 16S ribozomRNA'sını kodlayan gen incelenir. Bu gen her organizmada var; ancak, evrimsel anlamda öyle yavaş değişim geçiriyor ki, nükleotid dizilişi bir türün tüm bireylerinde tamamen aynı olabiliyor. Bu da türler arası farklılıkları ortaya koymaya yarıyor. Yine de araştırmacılar 16SRNA geni üzerindeki çalışmaların, gerçek çeşitliliğin daha azına ışık tutacağını düşünüyorlar. Çeşitlilik üzerine yapılan çalışmalarda, ribozom RNA'sı yönünden bakınca, köpek ve insanın aynı organizmaymış gibi görülebileceği de araştırmacıları düşündüren konular arasında. Tür çeşitliliğinin diğer canlılarda olduğu gibi bir de biyokimyasal yönü var. Bakterilerin biyokimyasal işleyişleri ise, ancak laboratuvarlarda saf kültürler üzerinde izlenebiliyor. Biyokimyasal ve ekolojik bilgileri yalnızca gen dizilişlerini inceleyerek elde etmek pek olası değil. Bir türün tüm tipik özelliklerinin belirlenmesi laboratuvar çalışmalarını da gerekli kılıyor. Bakterilerin bu tür çeşitliliğinin nereden geldiği düşünülebilir. Hızlı çoğalmaları, hareketli olmaları, yaygınlıkları ve kalıtsal yapılarının mutasyonlar (DNA yapısında oluşan ani ve kalıtsal değişiklikler) nedeniyle kolaylıkla değişebilir olması onların dış koşullarda oluşan değişikliklere kolaylıkla uyum sağlayabilmelerine olanak sağlıyor. Haploid yapıda olmaları, yani DNA'larının tek zincirli olması nedeniyle, mutasyonların oluşturduğu değişiklikler diğer nesillere kolaylıkla aktarılabiliyor. Çoğalmaları da çok kısa sürede gerçekleştiğinden, yeni türlerin ortaya çıkması da büyük bir zaman almıyor olsa gerek. Bakterilerde çoğalma ikiye bölünme ile gerçekleşiyor. İnsanda bağırsaklarda doğal olarak yaşayan bir bakteri türü olan Escherichia coli üzerinde yapılan çalışmalarda E. coli'nin 20 dakikada bir ikiye bölündüğü belirlenmiş. Neyse ki bir çok bakteri hemen ölüyor. Böyle olmasaydı, E. coli hücrelerinin 20 dakikada bir durmadan bölündüklerinde tüm dünyayı kaplayacak hacime 43 saatte ulaşacakları hesaplanmış. Hatta iki saat daha geçtiğinde 6,6 x 1020 tona ulaşarak Dünya'yla yaklaşık olarak aynı ağırlığa geleceği de düşünülmüş. Çoğu bakteri hücresi öldüğünden bu duruma gelinmiyor; çünkü, besin için aralarında büyük bir yarış var ve diğer bazı organizmaların (küf mantarı ve bazı bakteriler gibi) ürettiği doğal antibiyotikler de onları öldürüyor. Evet, bakteriler aynı zamanda diğer bakterileri öldüren antibiyotikler üretiyorlar. Hatta vitamin sentezi yapanlar da var. İlaç endüstrisinde, bu bakterilerin saf kültürlerinin antibiyotik üretmesi sağlanıyor ve sentetik olmayan antibiyotikler çoğunlukla bu yolla elde ediliyor. Antibiyotiklerden başka, aşılar ve tıbbi açıdan yararlı bazı enzimler de bakteriler tarafından üretiliyor. Antibiyotiklerin çoğunu toprakta yaşayan bakteriler üretiyor. Streptomyces'ler gibi, Actinomycetes grubuna ait olan bakteriler, tetrasiklin, eritromisin, streptomisin, rifamisin ve ivermektin gibi antibiyotikleri üretiyorlar. Bacillus türleri basitrasin ve polimiksin üretiyor. Difteri, boğmaca, tetanoz, tifo ve kolera gibi hastalıkların aşıları da bakterilerden elde ediliyor.

http://www.biyologlar.com/mikroskobik-canlilar-ozellikleri-ve-hayatimizdaki-rolleri

Darwin ve Moleküler Evrim

Doğal seçilim aslında bir genetik kuramı. Çünkü doğal seçilim süreci genetik çeşitliliğin varlığını gerektiriyor. Bu çeşitlilik ortamında, Darwin'in deyimiyle "varolma mücadelesi"nde, avantajlı özelliklere sahip bireyler varlıklarını sürdürebiliyor ve bu özelliklerini bir sonraki kuşağa aktarabiliyorlar. Ancak Darwin, genetik süreçlerin nasıl işlediğini özelliklerin bir kuşaktan diğerine nasıl aktarıldığını- bilmiyordu. Ebeveynler ve yavrular arasındaki genel benzerliğin farkında olsa da, kalıtım sürecinin ayrıntılarını anlamamıştı. Oysa, tam da Danvin'in evrim düşüncesini geliştirmekte olduğu sıralar, Gregor Mendel bu ayrıntıları anlama aşamasındaydı. Darwin, Mendel'in makalesini hiç bir zaman okumadı. Sonuç olarak, o sıralar kalıtımla ilgili geçerli yaklaşım olan "karışımsal kalıtım" düşüncesiyle yetinmek zorunda kaldı. Bu düşünceye göre bir yavru, ebeveynlerinin özelliklerinin bir karışımını taşırdı ve genellikle bir özellik, anne ve babanınkilerin ortalaması gibiydi. Ancak, "Türlerin Kökeni"nin yayımlanmasından sekiz yıl sonra (Mendel'in makalesinden bir yıl sonra), 1867'de, bir mühendis olan Fleeming Jenkin. karışımsal kalıtım ve doğal seçilimin bir birleriyle uyumlu olmadığını gösterdi.Biri kırmızı, diğeri beyaz iki kutu boya olduğunu ve doğal seçilimin "kırmızı" özelliği yeğlediğini düşünün. Karışımsal kalıtım durumunda, kırmızı bir birey ile beyaz bir bireyin çiftleşmesi sonucu oluşacak yavrular her zaman pembe olacaktır. Yalnızca kırmızı ile kırmızının çiftleşmesi durumunda kırmızı bireyler ortaya çıkacak, diğer tüm çiftleşmelerdeyse (ör. beyaz x kırmızı: pembe x kırmızı) kırmızılık azalacaktır. Yeni ve yararlı bir özellik olan kırmızı, büyük bir olasılıkla ender olarak ortaya çıkacak ve hakim durumdaki beyaz form ile çiftleşerek pembe yavrular üretecektir. Diğer bir deyişle, karışımsal kalıtım herşeyin orta noktaya yaklaşmasına yol açacak, renk pembeye yaklaştıkça, bir uç nokta olan kırmızı yok olacaktır. Fleeming'in düşüncesi, haklı olarak bunun doğal seçilimin etkisine ters düşen bir süreç olduğuydu. Darwin, Jenkin'in haklılığını görerek kuramını kurtarmak için bir yol aradı ve "pangenesis" adını verdiği kendi kalıtım kuramını ortaya attı. Bu kuram özünde, Jean-Baptiste de Lamarck adlı Fransız biyologun 19. yüzyılda dile getirdiği ve sonradan "Lamarkizm"le tanımlanacak olan kalıtım sürecine benziyordu. Bu süreç, "edinilmiş özelliklerin kalıtımı"nı içeriyordu. Temelde Lamarck. bir canlının, yaşamı süresince edindiği özellikleri yavrularına geçirebileceğine inanıyordu. Lamarck'ın kendisi tarafından kullanılmamış olmasına karşın, bu konudaki en ünlü örnek zürafanın boynuyla ilgili olanıdır. Lamarkizme göre tek tek her zürafa, en üst dallardaki yapraklara ulaşabilmek için yaşamı boyunca boynunu gerdiği için, yaşlı bir zürafanın boynu gençlerinkine göre biraz daha uzundur. Lamarck, zürafanın boyun uzunluğundaki bu değişimin yavrularını da etkileyeceğini düşünüyordu; böylece sonraki kuşağın zürafaları, yaşamlarına önceki kuşaktan daha uzun boyunlarla başlayacaklardı. Darwin'in pangenesis kuramıysa bu süreç için bir mekanizma öneriyordu: Vücudun değişik parçalarında üretilen "gemül"ler, kana karışarak eşey hücrelerine, yani erkekte sperm, dişideyse yumurta hücrelerine taşınıyordu. Her bir gemül, anatomik bir parça ya da bir organa ait özellikleri belirliyordu. Bu durumda bir zürafanın yaşamı boyunca boynunu germesi, "boyun uzunluğu" gemüllerinin sürekli "daha uzun boyun" sinyalleri göndermesine neden olacaktı. Lamarck ve Darwin yanılmışlardı. Darwin'in kurguladığı sistemin yanlışlığını ortaya çıkaran, kendi kuzeni Francis Galton oldu. Galton birkaç kuşak boyunca tavşanlara, başka renk tavşanlardan kan verdi. Darwin haklı olsaydı, kanın içindeki yabancı renk gemülleri nedeniyle alıcı tavşanların en azından birkaç tane 'yanlış renkte' yavru üretmeleri beklenirdi. Oysa Galton, deneyi birçok kuşak boyunca tekrarlamasına karşın, beklenenden farklı bir renk oranı gözlemlemedi. Jenkin'in eleştirilerini yanıtlayabilmek için son çare olarak pangenesise sarılmış olan Darwin'se. Galton'un ortaya koyduğu delilleri kabul etmek istemedi. Sonunda, Darwin'in öldüğü sıralarda Alman biyolog August Weismann, sperm ve yumurta oluşturan eşey hücrelerinin diğer vücut dokularıyla ilişkisi olmadığını ortaya koydu. Yani. bir zürafanın boynuyla sperm/yumurta üreten hücreleri arasında hiç bir iletişim yoktu. Dolayısıyla Lamarkizm ve pangenesis biyolojik olarak olanaksızdı. Talihsiz Darwin! Mendel'in çalışmaları konusunda bilgisi olsaydı, Jenkin'i yanıtlayabilmek için son derece ayrıntılı, üstelik de bütünüyle yanlış olan pangenesis kuramını ortaya atması gerekmeyecekti. Mendel, bezelye bitkilerini üreterek yaptığı gözlemlerine dayanarak, daha sonra "gen" adı verilecek olan kalıtım etkenlerinin, bireyin deneyimlerinden etkilenmedikleri, aksine, kuşaktan kuşağa bir bütün olarak ve değişmeden aktarıldıkları sonucuna vardı. Ayrıca bazı koşullar altında, bir özellik geçici olarak gizli kalabiliyordu. Kırmızı ve beyaz boya kutularımıza dönecek olursak, ilk çiftleşmenin sonucunda pembe bireyler ortaya çıksa bile. bir sonraki kuşakta, örneğin pembe x pembe çiftleşmesinden kırmızı bireyler elde edilebilirdi. Böylece Mendel'in çalışmaları hem doğal seçilimi Jenkin'in eleştirilerinden kurtarıyor, hem de doğal seçilimin işleyebileceği genetik bir temel sağlıyordu. Doğal seçilimin kritik etkeniyle ilgili olarak (önce karışımsal kalıtım, sonra da pangenesis konusunda) Darwin'in iki kez yanıldığı düşünülürse, bu kuramın varlığını sürdürmesi çok olağandışı bir durum. Üstelik, kuruluşundaki hatalara karşın bu kuramın doğruluğu artık kanıtlanmış bulunuyor. Bu olağandışı sonucun nedeni, Darwin'in öncelikli olarak bir 'deneyci' (empiricist) olmasıydı: Onun için önemli olan. gözlemlerini açıklama çabaları değil, gözlemlerin kendisiydi. Evrim biyologu Ernst Mayr'ın da yazdığı gibi, "Darwin, genetik çeşitliliği bir 'kara kutu' gibi ele aldı. Hem bir doğabilimci, hem de hayvan yetiştiriciliğiyle ilgili literatürü izleyen bir okuyucu olarak. çeşitliliğin her zaman var olduğunu biliyordu ve bu onun için yeterliydi. Ayrıca, doğal seçilimin hammaddesi olan çeşitliliğin her kuşakta yenilendiğinden ve dolayısıyla her zaman varolacağından da emindi. Diğer bir deyişle, doğal seçilim kuramının öncülü olarak doğru bir genetik kurama gereksinimi yoktu." (One Long Argument, s. 82. Harvard Univ. Press. 1991) Öte yandan, son 50 yıl içinde moleküler genetik alanında kaydedilen olağanüstü ilerlemeyi gözönüne alırsak, Darvin'in düşüncelerinin varlığını sürdürebilmiş olması daha da şaşırtıcı. Jim Watson ve Francis Crick, DNA'nın sarmal yapısını. "Türlerin Kökeni"nin yayınlanmasından neredeyse 100 yıl sonra ortaya çıkardılar. O zamandan beri moleküler biyolojide kaydedilen ilerlemeleri Darwin'in öngörmesine olanak yoktu. Yine de onun basit kuramı, biyolojide kendisini izleyen tüm gelişmelere ters düşmeden yaşadı. Hatta yeni bulgular, kuramı zayıflatmak bir yana. destekledi bile. Moleküler genetiğin en son zaferini, insanın (ve birçok başka türün) genomundaki dizilimin eksiksiz olarak belirlendiği çalışmayı ele alın: Kendisi de genom projelerinin başlatanlarından olan Jim Watson, projeden bugüne kadar elde edilen en önemli bulgunun ne olduğu konusunda düşüncesi sorulduğunda, "Genom projesi Darwin'in, kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha haklı olduğunu gösterdi" yanıtını vermişti. Ayrıca Watson. beklenilenin tersine, genom projesinden çıkarılacak tıbbi sonuçlar yerine evrimsel sonuçlan vurgulamayı yeğledi. Çünkü genom projesi, genetik organizasyonun temel özelliklerinin tüm canlılar tarafından ne ölçüde paylaşıldığını ortaya çıkarmış bulunuyordu. Watson haklı olarak, genom çalışmalarıyla birlikte, canlıların evrimsel bağlantılarıyla ilgili yeni ufukların da açılacağı düşüncesinde. Yakın zamanda "Türlerin Kökeni"ni yeniden yazma ve güncelleştirme işini üstlenmiş olan İngiliz bilimci Steve Jones da, Darwin'in çalışmasının sağlamlığından etkilenenlerden: "Sonuç olarak bu kitap (benim beklemediğim kadar) aslına benzeyen bir yapıt oldu. Darwin'in ¤¤¤i. bir asırlık bilimsel gelişmeyi kolayca kaldırabiliyor." (Almost like a whale, s. XXVII Doubleday 1999) Bunu izleyen bölümlerde, yüzyılı aşkın süre boyunca bilimde gerçekleştirilen bu ilerlemenin daha ilginç ve daha yeni sonuçlarından bir kısmını kısaca gözden geçireceğiz. Tüm bulgular, Darwin'in düşleyebileceğinin çok ötesinde olmalarına karşın, "Türlerin Kökeni"nde çizilen çerçeveye rahatça oturuyorlar. Bu modern çağda Darwin gerçekten de "kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru".Yaprak yiyebilmek için moleküler düzeyde ne gerekli? Doğal seçilimin gücünü en iyi ortaya koyan süreçlerden biri de "benzeştiren evrim"dir. Bu süreç, akrabalıkları olmayan canlı gruplarının, aynı seçilim baskısı sonucunda benzer özellikler edinmesini içerir. Bu yakınlaşma farklı düzeylerde olabilir: Örneğin kuşların ve yarasaların kanatlan, benzeştiren evrim sonucunda oluşmuştur. Her iki çözüm de. bir uçma organı yaratmak şeklindeki evrimsel sorunu paylaşır. Kuş ve yarasa kanatları temelde bütünüyle farklıdır elbette (örneğin, kuş kanadı kuşun yalnızca ön ayağını, yarasa kanadıysa hem ön hem de arka ayakları içerir). Ayrıca bu iki canlı grubunun, uçma yeteneğini birbirlerinden bağımsız olarak kazandıkları da çok açıktır. Taksonomistlerin yarasayı kuş olarak sınıflandırma tehlikesi yoktur; çünkü bu canlılar ortak olan sorunlarını çok farklı yollarla çözmüşlerdir. Ancak, taksonomistler için büyük sorun yaratan doğal seçilim örnekleri de var. Bazı durumlarda benzeşim süreci o kadar etkili oluyor ki, ortaya çıkan benzerliğe dayanarak hiç bir akrabalığı olmayan canlılar, yanlışlıkla aynı gruba konulabiliyorlar. Örneğin, soyu tükenmiş olan keselikurdun, görünürde kurda çok benzemesi, ilk taksonomik değerlendirmeler sonucunda bu iki canlının yakın evrimsel akrabalar olarak sınıflandırılmasına (diğer bir deyişle benzerliklerinin, kurt-benzeri ortak bir atadan evrimleşmiş olmalarından kaynaklandığı düşüncesine) neden olmuş. Oysa daha ayrıntılı bir incelemede, temelde çok farklı iki ayrı memeli grubuna ait oldukları ortaya çıkıyor: Keselikurt bir keseli, kurtsa bir etenli (plasentalı) memeli. Yani bir kurda benzemesine karşın keselikurt, aslında kanguru gibi keseli hayvanlarla daha yakın akraba. Öyle görünüyor ki, iki ayrı bölgede 'köpek'liği yeğleyen seçilim baskısı, biri keseli, diğeri plasentalı olmak üzere iki farklı hayvan çözümüyle sonuçlanmış. Darwin'in bu örneklerle bir sorunu olmayacağı kesin. Ancak DNA devrimi, seçilim sonucu oluşan benzerlikleri çok daha ayrıntılı incelememize olanak tanıyor. Doğal seçilim ne kadar duyarlı? Benzer seçilim baskıları, farklı gruplar arasında moleküler düzeyde benzeşmeyle sonuçlanabilir mi? Diğer bir deyişle, temel bir işlevi yerine getirmek üzere belli bir proteini kullanan çeşitli canlılar arasında, protein dizilimi açısından benzeştiren evrim gelişmesini bekleyebilir miyiz? DNA dizilimi, yaşamın aktif molekülleri olan proteinleri kodlar. Proteinlerin kendileriyse aminoasit adı verilen yapıtaşlarından oluşurlar. Yani bir genin DNA dizilimi, oluşacak aminoasit zincirini belirler. Dolayısıyla DNA diziliminde oluşan bir mütasyon. üretilen proteinin aminoasit dizilimini de etkiler. Öyleyse, belli bir proteinin belli bir biçimde kullanımının yeğlendiği durumlarda, akrabalığı olmayan canlıların aminoasit diziliminde de benzeştiren evrim görmeyi bekleyebilir miyiz? Doğal proteinlerde 20 farklı aminoasit bulunabiliyor. Proteinin belli bir yerinde bu 20 aminoasitten herhangi biri bulunabileceği için, olası farklı dizilim sayısının çok yüksek olduğunu unutmayın. Örneğin, 200 aminoasit uzunluğundaki bir protein için 20 üzeri 200 farklı aminoasit dizilimi bulunabilir. Doğal seçilim, proteinin işlevini en iyi biçimde yerine getirmesini sağlayan dizilimi yeğler. Ama doğal seçilim ne kadar kesin sonuç verebilir? Belli bir işlev için ortak seçilim baskıları olduğunu varsayarsak, farklı canlı gruplarında bağımsız olarak aynı aminoasit dizilimiyle -bütün olasılıklara karşın yeğlenen dizilimle- sonuçlanabilir mi?Belli koşullar altında, "evet". Bunun en iyi örneğini yaprak-yiyen hayvanlarda görebiliriz. Yaprak yemek, besin elde etmenin zahmetli bir yolu; çünkü bitkilerde hücre duvarının temel maddesi olan selülozun parçalanması, özellikle zor. Ve selülozu parçalayamazsanız yaprak hücrelerinin içine ulaşıp gerekli besinleri alamazsınız. Bu nedenle, "geviş getirenler" olarak bilinen, ineğin yanısıra başka evcil hayvanları da içeren memeli grubu, mikroplardan yararlanır. Bu hayvanların bağırsaklarında, selülozu ustaca parcalayabilen bakteri toplulukları yaşar. Kısacası inekler, selülozu parçalayıp bitki hücrelerini açmak için bakterileri kullanırlar. Ama bakteriler bu hücrelerin içindeki besini kendileri kullandıkları için, ineklerin bu kez de besini bakterilerden ayırmanın bir yolunu bulmaları gerekir. Bunu yapabilmek için inekler ve diğer geviş getirenler, "lizozim" adı verilen ve bakterilerin hücre duvarını parçalayan bir enzim (aktif bir protein) kullanırlar. Sonuç olarak, bir ineğin yediği otlardan besin elde etme süreci son derece dolaylı: Otu yiyor, bakteriler bitkinin selüloz hücre duvarını parçalıyor ve hücrenin içindekileri kullanıyor: bundan sonra ineğin bağırsaklarındaki lizozim, bakterileri parçalıyor ve sonunda besinler ineğe ulaşabiliyor. Evrimsel açıdan lizozim, yeni bir sindirim işlevi için kullanılmış oluyor. Enzimin tipik işleviyse, memeli vücudunu bakteri saldırılarına karşı korumak; hayvan için sorun yaratmalarına fırsat vermeden, bakterilerin lizozimler tarafından parçalanması gerekiyor. Örneğin, gözyaşındaki lizozim bu yolla bakteriyel enfeksiyon riskini azaltıyor. Aslında geviş getirenler yaprak yemekte uzmanlaşmış tek memeli grubu değil. Özellikle Asya'da yayılım gösteren ve langur adı verilen bir grup maymun da bu işi yapabiliyor. Peki ama langurlar selülozu sindirme sorununu nasıl çözüyorlar? Şaşırtıcı bir şekilde (ve geviş getirenlerle hiç de yakın akraba olmadıkları için bağımsız olarak) bu sorun için aynı çözümün evrimleştiğini görüyoruz: Onlar da bağırsaklarında, işlevi selülozu parçalamak olan bir bakteri topluluğu barındırıyorlar. Ve onlar da, bakterilerin bitkilerden aldıkları besini elde etmek için, bakterilerin hücre duvarını parçamada lizozimden yararlanıyorlar. Bu olgunun kendisi, benzeştiren evrimin. diğer bir deyişle bütünüyle ayrı iki hayvan grubunun ortak bir evrimsel sorunda aynı çözüme ulaşmasının, güzel bir örneğini oluşturuyor. Ancak benzeşim bununla da kalmıyor: Langur maymunlarına ve geviş getirenlerden biri olarak ineğe ait lizozimlerin aminoasit dizilimlerini karşılaştırdığımızda, bu kadar uzak akraba olan gruplar için bekleyebileceğimizden çok daha yüksek bir benzerlik buluyoruz. Daha ayrıntılı bir inceleme yaptığımızdaysa, geviş getirenlerdeki belli aminoasit değişimlerinin (olasılıkla lizozimin sindirime ilişkin bu yeni işlevi kazanmasını kolaylaştırmak üzere) langurlarda da gerçekleşmiş olduğunu görüyoruz. Bu son derece olağanüstü bir sonuç. Bu iki yaprak-yiyen grup, yalnızca selüloz sorununu çözmek için kirli işlerini bakterilere yaptırmakla kalmadılar, lizozimi genel bir bakteriyel savunma enzimi olmaktan, sindirim işlevinin temel öğesi olmaya dönüştüren aminoasit değişimleri açısından da benzeştiler. Doğal seçilimin, aminoasit diziliminde evrimle sonuçlanması gerçekten dikkate değer bir olgu. Bizim gibi (ya da inekler ya da langur maymunları gibi) karmaşık hayvanların vücudunda üretilen yaklaşık 100 000 farklı protein var. Ve bu örnekte, bu proteinlerden yalnızca bir tanesinde, lizozimde oluşan küçük farklılaşmalar, doğal seçilimin gücünü yönlendirmek için yeterli olmuş. Yakın geçmişte bu öykünün bir başka yanı daha ortaya çıktı. Geviş getirenler ve langur maymunları gibi yaprak yiyen ve dolayısıyla selüloz sorunuyla karşı karşıya olan bir kuş türü incelendiğinde, yalnızca Amazon havzasında bulunan ve son derece garip görünüşlü olan "hoatzin" adlı bu kuşun da, selüloz sorununu bakterilerin yardımıyla çözdüğü ve bakterileri parçalamak içinse lizozim kullandığı bulundu. Evet, yaprak yiyen iki memeli grubuna ait lizozimin ve hoatzin lizoziminin aminoasit diziliminde de benzeşme oluşmuş. Diğer bir deyişle, moleküler düzeydeki bu benzeştiren evrim örneğinin yalnızca memelileri değil, kuşları da içerdiğini görüyoruz. Yüksek uçuş: Yüksek irtifa için moleküler uyum Bir enzimin değişik formları arasındaki işlevsel farklılıklar konusunda yorumlar yapabilmek için, o enzim ve biyolojik etkinliklerinin aynntılarıyla ilgili bilgilere gereksinmemiz var. Aminoasit diziliminde, dört aminoasidin wxyz şeklindeki dizilimini de içeren bir protein düşünün. Başka bir türde aynı işlevi gören proteinde aminoasit dizilmi wxtz olursa, diğer bir deyişle bu kısa dizide 'y' aminoasidi yerine 't' geçmişse, bu önemli bir farklılık mıdır? Bu soruyu, ancak proteinin yapısı ve işlevi konusunda fazlaca bilgimiz varsa yanıtlayabiliriz. Eğer, örneğin "bu protein f fonksiyonu için kullanılıyor" şeklinde genel bir düşünceden daha ayrıntılı bilgimiz yoksa, y --> t değişiminin önemini anlamamız olanaksız. Oysa çok az sayıda protein konusunda gerekli bilgiye sahibiz ve bunun sonucunda moleküler uyumla ilgili çalışmalar zorunlu olarak sınırlı düzeyde kalıyor. Morfolojik düzeydeki uyumla ilgili çalışmalar içinse durum farklı. Örneğin, elin işlevini tam olarak anlamak ve hayvanlar arasında görülen farklı el tiplerinin uyumsal değerini çıkarsamak çok zor değil. Kırmızı kan hücrelerinde bulunan ve oksijenin taşınmasından sorumlu molekül olan hemoglobin, moleküler uyumun evrimsel incelemesi için bulunmaz bir aday. Hemoglobin, akciğerlerde yoğun olan oksijene bağlanır ve vücudun, örneğin çalışan kaslar gibi, oksijen yoğunluğu az olan bölgelerinde bu oksijeni salar. İnsanlarda rastlanan pek çok hastalıkta hemoglobinle ilgili sorunların varlığı ve oksijen taşınımının hayvan fizyolojisinin temel bir öğesi olması nedeniyle hemoglobin, üzerinde çok iyi çalışılmış bir protein: hatta X-ışını yayılımı yöntemi kullanılarak üç boyutlu yapısı belirlenen ilk proteinlerden biri (Proteinler doğrusal aminoasit zincirlerinden oluşurlar; ancak bunlar proteinin işlevi için gerekli olan karmaşık üc-boyutlu yapıları oluşturacak şekilde kendi üstlerine katlanırlar.). Hemoglobinin evrimsel inceleme açısından iyi bir aday olmasının başka bir nedeni de, oksijen taşınımı açısından çok farklı ortamlarda yaşasalar da. tüm canlıların oksijen taşıma gereksinimi için aynı temel molekülü kullanmaları. Örneğin bazı kuşlar, deniz düzeyiyle karşılaştırıldığında oksijen miktarının çok daha az olduğu yüksek irtifalarda yaşarlar. Oysa yalnızca uçmak bile, çok enerji gerektiren ve oksijene bağımlı bir etkinlik. Dolayısıyla, bu molekülün doğal seçilim sonucunda -oksijen açısından- aşırı ortamlara uyum sağlayıp sağlamadığını belirlemek amacıyla, tipik olarak yükseklerde uçan bir kuşla alçaktan uçan bir kuşun hemoglobinlerini birbirleriyle karşılaştırabiliriz. Kuşların çok yükseklerde uçabildiği, bilinen bir olgu. Şimdiye kadar kaydedilmiş en yüksek kuş uçuşu. Fildişi Kıyısı'nda 11.300 m yükseklikteyken bir jet uçağına çarpan Rüppell akbabasına (Gyps rueppellii) ait. Bu yükseklik. Everest Tepesi'nin yüksekliğinden 2000 m daha fazla. Yükseklik arttıkça oksijen yoğunluğunun daha hızlı azalmasına bağlı olarak yüksekte uçan kuşlar oksijen bakımından, alçakta uçan akrabalarından bütünüyle farklı bir ortamda yaşarlar. Göç ederken Himalayalar gibi yüksek dağ sıralarının üzerinden geçen kuşlar da sıklıkla çok yükseklerde uçarlar. Örneğin yazlarını Tibet, kışlarını da Kuzey Hindistan'da geçiren Hint kazı (Anser indicus), mevsim aralarında Himalayalar'ın üzerinden uçar. Hint kazının ve alçak bölgelerde yaşayan en yakın akrabası olan bozkazın hemoglobinlerine bakıldığında, yalnızca 4 amino asit açısından farklı oldukları, bu farklılıkların, molekülün üç boyutlu yapısı üzerindeki etkisi incelendiğinde de, yalnızca bir tanesinin hemoglobinin oksijen tutma yeteneğini artırdığı görülüyor. Buysa, yükseklerde daha az olan oksijene çok daha kolay bağlanabilmesi için Hint kazının hemoglobininde bulunması gerekli olan özellik. Aynı durum, yükseklerde uçan başka bir kaz türü olan And kazı (Chloepahaga melanoptera) için de geçerli. Hint kazında olduğu gibi And kazında da, hemoglobinin oksijen tutma yeteneğinin artmasından tek bir aminoasit değişimi sorumlu. Her iki sonuç da, bu iki kaza ait hemoglobin proteinlerinin, alçak yerlerde yaşayan bozkaza ait olanlarıyla karşılaştırılması, ardından da oksijen-bağlama yeteneğini etkileyecek aminoasit değişimlerinin kimyasal yapıya ilişkin argümanlarla saptanması yöntemiyle elde edilmişti. Oysa bu, birçok açıdan tartışmalı bir yöntem. Oksijen bağlama yeteneğiyle ilgili yorumlarımızın gerçekten doğru olduğunu nasıl bilebiliriz? Hemoglobinin bu kadar iyi çalışılmış bir protein olması nedeniyle bu soru, gerekli deneylerle en iyi şekilde yanıtlanmış durumda. Ancak bu. ilk bakışta göründüğünden çok daha zor bir işlem: Bir insan hemoglobini alınıyor ve oksijen-bağlama yeteneği ölçülüyor; sonra genetik mühendisliği devreye sokularak uygun konumdaki aminoasitin yerine, Hint kazı için kritik olduğu belirlenen aminoasit yerleştiriliyor. Böylece, yeryüzünde olasılıkla daha önce hiç varolmamış, yeni bir hemoglobin molekülü üretilmiş oluyor. Şimdi, yeni üretilen bu molekülün oksijen bağlama yeteneği ölçülebilir. Bu deney, insan hemoglobini ve hem Hint kazı. hem de And kazının yüksek irtifa aminoasitleri kullanılarak gerçekleştirildi. Her iki durumda da, yeni hibrid hemoglobin molekülünün, normal insan hemoglobinine göre belirgin şekilde yüksek bir oksijen bağlama yeteneğine sahip olduğu görüldü. Kısacası deneysel sonuçlar, yapısal bilgilere dayanılarak yapılan çıkarsamaları doğruladı. Deneyler karmaşık olsa da sonuç basit: Moleküler düzeyde doğal seçilim son derece etkili bir unsur. Moleküller, uygun koşullarda en iyi performansı gösterecek ince bir ayara sahipler. Rüppell akbabasının 11.000 m'de uçabilmesini sağlayan unsur ise, hemoglobin molekülü üzerindeki etkisi aracılığıyla doğal seçilim. Moleküller ve biz: Darwin'in insan evriminde bilmedikleri DNA devrimi sonucunda ortaya çıkan evrimsel bulgular arasında belki de en dikkate değer olanları, kendi türümüzü ve onun tarihini ilgilendiren bulgular. Moleküler genetik tekniklerin gelişmesinden önce, insanın geçmişini araştırmak için kullanabileceğimiz fazla malzeme yoktu. Sümer tabletleriyle başlayan yazılı kayıtlar göreceli olarak çok yeniydi; arkeolojik ve fosil kayıtlarsa hem çok az bilgi sağlıyordu, hem de bölük pörçük oldukları için yorumlayanın yaklaşımlarına bağımlıydılar. DNA dizilimi bunların tümünü değiştirdi: Yeryüzünde bugün varolan genetik çeşitliliğe bakarak geçmişle ilgili çıkarsamalarda bulunabiliyoruz artık. Kullanılan mantıksa basit DNA dizilimi zaman içinde yavaş yavaş değişir: dolayısıyla herhangi iki dizilim -ve ait oldukları insanlar- birbirlerinden ne kadar uzun süre yalıtıldılarsa, o kadar farklı olurlar. Şu anda varolan farklı grupların, örneğin Avustralya yerlileri, Amazon yerlileri, Japonlar, Türkler, Kalahari buşmanlarının DNA dizilimlerini karşılaştırarak, kimlerin birbirlerine daha yakın olduğunu belirleyebiliriz. Bu araştırmalardan elde edilen ilk ve en önemli sonuç, basın dünyasında "mitokondriyel Havva" olarak adlandırıldı. Hücrenin içinde, enerji fabrikası işlevini gören ve mitokondri adı verilen küçük bir yapı var. İşte bu yapının içinde bulunan kısa bir DNA molekülünün dizilimini kullanarak tüm insanlar için bir soy ağacı oluşturursak, iki şey buluyoruz: hepimizin ortak atasının yaklaşık 100 000 yıl önce yaşadığı; ve bu ortak atanın Afrika'da olduğu. Buradan çıkaracağımız sonuçsa, modern insanın 100 000 yıl önce Afrika'da ortaya çıktığı ve oradan dünyaya yayıldığı. Bu sonuç, kayda değer bir bulguydu. Uzun zamandır türümüzün 100 000 yıldan çok daha yaşlı olduğu varsayılıyordu. Gerçekten de evrim standartlarına göre 100 000 yıl göz açıp kapayıncaya kadar geçer: bizim türümüz çok genç bir tür. Bu noktayı açıklığa kavuşturmak için bu süreyi, orangutanlar için geçerli olanla karşılaştırmakta yarar var. Orangutanlar Güneydoğu Asya'daki iki adada, Borneo ve Sumatra'da bulunurlar. Mitokondriyel Havva çalışmasında kullanılan genetik teknikler orangutanlara uygulandığında, ortak bir atayı en son olarak 3,5 milyon yıl önce paylaştıkları ortaya çıktı. Diğer bir deyişle, bu adaların her birinden alınacak birer orangutan, birbirlerinden genetik olarak en farklı durumdaki iki insandan ortalama 35 kat daha farklılar. Ve ne ilginçtir ki. büyük bir olasılıkla siz bu iki orangutanı birbirlerinden ayırdedemezsiniz. 3,5 milyon yıllık bir evrimin bile çok önemli farklılaşmalara yol açması gerekmiyor. Yani. ırkçılar tarafından bu kadar sık dile getirilen yüzeysel farklılıklara karşın, bir tür olarak bizler şaşılacak derecede birörneğiz. En siyah Afrikalıyla en beyaz Avrupalı arasındaki genetik farklılık, uzman olmayan birine aynı gibi görünen iki orangutan arasındaki genetik farklılığın yanında çok önemsiz kalıyor. 30.000 yıllık bir iskeletin DNA'sından elde edilen veriler sayesinde artık biliyoruz ki, yakın geçmişimize ait soy ağacının en eski dalı bütünüyle yok oldu. Neandertaller adı verilen bu insanlar 800.000 yıl kadar önce ortaya çıktılar ve yaklaşık 30.000 yıl önce ortadan kayboldular. Neandertallerin bizler, yani modern insanlar tarafından mı yokedildiği. yoksa karışma sonucunda bizim bugün bir ölçüde Neandertal mi olduğumuz sorusu yakın zamana kadar açıklık kazanmamış olan bir konuydu. Oysa şimdi DNA analizlerine bakarak, Neandertal insanının kaderinin, karışma sonucu yokolmak değil, zor kullanılarak soyunun tükenmesi olduğunu açıkça görebiliyoruz. Neandertal DNA'sı tüm modern insanlarınkinden çok farklı: eğer bizimle üremiş olsalardı, bu farklı dizilimlerin modern insan popülasyonlarında da bulunmasını beklerdik. Bulunmaması, Neandertallerin 30.000 yıl önce yokolduklarını ve DNA'larını da beraberlerinde götürdüklerini gösteriyor. İnsanın tarihiyle ilgili modern yaklaşımlar, yalnızca ırkçılık için biyolojik bir temel olasılığını ortadan kaldırmakla ve Neandertallerin kaderini ortaya çıkarmakla kalmadı. En ilginç sonuçlar çok yakın zamanda bulundu. Bu sonuçlar, cinsiyetler arasındaki farklılıklar, özellikle de göç konusundaki farklılıklarla ilgiliydi. Yeryüzündeki herkes için. incelemekte olduğumuz DNA parçasında dizilimin aynı olduğunu ve bu dizilimde, örneğin Güney Afrika'da bir mütasyon oluştuğunu düşünün. Eğer yoğun bir göç hareketi yaşanıyorsa, bu mütasyon hızla yayılır ve belki birkaç kuşak sonra, örneğin İstanbul'da görülebilir. Ancak eğer göç hareketleri çok azsa insanlar oldukları yerlerde kalıyorlarsa mütasyon Güney Afrika'yla sınırlı kalır ya da çok çok yavaş yayılır. Yani, DNA varyantlarının -mütasyonların- yayılım miktarı, göç hareketinin büyüklüğünü belirlemek için dolaylı bir ölçüt olarak kullanılabilir. İnsanlık tarihini (ve göç hareketlerini) kadınlar ve erkekler için ayrı ayrı incelememiz mümkün. Bazı DNA parçaları kuşaktan kuşağa yalnızca kadınlar arasında aktarıldıkları için dişi tarihinin, başka parçalarsa yalnızca erkekten erkeğe aktarıldıkları için erkek tarihinin "işaretleri" olarak kullanılabiliyorlar. Kadınlara özgü olan ve mitokondride bulunan DNA'dan daha önce söz etmiştik. Yalnızca dişinin üretebildiği döllenmemiş bir insan yumurtası mitokondri (ve dolayısıyla mitokondriyel DNA) içerirken, erkeğin sperm hücresiyle yeni bireye yaptığı katkı mitokondri içermez. Yani mitokondriyel DNA yalnızca kadınlar tarafından aktarılır. Öte yandan, yalnızca erkekler tarafından aktarılan küçük bir insan kromozomu var. Erkekleri erkek yapan, bu "Y" kromozomu olduğu için. tanımı gereği "Y" kromozomunu taşıyan tüm insanlar erkek. Yani "Y" kromozomu erkeklere özgü ve yalnızca erkek soyunda aktarılıyor. İnsan popülasyonları arasındaki mitokondriyel DNA çeşitliliğini yapısal olarak incelediğimiz zaman, mütasyonların çoğunluğunun tüm popülasyonlar arasında büyük ölçüde yayılmış olduğunu görüyoruz. Diğer bir deyişle, yalnızca yerel olarak görülen varyantlara hemen hemen hiç rastlamıyoruz; yani popülasyonlar büyük ölçüde karışıyormuş gibi görünüyor. Ve elbette bu karışma, göç hareketinin sonucu. Oysa "Y" kromozomundaki farklılıklarla ilgili olarak yakınlarda yapılan çalışmalar, bunun tam tersi olan sonuçlar ortaya çıkarıyor. Bu sonuçlar, yayılım miktarının aslında çok düşük olduğunu, ve örneğin Güney Afrika'da ortaya çıkan bir mütasyonun genellikle pek uzağa gitmediğini gösteriyor. Acaba neler oluyor? Tek bir tür için, kendi türümüz için nasıl bu kadar çelişkili iki ayrı sonuç elde edilebilir? Aslında bunun açıklaması basit: Erkekler ve kadınlar farklı hızlarda göç ediyorlar ve bunu beklenmedik bir şekilde yapıyorlar. Çok dolaşan erkekler ve evde duran kadınlarla ilgili tüm önyargılarımıza karşın, aslında kadınlar erkeklerden çok daha fazla yer değiştiriyorlar. Hatta birçok kuşak gözönüne alınarak yapılan hesaplamalarda, kadınların erkeklerden ortalama olarak 8 defa daha fazla göç ettiği ortaya çıkıyor. Bu, sezgilerimize bütünüyle aykırı bir sonuç. Büyük İskender'in dizginsiz dolaşan orduları ya da Cengiz Han'in Orta Asya'da savaşan atlılarıyla ilgili öyküleri dinleyerek büyümüş olsak da. erkekleri hareketli avcılar ve gezginler olarak gören önyargılarımızın bütünüyle yanlış olduğu ortaya çıkıyor. Aslında antropologlar bu olguyu kolayca açıklayabilirler. Tüm toplumlarda antropologların "atakonumu" (patrilocality) adını verdikleri bir uygulama görülür: İki ayrı köyden bir çift evlendikleri zaman, kadın erkeğin köyüne taşınır. A köyünden bir kadının B köyünden bir adamla evlendiğini ve B köyüne taşındığını varsayın. Bir kızları ve bir oğulları oluyor. Kızları C köyünden bir adamla evlenerek C köyüne taşınıyor; oğullan da D köyünden bir kadınla evleniyor ve bu kadın B köyüne geliyor. Böylece erkek soyu B köyünde kalırken dişi soyu iki kuşakta A'dan B'ye, sonra da C'ye taşınmış oluyor. Bu sürecin kuşaklar boyunca sürmesi, dişi göçünün çok yaygın, erkek göcününse sınırlı olmasıyla sonuçlanıyor. Erkekler gerçekten de bazen uzak ülkeleri fethetmek için yola çıksalar da. bunlar insan göçünün bütünü içinde önemsiz kalıyor: insanlığın tarihini şekillendiren, kadınların adım adım köyden köye yaptıktan göçler. Darwin'e dönüş: "Darwin'in bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru" Darwin'in zamanından bu yana biyolojide olağanüstü ilerlemeler kaydedildi. Bunların birçoğu evrimle doğrudan ilgili ve Darwin'in kur..... ışık tutuyor. Ama Darwin mezannda rahat yatabilir: Evrimsel değişimin mekanizmasını şimdi artık çok daha iyi anlıyoruz ve bu yeni bulgular karşısında Darwin'in görüşlerinin özü hâlâ sağlamlığını koruyor. Daha önce de gördüğümüz gibi. kalıtım, ve mekanizması olan genetik konusundaki bilgisizliğine karşın kuramının yaşayabilmesi. Darwin'in öncelikle bir deneyci olmasından kaynaklanıyor. Doğadaki çeşitliliğin ve bunun bir kuşaktan diğerine -bir şekilde- aktarıldığının farkında olması onun için yeterliydi. Ayrıntılı bir kalıtım kur..... gereksinimi yoktu. Aynı durum çalışmalarının başka yönleri için de geçerli. Örneğin, "Türlerin Kökeni"ninde, hayvan ve bitkilerin coğrafi dağılımını inceleyen biyocoğrafyaya yalnızca iki bölüm ayırmıştı. Darwin kitabını, kıtaların coğrafi tarihini şekillendiren en önemli gücün levha tektoniği olduğunun bulunmasından çok önce yazmış olmasına karşın, gözlemleri bugün hâlâ güncelliğini ve doğruluğunu koruyor. Levha tektoniği konusundaki bilgisizliği, biyocoğrafyaya yaptığı katkıları engellemedi. Hiç bir zaman bildiğinden ayrılmadı ve bir deneyci olarak kaldı. Farklı anlamları olabilecek veriler konusunda spekülasyon yapmak yerine, çok miktarda veriye sahip olduğu ve basit yorumlarla üzerinde çok şey söyleyebileceği konulara ağırlık verdi. Böylece, biyocoğrafya gibi iddialı konulara sapmak yerine, adaların yanısıra üzerlerinde yaşayan hayvan ve bitkiler konusunda da çok ayrıntılı yazılar yazabildi. Darwin'in bu deneyciliği hepimize örnek olmalı. Bu güzel kuramının olağanüstü verimliliği, deneyciliğin, olgulardan sapmamanın gücünü ustaca ortaya koyuyor.

http://www.biyologlar.com/darwin-ve-molekuler-evrim

Genotipik Varyasyonlar (Mutasyonlar)

Mutasyonlar, genellikle polinukleotid iplikçiklerinin (DNA) yapısını oluşturan nukleotidlerdeki bazların, bakteri türüne veya cinsine özgü olan, dizilişlerindeki değişiklikler veya bu bazlarda meydana gelen kimyasal bozukluklar, kopmalar, zedelenmeler, v.s. sonu oluşurlar. Aynı tür içinde bulunan mikroorganizmaların DNA'larında, nitrojen bazları belli ve sabit bir sıra içinde bulunurlar ve böyle fertlerin DNA'ları birbirinin homologudurlar. Bu nedenle, aynı tür içinde bulunan mikroorganizmaların çeşitli karakterleri (morfolojik, fizyolojik, kültürel, biyokimyasal, antijenik vs) birbirine benzerler. Baz dizilişlerine etkileyen bir faktör veya bazlardaki kimyasal bağlantıların karakterlerindeki değişmeler (tautomerik değişmeler) kendini transkripsiyon ve translasyonda belli ederler. Bunun sonucu olarak da mutasyonlar ve değişik karakterlerde yeni nesiller (mutantlar) meydana gelirler. Bazı mutasyonlar, bir (veya birkaç) nukleotid çiftini kapsar ve bunlar arasında kalabilir. Bazen de, DNA baz sıraları arasından sadece bir baz çıkabilir veya girebilir (nokta mutasyonu). Bu tür mutasyonlar sonu sentezlenen proteinin aktivitesinde önemli bir değişiklik görülmez ve protein normal görevini yapabilir. Nokta mutasyonları bakteriler tarafından kolayca tamir edilebilirler. Ancak, bir geni (genellikle, 1500 nukleotid çifti) içine alan veya daha büyük oranda meydana gelen mutasyonlar (kromozomal mutasyonlar), polipeptid zincirine çok sayıda yanlış amino asitlerin girmesine neden olacağından, sentezlenen proteinin aktivitesi ya hiç olmaz veya değişik yönde olur. Böyle mutasyonların düzeltilmesi imkânsızdır ve genellikle ölümle sona erer (letal mutasyon). Bakterilerde hareketi sağlayan flagella oluşumunu yöneten genlerde meydana gelen bozukluk, bu organelin sentezlenmesine mani olur. Böylece bakteri, flagellasız ve bunun sonucu olarak da hareketsiz hale dönüşür. Ancak, bu mutasyon ölümle son bulmaz. Buna karşın, çok önemli biyokimyasal olayları katazile eden enzimlerin sentezini idare eden genlerde oluşan kromozomal karakterdeki mutasyonlar bakterilerde ölümler oluşturabilirler.

http://www.biyologlar.com/genotipik-varyasyonlar-mutasyonlar

Evrim Mekanizması

Evrimin önemli ham malzemelerinden biri mutasyonlardır. Mutasyonu açıklamadan önce modifikasyon (ya da diğer adıyla varyasyon) tanımını doğru yapmak gerekir. Modifikasyon, çevre koşullarının etkisiyle canlının genetik yapısındaki şu ya da bu genin zorunlu veya tercihli olarak uyarılması ya da işlevlerin teşvik edilmesi-güçlendirilmesi sonucunda dış görünüşünde (fenotip) ortaya çıkan kalıtsal olmayan değişikliklerdir. Çoğu yayında bunlara kalıtsal olmayan varyasyonlar denir. Evrimsel önemi pek yoktur. Bir çiçeğin farklı sıcaklıklarda farklı renkli çiçek açması, iyi ya da kötü beslenen bir insanın kilosunun fazla ya da eksik olması, değişik sıcaklıklarda yetiştirilen böceklerin farklı renkli olması gibi durumlar, kalıtsal olmayan modifikasyon örnekleridir. Kalıtsal olarak aktarılabilen değişiklikler ise iki ana grupta toplanır 1) Nokta mutasyonları: Başta morötesi, yüksek enerjili X, gama, alfa ve beta ışınları olmak üzere; kimyasal maddeler ve fiziksel etmenler DNA'nın yapısını doğrudan etkileyebilir. En azından DNA'nın yapısındaki tek bir bazın farklılaşmasını sağlayabilir. Bir bazın değişmesi, bazın kromozom üzerindeki yerine göre, canlıya yeni bir özellik, üstünlük sağlayabilir. Bunlara yararlı mutasyonlar denir. Buna karşılık, enzimlerin aktif merkezlerine isabet eden bir değişiklik, canlının üzerinde öldürücü ya da yaşamsal işlevleri azaltıcı etkiye sahip olabilir. Canlılığın evriminde lokomotif görevi üstlenen mutasyonlar "nötr" olanlardır. Bunlar proteinlerin belirli amino asitlerini değiştirirler. Bunlar canlının yaşamı üzerinde belirgin yararı ya da zararı olmayan değişikliklerdir. Ortam değiştiğinde o güne kadar etkisiz olan bu mutasyonlar, yeni ortamda canlının ayakta kalabilmesini sağlayabilir. Örneğin hiç antibiyotikle karşılaşmamış bir bakteri kolonisinden bazı bireyler antibiyotikli bir ortamda yaşamaya devam edebilirler. Bu bakterilerde meydana gelmiş nötr mutasyonlar, daha önceleri kendilerini belli etmeseler dahi, bakterileri antibiyotiklere karşı dirençli hale getirmiştir. 2) Birçok canlı, birçok kitapta mutasyon olarak adlandırılmasına karşın doğru adıyla, kromozom değişimleri ile farklı özelliler kazanır. Yani kromozomların yapısında ya da kromozom sayısında değişiklikler olabilir. Bu sayıda değişme ya aynı türün kromozomunun katları şeklinde (n, 2n, 3n, 4n, 8n ...) artma ya da kromozomlarının tek tek bir veya iki artıp-azalması (2n+1, 2n+2, 2n-1 ...) şeklinde, ya da farklı bir türle döllenmesiyle ortaya çıkar. Bu yeni kombinasyonların bazıları verimlidir; çünkü kromozom ayrışımı sağlanır. Bazen de, katırda olduğu gibi, verimsizdir. Bu yolla çok değişik bitki formları elde edilmiştir. Kararlı ve kararsız populasyonlar dünyanın jeolojik, coğrafi ve iklimsel değişimine bağlı olarak, her dönemde vardı. Dünyadaki değişiklikler, bazı türlerin genetik kombinasyonunun kararlı kalmasını sağlar, bazen de onların darmadağın olmasına yol açar. Birçok tür uyum yapabilme yeteneğini artırabilmek için, herhangi bir özellik üzerinde birden fazla gen çiftinin etki göstermesini sağlayacak kalıtsal bileşime sahip olabilir. Bunların bir kısmı aynı özelliğin aşama aşama güçlendirilmesi şeklinde olabilir (boy uzunluğunu saptayan genler). Bazıları bir özelliğin değişik karakterleri şeklinde ortaya çıkmasını sağlayabilir (A, B, O kan grubu). Bazıları iki farklı özelliğin değişik kombinasyonları şeklinde etkiye sahip olabilir. Bir türe ait genlerin topl..... gen havuzu denir. Bir havuzda aynı özellik üzerine etki eden birden fazla gen bulunsa da, kural olarak bir bireyde bunlardan yalnız bir çifti bulunur (kan gruplarında olduğu gibi). Yaşam ortamındaki koşullar eğer kararlı haldeyse, bu havuzdaki genler belirli bir süre içerisinde o günkü çevre koşullarına en fazla uyum sağlayacak şekilde kararlı bir yapı oluşturur. Bunlara kararlı populasyonlar adı verilir. Dünyada böyle bir populasyon hiçbir zaman tam olarak oluşmamıştır. Böyle bir kararlı populasyonda kuramsal olarak nokta mutasyonu ya da kromozom değişimi olmamalıdır. Doğal koşullar şu ya da bu özelliğin (genin) ortadan kalkmasına ya da yayılmasına neden olacak bir etki yaratmamalıdır. Populasyona, farklı gen frekansına sahip bir başka populasyondan göç olmamalıdır. Benzer şekilde, populasyon içerisinden gen frekansını değiştirecek şekilde, dış ortama herhangi bir göç olmamalıdır. Üreme davranışında, özel bir karakteri daha yaygın duruma getirecek eşeysel seçim olmamalıdır. Hiç bir özelliğin özel olarak seçilmediği ya da elenmediği, döller boyunca genlerin frekansının sabit kaldığı, yeterince büyük olan (eğer populasyon küçük ise frekanslar hızla değişebilir) populasyonlarda, genlerin frekansının toplamı 1'dir ve böylece, kuramsal olarak tüm frekansların sabit olduğu bir populasyon elde edilir. Daha önce evrimin ham malzemeleri olarak adlandırılan süreçler, her koşulda populasyonun kararlılığını bozarlar. Ancak evrimsel ham malzeme hiç var olmamış olsaydı bile, populasyonun kararlı kalmasını sağlayan koşullardan birinin ya da birkaçının değişmesi evrime yol açabilirdi. 1) Koşulların değişmesi: Dünyanın başlangıcından bu yana, iklimde, coğrafi yapıda, hatta biyolojik yapıların diğer unsurlarında (örneğin. av-avcı ilişkisi) meydana gelen (ve gelecek olan) değişiklikler, kararlı diye tanımladığımız populasyonların üzerinde bazı genlerin daha çok seçilmesini sağlayabilir. Zaman içerisinde o genlerin frekansları başlangıç değerlerinden farklılık gösterir. Örneğin bir özellik % 1 oranında tercih ediliyorsa ve o tür senede bir defa döl veriyorsa, kaba bir hesapla en geç 100.000 yıl içerisinde bu frekansın % 99 a ulaşması demektir. Bir tür, yaprakbitleri gibi, senede birden fazla döl veriyorsa, süre 10.000 yıla düşer. İşte kısa yaşayan, çok döl veren populasyonların hızlı evriminin nedeni buna dayanır. Doğal koşullar, bazen bir populasyondaki aşırı uçları eleyerek, orta kısımdakileri daha şanslı kılabilir. Bu genellikle kararlı populasyonlardaki temel işleyiş şeklidir. Bazen doğal koşullar o populasyonlardaki özelliklerin iki aşırı ucunun seçilmesini, ortalamaların ayıklanmasını da sağlayabilir. Buna parçalayıcı değişim denir. Dünyadaki kıtaların kayması, ormanlaşma, çölleşme, stepleşme, tarım arazisine dönüşme gibi fiziksel ve kimyasal değişimler belirli bir doğal seçilim baskısı ortaya çıkarır. Bir tarım arazisine uygulanan ilaçlamanın bile seçilim baskısında etkisi vardır. Birçok gen pleitropiktir, yani canlının birden fazla özelliği üzerinde etkilidir. Doğal seçilim bu özelliklerden birinin yararına, diğerinin zararına da çalışabilir. Sonuçta evrimsel yönlendirilme pleitropik genin kontrol ettiği özelliklerin seçilmesine ya da elenmesine, seçiliminin cebirsel topl..... eşit olur. Örneğin çok tipik olan orak hücreli anemide S geni, bir taraftan oksijen bağlanmasını kısıtlarken, diğer yandan sıtmaya karşı dayanıklılık sağlar. Sıtmanın yaygın olduğu ortamda, doğal seçilim bu ikisinin cebirsel topl..... göre yönlendirilir. 100 bireyin 60'ı sıtmadan; bu gen olduğu zaman da 50'si oksijensizlikten ölüyorsa, o zaman % 10'luk bir kesim avantajlı olduğundan, bu gen o populasyonda korunur. Ortamdan sıtma mikrobu yok edilirse (ya da tersine yaygınlaşırsa) frekans değişir. Bu genin frekansı sıtmalı bölgelerden sağlam bölgelere gidildikçe azalır. Doğal seçilimin etkisinin artırılması, populasyondaki gen çeşitliliğini de artırır. Dolayısıyla parça değişimi, mutasyon her ne kadar populasyon kararlığını karıştırırsa da, doğal seçilim için uygun bir zemin oluşturması nedeniyle evrimsel çeşitlenmede lokomotif görevi yapar. Mutasyonların ve rekombinasyonların fazla oluşması, populasyonun kararlılığını bozacağı için negatif etki yapar. Az oluşması çeşitlilik bakımından seçeneği azaltacağı için etkisi olumsuzdur. Bu nedenle her tür için doğal koşullarda yeterince mutasyon meydana getirecek ve seçilime uğratacak bir düzenek kurulmuştur. Farklı yaşam ortamlarında doğal seçilim baskısı farklı şekilde yürütüldüğünden, zaman içerisinde hem o ortama uygun canlı türleri oluşmuş hem de yaşam ortamları ortaya çıkmıştır. Morötesi ışınlar bilinen mutasyona yol açan en etkili faktörlerden biridir. Yükseklere doğru çıkıldıkça mor ötesi ışınların etkisinin artmasıyla birlikte mutasyon oranında da artmalar ortaya çıkar. Ayrıca dağların tepesine doğru çıkıldıkça, yaşam ortamındaki çeşitlilik de artar. Yani doğal seçilim baskısı çeşitlenir. Yükseklere doğru çıkıldıkça tür çeşitliliğinin artması bu nedenden ötürüdür. Bununla birlikte, yaşam koşullarının aşırıya doğru kayması, türlerin yaygınlaşmasına ya da sıklığının artmasına engel olur. Buna karşılık toprak altında yaşayan ya da çoğunlukla gececi olan (güneş ışınlarından kaçan) birçok hayvan türü ilkel özelliklerini korumuşlardır. Akreplerin uzun yıllardan beri değişmemelerinin 2) Populasyon içine ya da dışına göç: Göç, kararlı populasyonların bozulma nedenlerinden biridir. Aynı türe ait, bazı özellikleri bakımından farklı gen frekansına sahip bir topluluk, herhangi bir yolla bir populasyonun içerisine girerse, o populasyonda bir dalgalanmaya ve frekans değişimine neden olur: Örneğin Türk toplumunda mavi göz frekansı % 16, Almanlarda % 81'dir. Her döl başına (bu, insan soyunda 30-50 yıldır) ne oranda bir göçün gerçekleştiğini ve her iki populasyonun ne miktarda çiftleştiğini biliyorsak, bu sayılardan yola çıkarak, gelecekte, bu populasyonlardaki mavi göz geninin frekansının nasıl değişeceğini öngörebiliriz. Eğer bir populasyon içerisinde, deme, ırk gibi küçük grupların herhangi bir nedenle populasyon dışına göçü sağlanırsa, toplam populasyon frekansında yine önemli değişmeler meydana gelebilir. Doğal populasyonların hiçbirinin sabit kalması mümkün değildir. Çünkü dış ve iç göç engellenemez. 3) Genetik Sürüklenme: Bir populasyon yeterince büyükse, kararlı yapısını koruyabilir. Gen frekansları yönünden ait olduğu populasyondan önemli ölçüde farklı olan, küçük bir birim, o populasyondan ayrılıp, yeni bir populasyonun kurucusu olarak görev yaparsa, zaman içerisinde yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Örneğin Anadolu'da % 80 mavi gözlü olan bir köy (normal frekans %16) bulunduğu yerden sürülüp herhangi başka bir yere yerleştirildiğinde, yeni populasyon ana populasyondan mavi göz geninin frekansı bakımından büyük ölçüde farklı olacaktır. 4) Eşey Seçimi: Kural olarak canlılarda, erginliğe ulaşmış bireylerin bir araya gelmeleri ve çiftleşmeleri aynıdır. Kuramsal olarak her bireyin çiftleşme şansı eşittir. Fakat gametlerde, kalıtsal yapıya bağlı olarak ya da olmayarak, hareket yeteneğinde ve çekici kimyasal maddelerin yapısında değişiklik olursa gamet seçilimi olur. Ancak en önemli eşeysel seçilim, ergenlik dönemindekidir. Bunun nedeni kalıplaşmış davranışlardır (imprinting behaviour). Biyolojik çeşitliliğin korunabilmesi için erkek ve dişi geçişlerinin tam olarak ayrılması ve özelliklerin kesin olarak farklılaşması gerekir. Bunun için de özellikle yalnızca rekombinasyon meydana getiren, çoğunlukla bunun ötesinde başka önemi olmayan, yavru bakımıyla ilgilenmeyen erkeğin güçlendirilmesi daha iyi sonuçlar verir. Dişilerin zemine uygun, gösterişsiz, parlak renklerden arınmış, abartısız bireyler olarak kalması; buna karşılık erkeklerde göze çarpıcı, ancak doğal tehlikelere de açık ikincil eşey özelliklerinin ortaya çıkması sağlanmıştır. İkincil eşeysel özelliklerin gösterimi ile erkeklik genlerinin diziliminin gücü arasında doğrusal bir ilişki mevcuttur. Canlılar aleminde basitten gelişmişe doğru gidildikçe, sağlam genetik yapının bir ifadesi olarak sağlam fiziksel yapının seçilmesi için, aynı eşeyin bireyleri arasında (çoğunlukla da erkekler arasında); kavgalar, danslar gittikçe güçlenmiştir. Bu gösteri sırasında bugün biyolojik olarak çok defa anlam taşımayan renk-şekil-ses özellikleri, kalıplaşmış davranış şekliyle seçilmiştir. Günlük yaşamımızda da kalıplaşmış davranış hiçbir nedeni olmadan işlev görür. Herhangi bir erkeği/kızı sevmemiz ya da ilk defa karşılaşılan bir insanı itici görme davranışı tamamen kalıplaşmış davranıştır. Sonuç olarak bir populasyonda eşeyler, birbirini rasgele seçer desek de, insanlarda ve birçok populasyonda belirli özelliklere sahip bireylerin, belirli özelliklere sahip bireylerce seçildiğini görürüz. Bu da populasyonun bir anlamda dallanması demektir. 5) Aşırı uçların ayıklanması: Tüm canlılarda, her ne yolla olursa olsun yeni özellikler o türün geleceğini tehlikeye atmayacak kadar teşvik edilir. Fakat doğal seçilimle aşırı uçlar çoğunlukla ayıklandığı için sonuçta dengelenmiş polimorfizm dediğimiz, o ortam için en uygun boyutlar elde edilir. Örneğin, insan beyninin büyümesi, başarısı için koşuldur. Fakat sürekli büyümesi teşvik edilen kafanın, ananın çatı kemiğinden geçememesi de söz konusudur. Bu nedenle ananın simfis açıklığı, kafa büyüklüğünün optimum olmasını sağlamıştır. Başka bir örnek ise, kavakların güneşe ulaşmak için boylarını sürekli uzatmalarının, uzun boylu kavakların rüzgârla devrilme seçilimiyle dengelenmesidir. Bu nedenle her bölge için optimum (rüzgar-güneş ilişkisi) boy belirlenir. Biz geniş bir populasyonda en uzun kavağı elde etmek istiyorsak derelere, en kısa olanı istersek dağlara gitmeliyiz. 6) Coğrafi izolasyon: Populasyonlarda genetik çeşitlenme, eşey seçilimi, doğal seçilim olsa da, zaman içerisinde kalıtsal yapının alt tür, tür düzeyinde farklılaşması için, belirli bir süre etkin bir şekilde işlev yapan yalıtım sistemine gereksinim vardır (kara canlıları için su, suda yaşayan canlılar için kara, sıcaklık, kimyasal feromonlar, ses vs.). Bunun en etkin yolu coğrafi yalıtımdır. Coğrafi yalıtım yeterli süre etkili olamamışsa, farklı populasyonlar tekrar bir araya gelebilir. Yalıtılmış populasyonlar arasında sınırlı da olsa gen akışı meydana gelirse alt türler oluşur. Dünyada çoğunlukla doğal koşulların değişimiyle ve buna bağlı olarak doğal seçilimle, ortaya çıkan fenotipler arasında belirli bir denge söz konusudur. Ancak koşullar sürekli şiddetini artıracak şekildeyse ve o koşulların etkisi altında kalan canlının kalıtsal yapısı bu değişimi karşılayacak kalıtsal çeşitlilikten yoksunsa, o tür ortadan kalkar. Kalıtsal varyasyonlar bu değişimi karşılayacak yeterlilikte değilse, bu canlının izleyeceği iki ana yol vardır: Canlı bu koşullardan uzaklaşmak için göç edebilir; küçük ve uygun koşulları barındıran sığınaklara kaçabilir. Populasyonun bir kısmı göç olanağını bulurken, diğer kısmı doğal seçilimle başka bir türe (türlere) dönüşmek suretiyle varlığını sürdürebilir. Biri tükenme, diğeri ise evrimdir. Anadolu bu nedenle tür, alt-tür ve ekotip bakımından bir cennet durumuna ulaşmıştır. Dileriz ki yetkililer ve kamu, bu hazineyi yeterince koruyabilir ve değerlendirebilir. Kaynaklar: Demirsoy, A., Kalıtım ve Evrim, Ankara, 1996 Demirsoy, A., Yaşamın Temel Kuralları, Ankara, 1998

http://www.biyologlar.com/evrim-mekanizmasi

Mutasyonların Başlıca Nedenleri

Mutasyonların meydana gelmesine neden olan başlıca faktörler şöyle sıralanabilirler: 1- Polinukleotid iplikçiklerindeki normal baz sıraları arasına bir baz çiftinin çıkması (delasyon) veya baz sıraları arasına bir baz çiftinin girmesi (insersiyon) (nokta mutasyonları). 2- Bir baz çiftinin yerini diğer baz çiftinin alması (transisyonel ve transversiyonal mutasyonlar). 3. Aynı polinukleotid iplikçiği üzerinde yan yana bulunan pirimidin bazları arasında özel bağların kurulması (dimerizasyon). 4. Bazlarla şekerler ve şekerlerle fosfatlar arasındaki bağlantıların kopması. Baz çiftinin çıkması ve girmesi durumu: Bu tarz mutasyonlarda DNA'daki normal baz sıraları arasından bir baz çifti çıkabilir veya baz sıralarına yeni bir baz çifti girebilir. a)Baz çiftinin çıkması: Bu örnekte, mRNA üzerinde 16. sırada bulunan sitozin (C) çıkmıştır. Buna göre düzenlenen mRNA ve oluşan yanlış sıralı amino asitler gösterilmektedir. Normal durumda polipeptid zinciri serin, arginin, tirosin, cystein, ....le başlamakta ve devam etmektedir. Buna karşın, bir baz çiftinin (sitozin) çıkması sonu oluşan yeni programlanmaya göre, amino asit dizilişi serinden alanin, threonin, alanin tarzında olup sırası olmayan amino asitlerdir. Bu nedenle proteinin karakteri değişik olur veya inaktif bir durum gösterir. Eğer anlamsız kodonlardan biri (UGA, UAG, UAA) sıraya girerse, protein sentezi sona erer. Bazen de, böyle değişmeler aynı amino asite ait diğer 2. veya 3. tripletlerden birini oluşturursa; (Örn; argininin 6 kodonu CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG; serinin 4 kodonu ACU, UCC, UCA, UCG veya leucinin 6 kodonu, UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG, v.s.) bu sefer polipeptid zincirinde bir süre daha doğru amino asitler sırada bulunabilir. Bu durum, eğer kısa bir süre sonra yeni bir mutasyonla düzeltilirse, proteini inaktif bir molekül olmaktan kurtarır. DNA’dan bir baz çiftinin çıkması yandaki şekilde gösterilmektedir. b) Baz çiftinin girmesi: Baz çiftinin girmesi de aynı yukarıdaki örnekte olduğu gibi, baz sıralarının değişmesine ve mRNA'nın yeniden programlanmasına yol açacak ve polipeptid zincirinde değişik amino asitlerin araya girmesine neden teşkil edecektir. DNA’ya bir baz çiftinin girmesi yandaki şekilde gösterilmektedir. Bu örnekte normal mRNA'da 13. sıraya U bazı girmiş ve mRNA yeni baştan programlanmış ve sıraya, Phe + Alanin + leucin + leucin + gibi değişik amino asitler girmiştir. Serinden sonra gelen amino asitler normal polipeptid zincirlerinde sırada değildirler. Bu nedenle oluşan protein inaktif bir durum gösterebilir. Bir baz çiftinin çıkmasını, aynı gen içinde veya dışında ikinci bir mutasyon aracılığı ile bir baz çiftinin girmesi izleyebilir. Bu durum iki şekilde etkileyebilir, ya birinci mutasyonla oluşan değişmelere, ikinci mutasyonunki de katılır ve öylece tamiri olanaksız mutasyonlar oluşabilir veya ikinci mutasyon, birincinin düzelmesine veya tamirine yol açabilir. Böylece ilk mutasyon giderilir. Bu ikinci mutasyon birinciye ne kadar yakınsa, polipeptid zincirinde sıraya giren yanlış amino asitler de o oranda az olur. DNA’da baz sıraları arasına birden fazla bazların girmesi ve çıkması durumları yandaki şekilde gösterilmektedir. Transisyonel mutasyonlar: Bu tür mutasyonlar, genellikle ya spontan olarak veya mutajenik maddelerin etkisiyle oluşurlar. Transisyonel türdeki mutasyonlara, pürin ve primidinlerin elektronlarında oluşan tautomerik değişmelerin bazlar arası karşılıklı hidrojen bağlantısının özelliklerini değiştirmesine neden olur. Örn; timin genellikle keto formunda C = O olup, bu durumu ile adeninle karşılıklı çift hidrojen bağı ile birleşir. Ancak, timin, nadiren enol formuna (C—OH) dönüşürse, 3 bağlantı yerinin oluşması nedeniyle, adeninle değil de, guaninle birleşir. Böylece, DNA molekülünde AT çifti yerine GT çifti geçmiş olur. Ancak, bu durum uzun süre devam etmez ve iki-üç generasyon sonra değişerek, guanin bu sefer sitozinle bağ kurar ve AT ® GC transisyonu meydana gelir. Böylece, başlangıçta AT olan molekül, 2-3 generasyon sonra GC çiftine dönüşmüş olur. Replikasyon sırasında pürin yerine diğer bir pürinin, veya pirimidin yerine diğer bir pirimidin bazının girmesine transisyonel mutasyon denir. Örn, adenin yerine guanin (AºG) veya sitozin yerine timinin girmesi (CºT) gibi. Eğer pürin yerine pirimidin (veya tersi) girerse buna transversiyonel mutasyon adı verilir. Örn; adenin yerine sitozin (AºC) veya guanin yerine timinin girmesi (GºT). Eğer baz çifti değişmeleri iki yönlü ise (AT W GC) bunlar bidireksiyonal mutasyonlar olarak isimlendirilir. Bazı mutajenler (hidroksilamin) tek yönlü transisyonel mutasyonlar oluşturur (GC ® AT). Adeninin amino formunda iken, imine formuna dönüşmesi, aynı şekilde, karşılıklı bağlantıları değiştirir ve sitozinle bağ kurmasına yol açabilir (A—C). Dimerizasyon: Mikroorganizmalar, ultraviole ışınlarının etkisine maruz kaldıktan sonra, aynı DNA iplikçiğinde yan yana bulunan pirimidinler (genellikle timinler) fotokimyasal reaksiyonlar sonu birbirleri ile kovalent bağlarla birleşirler (T - T). Işığın dozu artarsa bu sefer sitozinler de birleşebilirler (C—C). Dimerizasyon iki nukleotid arasını kısalttığından, DNA'da çarpıklıklara yol açar ve DNA'nın duplikasyon mekanizması bozulur. Sonunda transkripsiyon ve translasyon düzeninde değişiklikler meydana gelir. DNA'da diğer bozukluklar: Birçok mutajenler DNA iplikçiklerinin çeşitli yerlerinde bozukluklar oluşturabilirler. Bu tür bozukluklar kısaca şöyledir: a) Baz-şeker bağlarının kopması: İyonizen ışınlar, alkilleyen etkenler, nitroz asiti, hidroksil amin, süksinil peroksit, vs. b) Bazlar arası hidrojen bağların kopması: Isı, asit, alkali, iyonizan ışınlar, guanidinum klorid, vs. c) Çapraz bağ teşkili: Alkilleyen etkenler, nitröz asiti, vs. d) Şeker-fosfat bağlarının kopması: İyonizan ışınlar, sonik ve ultrasonik vibrasyonlar, asit, alkali, suksinil peroksit, vs. KAYNAK: www.mikrobiyoloji.org  

http://www.biyologlar.com/mutasyonlarin-baslica-nedenleri

Nükleik asitlerin biyolojik fonksiyonları

Nukleik asitlerin hücre içindeki en önemli görevlerinden birisi de, kuşkusuz, DNA'nın replikasyonu ve bu sayede genetik bilgilerin nesillere aktarılması ile genlerin ekspresyonu (transkripsiyon ve translasyon)'dur. 02. DNA Replikasyonu Hücreler, tek kromozomlu (prokaryotik) veya çok kromozomlu (ökaryotik) olsunlar, DNA'lar genetik bilgileri taşıdıklarından, her hücre bölünmesinde, bunların da çok az hata ile replike olması ve yeni sentezlenen DNA'nın kardeş hücrelere eşit olarak aktarılması gereklidir. Replikasyon tamamlanıncaya kadar da hücrelerin bölünmemesi lazımdır. Aksi halde, bazı hücreler genetik materyallerden yoksun kalır ve çekirdeksiz hücreler oluşur (anukleer hücreler). Diğer bir önemli nokta da, kromozomun (DNA), dış ve içten kaynaklanan zararlı etkilerden korunması ve DNA'da meydana gelecek bozuklukların da hemen tamir edilerek nesillere aktarılmasının önlenmesidir. Böyle olumsuz durumları gidermek için hücreler yeterli düzeltme ve enzimatik mekanizmalara da sahiptirler. Genetik materyallerin her ne kadar iyi korunmuş olmasına karşın, DNA'nın çok sayıda replikasyonu ve çok değişik nedenler bazı mutasyonların meydana gelmesine yol açmakta ve buna bağlı olarak da değişik karakterde yeni nesiller (mutant) ortaya çıkmaktadır. DNA'nın hücre içinde kısa bir sürede ve minimal bir hata ile nasıl replike olduğuna dair bazı görüşler ileri sürülmüştür. Bunlardan 1) Konservatif (parental iplikçikler birbirlerinden ayrılmadan kopyalarının çıkması) ve Dispersif (parental DNA'da kopmalar meydana gelerek aralarına yeni sentezlenen DNA segmentlerinin girmesi) olan teoriler terk edilerek yerini, Watson-Crick tarafından ileri sürülen ve araştırıcılar tarafından da (Meselson ve Stahl deneyi, E. coli 'de) ispatlanan Semi konservatif modele bırakmıştır. Buna göre, sarmal ve dubleks DNA açılmakta ve her iplikçiğin (parental iplikçik) karşısında enzimler tarafından bir yenisi sentezlenmekte ve parental iplikçikler yeni sentezlenen iplikçikler için bir kalıp görevi yapmaktadırlar. Bu modelde, her bir çift iplikçikli DNA'da bir parental ve bir de yeni sentezlenen iplikçik bulunmaktadır. Prokaryotiklerde (bakterilerde) ispatlanan bu semi konservatif replikasyon modelinin, ökaryotikler, virus ve fajlar için de geçerli olduğu belirlenmiştir. Bu durum, semi konservatif replikasyon tarzının genel (üniversal) bir karakter taşıdığını da ortaya koymaktadır. 03. Prokaryotiklerde Replikasyon E. coli 'ler üzerinde çok fazla deneme yapıldığı için, bu mikroorganizma, replikasyon için de bir model oluşturmuştur. E. coli genomu, sirküler, sarmal ve dubleks bir DNA karakteri taşıyan ve yaklaşık 4.5x106 baz çiftine (bp, base pair) sahip tek bir makro moleküldür (1.1-1.4 mm uzunlukta). Tüm genomun replikasyonu için 20-50 gen'in fonksiyonel olduğu belirtilmektedir. E. coli uygun koşullar altında 15-20 dk. bir generasyon meydana getirmektedir. Genom replikasyonu E. coli 'de tek bir orijinden (oriC) başlayarak bidireksiyonal (iki yöne doğru) olarak devam eder. E. coli 'de replikasyon orijini, konjugasyonla belirlenen dakika durumuna göre, 86. dk'dan iki yöne doğru devam ederek 32. dakikada son bulur (terminus). Bu süre, optimal koşullarda, bakterinin 15-20 dakikada bir bölünmesi süresinden daha kısadır. E. coli 'de, kromozomun replikasyon orijini 86. dk. bölgesi olmasına karşın, diğer bakterilerde hem orijin ve hem de terminus daha değişik yerlerde olabilmektedir. Bu noktalar, bakteri türlerine özeldir. E. coli 'de bile uygun olmayan koşullarda bölünme süresi, optimal limitleri geçebilir. Replikasyonun, kromozomu küçük olan bazı mikroorganizmalarda, tek yönlü (unidireksiyonal) olduğu da belirtilmiştir. Bu durumda, replikasyon, orijinden sadece bir yöne doğru devam eder ve tekrar başlangıç yerinde son bulur. Tek veya çift yönde replikasyonun olma durumu, orijin tarafından tayin edilir. Radyoaktif işaretleme yöntemleriyle, bu özellik saptanabilir. E. coli 'de, replikasyon orijininde yaklaşık 245 bp bulunmakta ve burada A-T bazlarının fazla olması açılmayı kolaylaştırmaktadır. E. coli 'de replikasyon fenomeninin başlangıcında genom sitoplasmik membranda bulunan özel bir bölgeye (mesosom) bağlanır. Burası, bakterinin yaklaşık orta bölgesine isabet eder. Diğer önemli nokta, kromozomun, sitoplasmik membranda bağlantı yerine kuvvetlice tutunmasıdır. Bunlara yardımcı olan bazı özel proteinler de belirlenmiştir. Genom, özel bölgeye bağlandıktan sonra buraya replikasyonda görevi olan bazı spesifik enzimler, proteinler ve dört tür deoksiribonukleotid trifosfat (dNTP) molekülleri birikir. Bunlar arasında, DNA polimerase, DNA ligase, helikase, primase, SSB, primosom, DNA'yı açan proteinler ve topoisomerase en önemlileri arasındadır. Ayrıca, dNTP'ler ve Mg++ iyonlarına gereksinim vardır. Replikasyonu bazı aşamalar halinde incelemek, olayı anlamak bakımından yararlı olacaktır. 1) Replikasyon noktasının belirlenmesi: E. coli 'de kromozom üzerinde 86. dk.'ya isabet eden bölge replikasyon orijinini (oriC) oluşturur ve burası yaklaşık 245 bp'den meydana gelmiştir. DNA, sitoplasmik membrandaki bu özel bölgeyi çeşitli proteinlerin yardımıyla da tanıyarak sıkıca bağlanır. 2) DNA'nın açılması: Bağlanma işlemi gerçekleştikten sonra, DNA'daki replikasyon orijini bölgesinde küçük bir açılma meydana gelir. Bu açılmayı, özel açıcı proteinler (enzimler), DNA iplikçikleri arasını açmak suretiyle genişletirler. Böylece sağa ve sola doğru giderek açılan bir replikasyon çatalı oluşur. Başlangıç bölgesinde DNA'da ilk açılmanın oluşu tam olarak aydınlatılmış değildir. Bir çok bilgilere sahip olunmasına karşın yine de çözüm bekleyen bazı noktalar bulunmaktadır. E. coli 'de 245 bp'den oluşan orijin bölgesinde kolayca açılabilen ve A-T bazlarından zengin 3 tane 13 bp ve 4 tane de 9 bp'lik tekrarlanan sekanslar vardır. Önce, dnaA proteinleri oriC bölgesinde toplanır ve reaksiyon bu iki bölgede (9 bp ve 13 bp) başlatılır. İlk açıklık 13 bp.'lik bölgede 3 yerden başlar ve sonra, dnaB ve dnaC'nin de komplekse katılmasıyla açıklıklar genişletilir ve bidireksiyonal replikasyon çatalı meydana gelir. 3) DNA sentezi (polimerizasyon): Parental iplikçikte açılmanın meydana gelmesiyle oluşan replikasyon çatalında, sentez hemen sağa ve sola doğru ilerlemeye başlar. Sentezi gerçekleştiren DNA polimerase-III enziminin önünde iki önemli enzim daha fonksiyoneldir ve bunlar da sentez yönünde ilerler. Bunlardan biri, eğer, DNA'da süper heliks (super sarmal) varsa bunu açarak genomu istirahat haline getiren topoisomerase (DNA girase) enzimi ve diğeri de istirahat halindeki DNA'da karşılıklı hidrojen bağlarını açarak, devamlı replikasyon çatalı oluşturan helikase (dnaG) enzimidir. Açılan iplikçiklerin tekrar birleşmesi de SSB (single strand binding) protein'lerin replikasyon çatalına yakın yerde iplikçiğe bağlanması ve bunun etkinliği ile önlenir ve böylece ayrılan iplikçikler sentez için daima açık tutulurlar. Sentez, birbirinden ayrılan parental iplikçiklerden 3' ¬ 5' yönünde olanının karşısına, bu iplikçik kalıp olarak kullanılarak, DNA polimerase enziminin katalitik etkinliği ile 5' ®3' yönünde komplementer yeni bir iplikçik çok çabuk olarak sentezlenir ve buna devam edilir (kesintisiz sentez). Bu yön (5' ® 3' ), DNA pol'ün aktivitesine de uygundur ve herhangi bir güçlük meydana gelmez. Ancak, DNA pol enzimlerinin sentez yapabilmesi için bir primer moleküle (başlangıç basamağı) gereksinim vardır. Çünkü, DNA pol., gerek tek iplikçik DNA'da ve gerekse primer olmayan DNA'da polimerizasyon yapamaz. Bu sorun, başlıca 3 tarzda çözümlenebilmektedir. Bunlardan biri ve çok kullanılanı, parental DNA'nın karşısına, 5' ® 3' yönünde ve serbest 3'-OH ucuna sahip 8-14 bazdan oluşan primer RNA'ların sentezleridir. Burası yeni DNA sentezi için başlangıç yeri oluşturur (veya, DNA'da bir çentik açılarak serbest 3' -OH ucu meydana getirilebilir veya RNA primerlerinin yerinde meydana gelen kısa protein primerleri de başlangıç oluşturabilirler). Böylece bu başlangıç noktasından orijin alan ve parental iplik (3'¬ 5' ) kalıp olarak kullanılarak, 3' -OH ucuna nukleotid trifosfatlar ilave edilerek (trifosfatlardan biri bağlanır ve geri kalan iki fosfat molekülü serbest kalır), yeni sentez 5'® 3' yönünde diğer parental iplikçikle birlikte eş zamanlı olarak sürdürülür. Eğer, yanlış bazlar sıraya girmişse, DNA pol. enzimi bunu hemen tanıyarak ekzonuklease aktivitesi ile çıkarır yerine doğrusunu koyar (düzeltme okuması). DNA sentezinin hızı, mRNA sentezinden (transkripsiyon) 10 defa daha çabuktur. Replikasyon çatalının ilerleme hızı dakikada 50.000 bp kadardır. Bu hız, S. cerevisiae 'de 3600 bp/dk olarak hesaplanmıştır. Parental iplikçiğinin 5' ® 3' yönünde olanında, ise, sentez kesintili olarak sürdürülür ve kompleks bir karakter gösterir. Parental iplikçiğinin karşısına sentezlenecek olan yeni iplikçik tersine 3' ¬ 5' yönündedir. Bu istikamet, DNA polimerazın sentez aktivitesine terstir. Bu nedenle, bazı güçlükler ortaya çıkmaktadır. Bu durum mikroorganizmalarda, şöyle çözümlenmektedir.Sentez, replikasyon çatalından başlamakta ve ters yönde, parental iplikçik (5' ® 3' ) boyunca kesintili olarak devam etmektedir. Diğer bir ifade ile, kesintili sentezin yönü, replikasyon çatalının ilerleme yönüne terstir. Açılan parental iplikçiğe SSB proteinleri bağlanarak çatalın devamlı açık tutulmasını ve sentezin devamlı yapılmasını sağlarlar. Primase enzimi (dnaG) yaklaşık 10 bazdan oluşan primer RNA'ları sentezler ve bunun 3' -OH ucu serbesttir. Bu uç basamak olarak kullanılarak yaklaşık 1000-2000 bazdan oluşan kısa bir DNA segmenti (Okazaki fragment) sentezlenir. Her Okazaki fragmenti ayrı bir primerden orijin alır. Bu sentezi, bir protein kompleksi olan primosom başlatır. Primosomlar da replikasyon çatalının ilerlediği yönde, diğer enzimlerle birlikte hareket ederler. Ancak, bunun hareketi de Okazaki fragment'lerinin sentezi yönünün tersi istikametinde olur. Okazaki fragmenti, bir önceki RNA primerlerine kadar uzanır ve burada durur. Primerler DNA pol I'in etkisiyle çıkarıldıktan sonra bunların yerleri aynı enzimle kapatılır ve iki DNA iplikçiği arası da DNA ligase ile birleştirilerek iplikçik kesintili olarak tamamlanmış olur. Primase enziminin çıkarılmasında da DNA pol III'ün rolü vardır. Böylece, 5' ® 3' yönündeki parental iplikçik kalıp olarak kullanılarak, kesintili olarak devam eden ve sonunda tamamlanan 3' ¬ 5' yönünde yeni bir DNA iplikçiği sentezlenmiş olur. Kesintili sentez işlemini de yine DNA pol enzimi yapar. Replikasyon çatalı ilerledikçe, sentez kesintisiz ve kesintili olarak aynı hızda ve sürede tamamlanır. 4) Terminasyon: Sentezin sona ermesi de yine protein komplekslerinin aktivitesi sonu gerçekleşerek iki iplikçik birbirinden tamamen ayrılır. 5) DNA'nın segregasyonu ve hücre bölünmesi: Genomik DNA'nın sitoplasmik membrana bağlandığı yerde, membranın sentezi nedeniyle giderek artan bir açılma meydana gelir. Bu açılma ilerleyerek iki replike olan iplikçiği de birbirinden uzaklaştırır. Bunun sonunda, bakterinin uzun ekseninde bir uzama gözlenir. Sonra, ortadan sirküler tarzda septum formasyonu meydana gelerek bakteri iki hücreye ayrılır. Kromozomun iki hücreye ayrılmasında ve hücre divizyonunda oluşan aksaklıklar, bazı anormal bakteri formlarının meydana gelmesine yol açar. Eğer septum formasyonu çok sık veya yanlış yerden olursa kardeş hücrelerden birinde (küçük olanda) kromozom bulunmaz. Böyle hücrelere çekirdeksiz hücreler (anukleer hücreler) adı verilir. Bazen de böyle hücreler kromozom ayrılmasının anormal olduğu durumlarda da meydana gelir. Bunlarda da, hücrelerde kromozom yoktur. Ancak, septum formasyonu ve boyutları normaldir. Septum formasyonu inhibe olursa, kromozom normal olarak replikasyona devam eder. Ancak, flamentöz formlar oluşur ve içinde birden fazla nukleus bulunur (multinukleer flamentöz formlar). Bazı mutantlarda (fts, flamentöz temperature sensitive), hücre uzun flamentler oluşturur ve içinde çok sayıda nukleusa rastlanır. Buna karşın, par (partition) mutantlarında ise, kromozom segregasyonunda bozukluk vardır. Çünkü, DNA anormal olarak hücrelere dağılır ve bazı hücrelerde çekirdek bulunmaz. Defektler bu olguda DNA'da yerleşmiştir. Septum formasyonuna neden olan gen, ftsZ'dir. Bu gende oluşan mutasyon, septum formasyonunu önler ve flamentöz formların meydana gelmesine yol açar. Mini hücre oluşumunda min B geninin rolü vardır. Bu lokusta meydana gelen mutasyonlar minicell (bunlarda genellikle çekirdeksizdirler) formasyonunu artırır. Kromozomun segregasyonunda da muk geni etkindir. 04.Ökaryotiklerde Replikasyon Ökaryotiklere ait replikasyon mekanizmasının incelenmesinde maya hücrelerinden fazlaca yararlanılmıştır. Ökaryotiklerde de prokaryotiklerde bulunan benzer enzim ve proteinler fonksiyoneldir (DNA pol., DNA ligase, topoisomerase, SSBP, DNA'yı açıcı proteinler, vs.). Ancak, bazıları yapısal farklılıklar gösterirler. Ökaryotiklerde 4 tür DNA polimerase enzimi (a, b, d, e,) vardır, ayrıca bir de gama (g) enzimi (mitokondrial) belirlenmiştir. DNA sentezi sırasında polimerase enzimi fazlalaşmakta ve DNA sentezi hücrenin S-fazında meydana gelmektedir. Pol. b ve g enzimleri daha ziyade hücrenin istirahat halinde iken bulunurlar. Pol. d, ayrıca, mitokondrial DNA'nın replikasyonunda etkilidir. Ökaryotiklerde de replikasyon, prokaryotiklere benzemektedir. Ancak, kromozomun çok uzun olması (bazıları bakterilerin bin katı) ve hücrenin S-fazında sentezin meydana gelmesi gibi nedenler, prokaryotiklerden daha yavaş ve daha zaman alıcı bir DNA sentezine yol açmaktadır. Belli bir süre içinde bu kadar fazla uzun kromozomun replikasyonu için, sadece bir tane replikasyon orijini yeterli olamamakta ve bu nedenle birçok orijinden, aynı anda veya bazen değişik zaman aralıklarında başlayan, bidireksiyonal replikasyon meydana gelmektedir. Replikasyon, sağa ve sola doğru genişleyen orijinlerin birbirine değdiği yerde son bulur. Ökaryotiklerin kromozomları histonla birleşmiştir (nukleosome) ve replikasyon sırasında histondan ayrılırlar. Replikasyonda, DNA sentezi her iki iplikçikte aynen bakterilerde olduğu gibi sürdürülür (biri kesintisiz ve diğeri kesintili). Maya hücrelerinde yaklaşık 400'e yakın orijin (ARS, autonomously replicating sequence) bulunmaktadır. 05. Diğer Replikasyon Modelleri 05.01. Mitokondrial DNA (mt DNA) Replikasyonu Memeli hücrelerinin mitokondrisi yaklaşık 5 µm uzunlukta (MA: 10x106, 15 000 bp) olup sirküler, süper sarmal bir DNA yapı özelliği gösterir. mtDNA'nın replikasyonunda, DNA pol, d enziminin aktif rolü vardır. Fare L-hücreleri mitokondrisi üzerinde yapılan çalışmalarda, mtDNA'nın sentezine her iki iplikçiktede diğer mekanizmaların aksine, kesintisiz olarak devam ettiği ortaya konulmuştur. Ancak, replikasyonda bazı farklı yanlar da bulunmaktadır. Şöyle ki, biri ağır (H) ve diğeri de hafif (L) iplikçiklerde iki replikasyon orijini (OH ve OL) yer almaktadır. DNA'da, önce, H-iplikçiğindeki orijinden (OH) başlayarak bir D-ilmeği meydana gelir ve ilmek genişleyerek unidireksiyonal olarak sentez devam eder. H-sentezi, 2/3 uzunluğa erişince, bu defa L-iplikçiğindeki OL bölgesinde sentez başlar ve H-ye ters olarak bu da unidireksiyonal olarak ve kesintisiz devam eder. Sonra iki sirküler DNA birbirinden ayrılır, sentez tamamlanır ve DNA iplikçiğinde 100'e yakın super sarmal meydana gelir. 05.02. Rolling Circle Replication Bu tür replikasyon modeline bazı fajlarda (ØX174, Lambda) ve F-faktörünü kromozomlarında taşıyan Hfr-hücrelerde rastlanmaktadır. 1) Lambda (l) fajında replikasyon: Bu faj konakçı bakteri içinde başlıca iki formda bulunur. Biri konakçıyı lize eden (litik form) ve diğeri de konakçının kromozomunun belli bir bölgesine (biotin geni ile galaktoz geni arasına) yerleşerek herhangi bir bozukluk oluşturmayan latent form. Böyle formu oluşturan lambda fajına profaj adı verilir. Litik formda faj ürerken, oluşan bazı sirküler formlarında bir iplikçikte meydana gelen kopma nedeniyle 5' -ucu dışa doğru açılarak uzanır. Buna karşın, 3' -ucu ise ortadaki sirküler tek iplikçiğin etrafında yeni komplementer iplikçik sentezler. Ayrılan 5' -ucu, normal boyutuna veya bunun 2-3 katı uzunluğa ulaştığında paketleme enzimi Cos bölgelerinden iplikçiği keserek normal boyutlarda lineer çift iplikçik DNA segmentleri meydana getirir. Bunlar paketleme enzimleri yardımıyla, hücre içinde sentezlenen boş faj başlığı içine girerler ve böylece olgun infektif fajlar meydana gelir. 2) Øx174 fajında replikasyon: Tek iplikçik DNA fajında da rolling circle replikasyon modeli sentez görülmektedir. Faj DNA'sı sirküler tek iplikçik ve (+) polaritelidir. Hücre içinde buna (–) polariteli bir iplikçik daha sentezlenerek çift iplikli hale getirilerek replikatif formlar (RF) oluşturulur. Bu formlar, genellikle, super sarmal bir yapıya sahiptirler. Topoisomerase enzimi süper heliksi açarak istirahat haline getirir. Protein A, (+) polariteli iplikçiğe bağlanarak bir çentik açar ve protein A, 5' -ucuna bağlı olarak iplikçiği ayırır. Diğer 3' -ucu ise sentezi devam ettirir. Ayrılan 5' -ucunun bulunduğu DNA iplikçiğine stabilizan tek iplikçik proteinler (SSB ) bağlanarak bunun (–) polariteli iplikçikle tekrar birleşmesi önlenir. Rep proteinleri de iki iplikçik arasındaki bağları çözerek, DNA' iplikçiklerini birbirinden ayırmaya devam eder. Sentez 3' -ucundan, (–) polariteli iplikçik etrafında ilerler. Ayrılan 5' -ucu tam bir dönüş uzunluğuna ulaşınca serbest uçtaki protein A bu defa (–) iplikçik etrafında yeni sentezlenen (+) iplikçiğe bağlanarak tekrar çentik açar ve replikasyon böylece devam eder. Protein A'dan kurtulan (+) iplikçik sirküler forma dönüştürülerek faj başlığı içine paketlenir. Bu iki fajın replikasyonları hakkında fajlar bahsinde gerekli bilgiler verilmektedir. 3) Hfr hücrelerde replikasyon: E. coli 'lerde bulunan ve seks pilusunun formasyonuna neden olan seks faktörü (F-faktörü) bir plasmiddir. Bu faktör E. coli içinde ya sitoplazmada bulunur ve E. coli 'yi F+ hale getirir veya bakterinin genomu ile birleşerek Hfr (High frequency recombination) oluşturur. Bu son durumda bakteri, kendi kromozomunu ve F-faktörünü transfer için seks pilusu sentezler. Bu pilus, kendisinde F-faktörü bulunmayan (F¯) hücreye genetik materyalin aktarılması için bağlanarak bir köprü görevi yapar. Genetik materyal, oluşan bu konjugasyon köprüsünden geçerek (F¯) hücreye transfer edilir. F plasmidinde, transfer için yaklaşık, 35 kb'lık bir bölge (transfer bölgesi) etkilidir. Pilus formasyonu için de 12 gene (tra gen) ihtiyaç vardır. F+ bir hücre, diğer F+ bir hücre ile pilus aracılığı ile temasa gelemez. Çünkü, tra S ve tra T genleri bakteri yüzey eksklusiyon proteinlerinin sentezine neden olur ve bunlar pilusla sağlanan teması önlerler. Böylece F+ veya Hfr bir hücre ancak, F¯ hücre ile ilişki kurabilir. F-faktörünün transferi oriT (origin transferi) bölgesinden başlar. Burası, transfer orijininin bir ucunda lokalize olmuştur. OriT'de, Tra Y ve/veya Tra I proteinleri tarafından bir çentik oluşturulur. Proteinler, sonra, DNA'ya bağlanır ve yaklaşık 200 bp uzunlukta DNA açılır. TraY/TraI multimeri 5' -ucundan hareket ederek bir saniyede 1200 bp açar ve açmaya devam eder. Sonra, 5' -ucu tekrar alıcı bakteriye yönelir. Konjugasyon köprüsünden alıcıya geçince bu tek iplikçiğe ikinci iplikçik (komplementer) sentezlenerek sirküler bir duruma gelir. 05.03. Plasmidlerde Replikasyon Bakterilerde sitoplazmada serbest olarak bulunan plasmidler replikasyon orijinine sahip olduklarından, bakteri genomuna bağlı olmaksızın, bakteri hücresi içinde otonom olarak kendi replikasyonunu yönetebilirler. Replikasyon tarzları, bakteri kromozomuna benzerdir. Ancak, plasmidler bakterinin kromozomu ile birleşince (episom), aynen profajlar gibi, DNA'nın bir parçası gibi olurlar, onunla birlikte replike olurlar ve kardeş hücrelere transfer edilirler. 05.04. Replikasyon İnhibitörleri DNA replikasyonu, sentez sırasında, çeşitli aşamalarda bazı kimyasal maddeler tarafından inhibe edilirler. Bu inhibitörler çok değişik karakter gösterdikleri gibi etkinlikleri de oldukça farklıdır. Bazıları nukleotid prekürsör sentezini inhibe eder, bir kısmı nukleotid analoğu olarak DNA'ya inkorpore olur ve bazıları da DNA'ya bağlanarak aktivitesine mani olur. Enzimlere, özellikle, DNA polimerase ve replikasyonda fonksiyonu olan diğer enzimlere bağlanarak görevini aksatan ve bozan maddeler de vardır. Bazı fiziksel ajanlar (UV-ışınları, X-ışınları ve gama ışınları) DNA'ya zarar verir ve replikasyonda bozukluklar meydana getirir. Böyle direkt etki yapan ajanların dışında, bazı kimyasal maddeler de sentez inhibitörü olarak indirekt etkiye sahiptirler. Örn. Colchicine ve diğer mikrotubuler parçalayıcıları (Vinca alkaloidleri, vincristine ve vinblastin gibi). Replikasyon inhibitörleri, etkiledikleri bölgelere göre 3 gruba ayrılmaktadırlar. a)Nukleotid biyosentezini inhibe edenler (pürin, pirimidin, folate, deoksiribonukleotid sentez inhibitörleri vb.). b)DNA ile bağlantı kurarak aktivitesini bozanlar (aktinomisin D, akridin, ethidium, vb). c)DNA sentezinde fonksiyonu olan enzimlere bağlanarak aktivitesini bozanlar (thriphosphatase, arylhydrazinopyrimidin, vb). Kaynak: Temel Mikrobiyoloji

http://www.biyologlar.com/nukleik-asitlerin-biyolojik-fonksiyonlari

Mutasyonun Sonuçları

Mutasyonların mikroorganizmalar üzerinde ne denli etkilediği başlıca iki faktör tarafından belirlenir. Bunlardan biri, gen ürünlerinin ne kadar değiştiği ve diğeri de gen ürünlerinin hücre içi ne derece de önemli olduğudur. Gen ürünlerindeki değişiklikler: Bütün mutasyonlar, genetik kodları ve bunlara bağlı olarak da genetik bilgileri (informasyonları) değiştirir. Ancak, bunların gen ürünleri üzerindeki etkileri farklıdır. Bazıları hücre fenotipinde çok az veya hiç bir değişiklik yapmaz. Örn; bir kodonda meydana gelen değişiklik sonu oluşan gen ürünü, normal kodonla aynı olabilir. Bir amino asit bir kaç kodonla temsil edildiği için, böyle bir mutasyonun hiç bir zararlı etkisi yoktur. Bazen de değişiklik sonu oluşan farklı amino asitin gen ürününün fonksiyonuna bir zarar vermez. Farklı bir amino asitin şifresini oluşturan mutasyonlara genellikle, "missense mutasyon" adı verilir. Bazen, böyle olgular hücrelerde büyük değişikler veya ölümler meydana getirebilir. Gen tümden inaktive olabilir veya gen ürünü fonksiyonel olmayabilir. Bazen de mutasyonlar, hiç bir amino asit kodlamayan kodonlar UAG UAA UGA meydana getirebilir. Örn; stop kodonu gibi. Bunlara da "nonsense mutasyon" adı verilir. Esansiyal gen ürünleri: Bazı gen ürünleri hücrenin yaşamı için çok önemlidir. Bunların olmamasının hücrede oluşturduğu bozukluklar, gen ürünün fonksiyonlarına bağlıdır. Örn; DNA veya RNA polimerase enzimini kodlayan gende meydana gelen bozukluklar, bu enzimlerin fonksiyonlarını bozduğundan hücrenin yaşamına da etkiler. Hücreler çoğalamazlar. Kaynak:www.mikrobiyoloji.org

http://www.biyologlar.com/mutasyonun-sonuclari

Mutasyonların Tamiri Nasıl Olur ?

Spontan olarak veya mutajenik maddelerin etkisiyle oluşan mutasyonlar, bakterilerde özel mekanizmalar tarafından tamir edilebilir ve düzeltilebilir. Ancak, bu işlem, oluşan bozukluğun büyüklüğüne ve önemine göre değişebilir. Nokta mutasyonları genellikle ve kolayca giderilebilirse de, bir genin kaybolması ve kromozomda oluşan kopmalar kolayca tamir edilemez ve ölümle son bulurlar. Mutasyonların tamir mekanizması, DNA'da oluşan bozuklukların karakterine göre değişir. Bu da birkaç tarzda görülebilir: 01. Kontrol Okuma ile Düzeltme DNA'nın sentezi (replikasyon) sırasında yanlış nukleotidlerin sıraya girmesi hücre tarafından hemen fark edilerek, ileri sentez çok kısa bir süre için durdurulur. DNA polimerase I ve III'ün geriye doğru kontrol okuma mekanizması ile hatanın yeri bulunarak yanlış nukleotid 3-OH ucundan hidrolize edilerek çıkarılır ve yerine doğru nukleotidler konarak bozukluk giderilir. 02. Represör Mutasyonlar Eğer DNA'da baz çiftleri arasına bir bazın girmesi (veya çıkması) ile oluşan mutasyon, aynı genin içinde (intragenik) veya gen dışında (ekstragenik) meydana gelen ve diğer bir baz çiftinin çıkması (veya girmesi) şeklinde oluşan ikinci bir mutasyonla, giderilebilir (supresör mutasyon). İkinci mutasyon, birinciye ne kadar yakınsa, düzeltme işlemi hem kolay ve hem de imkân dahilinde olur. Ayrı genlerde oluşan ikinci mutasyon, birinci ile arasında çok mesafe olacağından ve bu arayı yanlış sıralı aminoasitler dolduracağından, tamiri olanaksızdır ve bakterinin ölümüne sebep olur. Supresör mutasyon, birinci mutasyonun etkisiyle bozulan aminoasit sıralarını düzeltir, polipeptid zincirine normal sıralı aminoasitlerin girmesine ve proteinin aktivite kazanmasına yol açar. Supresör mutasyon da başlıca üç tarzda çalışabilir. 1- Birinci mutasyon sonu değişen baz sıraları, aynı yerde oluşan ikinci bir mutasyonla düzeltilebilir. Örn, ilk mutasyonda GC baz çiftinin yerine AT baz çifti girmişse aynı yerde oluşan ikinci mutasyon, son giren baz çiftinin çıkmasına yol açar ve ilk mutasyonu ve etkisini ortadan kaldırır. 2- İlk mutasyonla DNA'ya giren baz çifti, ikinci bir mutasyonla, bağlanma sırası değiştirilir ve hata düzeltilir. Örn, ilk mutasyon GC yerine AT 'yi koymuşsa, ikinci mutasyon AT bağlantısını TA şekline çevirerek oluşan bozukluğu, tam olmamakla beraber kısmen giderebilir. Bu şekildeki tamir sonu oluşan mutant orijinalinden farklıdır. Ancak, enzim aktivitesinde pek önemli değişiklik görülmeyebilir. 3- İkinci mutasyonun aynı gen içinde veya gen dışında meydana gelmesi ile ilk bozukluk düzeltilebilir. İntragenik ve ekstragenik mutasyonlar genellikle, farklı veya yanlış sıralı amino asitleri (sırada olmaması gereken) kodlayan, yeni kodonları devreye soktuğu gibi (missense mutasyon), bazı hallerde bir amino asitin karşılığı olmayan kodonlar (UGA, UAA, UGA) oluşturmakta, bunlar da mRNA üzerinde sıraya girmektedirler (anlamsız mutasyon, nonsense mutasyon). Birincide, normal sıraya girmesi gereken aminoasit yerine, oluşan mutasyon sonu değişen baz sırası nedeniyle, başka bir aminoasit kodonu gelir ve bunlar değişik aminoasitlerin polipeptid zincirinde sıraya girmesine neden olur ve proteinin aktivitesini bozar. Buna karşılık, anlamsız mutasyonda ise, değişen baz sırası nedeniyle meydana gelen yeni kodon, herhangi bir amino asiti kodlamaz veya bunun aminoasit alfabesinde karşılığı olan aminoasit bulunmaz. Böyle 3 tane bulunan kodonlardan biri UGA, UAG, UAA protein sentezi sırasında mRNA üzerinde sıraya girerse, polipeptid sentezi ve uzanması durur. İntragenik mutasyonların, nokta mutasyonları tarzında ve sadece bir nukleotid çiftinde oluşması, tamiratını kolaylaştırmaktadır. Çünkü, birinci mutasyon ile ikinci mutasyon yeri arasında fazla bir mesafe yoktur. Bozukluğun tamiri ikinci mutasyonun oluşma süresine bağlıdır. Bu süre uzun olursa, yanlış (farklı) aminoasitler fazla miktarda polipeptid zincirine girebilir. Eğer bir generasyon sonra oluşursa, yeni nesilde herhangi bir bozukluk oluşmaz. Çünkü, tüm aminoasit sıraları düzelmiştir. Örn, bir gende alanin kodonu (GCC) bulunsun ve primer mutasyon sonu bu kodon değişerek valin (GUC) haline getirilsin. Bu ilk mutasyon sonu oluşan ve yeni mutantlarda sentezlenen protein, inaktif bir durumda olabilir. Bundan sonra oluşan ikinci bir mutasyon, alanini aktive eden enzimin yapısını tayin eden gende meydana gelirse, bu son mutasyon, enzimin, tekrar alanini tanıyarak onu aktive etmesini ve kendine özel alanin tRNA'ya bağlanmasını sağlar ve böylece ilk mutasyon düzeltilir veya aksine, eğer primer mutasyon alaninin yerine valini sıraya koymuşsa, ikinci supresör mutasyon valin tRNA'nın yapısını tayin eden gende oluşursa, bu sefer, alanini aktive eden enzim, tRNA'yı alaninle yükler hale getirebilir ve mutasyonu düzeltilebilir. Sentetik mesenger polyuridylic asit polipeptid zincirine fenil alanini girmesine neden olur. Çünkü, bunda UUU kodonu vardır. Streptomycinin bulunduğu ortamda ise, mesenger polyuridylic acid, isoleusin (AUU), serin (UCU) ve diğer aminoasitlerin polipeptide girmesine yol açar. Steptomycinin (veya buna kimyaca yakın antibiyotiklerin) bu etkisi, bu antibiyotiğin ribosomlara bağlanması ve kodonun okunmasını değiştirmesi ile oluşur. P. mirabilis normal olarak streptomycine duyarlıdır (Ss). Bundan oluşan bazı mutantlar, ancak, streptomycin bulunan ortamlarda üreyebilirler. Diğer bir deyimle, üremeleri streptymocine bağlıdır (Sd). Bu tarz oluşan varyasyon kısa bir süre sonra değişir ve mutantlar normal orijinal fonksiyonel durumlarına dönerler (Ss). 03. Dimerizasyonun Giderilmesi Ultraviolet ışınlarının DNA'da bulunan primidinler tarafından absorbe olması ve enerji ile yüklenmesi sonu oluşan dimerizasyon (polinukleotid iplikçiğinde yan yana bulunan pirimidinlerin birbirleriyle birleşmesi) primidinlerin karşı iplikçikteki pürinlerle bağlanmasını önler ve DNA'yı çarpıtır. Bu durum replikasyona ve bunun sonucu olarak ta transkripsiyona ve translasyona etkileyerek mutasyonlara yol açar. Dimerizasyon başlıca 3 tarzda giderilir: 1- Fotoreaktivasyon: Eğer bakteriler, UV-ışınlamasından sonra, hemen görülebilen ışınlara tutulursa, UV-ışınlarının letal etkisi giderilir. Bu olayda UV-ışınlaması sırasında oluşan timin dimerleri (T-T), gün ışığında aktive olan ve iş görebilen özel enzimler (fotoreaktif enzimler) tarafından hidrolize edilerek aralarındaki bağlantı koparılır. Böylece timinlerin, normal ve karşı iplikçikteki pürinlerle bağ kurması temin edilir. 2- Karanlıkta reaktivasyon: Bu tarz tamirat, ışıkta tamirattan farklıdır. Bu mekanizma ışıkta çalışmaz ve başlıca 4 enzim (endonuklease, ekzonuklease, polimerase, ligase) sıra ile iş görerek düzeltme görevini yaparlar. Düzelme olayı şu basamakları izler. a) Dimer bulunan bölge endonuklease enzimleri tarafından sınırlandırılır ve ayrılır (koparılır). b) Ekzonuklease enzimleri tarafından kenarları biraz daha genişletilir ve dimerler sindirilir. c) DNA polimerase-I, sağlam karşı iplikçiği örnek (kalıp) olarak kullanılarak, bozuk veya kopuk yerde 5'®3' yönünde hemen ikinci komplementer iplikçiği sentezler. d) Oluşan yeni iplikçiğin uçlar, polinukleotid ligease enzimi yardımı ile eski iplikçiğin uçlarına birleştirilir ve böylece tamirat yapılmış ve dimerler giderilmiş olur. Dimerlerin enzimatik yolla giderilmesine bazı kimyasal maddeler (caffein gibi) mani olabilir. UV-ışınları etkisine maruz kalan faj, böyle bir tamirat mekanizmasına sahip bakteriye girince, reaktive olur ve eski durumunu kazanır. Eğer, UV-ışınlarına maruz kalan faj, irradiye edilmiş diğer bir bakteriye girerse, çok sayıda fajın reaktive olmasına ve dışarı çıkmasına neden olur (UV-reaktivasyon). 3) Endonukleotik insizyonla tamir: Hücrelerde (prokaryotik ve ökaryotik) bulunan bazı endonukleaselar de DNA'daki lezyonları tanıyarak bunlardaki fosfodiester bağlarını kaparak çıkarılmasını katalize ederler. Bu fonksiyona sahip E. coli 'de insizyon endonukleazların (I, II, III;,IV, V, VI) varlığı açıklanmıştır. 4) Rekombinasyonla tamir: DNA'da meydana gelen bozuklukların giderilmesinde rekombinasyonla tamir mekanizması da görev yapmaktadır. E. coli 'de UV-ışınlarının oluşturduğu dimerlerin tamirinde bu sistemin de iş gördüğü açıklanmıştır. Replikasyonda atlanan dimer bölgesi, karşı parental DNA segmenti tarafından rekombinasyonal tamir mekanizması ile kapatılır sonra DNA'daki timin dimerleri de eksizyonla çıkarılır. Bunların yerleri de DNA polimerase ve DNA ligase tarafından düzeltilir. 5) Bypass ile tamir: Bu mekanizma, lezyonu tam olarak ortadan kaldıramaz ve lezyon atlanarak replikasyona devam edilir. Eğer, bozukluk fazla ise hücreler ölebilir. Eğer sıraya giren yeni baz tamiratı düzeltirse, bozukluk ta fazla ileri gitmeden ortadan kaldırılmış olur. 6) N-glikosidase ile tamir: Bu mekanizmada, DNA'da bulunan anormal bazlar (urasil, hipoksantin, 3-metiladenin, v.s.) N-glikosidase enziminin katalitik etkisiyle N-glikosilik bağları koparılarak çıkarılır. Bir çok türde N-glikosidase enzimi belirlenmiştir. Örn, N-3, N-7 metil ve etil purinleri kaldıran spesifik enzimler gibi. Bazı mikroorganizmalar (E. coli, B. subtilis, M. luteus, vs) ve memeli hücrelerinde de (dana timusu ve insan hücreleri) bu tarz aktivite bulunduğu açıklanmıştır. Sitozinin deamine olması sonu meydana gelen urasil, N-glikosidase enziminin aktivitesi sonu çıkarılarak hata düzeltilir. M. luteus 'da timin dimerlerinin tamirinde N-glikosidase enziminin aktivitesinin önemli fonksiyonu olduğu belirlenmiştir. Bu mekanizmada enzim, dimerlerin N-glikosilik bağlantısını koparır. 7) Dealkilasyonla tamir: Bazı mikroorganizmalarda, mitojenik veya karsinojenik etkiye sahip olan bazı maddelerin (alkilan maddeler vs) etkisiyle kimyasal olarak modifiye olan (alkillenen) bazları tanıyarak bunları dealkile etmek (veya çıkartmak) suretiyle hatayı düzelten enzim sistemlerinin varlığı saptanmıştır. Alkilan bir madde olan dimetilnitrozamin kuvvetli karsinojenler arasında bulunmaktadır. Farelere verildiğinde, DNA'nın çeşitli yerlerinde metilasyonlar meydana getiren bazı bileşikler oluşturur. Metile olan DNA ürünü (O6 - metilguanin), böbrek ve karaciğerde bulunan spesifik bazı enzimler tarafından kaldırılarak hata tamir edilir. Kaynak: Temel Mikrobiyoloji www.mikrobiyoloji.org

http://www.biyologlar.com/mutasyonlarin-tamiri-nasil-olur-

Moleküler Kompleksin Evrimi

‘Moleküler zaman yolculuğu’ kullanılarak karmaşıklığın evrimi tekrar yaratıldı. Canlı hücrelerin çoğunun yaptıkları işler “moleküler makineler”ce gerçekleştirilir. Bunlar biyolojik bir fonksiyonu yerine getirmek için birlikte çalışan özelleşmiş proteinlerin oluşturdukları fiziksel topluluklardır. Bu yapıların oluşumunu sağlayan evrim basamakları uzun zamandır bilim insanlarını şaşırtıyor ve yaratılışçıların da favori hedefleri oluyordu. 8 Ocak’ta Nature’da yayınlanan, Chicago ve Oregon Üniversiteleri’nden bir grup bilim insanı tarafından yapılan bir çalışma; günümüzden 800 milyon yıl önce, yalnızca birkaç küçük, yüksek olasılıklı mutasyonun nasıl bir moleküler makinenin karmaşıklığını artırdığını ortaya koydu. Eski genlerin biyokimyasal olarak “diriltilmesi” ve fonksiyonlarının modern organizmalarda test edilmesiyle, araştırmacılar makineye yeni bir bileşenin katılmasının arkasında yatan nedenin yeni yeteneklerin aniden belirmesinden ziyade seçilimli fonksiyon kaybı olduğunu gösterdiler. Çalışmanın ilk ismi, Chicago Üniversitesi İnsan Genetiği ve Evrimsel Ekoloji ve Oregon Üniversitesi Biyoloji profesörü Joe Thornton şunları söylüyor: “Bizim stratejimiz ‘moleküler zaman yolculuğu’ yaparak, bu moleküler makinede yer alan tüm proteinlerin karmaşıklaşmalarından bir an öncesi ve bir an sonrasındaki hallerini yeniden yapılandırmak ve deneysel olarak karakterize etmek. Makinenin bileşenlerini çok eskide olduğu haliyle yeniden yapılandırarak, her proteinin fonksiyonunun zamanla tam olarak nasıl değiştiğini anlayabilecek ve makinenin daha ayrıntılı olmasını sağlayan özel genetik mutasyonları belirleyebilecektik.” Thornton’ın moleküler evrim laboratuvarı ile Moleküler Biyoloji Enstitüsü üyesi, kimya profesörü Tom Stevens’ın Oregon Üniversitesi’ndeki biyokimya araştırma grubunun işbirliğinden doğan çalışma, V-ATPaz protein pompası denilen ve hücre içindeki bölümlerin uygun asiditeye sahip olmasını sağlayan moleküler kompleks üzerine odaklanmış bulunuyor. Bu pompanın ana bileşenlerinden biri, hidrojen iyonlarının membranlar arasında geçişini sağlayan bir halka. Çoğu türde bu halka iki farklı proteinin toplamda altı kopyasından oluşuyor, fakat mantarlarda bu komplekse üçüncü bir tip protein katılmış durumda. Halkanın karmaşıklaşması konusunu anlamak için Thornton ve meslektaşları üçüncü protein ünitesi katılmadan hemen önce ve edildikten hemen sonra halka proteinlerinin atasal versiyonlarını “dirilttiler”. Bunu yapmak için de, araştırmacılar 139 modern zamana ait halka proteininin gen dizilimlerini çözümlemek için büyük bilgisayar kümeleri kullandılar ve benzer atasal gen dizilimlerini bulmak adına evrimin izini geriye doğru sürdüler. Ardından bu atasal genleri sentezlemek için biyokimyasal yöntemler kullanıp, genlerin modern maya hücrelerinde ifade edilmelerini sağladılar (genlerin transkripsiyonla ürün vermeleri sağlandı). Grup; mantarlardaki halkanın üçüncü bileşeninin, diğer iki eski halka proteininin alt birimlerinden birini kodlayan genin duplikasyonuna (kopyalama-ikileme) dayandığını ve ardından oluşan genlerin kendi evrimsel yollarında farklılaştıklarını buldu. Duplikasyon-öncesi atanın kendi neslinden gelenlerin herhangi birinden daha çok yönlü (becerikli) olduğu ortaya çıktı: Modern mayayı atasal geni ifade etmek kurtardı, aksi olsaydı maya, ileriki nesillere ait halka protein genlerinin birinin veyahut her ikisinin de silinmiş olması dolayısıyla büyüyemeyecekti. Tam aksine, duplikasyon sonrasında her diriltilmiş gen sadece tek bir halka protein geninin kaybını telafi edebilecekti. Böylece araştırmacılar, atasal proteinin işlevlerinin duplike edilmiş kopyalar arasında paylaşıldığı ve karmaşıklaşmadaki artışın, yeni işlevler kazanmaktan ziyade atasal işlevlerin tamamlayıcı kaybından ötürü olduğu sonucuna vardılar. Araştırmacılar zekice işledikleri bir set atasal proteini özel oryantasyonlarda birbirlerine birleştirip, duplike olmuş proteinlerin diğer bazı halka proteinleriyle etkileşme özelliklerini kaybettiklerini gösterdiler. Duplikasyon-öncesi ata halkadaki altı olası pozisyondan beşini doldururken, duplike olmuş her gen bir diğeri tarafından doldurulmuş dilimlerin bazılarını doldurabilme yeteneğini kaybetmiş ve böylelikle iki gen de kompleksin işlev görmesi ve birleşmesi için zorunlu birer bileşen haline gelmiş. Thornton diyor ki: “Bu beklenmeyen fakat basit bir şey: Karmaşıklaşma artıyor çünkü protein işlevleri kazanılmıyor, kaybediliyor. Bu durum aynı toplumdaki gibi: Bireyler ve kurumlar nasıl genelci olmayı unutunca karmaşıklık artar ve gittikçe daralan kapasiteye sahip özelcilere bağlı kalırlar…” Araştırma ekibinin son amacı duplikasyon sonrası nesillerin işlevsel anlamda bozulmalarının sebebi olan özel genetik mutasyonları tanımlamaktı. Ekip, atasal proteini, duplikasyon sonrasında olan mutasyonlara tekrar uğratarak aynı özel işlevi bozmak ve üç- proteinli halkaya ihtiyacı doğurmak için her iki nesilde birer tekli mutasyonun gerçekleşmesinin yeterli olduğunu buldu. “Karmaşıklaşmanın artışında yer alan mekanizmalar aslında inanılamayacak kadar basit ve genel oluşumlar” diyor Thornton. “Hücrelerde gen duplikasyonları sıklıkla gerçekleşir ve DNA’nın kopyalanması esnasında oluşan yanlışlıkların, bir proteinin belirli yapılarla etkileşmesini önlemeleri kolaydır. Ancak bu evrimin, karmaşık yeni işlevler yaratan bazı özel 100 mutasyonluk kombinasyonların üzerinde olması gerektiği gibi bir şey demek değildir”. Thornton uzun zaman aralıkları boyunca basit ve bozucu özellikteki değişimlerin birikiminin, bugünkü organizmalarda bulunan çoğu kompleks moleküler makinelerin oluşumunun sebebi olabileceğini öne sürüyor. Bu tip bir mekanizma, bir akıllı tasarım konsepti olan ve moleküler makinelerin evrim boyunca adım adım oluşamayacak kadar karışık olduğunu iddia eden “indirgenemez karmaşıklık” fikrine karşı çıkıyor. “Umuyorum ki bunun gibi daha çok çalışma yapıldıkça, moleküler komplekslerin evriminde başka benzer dinamikler de gözlemlenecek” diyor Thornton. “Bu moleküler kompleksler hiç de hassas geliştirilmiş makineler gibi değil. Bunlar tesadüfen birbirine yapışmış, evrim esnasında üstünkörü düzeltilerek, aşınarak, biraz da şansla kabaca birleşmiş ve de atalarımızın hayatta kalmalarına yardım ettikleri için korunmuş bir grup molekül!” diye ekliyor.

http://www.biyologlar.com/molekuler-kompleksin-evrimi

Hücre zedelenmesinin nedenleri ve zedelenmeye karşı hücrenin verdiği uyum yanıtları nelerdir; hasara uğrayan dokunun onarılması nasıl gerçekleşir?

Hücre Zedelenmesinin Nedenleri Hücre zedelenmesinde pek çok etken söz konusudur. Trafik dahil pekçok kazanın neden olduğu gözle görülen fiziksel travmalardan, belli bazı hastalıklarda neden olabilen defektli enzimleri oluşturan gen mutasyonlarına kadar sıralanabilir. Zedeleyici etkenler aşağıdaki gibi, sınıflanabilir. Oksijen Kayıpları: Hipoksi (oksijen azlığı- oksijen yetersizliği), hücre zedelenmesi veya ölümünün en önemli ve en çok görülen nedenidir. Hipoksi pekçok durumda görülür. Bunlar içinde en önemli olanı iskemidir. Hipoksi, iskemiden (kansızlık) farklıdır ve ayrılmalıdır. İskemi, dokulara gelen arteriyel akımın engellenmesi veya venöz dönüşün azalmasıyla ortaya çıkan dolaşımdaki kan kaybıdır. Bir bölgedeki kan akımının durması olarak özetleyebiliriz. İskemi, dokuları hipoksiden daha çabuk zedeler. Hipoksik doku zedelenmesi, karşımıza şu durumlarda çıkar. 1-İskemix: Mortalite (kalb hastalığı- miyokard enfarktüsü) ve morbiditenin (serebral ve renal iskemik hastalıklar) başlıca nedenidir. 2-Asfiksi (solunum zorluğu- solunum yetersizliği) nedeniyle, kanın oksijenizasyonundaki azalmaya bağlı olarak hücre zedelenmeleri ortaya çıkabilir. Buna kalb-akciğer hastalık- larında ve pnömonide görülen yetersiz kan oksijenlenmesi örnek verilebilir. 3-Anemixx veya karbon monoksit (CO) zehirlenmesinde görülen, kanın oksijen taşıma kapasitesindeki düşme, diğer bir örnek olabilir. Kimyasal Etkenler ve İlaçlar: Zehir olarak bilinen maddeler, tedavi amaçlı kullanılan bazı ilaçlar (hassas bünyeli kişilerde) ve ilaçların aşırı kullanılma durumlarında, hücre zede-lenmeleri meydana gelebilir. Hücrelerin bazı yaşamsal işlevlerini, örneğin membran permea-bilitesini, osmotik homeostazı (hücre içi denge) ve enzim entegrasyonunu (sistemi) bozarak, ciddi hücre zedelenmesi ve belki de tüm organizmanın ölümüne neden olabilir. Esasda zarar-sız olan glukoz ve tuz gibi kimyasallar, konsantre olduğunda osmotik çevreyi bozarak, hücre zedelenmesine ve hatta ölüme yol açabilir. Fiziksel Etkenler: Travma, sıcak ve soğuk olmak üzere aşırı ısı, ani ve farklı atmosfer basınç değişiklikleri, radyasyon ve elektrik şoku, hücre üzerinde geniş etkiler gösterir. Enfeksiyöz Etkenler: Bu grupta submikroskopik viruslardan, mikroskopik bakteri, riket- siya, fungus ve parazitlere kadar geniş bir mikroorganizma grubu bulunur. Mikrobiyolojik ajanlar olarak, salgıladıkları toksinler ve enzimlerle hücrenin metabolizmasını inhibe eder ve hücresel yapıları destrüksiyona uğratır. İmmunolojik Reaksiyonlar: Biyolojik etkenlere karşı vücudu koruyan immün sistem, bazı durumlarda immun reaksiyonlara neden olarak, hücre ve doku zedelenmesi meydana getirebilir. Yabancı proteinlere (antijen) karşı gelişen anaflaktik (allerjik) reaksiyon, önemli bir örnektir. Ayrıca bu grupta endojen antijenlerin sorumlu olduğu immunolojik reaksiyonlar söz konusu olabilir. Bunlar da “otoimmun hastalıklar” olarak sınıflanır. Radyasyon: Ultraviyole (noniyonize -güneş ışını) ışınlar hücrelere zarar vererek güneş yanıklarına neden olabilir. İyonize radyasyon hücrelerdeki moleküllere direkt etki yapıp, mo-lekül ve atomların iyonizasyonuna neden olarak veya hücre komponentleri ile etkileşen serbest radikal oluşumuna neden olarak hücrelere zarar verir. Genetik Defektler: Tek bir genin eksikliği veya yapısal bozukluğu, hastalığa neden olabi-lir. Doğuştan var olan metabolik depo hastalıkları ve bazı neoplastik hastalıklar gibi, bir çok hastalığın temelinde, genetik defektlerin rol oynadıkları bilinir. Beslenme Dengesizlikleri: Vücudun bazı aminoasitler, yağ asitleri, vitaminler gibi, orga-nik ve inorganik maddeleri besinlerle alması gerekir. Beslenme yetersizliğinde ortaya çıkan protein ve besin eksikliği, doku hasarlarına neden olabilir. Besinlerin eksikliği gibi, aşırılıkla-rında, ortaya çıkan şişmanlık ve atheroskleroz da morbidite ve mortaliteye zemin hazırlaya-rak, zarar verir. Obesite, tip 2 diyabetes mellitus riskini arttırır. Hayvansal yağ yönünden zen-gin olan gıdalar, atheroskleroz ve kanseri de içeren pekçok hastalığın oluşumundan sorumlu olabilir. Yaşlanma; hücre zedelenmesine neden olan diğer bir örnekdir. Yıllar geçtikçe hücrelerde çoğalma ve kendini onarma yeteneklerinde meydana gelen azalmalar ve buna bağlı ölümler oluşur. Hücre Zedelenmesinin Mekanizmaları Hücre zedelenmesine neden olan pek çok farklı yol vardır; fakat bunların hepsi öldürücü değildir. Bununla birlikte, herhangi bir zedelenmeden kaynaklanan, hücre ve doku değişiklik-lerine yol açan, biyokimyasal mekanizmalar oldukça karmaşıktır ve diğer intrasellüler olaylar ile sıkıca birbiri içine girmiştir. Bu nedenle, sebep ve sonuçları birbirinden ayırdetmek müm-kün olmayabilir. Bir hücrenin yapısal ve biyokimyasal komponentleri o kadar yakın ilişkide-dir ki, zedelenmenin başlangıç noktası önem taşımayabilir; fakat pek çok sekonder etki süratle oluşur. Yine de hücre zedelenmeleriyle ilgili bilinen pekçok özellik vardır. Örneğin siyanürle aerobik solunumun zehirlenmesi, intrasellüler osmotik dengenin korunması için elzem olan sodyum, potasyum ve ATP aktivitelerinde azalmalara neden olur. Bunlar korunamadığı za-man, hücre süratle şişer, rüptüre olur ve nekroza gider. Hücre hasarlarına neden olan, bazı zedeleyici ajanların patojenik mekanizmaları çok iyi ta-nımlanmıştır. Örneğin, siyanürle zehirlenmede mitokondriyada oksijen taşıyıcı bir enzim olan sitokrom oksidazın inaktive edilmesiyle, ATP’yi tüketerek, hipoksi yoluyla hasar meydana getirir, yani intrasellüler asfiksiye yol açar. Yine aynı şekilde anaerobik bazı bakteriler, fosfo-lipaz salgılayarak hücre membran fosfolipidlerini parçalayıp, hücre membranında direkt hasar meydana getirir. Hücre zedelenmesinin pekçok şeklinde, hücreyi ölüme götüren moleküler mekanizmalardaki bağlantıları anlamak bu kadar kolay değildir. Reversibl zedelenmenin neden olduğu hücresel bozukluklar onarılabilir ve zedeleyici etki hafifletilebilirse, hücre normale döner. Kalıcı veya şiddetli zedelenme, o bilinmeyen “dönüşü olmayan nokta” yı aşarsa irreversibl zedelenme ve hücre ölümü meydana gelir. İrreversibl zedelenme ve hücre ölümüne neden olan “dönüşü olmayan nokta”, hala yeterince anlaşılama-mıştır. Sonuç olarak; hücre ölümüne neden olan bilinen ortak bir son yol yoktur. Bütün bunla-ra rağmen, hücre ölümünü anlamak ve açıklayabilmek için, bir miktar genelleme yapılabilinir. İrreversibl hücre zedelenmesinin patogenezinde başlıca iki olay vardır. Mitokondrial disfonk-siyonun düzelmeyişi (oksidatif fosforilasyon ve buna bağlı ATP üretiminin yapılamaması) ve hücre membranındaki ağır hasardır. Bunu ispatlayan kanıtlar vardır. Lizozomal membran-lardaki zedelenme enzimatik erimeye neden olup, hücre nekrozunu ortaya çıkarır. Zedelenme İle İlgili Bazı Özellikler: -- Zedeleyici stimulusa hücresel yanıt, zedeleyicinin tipine, onun süresine ve şiddetine bağlı- dır. Bu nedenle düşük dozda toksinler veya iskeminin kısa sürmesi, reversibl (dönüşlü) hücre zedelenmelerine neden olur. Halbuki daha büyük toksin dozları veya daha uzun süreli iskemik aralar, irreversibl (dönüşsüz) zedelenme ile sonuçlanır ve hücre ölüme gider. -- Tüm stresler ve zararlı etkenler, hücrede ilk etkilerini moleküler düzeyde yapar. Hücre ölü- münden çok önce, hücresel fonksiyonlar kaybolur ve hücre ölümünün morfolojik değişiklikle- ri, çok daha sonra ortaya çıkar. Histokimyasal veya ultrastrüktürel teknikler, iskemik zedelen- medeki değişiklikleri birkaç dakika ile birkaç saat içinde görülebilir hale getirir. Örneğin, myokardial hücreler iskemiden 1, 2 dk sonra, nonkontraktil (kasılamama) olur. İskeminin 20- 30 dk’sına kadar, ölüm meydana gelmez. Ölümden sonraki değişikliklerin, ultrastrüktürel dü-zeyde değerlendirilmesi için, 2- 3 saat, ışık mikroskobu ile görülebilme düzeyine gelebilmele-ri için (örn. nekroz), 6- 12 saat geçmesi gerekir. Morfolojik değişikliklerin çıplak gözle görü-lebilir hale gelmesi, daha da uzun bir zaman alır. -- Zedeleyici stimulusun sonuçları; zedelenen hücre tipine, hücrenin uyum yeteneğine ve ge-netik yapısına bağlı olarak da farklılıklar gösterir. Örneğin, bacaktaki çizgili iskelet kası, 2- 3 saatlik iskemileri tolere edebilir. Fibroblastlar da dirençli hücrelerdir. Buna karşın kalb kası hücresi (myosit), yalnızca 20-30 dakikalık zaman içinde ölüme dayanabilir. Bu zaman, nöron- da 2- 3 dakikadır. -- Farklı zedeleyici etkenler, nekroz veya apoptoz şeklinde hücre ölümüne neden olur. ATP de kayıplar ve hücre zarı hasarları, nekrozla ilişkilidir. Apoptoz; aktif ve düzenli bir olaydır. Proğramlanmış bir hücre ölüm biçimidir ve burada ATP kayıpları yoktur. -- Hücre zedelenmesi hücre komponenetlerinden bir veya bir kaçında ortaya çıkan biyokimya-sal veya fonksiyonel bozukluklardan kaynaklanır. Zedeleyici stimulusun en önemli hedef nok-taları şunlardır: (a)Adenozin trifosfat (ATP) üretim yeri olan mitokondriler, (b)hücre ve organellerinin iyonik ve osmotik homeostazı için gerekli olan hücre membranı, (c)protein sentezi, (d)genetik apareyler (DNA iplikciğinin bütünlüğü) ve (e)hücre iskeleti çok önemlidir. Membran Permeabiltesindeki Defektler: Hücre membranı; iskemi, bazı bakteriyel tok-sinler, viral proteinler, kompleman komponentleri, sitolitik lenfositler veya birçok fiziksel- kimyasal etkenlerle direkt zarar görebilir. Ayrıca birçok biyokimyasal mekanizma, hücre membran hasarına etken olabilir. Kısaca gözden geçirelim. - Fosfolipid sentezinde azalma: Oksijendeki düşmeler ATP sentezinde azalmalara, ATP’nin azalması da fosfolipid sentezini düşürür. Fosfolipid kaybına bağlı olarak, membran hasarı meydana gelir. - Fosfolipid yıkımında artma: Hücre içi (sitozolik) kalsiyum artımı, fosfolipazları aktifleştirir. Bu da membran fosfolipidlerin parçalanmasını- yıkımını arttırır. - Lipid yıkım ürünlerinde artma: Fosfolipidlerin parçalanması, yıkılması, lipid yıkım ürünleri-ni arttırır. Bu ürünlerin birikimi, geçirgenliği bozarak zarar verir. - Reaktif oksijen türevleri (serbest radikaller): Hücre membranında lipid peroksidasyonuna neden olup, zarar verir. - Hücre iskelet anormallikleri: Hücre iskeleti iplikcikleri, hücre içini hücre zarına bağlayan ça-palar olarak görev yapar. Hücre içi kalsiyumun artması, proteazları aktifleştirerek hücre iske-leti proteinlerini parçalar, bu şekilde hücre zarını hasarlar. Hücre İskeleti: Sitoplazmik matriksde; mikrotübüller, ince aktin flamanlar, kalın flaman-lar ve değişik tiplerde ara flamanlardan oluşan, karmaşık bir ağ yapısı “hücre iskeleti” olarak tanımlanır. Bunlara ek olarak hücre iskeletinde, nonflamentös ve nonpolimerize proteinler de vardır. Bu yapısal proteinler sadece hücrenin şekil ve biçimini korumakla kalmaz, aynı za-manda hücre hareketinde de önemli bir rol oynar. Hücre iskelet bozuklukların da; hücre hare-keti ve intrasellüler organel hareketleri gibi, hücrelerde fonksiyon defektleri görülür. Ayrıca hücrenin fagositoz yetenekleri de kaybolur. Bunlar lökosit gibi özel hücreler ise, lökosit göçü ve fagositoz yeteneklerinde kayıplar ortaya çıkar. Mitokondriyal Zedelenme: Memeli hücrelerinin tümü, temelde oksidatif metabolizmaya bağlı olduğundan mitokondriyal bütünlük hücre yaşamı için, çok önemlidir. Mitokondri hüc-renin “enerji santralı” olarak bilinir. ATP hücredeki bütün intrasellüler metabolik reaksiyonlar için, gereken enerjiyi sağlar. Mitokondrilerde üretilen ATP deki enerji, hücrelerin yaşamı için elzemdir. Yine bu mitokondriler, hücre zedelenmesi ve ölümünde de çok önemli bir rol oynar. Mitokondriler sitozolik (hücre içi) kalsiyumun artmasıyla, serbest radikallerle (aktif oksijen türevleri), oksijen yokluğunda ve toksinlerle zedelenebilir. Mitokondriyal zedelenmenin iki ana sonucu vardır: 1)Oksidatif fosforilasyonun durmasıyla ATP nin progresif olarak düşmesi, hücre ölümüne götürür. 2)Aynı zamanda mitokondriler bir grup protein içerir. Bunlar içinde apoptotik yolu harekete geçiren protein (sitokrom c) de bulunur. Bu protein, mitokondride enerji üretimi ve hücrenin yaşamı için, önemli bir görev yapar. Eğer mitokondri dışına sitozo-le sızarsa, apoptozisle ölüme neden olur. Bazı nonletal patolojik durumlarda mitokondriaların sayılarında, boyutlarında, şekil ve fonksiyonlarında çeşitli değişiklikler olabilir. Örneğin hücresel hipertrofide, hücre içindeki mitokondri sayısında artma vardır. Buna karşın atrofide, mitokondri sayısında azalma görülür. ATP Tüketimi: Hücrelerin enerji deposu olarak bilinen ATP, adenozin difosfat (ADP) ve 1 fosfat (P1) ile mitokondride -üretilir- sentezlenir. Bu işlem oksidatif fosforilasyon olarak tanımlanır. Ayrıca oksijen yokluğunda glikolitik yol ile glukozu kullanarak ATP üretilebilir (anaerobik glikolizis). ATP, hücre içindeki tüm sentez ve parçalama işlemlerinde gereklidir. ATP, hücresel osmolaritenin korunması, membran geçirgenliği, protein sentezi ve temel metabolik işlevler gibi, hemen her olayda çok önemlidir. ATP kayıplarının başlıca nedenleri; iskemiye bağlı oksijen kayıpları ve besin alımında azalma, mitokondri hasarı ve siyanür gibi, bazı toksinlerin etkileri sayılabilir. Kalsiyum Dengesindeki Değişmeler: İskemi ve belli bazı toksinler, belirgin bir şekilde hücre dışı kalsiyumun plasma membranını geçerek hücre içi akışına yol açar. Bunu, hücre içi depolardan ( mitokondri, endoplazmik retikulum) kalsiyumun açığa çıkması izler. Bu hücre içi artan kalsiyum, sitoplazmada bulunana bazı enzimleri aktifleştirir. (1)Fosfolipazları aktive ederek, fosfolipid yıkımına neden olur. Fosfolipid azalması ve lipid yıkım ürünlerinin de açı-ğa çıkmasına neden olur. Bu katabolik (yıkım) ürünler, hücre membran zedelenmesine neden olur. (2)Proteazlarıx (protein parçalayan enzim) aktive ederek, hem membran hem hücre iske-leti proteinlerinin parçalanmasına neden olur. hücre iskeletinin hücre membranından ayrılma-sına ve böylelikle, membranda yırtılmalara neden olur. (3)Adenozin trifosfatazlara (ATPas) etki ederek adenozin trifosfat (ATP) azalmasını hızlandırır. (4)Endonükleazları aktive eder, DNA ve kromatin parçalanmasından sorumludur. Sonuç olarak intrasellüler kalsiyumun art-ması, hücrede bir dizi zedeleyici etki yaparak, hücre ölümüne sebebiyet veren en önemli et-kendir. Hücre Zedelenmesinde Serbest Radikallerin Rolü Hücre zedelenmesinde önemli mekanizmalardan birisi de, aktive edilmiş (reaktif) oksijen ürünlerine (serbest radikaller) bağlı zedelenmedir. Hücre membranına ve hücrenin diğer elemanlarına zarar verir. Serbest radikallerin sebep olduğu hasarlar; iskemi-reperfüzyon hasarıx, kimyasal (hava kir-liliği, sigara dumanı, bitki ilaçları gibi çevresel faktörler) ve radyasyon zedelenmesi, oksijenin ve diğer gazların toksisitesi, hücresel yaşlanma, savunma sisteminin fagositik hücrelerce mikropların öldürülmesi, iltihabi hücrelerin oluşturduğu hücre hasarı ve makrofajlarca yapılan tümör hücrelerinin destrüksiyonu şeklinde sıralanır. Serbest radikallerin hücrelerde yaptığı hasarlar: a)Lipidlerin peroksidasyonuna neden olarak hücre membran hasarı yapar. b)Protein hasarı yaparak, iyon (Na/K) pompası dengesini bozar. c)DNA yı haraplayarak, yetersiz prote- in sentezine neden olur. d)Mitokondrial hasar yaparak, ATP yokluğuna neden olup etkisini gösterir. Oksijen yaşamsal olarak çok gerekli bir molekül olmasına karşın, oksijenin aşırı miktarlar- da bulunduğu durumlar veya çeşitli kimyasal ajanlarla oluşturdukları oksidasyon reaksiyonları ile ortaya çıkan serbest oksijen radikallerinin, hücreye zarar verme riski vardır. Bunlar oksijen zararına örnektir. Paslanmanın bilimsel adı, oksitlenmedir. Vücudumuzdaki hücreler de oksit- lenir ve yaşlanır. Serbest radikallerin (bunlar oksidan moleküller, oksitleyiciler olarak da bili- nir) yıkımına karşı, hücrelerde harabiyeti önleyen, sınırlayan veya onaran gibi, pek çok koru- yucu mekanizma vardır. Bunlara “serbest radikal savaşcıları” (antioksidanlar- oksitlenmeyi önleyiciler) adı verilir. Bunları enzimatik ve nonenzimatik olarak iki ana grupta inceleyebili- riz. Bunların dışında serbest radikallerin, stabil olmadıklarından spontanöz (kendiliğinden) bozulmaları da söz konusudur. Enzimatik Antioksidanlar: Hücrede oluşan serbest radikallerin yok edilmeleri bir dizi enzi-matik olay ile gerçekleşir. Antioksidan enzimlerle yapılan savunmanın önemli bir bölümünü; süperoksit dismutaz, glutatyon peroksidaz ve katalaz oluşturur. Süperoksit radikali, süperoksit dismutasyonla; hidrojen peroksit ise, katalaz ve glutatyon peroksidaz enzimleri ile nötralize edilir. Hidrojen peroksitin parçalanmasında katalaz direkt etkilidir. Nonenzimatik Antioksidanlar: Bu savunma başlıca endogenös ve ekzogenös antioksidanlar tarafından sağlanır. Ekzogenöse örnek; vitamin E (tokoferoller), vitamin C (askorbik asid), beta karoten (A vitaminin yapı taşı) gibi vitaminlerdir. Ekstrasellüler antioksidan olarak serü-loplasmin sayılabilir. Vitamin C ve E’nin vücudu serbest radikallerin yıkıcı etkilerinden koru-duğu düşünülür. Bu antioksidanlar serbest radikallere kendi elektronlarından birini verip, elektron çalma reaksiyonunu sonlandırmasıyla nötralize eder. Antioksidan besinler elektron vermekle, kendileri serbest radikallere dönüşmez; çünki her iki şekilde de stabildir. Bunlar çöpcüler gibi hareket ederek hastalık oluşmasına neden olacak, hücre ve doku hasarlarını ön-ler. Antioksidan besinlere diğer örnekler; eser miktardaki mineraller bakır, çinko ve selen-yumdur. Bu mineraller bazı antioksidan enzimlerin gerekli komponentleri olduğundan, anti-oksidan görevi görür. Kimyasal (Toksik) Zedelenme: Kimyasal maddeler iki mekanizmadan birisiyle hücre zedelenmesine neden olur. (1)Bazı kimyasal maddeler, moleküler komponentlerle veya hüc-resel organellerle direkt birleşerek etki eder. Birçok antineoplastik kemoterapotik ajanlar, doğrudan sitotoksik etkileriyle hücre hasarlarına neden olur. (2)Diğer mekanizmada ise, bazı kimyasal maddeler, biyolojik olarak aktif değilken, toksik metabolitlere dönüştükten sonra, aktif olur ve hedef hücrelerde etkilerini gösterir. Burada indirekt etki söz konusudur. Bu tip değişme genellikle karaciğer hücrelerinde oluşur. x Kan akımının kesilmesiyle (iskemi) eğer hücreler reversibl olarak zedelenirse, kan akımının yeniden düzelme-siyle hücrelerde iyileşme görülür; fakat bazı durumlarda iskemiye uğramış bir dokuda, kan akımının yeniden sağlanmasına (reperfüzyon) rağmen, zedelenme giderek daha da kötüleşir. Buna “iskemi- reperfüzyon hasarı” (reperfüzyon nekrozu) adı verilir. Klinik olarak çok önemli olan, kalb ve beyin enfarktüslerindeki doku hasarla-rında bu şekilde bir zedelenmenin bariz katkısı vardır. Bu olayın nedeni, bölgede serbest radikallerin miktarının artması olabilir; çünki bu toksik oksijen ürünleri, reperfüzyon anında iskemik alana gelen lökositler tarafından bol miktarda ortama salınmıştır. İskemiye uğramış dokuda reperfüzyon oluşmasa bile, sonuçta bu bölgede letal iskemik hücre hasarı yine meydana gelecektir; fakat hasar, bu sefer serbest radikallerle değil, iskemik zedelen-me, hipoksi (oksijen yetersizliği) nedeniyle ortaya çıkacaktır. Serbest Radikaller: Serbest radikaller (oksidan ürünler) ile antioksidan etkileşimini anlamak için, ilk önce hücreler ve moleküller hakkında biraz bilgi sahibi olmak gerekir. İşte bu nedenle burada lise kimyasına kısaca bir göz atalım. İnsan vücudu pekçok farklı tip hücreden oluşmuştur. Hücreler de birçok değişik tip moleküllerden oluşmuştur. Mole- küller, bir veya daha fazla atomlardan, bir veya daha fazla elementlerin kimyasal bağlarla birleşmesinden mey-dana gelmiştir. Atomlar; tek bir nüve (çekirdek), nöronlar, protonlar ve elektronlanlardan oluşur. Atom çekirde- ğindeki protonların (pozitif yüklü parçacıklar) sayısı, atomu çevreleyen elektronların (negatif yüklü parçacıklar) sayısını belirler. Elektronlar kimyasal reaksiyonlarla ilgilidir ve molekül oluşturmak için, atomları birbirine bağ-layan maddedir. Elektronlar atomu yörünge biçiminde bir veya birkaç kat kabuk şeklinde çevreler. En içteki ka-buk iki elektrona sahip olduğunda dolar. İlk kabuk dolduğu zaman, elektronlar ikinci kabuğu doldurmaya başlar. Bir atomun kimyasal davranışını belirleyecek en önemli yapısal özellik, dış kabuktaki elektron sayısıdır. Dış ka-buğu tamamen dolu olan bir madde, kimyasal reaksiyonlara girme eğiliminde değildir, stabildir (hareketsiz). Atomlar maksimum stabiliteye ulaşmak için, dış kabuğunu dolu hale getirmeye çalışırlar. Atomlar genellikle di-ğer atomlarla elektronlarını paylaşarak dış kabuklarını doldurmaya çalışır. Serbest radikaller dış yörüngede eşleş-memiş (çiftlenmemiş) tek bir elektronu bulunan kimyasal moleküllerdir. Bu özellikleri nedeniyle son derece değişken- dengesiz yapıda olduğundan, kolayca inorganik ve organik kimyasallarla reaksiyona girer. Bunlar hem organik hem de inorganik moleküller halinde bulunur. Diğer bileşiklerle süratle reaksiyona girerek, stabilite kazanmak için, gerekli elektronu kazanmaya çalışır. İşte serbest radikaller en yakın stabil moleküle saldırarak o moleküllün elektronunu çalarak zararlı etkisini gösterir. Serbest radikal tarafından saldırılan molekül, elektro-nunu kaybedip serbest radikale dönüşür. Süreç bir kez başlayınca ardışık zincirleme olaylar, canlı hücrenin yaşa-mının bozulmasıyla sonuçlanır. Hücrelerde oluştuğu zaman, hücresel proteinler ve lipidler olduğu kadar nükleik asidlerle de süratle etkileşek onları parçalar. Buna ek olarak serbest radikaller otokatalitik reaksiyonları başlatır. Serbest radikallerle reaksiyona giren moleküller, yeni serbest reaksiyonlara dönüşerek zincirleme hasarlara yol açar. Hücre içinde pekçok reaksiyon, serbest radikallerin oluşumundan sorumludur. Çeşitli reaksiyonlar sonucu bunlar ortaya çıkar. Bunlar aşağıda özetlenmiştir. 1- Hücre içi metabolik olaylar sırasında oluşan redüksiyon- oksidasyon (redoks) reaksiyonlarında görülür. Bu olaylarda; süperoksit radikali (O2-), hidrojen peroksitx (H2O2) ve hidroksil radikali (OH) gibi, önemli serbest radikaller oluşur. Hücre içinde oluştuğunda süratle çeşitli membran molekülleri olduğu kadar, proteinleri ve nük-leik asidleri (DNA) de parçalayarak hasar verir. Böyle DNA hasarları; hücre ölümünde, yaşlanmada ve malig-niteye dönüşümde söz konusudur. Normal koşullarda bu serbest radikaller, antioksidanlarla yok edilebilir. Eğer antioksidanlar yoksa veya serbest radikal üretimi çok artarsa, hücrelerde hasar kaçınılmaz olacaktır. 2- Radyasyon enerjisinin (ultraviyole ışık, X- ışınları) absorbsiyonunda iyonize radyasyonun etkisiyle hücre içindeki su hidrolize olur. Suyun bu radyolizisi sonucu hidroksil (OH) ve hidrojen (H) serbest radikalleri ortaya çıkar. 3- Demir ve bakır gibi değişimli metaller, bazı hücre içi reaksiyonlarda elektron alıp verme özellikleri nede-niyle serbest radikaller ortaya çıkar. 4- Ekzogenös (dış kaynaklı) kimyasal maddelerin enzimatik metabolizması sonucu karbon tetraklorid (CCl4) den, karbon tetraklorür (CCl3) serbest radikali oluşur. 5- Nitrik oksit (NO), endotel hücreleri ve makrofaj gibi, bazı tip hücreler tarafından sentez edilen, serbest radikal gibi davranan önemli bir kimyasal medyatördür. Nitrik oksit oksijenle reaksiyona girdiğinde, NO2 ve NO3 gibi, diğer serbest radikalleri de oluşturur. x Hidrojen peroksit (H2O2), kendisi serbest radikal değildir, bu nedenle reaktif oksijen türevi olarak adlandırılır. STRESE KARŞI HÜCRESEL ADAPTASYON Normal bir hücre, değişen çevre şartlarına göre, yapı ve fonksiyonunu (işlevini) belirli ölçülerde değiştirerek yaşamını devam ettiren bir mikro evrendir. Bu oluşum, stresler çok ciddi olmadığı sürece, kendini koruma eğilimindedir. Eğer hücre, aşırı fizyolojik strese veya bazı patolojik stimulasyonlara (uyarılara) maruz kalırsa, stresin devam etmesine rağmen, adaptasyon (uyum) göstererek sağlığını korur. Hücresel adaptasyon, normal hücre ile zedelen- miş hücre arasında kalan bir durumdur. Hücresel adaptasyonlar başlıca atrofi, hipertrofi, hiperplazi ve metaplazidir. Hücre adaptif gücü aşıldığında veya hiç adaptif yanıt sağlanamadı- ğında hücre zedelenmesi ortaya çıkar. Hücre zedelenmesi bir noktaya kadar reversibldir (geri dönüşlü); fakat ciddi veya kalıcı streslerle irreversibl (geri dönüşsüz) hale gelir ve hücre so-nuçta ölüme gider. İrreversibl zedelenme, hücre ölümüne yol açan, kalıcı patolojik değişiklik- leri. ifade eder. Reversibl hasardan, irreversibl hasara ne zaman geçtiği kesin olarak bilinme- mektedir. Bu bölümde özellikle patolojik olaylarda, hücre büyüme ve farklılaşmasıyla (diferansiyas-yon) ortaya çıkan adaptif değişikliklere değineceğiz. Bunlar; atrofi (hücre boyutunun küçül-mesi), hipertrofi (hücre boyutunun büyümesi), hiperplazi (hücre sayısının artması) ve meta-plaziyi (hücre tipindeki değişiklik) içermektedir. Ayrıca displazi (hücrelerde şekil bozukluğu) hipoplazi, atrezi, agenezis ve aplazinin anlamlarını açıklayacağız. Atrofi: Hücrenin madde kaybına bağlı olarak hacmının küçülmesi “atrofi” olarak bilinir. Atrofi, adaptif yanıtın bir şeklidir. Yeterli sayıda hücre etkilendiğinde, tüm doku veya organ hacmında küçülme olur ve organ atrofik şekle dönüşür. Gerçi atrofik hücrelerde fonksiyon azalmıştır ama bu hücreler ölü değildir. Atrofik hücre daha az mitokondria, myoflament ve endoplazmik retikulum içerir. Birçok durumda atrofiye, artmış bir otofaji (kendini yiyen) eşlik eder. Atrofinin nedenleri şunlardır: (1)İnaktivite atrofisi; iş yükünün azalması söz konusudur. Çalışmayan, fonksiyon görmeyen organ veya doku atrofiye uğrar. Uzun süre alçıda kalan ekstremitelerde kas atrofisi görülebilir. Felçlilerde, felçli taraf kaslarında inaktivite nedeniyle atrofi olur. (2)İnnervasyon (sinir uyarı) kaybı; poliomyelitisde olduğu gibi, innervasyon kay-bına bağlı meydana gelen paralizilerde söz konusu kas dokularında atrofiler görülür. Burada da fonksiyon kaybı söz konusudur. (3)Kanlanmanın azalması, (4)yetersiz beslenme, (5)endo-krin stimülasyon (uyarı) kaybı; menoposda hormon kayıpları örnek verilebilir ve (6)yaşlan-maya bağlı atrofiler meydana gelir. İleri yaşlardaki kişilerin beyinlerinde görülen atrofilere “senil atrofi” denir. Senil atrofi ve menoposda hormon stimülasyon kayıpları, fizyolojik atro-fiye örnektir. Patolojik atrofiye, innervasyon kaybı örnek verilebilir. Hipertrofi: Hipertrofi, hücrelerin hacımlarının artmasını tarif eder ve böyle bir değişiklik- te organın hacmı da büyüyecektir. Bu nedenle hipertrofiye organda yeni hücreler yoktur, yal- nızca büyük ve iri hücreler vardır. Hücre hacmının artımı, sıvı alımının artımı ile ilgili değil- dir. Sıvı alımıyla ilgili olanı, hücre şişmesi veya ödem olarak adlandırılır; fakat hipertrofide daha çok ultrastrüktürel komponentlerin (proteinler ve organeller) sentezinde bir artım söz konusudur. Hipertrofi, fizyolojik veya patolojik olabilir ve organdaki fonksiyonel artım veya spesifik hormonal stimülasyon, bunun oluşmasına neden olabilir. Gebelik anında, uterusun büyümesi, fizyolojik bir olaydır. Uterus düz kas hücrelerinde oluşan artım, hem hipertrofi ve hem de hiperplazi nedeniyledir. Patolojik hücresel hipertrofiye örnek, hipertansiyon veya aortik valvül hastalığı sonucu ortaya çıkan kardiyak büyüme gösterilebilir. Her bir myokard lifi hipertrofiye olarak, hücre büyümesi ve hacım artışı göstererek, bu artan yüke karşı, kalbin daha fazla bir güç ile pompalamasını sağlar. Kas kitlesinin büyümesi, bir sınıra ulaştıktan sonra, artan yükü kompanse edemez ve kalb yetmezliği ortaya çıkar. Bu safhada myokardiyal liflerde bir dizi dejeneratif değişiklikler ve hücre ölümü ortaya çıkar. Kalb ve iskelet kasında-ki çizgili kas hücreleri, en fazla hipertrofi gösterebilme yeteneğinde olan hücrelerdir. Belki de bu, hücrelerin artan metabolik gereksinimlere mitotik bölünme ve yeni hücre şekillenmesiyle 8 yanıt veremediğindendir. Hipertrofinin kesin mekanizması ne olursa olsun, Bunların en önem-lisi myofibriler kontraktif elemanlarının erimesi ve kaybıdır. Hiperplazi: Hiperplazi, bir doku veya organda hücre sayısındaki artışı belirtir ve böylelik- le volüm olarak da artış vardır. Hücreler, fonksiyonel gereksinim artmasına bir yanıt olarak nasıl hipertrofiye olursa, aynı şekilde stress altında kalınca veya stimüle edilince, mitotik bölünerek çoğalırlar. Bu şekilde organ veya dokuda hücre sayısının artmasına “hiperplazi” adı verilir. Hücre sayısı artması ile, organ veya dokunun büyümesi söz konusudur. Hiperplazi gösteren hücrelerin fonksiyonlarında artma olur. Özellikle bu, iç salgı gudde hücrelerinde belirgindir. Vücuttaki her hücre tipinin hiperplazik kapasitesi yoktur. Örnek; kalb ve iskelet kası ile sinir hücreleridir. Epidermis, intestinal epitel, hepatositler, fibroblastlar ve kemik iliği hücreleri hiperplaziye uğrar. Hiperplazi; fizyolojik ve patolojik olarak ikiye bölünebilir. Fizyolojik Hiperplazi: Fizyolojik hiperplazi de ikiye ayrılır. (1)Hormonal hiperplazi; en iyi örnek puberte (ergenlik) ve gebelikte; meme glandüler epitel proliferasyonu ve ayrıca gebelikte uterusda kas hücrelerinde hiperplazi ve hipertrofi görülür. Menstrüel siklusdaki “proliferatif faz” (endometrial proliferasyon) fizyolojik bir hiperplazidir. (2)Kompensatuvar hiperplazi; parsiyel hepatotektomi yaparak, karaciğer dokusunun bir parçasının çıkarılmasın-dan sonra, karaciğerin rejenerasyon kapasitesi ile yeni karaciğer hücreleri yapılır. Patolojik Hiperplazi: Patolojik hiperplazinin pek çok şeklinde, aşırı hormonal veya büyü-me faktörü stimülasyonu vardır. Normal menstrüel perioddan sonra, endometrial doku gudde-lerinde aşırı proliferasyon görülür. Bu endometrial proliferasyon esasda fizyolojik bir hiper-plazidir; fakat hormonal dengelerin bozulduğu bazı durumlarda (östrojen ve progesteron ara-sındaki balans) östrojenin artması durumunda, endometrium guddelerinde aşırı bir hücre artı-mı ortaya çıkar. Bu endometrial hiperplazi sonrası, kanser sürpriz olmamalıdır; çünki endo-metrial hiperplazilerde kanser riski vardır. Ayrıca, endometrial hiperplazi, anormal menstrüel kanamaların başlıca nedenidir. Prostat kanseri tedavisi için, östrojen hormonu verildiğinde veya karaciğer sirozunda oldu-ğu gibi, östrojenin inaktivite edilemediği durumlarda, hastalarda hiperöstrinizm (östrojen fazlalığı) ortaya çıkar. Bu gibi, erkek hastaların memelerinde büyümeler (jinekomasti) meyda- na gelir. Kanın kalsiyum düzeyindeki uzun süreli düşmeler, paratiroid salgılıklar üzerine uyarıcı etki yapar, paratiroid hiperplazisi (sekonder hiperparatiroidizm) saptanır. ACTH veril- mesi sonucu, sürrenal korteks hiperplazisi gelişir (Cushing sendromu)x. Patolojik hiperplaziye örnek olarak iltihabi iritasyon ve enfeksiyon hiperplazisini göstere- biliriz. Kötü yapılmış bir protez, alttaki dokuda epitel ve bağ dokusu olmak üzere hücre proli- ferasyonlarına neden olur. Bunlara “iltihapsal fibröz hiperplazi” denir. Protez vuruğu hiper- plazisi veya epulis fissuratum olarak adlandırılır. Hiperplazi, yara iyileşmesindeki bağ dokusu hücrelerinin verdiği önemli bir yanıt olabilir. Prolifere olan fibroblast ve kan damarı hücreleri bir onarım işlemine yol açarak bir granulasyon dokusunu oluşturur. Bu hücreler, fibroblast ve endotel hücreleri, büyüme faktörlerinin stimülasyonu (uyarısı) ile prolifere olarak hiperplazi- ye neden olur. Büyüme faktörlerinin stimülasyonu, keza human papilloma virus gibi bazı viral enfeksiyonlarda da hiperplazilere neden olarak karşımıza çıkabilir. Bu tür lezyonlara örnek, deride görülen bildiğimiz deri siğilleridir (verruka vulgaris). Gerçi hipertrofi ve hiperplazi tanımlamada iki farklı olaylarsa da, aynı mekanizma tarafından başlatılır ve pek çok durumda beraber oluşur. x Cushing Sendromu : Adrenokortikal hiperfonksiyonu, Cushing sendromuna neden olur. Bu fazlalığın nedenleri (1)adrenal bezinde (salgılığında) hiperplazi, (2)adenoma veya karsinoma gibi, tümörler (3)hastanın ağızdan uzun süre kortizon alması ve (4)hipofiz hiperfonksiyonu (ACTH hipersekresyonu) dur. Bütün bunlar, adrenal salgılığına aşırı salgı yaptırır. Klinik olarak, Buffalo tipi şişmanlık, düşük omuz, kalın boyun, aydede yüz hastalığın özelliğidir. Karın derisinde çizgilenme, akne, osteoporoz, hipertansiyon görülür. Kadınlarda hirsutizm (kıllanma) amenore ve mental bozukluk, diğer özelliklerdir. Metaplazi: Metaplazi adült (matür= erişkin) bir hücre tipinin (epitelyal veya mezanşimal) yerini, diğer bir adült hücrenin alması şeklinde olan reversibl bir değişikliktir. Olumsuz çevre koşullarına karşı dayanabilmek için, strese duyarlı hücrelerin daha dirençli hücre tipine dönü-şerek gösterdiği adaptif cevaptır. Bu tür adaptif metaplaziye en güzel örnek, “skuamoz meta-plazi” dir. Sigara (içme gibi, kötü) alışkanlığı olan kişilerde solunum yollarındaki (trakea ve bronş epiteli) silli- silendirik epitel yerini, stratifiye skuamoz epitel hücrelerinin almasıdır. Tükrük salgılığı kanalı ve safra kesesi kanalı taşlarının varlığında olan kronik iritasyon, bura-lardaki sekretuvar silendrik epitelin yerini nonfonksiyonel stratifiye skuamoz epitel alabilir. A vitamini yetersizliği de, solunum yolu epitelini skuamoz metaplaziye uğratır. “Müköz meta-plazi” kronik bronşitte psödostratifiye silli solunum yolu epiteli, mukus salgılayan basit silen-dirik epitele dönüşebilir. Metaplazi mekanizması, adaptif bir yanıt olarak, mezankim hücrele-rinde de oluşur. Fibroblastlar kemik ve kıkırdak yapan osteoblast veya kondroblastlara dönü-şebilir. Örneğin; osteoid ve kemik dokusu yumuşak dokuda özellikle zedelenme alanında nadiren oluşur, buna “osseöz metaplazi” denir. Hipoplazi: Özel yapısı aynı kalmakla beraber, normal boyutuna ulaşamayan organlar için kullanılan bir terimdir. Bu bir eksik gelişmedir. Organın görünümü normal, fakat hacım bakı- mından küçüktür. Beyinin tam gelişemeyerek küçük kalmasına “mikrosefali” adı verilir, bu hipoplaziye bir örnektir. Gelişmesini tamamlamamış ve küçük kalmış bir diş, hipoplazik diş olarak adlandırılır. Aplazi: Tam gelişememiş bir organı tarif eder. Bir organın çok küçük ve biçimsiz olması durumudur. Bir taraftaki böbreğin taslak halinde bulunmasıdır. Agenezi: Bir organ veya dokunun konjenital bir bozukluk nedeniyle taslak halinde bile bulunmamasına “agenezis” denir. Bir organa ait doku kalıntılarının olmaması durumudur. Dental agenez olarak, çok nadir de olsa rastladığımız lateral veya üçüncü molar dişlerdeki hiç gelişememe örnekleri vardır. Atrezi: Barsak karaciğer ve safra kanalı gibi, duktal veya lümenli organların kanal açıklı-ğının olmamasıdır. REVERSİBL VE İRREVERSİBL HÜCRE ZEDELENMESİNDE IŞIK MİKROSKOBİK DEĞİŞİKLİKLER Klasik patolojide öldürücü olmayan (nonletal) zedelenme sonucu ortaya çıkan morfolojik (yapısal- biçimsel) değişikliklere “dejenerasyon (yozlaşma)” olarak söz edilirdi; fakat bugün bunlara daha basit olarak, reversibl (geri dönüşlü) değişiklik adı verilmektedir. İki ana mor-folojik değişiklik şeklinde karşımıza çıkar: (1)Hücresel şişme ve (2)yağlanma. Hücresel Şişme: Hücre içi sıvı ve iyon dengesinin bozulduğunda görülür. Hidropik de-ğişme veya vakuoler dejenerasyon olarak da adlandırılan hücresel şişme, hücrede hemen her tip hasarın ilk göstergesi ekstrasellüler suyun, hücre içine geçmesi neticesi olan hücredeki büyüme “hücresel şişme” olarak bilinir. Hücre şişmesi, reversibl bir olaydır ve hafif hasarın (zedelenmenin) işaretidir. Makroskopik olarak hücresel şişmede organlar büyümüştür; sert ve soluk görünümlü olup, ağırlıkları artmıştır. Mikroskopik olarak hücre sitoplasması bulanık, nükleus (nüve= çekirdek) ise soluk görünümlüdür. Yağlı Değişme (Yağlanma- Steatozis): Yağlı değişme parankimal hücrelerde anormal yağ (trigliseritler, kolesterol ve kolesterol esterleri) birikimini belirtir. Yağlanma ise, daha az görülen bir reaksiyondur. Hücre içindeki küçük ve büyük vakuoller, hücrede lipid artışını gösterir. Yağlı değişme öldürücü olmayan (reversibl) zedelenmenin belirtisidir; fakat etken ortadan kaldırılmazsa, bazen öldürücü olabilir. Yağ metabolizmasının ana organı olması nede-niyle yağlı değişme, en sık karaciğer dokusunda görülür; fakat kalb, böbrek, kas ve diğer organlarda da oluşabilir. Karaciğerdeki yağlı değişmenin en önemli nedeni, alkol bağımlılığı-dır. Alkol bir hepatotoksiktir. Yağlı karaciğer daha sonra, siroz olarak adlandırılan ilerleyici karaciğer fibrozisine yol açabilir. Yağlı karaciğere neden olan diğer etkenler; obesite, toksin-ler, protein malnutrisyonu, diyabetes mellitus ve anoksidir. İskemik ve Hipoksik Zedelenme İskemi veya dokudaki kan akımı azalması, klinik tıpta hücre zedelenmesinin en yaygın görülen nedenidir. Hipoksinin ilk etkilediği yer, hücrenin solunum merkezidir (aerobik solu-numu) ki burası, mitokondrilerdeki oksidatif fosforilasyonun olduğu yerdir. Oksijen basıncı düştükçe ATP nin hücre içi yapımı, bariz bir şekilde azalır ve durur. ATP kaybı, hücrede genel olarak bir çok sistemi etkiler. Hücre dışı kalsiyumun, hücre içi girişine neden olur. Hipoksi ve ATP azalmasının en erken sonuçlarından birisi, hücresel şişmedir (hücresel ödem). Protein normalde hücre içinde daha fazla olduğu için, hücre içi osmotik kolloidal basınç yük-sektir. Diğer taraftan sodyum (Na) ve diğer bazı iyonların konsantrasyonu dış ortama göre, hücre içinde daha düşüktür. İntrasellüler sodyumun azlığı, hücre membranında ATP enerjisine dayanan “sodyum pompası” ile sağlanır. Potasyum (K) konsantrasyonu ise, dış ortama göre hücre içinde daha yüksektir. ATP azalmasıyla bu sistem bozulur. Potasyum dışarı çıkmaya, sodyum hücre içine girmeye başlar. Sodyum ile birlikte hücre içine su girişi olur. Sonuçta iç ve dış ortam dengeye vardığında, hücre içinde normalden çok fazla su bulunacaktır ve hücre şişecektir. Hücresel Yaşlanma: Bu deyim; hemen daima subletal (reversibl) zedelenmenin progresif (ilerleyici) birikimleri, hücresel fonksiyonla uyum içinde davranır ve hücre ölümüne yol açabilir veya en azından hücrenin bir zedelenmeye karşı verdiği yanıt kapasitesindeki azalma- yı anlatır. Yaş ile pekçok hücre fonksiyonu progresif olarak azalır. Mitokondrial oksidatif Fosforilasyon (aerobik solunum), strüktürel, enzimatik ve reseptör proteinlerinin sentezindeki gibi, giderek azalır. Yaşlanan hücrelerde besin alımlarında ve kromozomal hasarların onarı-mında belirgin azalmalar görülür. Yaşlı hücrelerin ultrastrüktürel yapılarında da morfolojik değişiklikler gözlenir. Şekil bozukluğu gösteren nüveler, pleomorfik vaküollü mitokondriler, endoplazmik retikulumda azalma ve lipofussin pigment birikimi vardır. Hücresel yaşlanmada serbest radikal hasarı, önemli hipotezlerden birisidir. İyonizan radyasyon olarak tekrarlayan çevresel etkilenme, antioksidan savunma mekanizmalarının (örn vitamin E, glutatyon peroksi- daz) progresif bir şekilde azalması veya her ikisi birden beraberce etki ederek serbest radikal hasarı oluşturur. Lipofussin birikimi yaşlanmış hücrelerde bu tür hasarın açıklayıcı bir göster- gesidir; fakat pigmentin kendisinin hücreye toksik olduğuna dair deliller yoktur. Serbest radi- kaller mitokondrial ve nükleer DNA hasarını harekete geçirebilir. Zedelenmeye Karşı Hücre İçi Yanıtlar Lizozomal Katabolizma (Parçalama): Primer lizozomlar esas fonksiyonu sitoplazma içi sindirim olan, çok sayıda ve çeşitte sindirici (hidrolitik) enzim içeren, membranla çevrili vezi- küllerdir. Her hücrede bulunursa da özellikle fagositik aktivite gösteren hücrelerde (makrofaj, lökosit) bol miktarda bulunur. Bugüne kadar 50’den fazla hidrolitik (parçalayıcı) enzim tanımlanmıştır. Lizozomal örneklerden bazıları; asid hidrolaz (organik materyale örn. Bakteri-ye karşı rol oynar), lizozim (lökositlerde olduğu kadar makrofajlarda da bulunur. Mikroorga-nizmaların hidrolizinde rol oynar), proteaz (proteinlerin parçalanmasına neden olur; elastin, kollagen ve bazal membranda bulunan proteini yıkar) ve diğerleri asit fosfataz, glukoronidaz, sülfataz, ribonükleaz, deoksiribonükleaz, elastaz, kollagenaz ve lipaz’dır. Lizozomlar tarafın-dan parçalanma şu iki yoldan birisiyle oluşur. Otofaji: Hücrenin kendi içeriğinin (komponentler), yine hücrenin kendi lizozomları tara-fından sindirilmesidir. Kendini yeme anlamındadır. Pekçok durumda mitokondri ve endoplaz-mik retikulum gibi, hücre organalleri zedelenmeye maruz kalırsa hücre normal fonksiyonları-nı koruyabilmek için, bunları yok edebilmelidir. Zedelenmiş veya yaşlanmış organellerin belli bir düzen içinde yok edilmesi bir hücresel yenilenmedir. Ayrıca besinsiz kalan hücrenin kendi öz içeriğini yemek suretiyle kendi yaşamını sürdürmesi olayıdır. Otofaji, özellikle atrofiye giden hücrelerde belirgindir. Heterofaji: Bir hücrenin özellikle makrofajın, dış ortamdan hücre içine aldıkları maddeleri sindirmesi olayına, heterofaji denir ve otofajinin karşıtıdır. Bir materyalin dış çevreden alın-ması olayı, genelde “endositozis” olarak adlandırılır. Büyükçe partiküler materyal için, “fago-sitozis” ve küçük solubl (eriyebilir) makromoleküller için de “pinositozis” terimi kullanılır. Dış ortamdan alınan partikül hücre içine girdiğinde, vakuolle çevrilir. Bunlar fagozom (fago-sitik vakuol) olarak adlandırılır. Bu fagozomlar, primer lizozomlarla kaynaşır, artık sekonder lizozom (fagolizozom) dur. Heterofaji, genelde “profesyonel fagositler” olarak bilinen lökosit (PNL -mikrofaj) ve makrofajlarca (histiosit) yapılır. Lökositler bakterileri, makrofajlar da hücre debrilerini sindirir. Sindirilmiş atıkların hücreden dışarı atılma olayına “ekzositozis” denir. N E K R O Z İ S Canlı organizmada (doku ve organ) ışık mikroskopi ile saptanan, hücre ölümü sonucu ortaya çıkan morfolojik değişikliklere “nekroz” denir. Nekrozis, Yunan dilinde ölüm anla-mındadır. Kan gereksinimi kesintilerinde (iskemik zedelenme) veya belli bazı toksinlerle karşılaşılması durumunda ortaya nekroz çıkar. Nekrozdaki morfolojik görünüm, aslında aynı anda oluşan iki olayın sonucu olabilir: (1)Hücrenin enzimatik yıkımı (organellerin parçalan-ması) ve (2)makromoleküllerin denaturasyonu (proteinlerde yapı değişiklikleri). Bir hücrenin enzimatik sindirimi, kendi lizozomal enzimlerinden kaynaklanıyorsa “otoliz” olarak tanımla-nır. Hücre kendi- kendini sindirir. Otosindirimde nekroz meydana gelir. Postmortem otoliz, tüm organizma öldükten sonra oluşur ve bu bir nekroz değildir. Çevreye gelen bakteri ve lökosit lizozomlarından türeyen hidrolitik (katalitik) enzimlerle olan sindirime de “heteroliz” adı verilir. Bu şekilde de hücre dıştan gelen enzimatik etki ile nekrotik olur. Biyopsi ve rezek-siyon gibi, cerrahi işlemlerle vücuttan alınıp fiksatife (%10’luk formalin) konulan doku parça-sındaki hücreler de ölüdür; fakat nekrotik değildir. Fiksatifler dokuların yapısal bütünlüğünü (morfolojiyi) korur. Hücre ölümünün temel işaretleri nüvede bulunur. Ölüme giden hücrelerde nüve değişiklik- leri şu üç görünümden birisini gösterir. Bunların hepsi kromatin ve DNA nın parçalanmasına bağlıdır. Nüve büzüşür ve küçülür, kromatin yoğunluğu artmıştır. Bazofilik nüve olarak söz edilir, (1)piknozis olarak adlandırılır. Piknozis apoptotik hücre ölümünde de görülür. Zaman içersinde piknotik nüvede parçalanma olayı meydana gelir. Nüve küçük düzensiz parçacıklara bölünmüştür (2)karyorekzis olarak adlandırılır ve (3)karyolizis olarak bilinen nükleer mater-yallerin çözülme ve erimesi söz konusudur. Kromatinin bazofilliği solabilir. Sonuçta, nekrotik hücrede nüve tümüyle kaybolur. Bu arada sitoplazmik değişiklikler de görülür. Sitoplazmada homojenizasyon ve belirgin eosinofili artışı vardır. Artık bu safhada nekrotik hücre; çekirdeği olmayan asidofilik bir atığa dönmüştür. Geleneksel olarak birçok farklı tiplerde nekrotik doku görünümleri tarif edilmiştir. Koagülasyon Nekrozu: En çok görülen nekroz tipi, koagülasyon nekrozudur. Genel ola-rak doku yapısı korunmuştur. Nekrotik doku içinde, hücre elemanları hayalet hücre şeklinde görüntü verir, hücrelerin dış hatları seçilebilir. Nekrotik alan asidofilik opak görünümlüdür. Bu nekroz tipi, daha çok kan akımının kesilmesiyle iskemi (hipoksi) sonucu ortaya çıkan enfarktlarda oluşur. Bakteriyel toksinler, viruslar ve iyonize radyasyon gibi, pek çok etken de neden olabilir. Bu tip nekroz iltihabi yanıtı harekete geçirir. Hasarlı doku fagositler tarafından ortadan kaldırılır ve bölge onarım veya rejenerasyona uğrar. Kalb (myokard enfarktüsü) ve böbrek gibi, organlarda daha sık görülür. Kazeifikasyon Nekrozu: Bu nekroz, farklı- özel bir nekroz tipidir. Başlıca tüberküloz enfeksiyonlarında oluşur. Bu nekroz tipinin karakteristik makroskopik yapısı, bir çeşit peyniri hatırlatan yumuşak, parçalanabilir gri- beyaz görünümde olmasıdır. Bu görünümü nedeniyle “kazeös” terimi kullanılır. Mikroskopik olarak hiçbir hücre detayı görülmez, dokunun yapı özellikleri tamamen silinmiştir. Yerine amorfös, granüler ve eosinofilik bir doku geçmiştir. Likefaksiyon Nekrozu: Bu tip nekroz, iki durumda karşımıza çıkar. Bunlardan biri enzim sindiriminin baskın olduğu durumlarda söz konusudur. Güçlü hidrolitik enzimlerin aksiyonu sonucu oluşur. Başlıca fokal bakteri (özellikle pyojenik mikroorganizmalar) enfeksiyonların- da görülür. Dokuda belirgin yumuşama ve likefaksiyon vardır; abse buna bir örnektir. Hücre ölümü sonrası bölgede bulunan bakteri ve lökositlerin hidrolitik enzimleri ile çevre doku hüc- relerinin otolizi ve heterolizisi sonucu ortaya çıkar. Lökositlerle dolu abse kavitesi oluşturarak doku defekti meydana getirir. Püy’ün oluşmasıyla karakterli süpüratif enfeksiyondur. Diğeri, santral sinir sisteminde iskemi sonucu oluşan hücre ölümü, likefaksiyon nekrozudur. Hemorajik Nekroz: Venöz drenajda blokaj olduğu dokularda ekstravaze kırmızı kan hücrelerinin çevreyi kaplaması sonucu, dokuların nekroze olmasıdır. Gangrenöz Nekroz: Çoğunlukla diyabetli kişilerde, özellikle alt ekstremitelerde ayak ve ayak parmaklarında görülür. Dokuda iskemik hücre ölümü ile ortaya çıkan koagülasyon nek- rozunun özel bir formudur. Bölgede mevcut bakterilerin ve çevreden gelen lökositlerin like- faktif aksiyonunun oluşur. Koagülasyon nekrozu ön planda olduğu zaman, bu olay gelişir. İskemiye neden olan damar tıkanıklığı, lökosit göçünü engellerse, nekroza uğrayan hücrelerin parçalanması önlenir ve ortadan kaldırılmayan nekrotik hücreler mumyalaşır. Buna “kuru gangren” denir. Salim doku ile sınırı belirgindir. Nekrotik bölgeye bakteri invazyonu ve löko- sit göçü olursa, likefaksiyon nekrozu gelişir, “yaş gangren” terimi kulanılır. Yaş gangrene, putrefaksiyon (kokuşma) nekrozu da denir.Vincent spiroketleri, fusiform basiller ve daha bazı mikroorganizmaların eklenmeleri söz konusudur. Beslenme defektli direnci düşük çocuklarda orafasiyal dokularda ortaya çıkan “noma” (gangrenöz stomatit) olarak adlandırılan lezyon da bir çeşit yaş gangrendir. Noma (Gangrenöz Stomatitis- Şankrum Oris): Oral ve fasial dokularda destrüktif yapısı ile karakterize, süratle yayılan daha çok 2- 5 yaşlardaki beslenme defektli veya debilite (yıkıcı) sistemik hastalıklara sahip çocuklarda görülen nadir bir hastalıktır. Kişinin genel sağlığıyla belirgin bir uyum gösteren doku nekrozu, başlangıçta fuziform basiller ve Vincent spiroketleri gibi, anaerobik bakterilerin invazyonu ve sonrasında stafilokokus aureus, streptokokus pyo-gens gibi, diğer çeşitli mikroorganizmalar tarafından invazyona uğrayan spesifik bir enfeksi-yondur. Gerçi pnömoni, sifiliz, tüberküloz, lösemi ve sepsis gibi, zayıf düşürücü sistemik has-talıklar yanısıra malnütrisyon, en sık görülen predispozan faktörlerdir. Noma çok nadir görülür. Gelişmemiş ülkelerde, özellikle malnütrisyon veya protein defek- ti gösteren durumlarda ortaya çıkar. Lezyon özellikle gingival mukozada küçük ağrılı bir ülser şeklinde başlar. Çevre dokuya süratle yayılır. Alttaki yumuşak dokuya penetre olan, sonunda yüz derisini perfore eden akut gangrenöz bir hastalıktır. Nekrozlara bağlı olarak meydana ge- len doku kayıpları sonucu, kemik dokusu ve dişler açığa çıkar. Etkilenen bölgede dişler dökü- lür. Noma, çok sınırlı ve daha benign yapıda olan “akut nekrotizan ülseratif gingivitis”e (ANUG) bir çok özellikleriyle benzemektedir. Her ikisinde de etken aynı mikroorganizmalar-dır ve olay, doku nekrozu ile sonuçlanır. Ayrıca her iki lezyonda da bağışıklık yönünden düşük (immünosüprese) kişiler söz konusudur. Gerçi nadir de olsa, ANUG’dan noma’ya dönüşen olgular da vardır. Son zamanlarda yapılan araştırmalarda, HIV/AIDS’li hastalarda noma’nın görülme sıklığının artmış olduğu gözlenmiştir. Mikroskopi; nonspesifik yoğun nek-roz ve belirgin yaygın bir iltihabi hücre reaksiyon gösterir. Tedavi; enfeksiyonun kendisi kadar, hastalığa neden olan predispozan faktörlerin de yok edilmesini içermelidir. Uygulanan antibiyotik tedavisi yanında, hastanın sıvı- elektrolit denge- sinin ve beslenmesinin sağlanması gerekir. Eğer çevre dokuda yoğun destrüksiyon varsa, do- kudaki nekrotik debrilerin temizlenmesi gerekir. Noma’da mortalite; antibiyotiklerden önce yaklaşık %75 idi. Gerçi bu lezyon hala ciddi bir problemdir. “Gazlı gangren”; özellikle Clostrdium welchii’nin etken olduğu, sporlu anaerobik Clostri-dia grubunun yaptığı spesifik bir enfeksiyondur. Klostiridya sporlarının bulaştığı delici yara-lanmalarda, güçlü ekzotoksinler ile proteolitik enzimler çevre dokuyu haraplar, hatta fatal (öldürücü) olabilir. Yağ Nekrozu: Yağ dokusu hasarı iki şekilde oluşur. 1)Travmatik yağ nekrozu; meme gibi yağ içeren dokularda oluşan şiddetli zedelenme sonucu ortaya çıkar. 2)Enzimatik yağ nekrozu (lipolizis); pankreasdaki ağır bir iltihabın sonucu ortaya çıkan, akut hemorajik pankreatitisin komplikasyonudur. Proteolitik ve lipolitik pankreatik enzimlerinin aksiyonu sonucu, yağ do-kusunda ortaya çıkan bir tip nekrozdur. Fibrinoid Nekroz: Bu gerçek bir nekroz özelliği göstermez. Bazı hipersensitivite (aşırı duyarlık) reaksiyonlarında görülür. Genellikle immünolojik olarak zedelenen damar duvar- larında koyu eosinofilik boyanan fibrine- benzer homojen görünümlü bir madde birikimiyle karakterlidir. Bu birikim; fibrin, immünoglobulin ve plasma proteinlerinden oluşur. A P O P T O Z İ S Apoptozis, köken olarak apo (ayrı), ptozis (düşen) kelimelerinden oluşmuştur. Apoptoz (kopma, düşme) sonbaharda yaprak dökümünü tanımlayan bir kelimedir. Farklı ve önemli bir hücre ölümü biçimi olan apoptoz, proğramlanmış veya seçici hücre ölümüdür, hücre intiharı ile eş anlamlı olarak kullanılmaktadır. Bir grup içinde belli bazı hücrelerin kendi- kendilerini yok ettikleri proğramlı bu ölüm biçimi, diğer bir hücre ölümü olan nekrozdan farklı olduğu bilinmelidir. Nekroz, yalnızca patolojik durumlarda ortaya çıkar ve iltihabi reaksiyon mevcut-tur. Apoptoz, hiçbir zaman iltihabi reaksiyona neden olmaz. Organizmanın dengeli yaşamını sağlayan apoptoz, fizyolojik olduğu kadar patolojik olaylarda da rol oynamaktadır. Önemi, biyolojik olaylarda gereksiz ve zararlı hücrelerin yok edilişini sağlamasından, organizmanın kendi iç dengesinin devamlılığına katkıda bulunmasından ileri gelmektedir. Apoptoz, fizyolojik ve patolojik olmak üzere pek çok durumda karşımıza çıkar. Fizyolojik Apoptoz : 1-Embriyogenezis sırasında aşırı yapılmış hücrelerin proğramlı olarak ortadan kaldırılması olayında görülür. 2-Erişkinlerde hormon bağımlı dokuların gerilemesinde (involüsyon═ organ atrofisi) görü-lür: Postlaktasyonel (sütten kesilmiş) meme salgı hücrelerinde regresyon, menopozda ovarian follikül atrofisi, menstrüel siklusda endometrium hücrelerindeki ölüm, örnektir. 3-Prolifere hücre topluluklarındaki hücre kayıpları; buna örnek barsak kriptlerindeki epitel hücre sayılarının sabit tutulmaları için, hücre ölümü örnek verilebilir. 4-İltihabi yanıtın sonlandırılması; ekstravazasyondan sonra, iltihabi dokuda görevini ta-mamlamış lökositlerin ölümü, apoptozis ile olmaktadır. 5-Sitotoksik T lenfositler tarafından oluşturulan hücre ölümü: Virus ve tümör hücrelerine karşı oluşturulan bir savunma mekanizmasıdır. Bunların öldürülerek elimine edilmelerini sağ- lar. Patolojik Apoptoz : 1-DNA hasarı: Radyasyon, sitotoksik antikanser ilaçları, aşırı ısı (soğuk, sıcak) ve hipoksi, gibi, nekroz oluşturan bu etkenler, düşük dozlarda uygulandığı zaman hücre intiharını tetikler. DNA, direkt olarak veya serbest radikaller aracılığıyla zedelenebilir. Eğer hasar onarılamazsa, interensek (içsel) mekanizmalar tetiklenerek apoptoz indüke edilir. DNA daki mutasyonların malign değişme riski bulunduğu için, bu durumdaki hücrelerin apoptoz ile yok edilmeleri bir kazançtır. Apoptozda, tümör süpresör (baskılayıcı) gen olan TP53 (p53) ün aracılığı söz konu-sudur. Bir antionkogen olan bu genin (TP53), apoptozu harekete geçiriçi bir etkisi vardır. 2-Hatalı sarmalanmış proteinlerin birikimi. Gen mutasyonları ve serbest radikaller sonucu ortaya çıkan bu proteinler, endoplasmik retikulumda aşırı birikir ve hücrenin apoptotik ölü-müne neden olur. 3-Hücre zedelenmesine neden olan bazı infeksiyonlar, özellikle viruslar, apoptotik ölüme neden olur. 4-Paranşimal organlarda (pankreas, tükrük salgılığı ve böbrek) kanal tıkanmalarından son-ra ortaya çıkan patolojik atrofi. Apoptoz Mekanizması ve Morfolojisi Bu tip hücre ölümünün morfolojik yapısı, koagülasyon nekrozundan farklıdır. Apoptoz da gözlenen başlıca morfolojik değişiklikler, en iyi biçimde elektronmikroskopi ile gözlenebi- lir. Hücre, su ve elektrolit kaybı ile birlikte yapısal elementlerinin yoğunlaşması sonucu dansi-tesinde artma meydana gelir ve volümlerinin yarısını kaybeder ve hacım olarak küçülür. Apoptoz ışık mikroskobunda tanınabilir. Histolojik olarak tek hücre veya hücre gruplarında hematoksilen- eosin ile boyanmış kesitlerde yoğun eosinofilik sitoplazma içinde, yoğun nük- leer kromatin parçalarına sahip, yuvarlak veya oval kitleler olarak görülür. Nüve kromatini yoğundur (piknotik) ve sonuçta karyoreksiz oluşur. Bu sırada hücre süratle büzüşür, önce sito- plazmik tomurcuklar sonra, parçacıklar şeklinde beliren “apoptotik cisimcikler” oluşur. Bun-lar membranla çevrili nükleer ve sitoplazmik organeller içeren parçacıklardır. Bunlar süratle makrofajlar ve komşu doku hücreleri tarafindan fagosite edilir. HÜCRE İÇİ BİRİKİMLER Bazı koşullar altında normal hücreler, anormal miktarlarda çeşitli maddeler biriktirebilir. Bu maddelerin birikimi geçiçi veya kalıcı olabilir. Bunlar hücreye zarar vermeyebilir veya bazen toksik olabilir ve hücrede ciddi zedelenme yapabilir. Maddelerin birikim yeri sitoplaz- ma veya nüvedir; sitoplazmada en çok lisosomlardadır. Bu intrasellüler birikimler üç grupta incelenir: (1)Normal endogenös madde, normal miktarlarda üretilir; fakat bunu kullanacak metobolizma hızı yeterli değildir (normal bir maddenin çok fazla birikmesi). Buna örnek “karaciğer hücrelerinde görülen yağlı değişme” verilebilir. Ayrıca hücre içinde su, glikojen ve protein birikimleri, örnek verilebilir. (2)Anormal endogenös madde birikir; çünki bu endoge- nös maddeyi metabolize edebilecek enzimlerde defekt söz konusudur. Bunun önemli nedeni doğuştan varolan genetik enzimatik defektir ve bu metabolitin parçalanmasında yetersiz olur. Sonuçta hücre içi birikimler ortaya çıkar. Bunlar, “depo hastalıkları” olarak tanımlanır. Tay- Sacks hastalığında gangliosid, Gaucher hastalığında glukoserebrosid ve Niemann- Pick hasta-lığında da sfingomyelin birikimleri, örnek verilebilir. (3)Hücreye dışarıdan alınan anormal ekzojen madde depolanmasıdır. Bunları parçalayıp yok edecek yeterli metabolizma yoktur ve diğer alanlara da taşınamadığı için, bu birikimler ortaya çıkar. Solunum yoluyla alınan kar-bon- kömür veya silika partiküllerinin akciğerde birikimi ve tatuaj (döğme) pigmentleri buna verilebilecek en güzel örnekleridir. Bu pigmentler makrofajlardaki fagolisosomlarda dekatlar-ca kalabilir. Lipidler: Sayfa 11 de yağlı değişmeyi (yağlanma) tekrar okuyunuz. Kolesterol: Makrofajlar, iltihabi bir alandaki nekrotik hücrelerin lipid artıklarını fagositik aktiviteleri ile tutarlar. Bu da bir çeşit hücre içi lipid birikimidir. Bu hücrelerin sitoplazmaları, küçük lipid vakuolleri ile dolar ve köpüksü bir görünüm alır. Bunlara “köpük hücreleri” adı verilir. Aterosklerozda düz kas hücreleri ve makrofaj sitoplazmaları, lipid vakuolleri (koleste- rol) ile doludur. Bunlara aterosklerotik plak denir. Proteinler: Lipid birikimine oranla çok daha nadir görülür. Hücreler içindeki protein fazlalığı, morfolojik olarak sitoplazmada görülebilen pembe renkli hyalin damlacıklar şeklin-dedir. Hücre içindeki protein birikimi; (a)hücrenin aşırı proteine maruz kalıp, hücreye alınma-sı şeklinde olur veya (b)hücrede protein sentezinin aşırı yapılması şeklindedir. Bu birikim şe-killerine örnek vermek istersek; böbrek, albumini glomerüllerden filtre ederken, proksimal tüplerden az bir kısmını tekrar geri emer. Aşırı proteinüriye (idrarda fazla protein kaybı) neden olan böbrek hastalıklarında (glomerülonefritler), haliyle protein daha fazla miktarda reabsorbsiyona uğrayacaktır. Bu protein reabsorbsiyonu nedeniyle tüp epitel hücrelerinde aşırı birikme meydana gelir. Plasma hücrelerinde muhtemelen antijen uyarılarına yanıt olarak gra-nüllü endoplasmik retikulumda sentezlenen immünoglobulin birikimi olursa, “Russell cisim-ciği” olarak adlandırılan homojen eosinofilik inklüzyonlar (cisimcikler) görülür. Glikojen: Glikoz veya glikojen metabolizma bozukluğu olan hastalıklarda hücre içinde aşırı miktarda glikojen birikimi görülür. Glikojen birikimini, su veya yağ vakuollerinden ayır- mak gerekir. Glikojen, sitoplazmada PAS pozitif şeffaf (saydam) vaküoller şeklinde görülür. Diyabetes mellitus (şeker hastalığı), glikoz metabolizma bozukluğunun başlıca örneğidir. Bu hastalıkta glikojen; karaciğer hücreleri, pankreasdaki Langerhans adacıklarındaki beta hücre-leri ve kalb kası hücrelerinde (kardiyak myosit) olduğu kadar, böbrek tüp epitellerinde de biri- kir. Ayrıca “glikojen depo hastalıkları” veya “glikogenoz”lar olarak adlandırılan, birbiriyle yakın ilişkili bir grup genetik hastalıklarda hücre içinde glikojen aşırı birikir. Bu hastalıklarda glikojenin, yapım ve yıkımıyla ilgili enzim defekti nedeniyle metabolize edilemez ve aşırı birikim nedeniyle, sekonder hücre zedelenmesi ve hücre ölümü ortaya çıkar. Hyalin Değişiklik Hyalin terimi; hücre içi birikimin veya hücre incinmesinin spesifik işeretinden daha çok, tarif edici bir terim olarak kullanılır. Hücre içinde veya ekstra boşluklarda hyalin olarak tanımlanan değişiklikler hematoksilen- eosin ile boyanan rutin histolojik kesitlerdeki homoje- nös, camsı, saydamsı pembe görünümde madde birikimleridir. Bunlar intrasellüler birikimler veya ekstrasellüler depositler olarak tarif edilir. İntrasellüler hyalini değişikliklere örnekler şunlardır: (1)Aşırı proteinüri de, böbrek tüp epitel hücrelerinde geri emilen protein, hyalin damlacıklar şeklinde görülür. (2)Plasma hücrelerinde küresel hyalin depositler şeklinde immunoglobulin birikimleri olur (Russell cisimcikleri). (3)Bir çok viral enfeksiyonda, nüve veya sitoplazmada hyalin inklüzyonlar görünümünde oluşumlar vardır. Bunların bir kısmı, viral nükleoprotein birikimleridir. “İnklüzyon cisimcikler”i olarak adlandırılır. (4)Alkoliklerin karaciğer hücrelerinde “alkolik hyalin” denilen hyalin inklüzyonlar görülür. Ekstrasellüler hyalini analiz etmek bir dereceye kadar güçtür. Eski skar (nedbe) yerindeki kollagen fibröz doku, hyalinize bir görünüm alır. Uzun süren hipertansiyonda ve diyabetes mellitusda damar duvarları özellikle böbrek, hyalinize bir şekil alır. Ekstrasellüler hyaline diğer bir örnek, kronik haraplanmaya neden olan böbrek glomerüllerindeki hyalindir. Amiloid de Hematok-silen- eosin boyasında, hyalini bir görünüm verir. Görüldüğü gibi, çok sayıda ve birbirinden farklı mekanizmalar bu değişikliğe neden olabilir. Hyalini değişiklik görüldüğünde, etyoloji-deki farklı patolojik durumlar nedeniyle lezyonun tanımlanması önem arzeder. PİGMENTLER Pigmentler renkli maddelerdir, Latince boya- renk anlamına gelir. Melanin gibi, hücrenin normal içeriği olabilir, hücrenin içinde sentez edilir (endojen pigment). Diğer bir bölümde ise, bazı durumlarda organizmaya dış çevreden gelen birikimlerdir (ekzojen pigment). En sık görülen ekzojen pigment, karbon veya kömür tozudur. Bunlar medeni yaşamın en önemli hava kirliliği etkenleridir. Büyük sanayi şehirlerinde yaşayanlarda görülebildiği gibi, asıl kö- mür madenlerinde çalışan işçilerde çok belirgindir. Solunumla alındığında alveolar makrofaj- lar tarafindan tutulup, bölgesel trakeo- bronşial lenfatik kanallardan lenf düğümlerine taşınır. Akciğer dokusunun bu pigment birikimi ile kararması “antrakozis” olarak adlandırılır. Kömür tozu birikimleri, fibroblastik reaksiyona neden olarak anfizem ve hatta ciddi bir akciğer toz hastalığı olan “kömür işçisi pnömokonyozu” adı verilen akciğer patolojilerine neden olur. İnhalasyonla alınan İnorganik tozların cinsine göre; antrakozis dışında asbestozis (amyant) ve silikozis de örnek verilebilir. Bunlar, “pnömokonyoz” lar olarak adlandırılan, çevresel hasta-lıklardır. Bunların içersinde en zararsızı antrakozisdir. Metal, cam ve taş partiküllerine silika tozları denir. Bu alanlarda çalışan silika tozları etkisi altında kalan işçilerde, silikozis görülür. Asbestozisde, asbest tozlarının inhalasyonu söz konusudur. Diffüz interstisyel fibrozise neden olur ve bronkojenik karsinoma ile malign mezotelyoma gelişme riski vardır. HÜCRE ZEDELENMESİ, ADAPTASYON ve HÜCRE ÖLÜMÜ Tatuaj (Döğme) : Dekoratif amaçla vücudun değişik bölgelerindeki deriye boyalı şimik maddelerle değişik resimler yapılmasıdır. Deriye ekzojenös metalik veya bitkisel pigment verilmesi sonucu oluşur. İnoküle pigmentler, dermal makrofajlar tarafından fagosite edilir. Bu pigment herhangi bir iltihabi yanıt oluşturmaz ve zararsızdır; fakat kullanılan bu maddeye karşı allerjisi olanlarda reaksiyonlar gelişir. Ayrıca kullanılan malzeme aracılığıyla AIDS, he-patit B ve C’ye yakalanma riski olabilir. Amalgam Tatuaj : Dental dolgu yapımı sırasında amalgam parçacıklarının oral yumuşak doku içine implante olması durumunda, söz konusu olur. Klinik olarak mavi- kahverenkte ve hatta bazen siyah renkte pigmentasyon görülür. Mikroskopik düzeyde, dev hücre oluşumları gösteren bir reaksiyon vardır. Ayırıcı tanı için, hematom ve nevusu düşünmeliyiz. Endojen Pigmentler : Bu grupta lipofuskin ve melanin pigmentleri ile hemoglobin türev-leri olan hemosiderin ve bilirubin gibi, pigmentler vardır. Lipofuskin : Latince "kahverengi lipid" anlamına gelen sarı- kahverenk'de, ince granüler sitoplazmik bir pigmenttir. Yaşlı kişilerde, ciddi malnütrisyon ve kanser kaşeksisinde, özellik- le kalb ve karaciğer hücrelerinde görülür. Bu organlarda hacım küçülmesiyle beraber görüldü- ğünden “brown atrofi” olarak da bilinen bu yıpranma pigmenti, hücre içi sindirilmemiş mater- yale örnek verilebilir. Serbest radikal hasarı, lipofuskin birikimine neden olabilir. Antioksidan savunma mekanizmalarının kaybına yol açan çevresel etkenlerle oluşabilir. E vitamini gibi, antioksidanların eksik olduğu durumlarda karşımıza çıkmaktadır. Bu pigmentin hiçbir önemi yoktur. Lipofuskinin kendisi hücre ve fonksiyonlarına bir zarar vermez. Sadece fizyolojik ve patolojik atrofi veya kronik zedelenme gibi, regresif değişiklikleri işaret eder. Melanin : Melanin, tirozinin enzimatik oksidasyonu ile üretilen bir pigmenttir. Melanin sentezi, epidermisin bazal tabakasında bulunan melanositlerde yapılır. Kahverengi-siyah renk- te olan bu pigmentin adı Yunanca siyah anlamına gelen "melas" kelimesinden türemiştir. Melanositlerin prekürsörleri (öncüleri) olan melanoblastların, embriyonik gelişim devresinde nöral kristadan göç ederek son bulundukları yer olan bölgeye geldikleri düşünülür. Bu hücre-lerin yuvarlak gövdeleri bu gövdeden uzanan düzensiz uzantıları vardır. Bunlar epidermis içine doğru dallanarak, bazal ve spinal tabakadaki hücreler arasına uzanır. Melanin melano-sitlerde sentezlenir. Bu işlem tirozinaz enziminin varlığında olur. Tirozinaz aktivitesiyle tiro-zin önce dihydroxyphenylalanine (DOPA) oluşturur ve daha sonra bir dizi dönüşüm işlemi ile melanin ortaya çıkar. Ultrastrüktürel düzeyde tirozinaz, granüler endoplazmik retikulumda sentezlenir ve Golgi kompleksinin veziküllerinde biriktirilir. Membranla çevrili bu küçük organellere "melanozom" adı verilir. Bunlar ışık mikroskobunda görülebilen pigment granül-lerini oluşturur. Melanositlerin normalde görüldüğü yerler; deri, kıl follikülleri, retina pigment epiteli, lep-tomeninks ve iç kulak bölgesidir. Derimiz bu pigment sayesinde renk kazanır. Güneş ışınları-nın (ultraviyole)x etkisiyle derideki melaninin miktarı artar, derinin esmerleşmesi olarak kendini belli eder. Melanin ve melanositler birçok yönden öneme sahiptir. Melaninin fonksi-yonu koruyuculuktur. Bu pigment sayesinde deri ve göz, güneş ışığının zararlı etkisine karşı daha iyi korunur. Melanin pigmenti az olan beyaz derili kişiler, güneşin zararlı etkilerine karşı daha hassasdır. Güneş altında uzun süre çalışan beyaz derili çiftçilerde ve gemicilerde deri kanseri görülme oranı, kapalı yerlerde çalışanlara oranla çok daha yüksektir. Fazla güneşte kalan insanda, melanin pigmentasyonu artar. Kişi koyu renk alır, bronzlaşır. Bu bronzlaşma ile vücut kendini güneşin zararlı ışınlarından korumaya çalışır. Bir zaman sonra, pigment artımı deriyi korumak için yeterli olmaz. Vücut derisi kendini korumak için, bu sefer kalın-laşmaya başlar, hiperplazi gelişir. Sayıca artan hücrelerde dejenerasyon ve de mutasyonun oluşumuyla kansere dönüşme riski ortaya çıkar. Melanogenesisin lokal artması, çoğu kişilerde görülen ve halk arasında "ben" adı verilen, melanositlerin proliferatif lezyonlarını (pigmentli nevusları) ortaya çıkarır. Bunlar deride çok yaygın olarak bulunan siyah- kahverenkte hafif kabarık oluşumlardır. Benign bir lezyon olan nevus'un malign karşıtı, kanserin oldukça öldürücü bir tipi olan, malign melanomadır (mela-no karsinoma). Dermis, ağız mukozası, retina ve çok nadir olarak da, leptomeninks’den geli- şen malign melanoma olguları vardır. Melanin sentezi, adrenalxx (sürrenal) ve hipofizin kontrolü altındadır. Hipofizden adreno- kortikotropik hormon (ACTH) yanısıra, melanosit stimüle eden hormon (MSH) da salgılanır. Adrenal korteksden salgılanan glikokortikoid (kortizol, kortikosteron, kortizon gibi, bir grup hormonu kapsar) ler ve mineralokortikoidler (aldosteron), feed-back regülasyonu ile hipofiz üzerinde ACTH salgılanmasını kontrol eder. ACTH ve MSH düzeyindeki artmalar, melanin pigmentasyonunda da artmalara neden olur. Addison hastalığıxxx (ki bunda primer adrenokor-tikal yetmezlik -hipoadrenalizm- söz konusudur) buna güzel bir örnektir. Hipoadrenalizmde, adrenal korteksden salgılanan ACTH antagonistleri olan adrenokortikal hormon (örneğin kortizol salgısı baskılandığı zaman) oluşamayacağı için, hipofiz üzerindeki feed-back frenleyi ci etkisi de ortadan kalkar. Adrenal korteksin hipofiz üzerindeki kontrolü yok olduğundan, haliyle kompensatuvar olarak hipofiz daha fazla ACTH ve MSH salgılayacaktır. Bunların aşırı salgılanmaları da, deri ve mukozalarda pigmentasyon artımına neden olur. x Ultraviyole (morötesi); çok kısa, enfraruj (kızılötesi); çok uzun dalga boyuna sahip, güneşin zararlı ışınlarıdır. xx Adrenal: ad- ek + renal Surrenal: sur(supra)- üst + renal xxxAddison Hastalığı(Kronik Adrenal Korteks Yetmezliği): Adrenal yetmezlik (hipoadrenalizm) primerdir; sürre-nalin kendisinde bir lezyon vardır veya hipofizin ACTH salgılanmasında bir yetersizlik söz konusudur ve sekon-der hipoadrenalizm olarak adlandırılır. Primer hipoadrenalizm, Addison hastalığı olarak da bilinir. Bunda böbrek üstü bezi hasarlanmıştır. Addison hastalığı, adrenal korteksin progresif destrüksiyonuna bağlı olarak ortaya çıkan, çok nadir rastladığımız bir hastalıktır. Klinik belirtilerin ortaya çıkması için, salgılığın % 90’ının harab olması gerekir. Bu genelde iki şekilde karşımıza çıkar. Otoimmün adrenalitis; olguların % 60-70’sini oluşturur. Enfeksiyonlar; Tuberküloza bağlı hasar en çok rastlanılan bir nedendir. Özellikle tuberküloz adrenalitis’i iltihabi olguların % 90’ını oluşturur. Klinik olarak, deride ve ağız mukozasında melanin pigmentasyonunda artma, hipo-tansiyon şiddetli anemi, halsizlik, kas zayıflığı, kilo kaybı, anoreksi (iştahsızlık) ve gastroentestinal semptomlar (kusma, diyare) görülür. Mineralokortikoid (aldosteron) yetmezliği nedeniyle, başta sodyum (Na) iyonları kaybı ve buna bağlı olarak su kaybı meydana gelecektir. Bu durum, kan hacmı azlığını ve hipotansiyon belirtilerini doğuracaktır. Aynı zamanda potasyum (K) iyonları retansiyonu (hiperpotasemi-hiperkalemi) görülür. Önemli tehlike, hipotansiyonun daha sonra, “kardiovasküler şok” tablosunu meydana getirmesidir. Hasta tedavisi, aldosteron ve tuz verilerek yapılır. -- Pigmentasyon artımı “hiperpigmentasyon” olarak adlandırılır. Aşağıdaki şu lezyonlar-da melanin artımı söz konusudur. Addison Hastalığı (Kronik Adrenal Korteks Yetmezliği): Multipl Nörofibromalar (Nörofibromatozis): Periferal sinirlerden kökenli değişik bü-yüklüklerde ve çok sayıda (multipl) nörofibromlar vardır. Bununla beraber, deride ve ağız mukozasında sütlü-kahve lekeleri (cafe-au-lait) halinde melanin pigmentasyonu görülür. Oto-zomal dominant geçişli bir hastalıktır. İki tipi vardır. Nörofibromatozis tip1 (von Recklingha-usen hastalığı) de, az da olsa malignleşme olasılığı vardır. Nörofibromatozis tip 2, bilateral akustik (vestibüler) schwannoma ve diğer beyin tümörleriyle beraber görülür. Bu her iki has-talık genetik ve klinik olarak birbirinden farklıdır. Olguların % 90 ı tip 1 dir. Tip 2, çok daha nadir görülür. Peutz- Jeghers Sendromu : İnce barsaklarda multipl polipozis ile beraber ağız mukoza- sında ve dudakta melanin pigmentli lekeler vardır. McCune-Albrigt Sendromu : Kemiklerde multipl odaklar halinde fibröz displazi ile bera- ber, deride ve ağız mukozasında melanin lekeleri vardır. Bunlara “cafe- au- lait (kahve) leke-leri denir. -- Deride melanin pigmentasyonunun azalmasına “hipopigmentasyon” denir ve görüldü-ğü durumlar: Skatris (Nedbe) Yerleri : Cerrahi işlem veya travmalar sonucu ortaya çıkan skatris yerle-rinde, lepra hastalarında lezyonların bulunduğu alanlardaki skatris yerlerinde pigment yoktur. Hormonal Nedenler : Kastre (hadım) erkeklerde ve ayrıca hipofiz hipofonksiyonunda vücuttaki pigment miktarı azalır. Albinolar : Bu tip kişilerde kalıtsal tirozinaz enzim defekti vardır. Bu enzim yokluğunda, tirozinin DOPA ya dönüşme yetersizliği söz konusudur. Bu nedenle albinolar, melanin sentez edemez, derileri ve kılları çok açık renktedir. Bu kişiler güneş ışığına ileri derecede duyarlıdır Vitiligo : Deride leke tarzında pigmentsiz alanların bulunmasıdır ve bu edinsel (kazanılmış akkiz, sonradan oluşan) bir lezyondur. Lezyonların dağılımı ve boyutları çeşitlilik gösterebilir. Bu hastalığın nedeni son araştırmalara göre, daha çok otoimmün bir bozukluk olduğu yönün- dedir. Hemosiderin : Hemoglobinden türeyen hemosiderin, altın sarısından- kahverengine kadar değişen renklerde görülen bir pigmenttir. Demirin hücre içinde birikme şekline örnektir. Kanamanın doğal sonucu hemosiderin pigmenti oluşur. Hücre içinde demir, apoferritin adı verilen proteine bağlı ferritin miçelleri şeklinde depolanır. Hücre ve doku içinde biriken demir histokimyasal olarak Berlin Mavisi denilen özel bir boya ile gösterilir. Makroskopik kanamalar veya yoğun vasküler konjesyonun neden olduğu mikroskopik ka-namalar, demirin lokal artımını ve bunu takiben hemosiderini ortaya çıkarır. Buna en iyi ör-nek, zedelenmeden sonra görülen çürüktür (ekimoz). Çürükler, lokalize hemosiderozisin en iyi örneğidir. Kanama bölgesindeki eritrositlerin yıkımıyla ortaya çıkan kırmızı kan hücre artıkları, makrofajlar tarafından fagoside edilir. Hemoglobin içeriği lisosomlar tarafından katalize edilir ve hemosiderine dönüştürülür. Çürükte görülen renk değişikliği, bu dönüşüm- deki aşamaları yansıtır. Kronik kalb yetmezliğinde uzun süreli staz nedeniyle oluşan konjesyon, akciğerde pig-mentasyon görülmesine neden olur. Akciğer alveollerinde kapillerlerin yırtılması ve geçirgen- liğinin artması nedeniyle eritrositler dışarı çıkar. Eritrositler alveolar makrofajlar tarafından fagosite edilir. Sonuçta hemosiderin oluşur. Akciğer alveollerinde bulunan hemosiderinle yüklü bu tür makrofajlara “kalb hatası hücreleri” adı verilir. Nedeni ne olursa olsun, demirin sistemik yüklenmesi, çeşitli organ ve dokularda hemosiderin birikimine neden olur. Bu şekle “hemosiderosis” adı verilir. Sistemik hemosiderozisin birçok şeklinde, intrasellüler pigment birikimi çoğu durumlarda paranşimal hücrelere zarar vermez veya organ fonksiyonunu boz- maz. Hemosiderozisi meydana getiren pigment birikimi; (1)besinlerle alınan demirin emili- mindeki artım ve kontrolsüz kan yapıcı tabletlerin alımı (2)demirin kullanımındaki yetersiz- lik, (3)hemolitik anemiler ve (4)kan nakillerinde (kırmızı kan hücre transfüzyonları), ekzoje- nöz demir yüklenmesine neden olur. Demirin normalden çok fazla (yoğun) birikimi “hemo-kromatozis” olarak bilinir. Biriken demir, çeşitli organlarda disfonksiyona ve hücre ölümleri-ne neden olur. Kalb yetmezliği (kardiyomyopati), siroz (kronik karaciğer hastalığı) ve diyabe-tes mellitusu (pankreas adacık hücreleri ) içeren doku- organ zararları oluşabilir. Bilirubin : Bilirubin, safrada bulunan ve safranın sarı- yeşil rengini veren başlıca pig- menttir. Kırmızı kan hücrelerinin mononükleer fagositik sistemde parçalanmasıyla (karaciğer- deki kupffer hücrelerinde) serbestleşen hemoglobinden türemiştir; fakat demir içermez. Orga- nizmada normal yaşam sürelerini (100- 120 gün) tamamlayan bu eritrositlerin parçalanma- sıyla konjuge olmamış (ankonjuge) bilirubin meydana gelir. Bu ankonjuge bilirubin, kan pro- teinlerine (albumin) bağlanarak karaciğer parankim hücrelerine (hepatosit) taşınır ve burada işlenerek konjuge bilirubine çevrilir. Bu işlem spesifik bir enzim (bilirubin uridindifosfat glukuronosil transferas) ile oluşur. Daha sonra safra aracılığıyla bağırsağa dökülür. Bağır-saktaki bakteriyel enzimlerin etkisiyle “urobilinojen”e dönüştürülür. Bu pigmentin bir bölümü (% 20) tekrar barsaktan geri emilerek (reabsorbe olarak), karaciğere döner. Bunun bir bölümü de idrarla atılır. Barsaktaki urobilinojenin geri kalan bölümü, daha ileri bir işlemle “ürobilin” (stercobilin)’e dönüşür. Dışkının bilinen rengini (sarı- kahverengi) veren bu maddedir. Kan plasmasında total bilirubinin normal miktarı 100 ml’de 0.3- 1 mg’dır. Kandaki biliru-bin düzeyi (hem konjuge hem de ankonjuge) 2- 3 mg’ın üzerine çıktığında (bazı durumlarda 30- 40 lara çıkabilir), deri ve sklerada sarı bir renk oluşur. Bu renk değişikliği, dokuların safra pigmenti birikimine bağlı olarak, sarıya boyanmasından ileri gelmektedir. Klinik olarak “sarı-lık” (ikter) diye tarif edilir ve meydana geliş biçimlerine göre şöyle incelenebilir. (1)yoğun eritrosit yıkımı (hemoliz artması), (2)hepatosellüler disfonksiyon ve (3)intrahepatik veya eks-trahepatik safra obstrüksiyonu ile safranın tutulması (kolestaz) sonucu sarılık ortaya çıkar. Konjuge bilirubin; suda çözünür, nontoksiktir ve idrarla atılır. Ankonjuge bilirubin suda çö-zünmez, idrar ile atılmaz, toksiktir ve bilirubinin bilinen bütün toksik etkilerinin nedenidir. (1) Hemolitik (Prehepatik) Sarılık: Kırmızı hücre parçalanmasına bağlı bilirubin artı- mını yansıtır. Eritrosit yıkımının yoğun olduğu durumlarda sarılık görülür. Hemolitik anemi- lerde, ağır enfeksiyonlarda, yılan zehiri gibi, dolaşımdaki toksik maddelerin neden olduğu eritrosit destrüksiyonlarında ve kan transfüzyon uyuşmazlıklarında bilirubin miktarı aşırı artar. Bu bilirubin, ankonjuge bilirubindir. Yeni doğanlarda fizyolojik olarak hemoliz fazladır. Ayrıca, karaciğerde bilirubin konju-gasyonu ve atılımını sağlayan hepatik mekanizmalar, hayatın ilk iki haftasına kadar tam ola-rak gelişmediğinden, bütün yenidoğanlarda geçici (2- 4 gün), hafif bir ankonjuge hiperbiliru-binemi ortaya çıkar. Buna yenidoğanın fizyolojik sarılığı (neonatal sarılık) adı verilir. Bu durum tehlikesizdir. Bebeklerde görülen diğer bir tehlikesiz olan sarılık, maternal (anneye ait) serum sarılığıdır. Anne sütü ile beslenen bazı bebeklerde muhtemelen anne sütündeki beta glukuronidazlar nedeniyle oluşur. Tehlikeli olanı, Rh uyuşmazlığı gibi nedenlerle karşımıza çıkanıdır. Rh uyuşmazlığında, aşırı hemoliz olduğundan, ankonjuge bilirubin düzeyi çok yükselir ve “yenidoğanın hemolitik sarılığı” (eritroblastosis fetalis)x gelişir. Bu hastalık nedeniyle meydana gelen yoğun eritrosit yıkımına bağlı olarak ortaya çıkan bilirubin, yeni doğanların kapiller damarlarının geçirgenliği fazla olduğundan beyin dokusuna geçerek, doğumdan sonra “kernikterus” (bilirubin ansefalopatisi) adı verilen ağır nörolojik hasara yol açarak, sekeller bırakabilir veya bebeğin ölümüne yol açar. Adültlerde ankonjuge bilirubin seviyesi yüksek olsa bile, kan- beyin bariyeri nedeniyle kernikterus oluşmaz. (2) Hepatosellüler (Hepatik) Sarılık: Karaciğer hücre hasarı olan yoğun hepatosellüler nekroz ve siroz gibi, durumlarda görülür. Fazla bilirubin konjuge ve ankonjuge olmak üzere karışıktır. Karaciğer hücresinin fonksiyon bozukluklarında, bilirubinin alımında azalma ola-bildiği gibi, karaciğer hücresinde yetersiz konjugasyon da söz konusu olabilir. Karaciğer parankim hücrelerinin zedelenmeleri sonucu, bilirubin salgılanmasında intrahepatik blokaj da olabilir. Karaciğer hücresine verilen zarar, enzim sistemini etkilemiş olabilir. Örneğin viral hepatitis, kimyasal veya ilaç toksisitesi yanısıra karaciğerin mikrobiyolojik enfeksiyonları, konjugasyonu ve safra ekskresyonunu (ifrazat) bloke edebilir. Bu şekilde dolaşımdaki biliru-binin miktarı artmış olur. (3) Obstrüktif (Posthepatik) Sarılık: Bu grupta genellikle safra kanalı obstrüksiyonu söz konusudur. Ekstrahepatik tıkanmaların başlıca nedeni; safra kanalı ve pankreas karsinomaları ile safra kanalı taşlarıdır. Bu tıkanmalar uzarsa, hepatositlerde nekrozlar ortaya çıkar ve “bili- er siroz” meydana gelebilir. Çok nadiren de yenidoğanlarda bir anomali olarak, intrahepatik ve ekstrahepatik obstruksiyon, hepatositlerdeki primer defekt veya safra duktuslarının atrezisi ve agenezisi şeklinde karşımıza çıkabilir. Karaciğerdeki konjuge bilirubin, safra yollarındaki tıkanma nedeniyle bağırsağa akamaz ise, bağırsakta safra pigmenti olmayacağı için, feçes açık renkte olur. Ayrıca bağırsakta safra eksikliği nedeniyle, K vitamini sentezi yapılamaz (Vita- min K; endojen olarak E. coli varlığında barsakda sentezlenmekteydi). Vitamin K eksikliği veya diffüz karaciğer hastalıklarında, hepatositlerdeki disfonksiyonun etkisiyle, vitamin K’ya bağlı koagülasyon faktörlerin (protrombin ve diğer pıhtılaşma faktörleri) sentezinde meydana gelen azalmayla koagülopati meydana gelir, hemorajik diatez’e (anormal kanamalar) neden olur. Bu spontanös kanama sonucu hematomlar, hematüri, melena, ekimozlar ve dişeti kana- maları görülür. Azalmış safra akışının diğer sonuçları; yağda eriyen A, D ve K vitaminlerinin yetersiz absorbsiyonudur. x Eritroblastosis Fetalis: Maternal ve fetal kan grubu uyuşmazlığı sonucu annede oluşmuş olan antikorların, fetus’da neden olduğu bir hemolitik anemidir. Rh(-) bir annenin fetusu, babanın ki gibi Rh(+) olursa, anne ve onun bebeği arasında Rhesus (Rh) uyuşmazlığı meydana gelebilir.Anne; Rh antijeninden yoksun (Rh-) ise, fetusda mevcut olan Rh antijenlerine (Rh+) karşı antikorlar üretir. Rh(-) anne eritrositleri, Rh(+) fetus eritrositle- ri tarafından sensitize edilmiştir. Fetal eritrositler gebelik boyunca plasentadan sızarak annenin dolaşımına katı- lır. En büyük geçiş, doğum esnasında olur. Oluşan bu antikorlar, sonraki gebeliklerde plasenta yolu ile fetusa geçerek, fetusa ait kırmızı hücrelerin destrüksiyonuna (lizise, hemoliz) neden olur. Ortaya çıkan sendrom, “eritroblastosis fetalis” olarak bilinir. Yenidoğanın bu hemolitik hastalığında meydana gelen anemi, uterus içinde fetal ölüme yol açabilecek kadar şiddetli de olabilir. Anemiye reaksiyon olarak fetal kemik iliği, olgunlaşmamış eritrositleri (eritroblastları) fetusun dolaşımına katar. Eritroblastosis fetalis terimi; oluşan eritrosit destrüksiyo- nunu kompanse etmek için, fetal dokulardaki kırmızı kan hücre prekürsörlerinin (hematopoesis) aşırı artmasını anlatır. Rh uyuşmazlığının patogenezindeki sensitizasyonun önemi anlaşıldıktan sonra, bu hastalık belirgin bir şekil- de kontrol altına alınmıştır. Rh sisteminin içerdiği pekçok antijenden yalnızca D antijeni, Rh uyuşmazlığının başlıca nedenidir. Rh(-) anneye, Rh(+) bebeğin doğumundan hemen sonra, anti- D globulin uygulanmaktadır. Anti- D antikorlar, doğum sırasında maternal dolaşıma sızan fetal eritrositlerdeki antijenik bölgeleri maskeleye- rek, Rh antijenlerine karşı olan duyarlılığı engeller. Eritroblastosis fetalis; belirtilerine göre üç sendroma ayrılabilir. Şiddetli komplikasyonlar olmadan yaşam mümkün olan, yalnızca hafif anemiyle seyreden “yeni doğanda konjenital anemi” olarak adlandırılır. Şiddetli hemoliz vakalarında anemiye bariz sarılık eşlik eder, “ikterus gravis” sendromu oluşur. Dolaşım bozukluğundan, anazarka denilebilecek kadar şiddetli bir ödemin ortaya çıkışı, buna eşlik eden sarılık, “hidrops fetalis” olarak adlandırılan bir klinik tabloyu da ortaya çıkarabilir. Hidrops Fetalis: Fetusdaki yaygın ödemi anlatmak için kullanılan bir terimdir. İntrauterin gelişim süresinde progresif sıvı birikimi sonucu oluşur, genellikle ölümle sonuçlanır. Geçmişte fetus ile anne arasındaki Rh uyuş- mazlığı sonucu ortaya çıkan hemolitik anemi, hidrops fetalisin en büyük nedeniydi. Bu tip, immun hidrops ola-rak bilinir. Gebelikdeki kan uyuşmazlığı tedavi edilebildiğinden, immun hidrops’un görülme sıklığı, zamanımız-da düşmüştür. Non- immun hidrops’un başlıca nedenleri ise; kardiovasküler defektler, kromozomal anomaliler ve fetal anemidir. Rh veya ABO uyuşmazlığı dışında başka nedenlerle de fetal anemi oluşur. Bu da hidrops feta-lis ile sonuçlanabilir. KARACİĞER Karaciğerin Normal Histolojik Yapısı Karaciğerin temel mimari yapı birimi, lobdur. Her lobun merkezinde, hepatik ven ağının uzantısı (santral ven) bulunur. Lobun periferinde, portal alan adı verilen bu bölgelerde fibröz doku içinde hepatik arter, portal ven dalları, sinir lifleri, safra kanalları ve lenfatik damarlar gibi, pek çok portal kanal bulunur. İki karaciğer hücresi arasında intralobüler safra kanalikül-leri denilen ince tübüler yapılar bulunur. Bunların içindeki safra, kan akımının ters yönünde, yani lobülün merkezinden portal alanlardaki safra kanallarına akar. Lobüller içindeki hepatositler ışınsal olarak dizilmiş ve bir duvarın tuğlalarına benzer biçimde düzenlenmiştir. Karaciğer hücrelerinin yaptığı bu tabakalar arasındaki boşluklara, karaciğer sinuzoidleri adı verilir. Bunlar labirent şeklinde ve sünger benzeri bir yapı oluştura- cak biçimde serbestçe anastomozlaşırlar. Bu sinuzoidal kapillerler, pencereli endotel tabakala- rından oluşan damarlardır. Endotel hücreleri ile alttaki hepatositler arasında kalan aralığa, Disse aralığı adı verilir. Endotel hücrelerine ek olarak, sinuzoidler Kupffer hücreleri adı veri- len makrofajları da içerir. Bu fagositik hücrelerin başlıca fonksiyonları; yaşlı eritrositleri me-tabolize etmek, hemoglobini sindirmek, immunolojik olaylarla ilgili proteinleri salgılamak ve kalın barsaktan portal dolaşıma geçen bakterileri ortadan kaldırmaktır. Karaciğere kan, iki farklı kaynaktan gelir: (a)Kanın %60- 70’i abdominal (pankreas ve da-lak) organlardan gelen oksijenden fakir, bağırsaklardan emilen besinleri içeren (besinden zen-gin) kanı taşıyan portal ven’den gelir; (b)%30- 40’ı ise, oksijenden zengin kanı sağlayan he-patik arter’ den gelir. Portal alana gelen arter ve ven kanı, karaciğer lobülünün çevresinden merkeze doğru sinuzoidler boyunca akar. Sinuzoidlerde karışan bu kan, vena santralis ve daha sonra da hepatik venlerle vena kava inferiyora akar. Karaciğerin vücudun metabolik dengesini sağlamak için, çok büyük ve önemli işlevleri vardır. Karaciğer dokusu; (1)besinlerle alınan proteinler, karbonhidratlar, yağlar ve vitaminle-rin metabolize edilmesi (işlenmesi) ve depolanması, (2)plasma proteinlerin ve enzimlerin sen-tezi, (3)pek çok endogen atık ürünlerin ve ekzogen toksinlerin detoksifikasyonu ve bunların safra ile atılması gibi, pek çok fizyolojik fonksiyona sahiptir. Çoğu ilaç, karaciğer tarafından metabolize edilir. Anlaşılacağı gibi, karaciğer dokusu; metabolik, toksik, mikrobiyal ve dola-şım bozuklukları olmak üzere çeşitli etkilere açıktır. Bazı durumlarda hastalık, karaciğerin primer olayıdır. Bunun dışında karaciğeri sekonder olarak etkileyen kardiyak dekompansas-yon, diyabet ve ekstrahepatik infeksiyonlar gibi, çok sık görülen hastalıklar vardır. Karaciğer muazzam bir işlevsel kapasiteye sahiptir. hepsi olmasa da çoğu fulminant hepa-tik hastalıklar dışında rejenerasyon oluşur. Normal bir karaciğerin %60’ının cerrahi olarak çıkarılması durumunda minimal ve geçici bir karaciğer fonksiyon yetersizliği görülür. Karaci-ğer kitlesinin büyük bir bölümü 4- 6 hafta içinde rejenerasyonla yeniden oluşur. Masif hepa-tosellüler nekrozlu kişilerde, hepatik retikulin çatı harap edilmemişse, mükemmele yakın bir restorasyon oluşabilir. Kronik sağ ventriküler kalb yetmezliği, karaciğerde kronik pasif venöz konjesyona neden olur. Hepatik vendeki basıncın artmasına bağlı olarak intralobüler santral vendeki basınç da artar. Ortaya çıkan sinuzoidal dilatasyon ve konjesyon, santral ven çevresindeki hepatositlerde hipoksi ve iskemiye bağlı hasarlar ortaya çıkarır. Buna bağlı olarak bu karaciğer hücrelerinde dejenerasyon, yağlı değişme ve sonuçta nekroz meydana gelirken, buna tezat periferdeki he-patositler (portal alan çevresi) normal kalabilir. Hepatosellüler nekroz sonucu fibrozis meyda-na gelebilir. Karaciğerin temel yapısındaki bağ dokusu ağı haraplanmışsa, siroz ortaya çıkar. SİROZ Siroz, kronik karaciğer hastalıklarının irreversibl bir şeklidir ve “siroz” adı da bu hastalığı tanımlayan bir terimdir. Çeşitli kronik karaciğer hastalıklarının son döneminde ortaya çıkan bir sekeldir. Batı ülkelerinde ilk on içindeki ölüm nedenlerinden birisidir. Alttaki etiyolojiyi belirtmesinden başka, sirozun doyurucu bir sınıflaması yoktur. Sirozun etiyolojisinde pek çok etken rol oynar: (a)Aşırı alkol alımının bir sonucu olarak görülen sirozun diğer nedenleri ara-sında bazı ilaç ve kimyasal maddelerin uzun süreli alınması, (b)viral hepatitler, bilier obstrük-siyon (safra yolu hastalıkları), hemokromatozis (aşırı demir yüklenmesi), (c)kalb yetmezliğine bağlı, karaciğerde kronik pasif konjesyon (d)Wilson hastalığıx ve doğuştan olan bazı metabo-lik bozukluklar sayılabilir. Siroz gelişmesi için, uzun zaman periyodunda hücre ölümü, buna eşlik eden bir rejeneratif olay ve fibrozise gerek vardır. Başlıca üç patolojik mekanizma kombinasyonu, sirozu yaratır. (1)Karaciğer hücrelerinin progresif hücre incinmesine bağlı hepatosellüler (paranşimal) ölüm, (2)hepatosellüler hasara ve ölüme bağlı olarak ortaya çıkan rejenerasyon ve (3)buna eşlik eden kronik iltihabın stimüle ettiği progresif (ilerleyen) fibrozis bu hastalığı karekterize eden özelliklerdir. Rejenerasyon, hücre ölümünü kompanse etmek için, normalde verilen bir yanıt-tır. Normalde hepatositlerin proliferatif kapasitesi sirkülasyondaki büyüme faktörleri ile regü-le edilir. Hepatosit nekrozu sonucu açığa çıkan büyüme faktörleri hepatosit proliferasyonunu stimüle eder. Bu progresif olaylar sonucu karaciğerin normal lobüler yapısı ortadan kalkar. Fibrozis bu rejenere karaciğer dokusunu çevreleyerek sirozun karakteristik özelliği olan, değişik boylarda nodül yapılarının oluşmasına neden olur. Fibrozis, bir yara iyileşme reaksiyonudur. Zedelenme yalnızca paranşimi değil, destek bağ dokusunu da tuttuğu zaman skar oluşumuna neden olur. Normalde interstisyel kollagenler, portal alanlarda ve santral ven çevresinde ince bandlar şeklinde bulunurken, sirozda bu kolla-genler, lobülün tüm bölümlerini tutmuştur. Sirozda mikroskopik düzeyde karaciğerin normal arşitektürünün yerini, diffüz olarak kalın kollagen fibröz bandlarla separe edilmiş rejenere ka-raciğer hücre gruplarından oluşan nodüller yer almıştır. Karaciğerin normal yapısının değiş-mesi mikrosirkülasyonu bozar ve buna bağlı hastalığın klinik özellikleri ortaya çıkar. Çoğu sirozlu hastalardaki ölüm; (1)progresif karaciğer yetmezliği, (2)portal hipertansiyona bağlı komplikasyonlar ve (3)hepatosellüler karsinom gelişmesi sonucudur. Tüm siroz çeşitle-rinde hepatosellüler gelişme riski fazladır. Sirozların sınıflandırılmalarında bir konsensus yoktur. Yapılan morfolojik sınıflama ile sirozlar üçe ayrılmıştır: (1)Mikronodüler siroz (nodüllerin çapı 3 mm den daha küçüktür), (2)makronodüler siroz (nodül çapları 3 mm den büyüktür ve 2-3 cm ye ulaşabilir) ve (3)mikst olanda ise, mikro ve makro nodüller birarada bulunur. Etiyolojik nedenlere göre şu şekilde sınıflanabilir. Alkolik karaciğer hastalığı %60- 70; viral hepatitis %10; safra hastalıkları %5- 10; herediter hemokromatozis %5 vs. Siroz tiplerini; oluş biçimleri ve özelliklerine göre şu şekilde sıralayabiliriz. Alkolik (Beslenmeye Bağlı) Siroz: Alkolle ilgili olan ve çok sık görülen şekildir, Laennec siroz olarak da bilinir. Mikronodüler yapıdadır Postnekrotik (posthepatik) Siroz: Çoğunlukla viral etiyoloji (Hepatit B Virus ve Hepatit C Virus) etkendir. Makronodüler yapıdadır. Biliyer Siroz: 1)Primer biliyer siroz; otoimmun kökenli olduğu savunulur. 2)Sekonder biliyer siroz; uzun süreli ekstrahepatik safra kanalı obstrüksiyonu bunun nedenidir ve daha çok karşı-mıza çıkar. X Wilson Hastalığı: Bakır metabolizmasını otozomal resesif bir bozukluğudur. Bozukluklar karaciğer, böbrek ve beyinde anormal miktarlarda bakır birikimi meydana gelir. Hemokromatozis: (1)Herediter hemokromatozis; bağırsak mukozasında demir absorbsiyo-nunda (emiliminde) kalıtımsal bir defekt vardır; aşırı geri emilim görülür. (2)Sekonder hemo-kromatozis; aşırı demir yüklenmesi durumlarında sekonder olarak meydana gelir. Sirozda Klinik Özellikler: Fonksiyonel parankim kayıpları, sirozun başlıca şu klinik be-lirtilerini ortaya çıkarır. - Hepatosellüler hasar ve buna bağlı karaciğer yetmezliğiyle ilgili bulgular: a)Sarılık: Karaciğerin işlevlerinden birisi de safra üretimidir. Kandaki bilirubin (ankonjuge bilirubin) karaciğer hücrelerinde işlenir (konjuge edilir), safra yolları aracılığıyla barsağa dö-külür. Bu işlemin herhangi bir yerindeki aksama sonucu bilirubin kana karışırsa, sarılık (ikter) ortaya çıkar. Çoğunluğu karışık olmak üzere, konjuge ve ankonjuge bilirubin artımı söz konu-sudur. b)Hipoalbuminemi: Hepatosit hasarına bağlı albumin ve fibrinojen olmak üzere plasma protein sentezindeki azalma söz konusudur. c)Koagülasyon faktör eksiklikleri: Karaciğerde oluşan pıhtılaşma faktörlerinin sentezinde azalma ortaya çıkar. d)Hiperöstrinizm: Testikular atrofi, jinekomasti, palmar eritem (lokal vazodilatasyon) ve vücudun değişik kısımlarında, spider anjiomlar (örümcek şeklinde damarlanma). - Portal hipertansiyon: Portal akımla kan, batından vena kava inferiora döner. Portal kan akımındaki herhangi bir engelleme, portal venlerdeki hidrostatik basıncın artmasına neden olur. Üç farklı bölgedeki obstrüksiyona bağlı olarak ortaya çıkar. 1)Prehepatik: Portal vendeki tromboz nedeniyle oluşan obstrüksiyon, karaciğer içinde sinusoidlere dağılmadan öncedir. 2)İntrahepatik: Hepatik sinusoidlerdeki blokaj, bunun nedenidir. En önemli neden sirozdur, daha sonra yaygın karaciğer yağlanması gelir. 3)Posthepatik: Santral vendeki, hepatik vende-ki veya vena kavadaki blokaj nedendir. Bu, sağ kalb yetmezliği ve ağır perikardit gibi durum-larda karşımıza çıkar. Portal Hipertansiyona Bağlı Değişiklikler (Komplikasyonlar): Portal hipertansiyonun belli başlı bulguları; assit, venöz kollateraller (bazı bölgelerde venöz varisler), splenomegali (dalak büyümesi) ve bazen hepatik ansefalopatidir. - Assit (hidroperitoneum), hidrotoraks veya periferal ödem: Biriken kan geriye doğru ba-sınç yapar. Sirozdaki portal hipertansiyonun en önemli klinik sonuçlarından birisi, periton boşluğunda fazla sıvı birikimi (assit) oluşmasıdır: a)Portal vende hidrostatik basınç artımı, he-patik lenf sıvısı artımına neden olur. Bu sıvı peritona geçer. b)Hipoalbuminemiye bağlı olarak ortaya çıkan plasma onkotik (ödeme neden olan) basıncın düşmesi ve c)sodyum ve su tutulu-munun artması; Bu da hepatik hasara bağlı olarak aldosteronun karaciğerdeki yıkımının azal-ması (hiperaldosteronizm) ve renin- anjiyotensin sistem aktivasyonundaki artma, ödemi ve peritondaki sıvı birikimini açıklar. nedenidir. - Hepatik ansefalopati: Nöropsikiyatrik bir sendromdur. Karaciğer yetmezliklerinde ortaya çıkar. Normalde karaciğerde detoksifiye edilen amonyak ve nörotoksik maddelerin karaciğer-deki siroz gibi, bir defekt nedeniyle detoksifiye edilemeyen bu maddelerin doğrudan dolaşıma girmesi sonucu oluşur. Hafif konfüzyondan (bilinç kaybı) derin komaya kadar giden nörolojik belirtiler gösterir. Ölüm olağandır. x Etil alkol (etanol) - nontoksik Metil alkol (metanol) – toksik Alkolik Karaciğer Hastalığı Bu Karaciğer hastalığının başlıca nedeni, yoğun alkol (etanol)x alımıdır. Alkol alışkanlığı, ölüm nedenlerinin beşinci sırasında yer alır. Alkole bağlı siroz, ölümlerin önemli bir bölümü- nü oluşturur. Ölümlere neden olan diğer önemli bir neden ise, alkole bağlı otomobil kazaları sonucu meydana gelen ölümlerdir. Hastahanelerde yatan karaciğer hastalarının %20- 25 inde, alkol nedeniyle ortaya çıkan problemler vardır. Kronik alkol alımı birbiriyle bağlantılı üç farklı tipte karaciğer hastalıklarına neden olur. 1-Hepatik Steatoz (Yağlı Karaciğer): Hepatositler içinde önce küçük yağ damlacıkları biri-kir. Bunlar zamanla hücrenin içini tamamen doldurur, nüveyi kenara iter. Tamamen bir yağ hücresine döner. Bu değişme önce vena santralis çevresindedir, sonra perifere doğru yayılarak tüm lobülü tutar. Zamanla bu nekrotik parankimal hücreler yerini fibröz dokuya bırakır. Fib-rozis gelişmeden önce alkol alımı kesilirse, yağlı değişmeler gerileyebilir. 2- Alkolik Hepatitis: Hepatositler tek veya gruplar halinde şişer (balonlaşır) ve nekroza uğ-rar. Nekrotik ve dejenere hepatositlerin çevresinde polimorf nüveli lökositler birikir. Daha sonra lenfositler ve makrofajlar bölgeye gelir. Sonuçta belirgin bir fibrozis ortaya çıkar. 3- Siroz (Alkolik Siroz): Alkolik karaciğer hastalığının finali ve geri dönüşsüz şekli olan siroz, sinsidir ve yavaş gelişir. Karaciğerin makroskopik görünümü sarı- turuncu renktedir, yağlı ve büyümüştür, ağırlığı artmıştır. Oluşan fibröz septalar arasındaki parankimal hepato-sitlerin rejeneratif aktiviteleri, değişik büyüklükte nodüller oluşturur. İleri zamanlarda fibrozis geliştikçe karaciğer yağ kaybeder, progresif bir seyirle büzüşür, küçülür. Yağsız bir organ haline gelir. Organın ağırlığı düşmüştür ve sirozun karakteristiği olan değişik büyüklüklerde (mikro- makro) nodüller gelişir. PANKREAS : Pankreas, iki ayrı organın bir organda bulunma özelliğinde olan bir organımızdır. Yakla- şık %85-90 ekzokrin salgılıktır ve besinlerin sindirimi için, gerekli enzimleri salgılar. Geri kalan %10-15 endokrin salgılıktır ve insülin, glukagon ve diğer hormonları salgılayan Langer-hans adacıklarından oluşmuştur. Endokrin Pankreas : Endokrin pankreas Langerhans adacıkları adı verilen, bir milyon civarında mikroskopik hücre kümesinden oluşmuştur. Bu adacıklardaki hücrelerin tipleri, rutin hematoksilen- eosin boyası ile ayırt edilemez. Ancak bazı özel boyalarla elektron mik-roskobunda granüllerin şekillerinin görülmesiyle veya immunohistokimyasal yöntemle hücre tipi belirlenebilir.  (beta) hücreleri : Adacık hücre topluluğunun %70’ ini oluşturur. İnsülin hormonunu sentez eder ve salgılar. Hipoglisemik etkili hormondur.  (alfa) hücreleri : Adacık hücrelerinin %5- 20’sini temsil eder ve glukagon oluşturur. Kara-ciğerde glikojenolitik (glikojen parçalayan) etkinliği nedeniyle hiperglisemi oluşturur.  (delta) hücreleri: %5-10’luk bir bölümü oluşturur. İnsülin ve glukagon üretimini dengeleyen somatostatin hormonunu salgılar. PP (Pankreatik Polipeptit): %1-2 oranındadır ve yalnızca adacıklarda değil, pankreasın ekzo-krin bölümünden de salgılanır. Salgıladıkları polipeptidin, gastrik ve intestinal enzimlerin sal-gılanmasını uyarmak, intestinal hareketleri inhibe etmek gibi, etkileri bulunmaktadır. Adacık hücrelerinin önemli patolojik olaylarından birisi “Diyabetes Mellitus” dur. Diğeri “Adacık Hücre Tümörleri” dir. DİYABETES MELLİTUS Diyabet; insülinin yetersiz üretimi veya yetersiz işlevi nedeniyle ortaya çıkan hiperglisemi ile karakterize kronik, multisistemik bir hastalıktır. Karbonhidrat, yağ ve protein metaboliz-masını etkiler. Vücuttaki bütün hücrelerin glikoza (şeker molekülü- karbonhidrat) enerji kay-nağı olarak ihtiyacı vardır. Hücrelerin kandan şekeri alabilmeleri için, insülin hormonu şarttır. İnsülin, glikoz için regülatördür. Normalde kanda glikoz düzeyi yükselince insülin salgılanır. Tolere edilemeyen glikoz, hücre ölümlerine neden olur. Fazla glikoz, gerektiği zaman kan do-laşımına salınmak üzere, karaciğerde glikojen olarak depo edilir. İnsülin salgısının yokluğu (veya eksikliği) sonucu, glikozun kullanımında yetersizlikler meydana gelir. İnsülin salgısı duralarsa, kanda glikoz miktarı artar hiperglisemix durumu ortaya çıkar. Bu nedenle buna, halk arasında “şeker hastalığı” denir. Diyabetes mellitus hastalığında pankreasda yeteri kadar insülin üretilemiyordur veya vücut hücreleri bu insülinin etkisine karşı direnç geliştirmiştir. Her iki durumda da hücrelerin kan-dan glikozu almalarında problem vardır. Kan glikoz seviyesi yüksektir ve her ikisin de ortaya çıkan klinik sonuc aynıdır. Sınıflama ve Görülme Sıklığı Asıl özelliği hiperglisemi olan diyabetes mellitus, heterojen bir grup hastalıktır. Etyoloji-sine göre İki grup altında incelenir. Primer tip; en yaygın şeklidir (%95) ve insülin üretimin-deki veya işlevindeki bir defektten ortaya çıkar. Sekonder tip; infeksiyonlar (kronik pankrea-tit), herhangi bir nedenle pankreasın bir bölümünün cerrahi olarak çıkarılması, pankreas ada-cıklarının destrüksiyonuna neden olan bazı hastalıklar, aşırı demir yüklenmesi (hemokromato-zis), bazı genetik bozukluklar ve tümör gibi, pankreasın kendisini tutan lezyonlar yanısıra, in-sülinin antagonistleri olan hormonların hipersekresyonu söz konusudur. Akromegaliye neden olan aşırı büyüme hormonu (GH), Cushing sendromunda glukokortikoid artımı, feokromasito-mada (tümör) adrenalin artımı ve hipertiroidi gibi, bazı endokrin hastalıklar sonucu ortaya çı-kan diyabetes mellitusdur. Bu ikinci grup (sekonder tip) çok nadir görülür (%5). Diyabetes mellitusun en yaygın ve en önemli şekli, adacık hücresi insülin sinyali sisteminde primer bo-zukluğundan ortaya çıkanıdır. Bu primer diyabet; kalıtım özelliği, insüline verdiği yanıt ve köken olarak birbirinden farklı iki ana grupta (tip1 ve tip2) incelenir. Diyabetin iki ana tipinin farklı patogenetik mekanizmalara ve metabolik özelliklere sahip olmasına rağmen, kan da-marlarında, böbreklerde, gözlerde ve sinirlerde ortaya çıkan komplikasyonlar her iki tipte de mevcuttur. Bu hastalıktan meydana gelen ölümlerin en önemli nedenleridir. Patogenez : Önce insülin metobolizmasını kısaca gözden geçirelim. Normal İnsülin Fizyolojisi ve Glukoz Dengesi: Normal glikoz dengesi, birbiriyle ilişkili üç mekanizma ile sıkı bir şekilde denetlenir. Bunlar:(1)Karaciğerde glikoz üretimi, (2)glikozun çevre dokular tarafından (özellikle kas) alınması, kullanılması ve (3)insülin ve bunu den-geleyici karşıt hormonun (glukagon) salınımı. İnsülin salgılanması, glikoz üretimi ve kulanı-mını kan glikozun normal düzeyde kalacağı şekilde ayarlar. İnsülin pankreatik adacıkların beta hücre granüllerinde sentez edilir ve depolanır. Kan glikoz düzeyindeki yükselme, daha fazla insülin salımına neden olur. İnsülin sentezini ve salgılanmasını başlatan en önemli uya-ran glikozdur. İnsülin majör bir anabolik hormondur: İnsülinin en önemli metabolik etkisi, vü-cuttaki bazı hücre tiplerinde hücre içine glikoz girişini hızlandırmaktır. Bunlar myokordial hücreleri de içine alan çizgili kas, fibroblast ve yağ hücreleridir. Glikoz kas hücrelerinde gli-kojen olarak depolanır veya adenozin trifosfat (ATP) üretimi için oksitlenir. Glikoz yağ doku-sunda öncelikle lipid olarak depolanır. İnsülin, yağ hücrelerinde lipid üretimini (lipogenez) hızlandırırken diğer yandan da lipid parçalanmasını (lipoliz) inhibe eder. Aynı şekilde amino asid alımını ve protein sentezini hızlandırırken, diğer taraftan protein parçalanmasını durdu-rur. Böylelikle, insülinin etkileri anabolik olarak glikojen, lipid ve proteinin artan üretimi ve azalan parçalanması olarak özetlenebilir. x Yunanca; hiper- yüksek; glyk- şeker; emia- kan kelimelerinden köken alır. Açlık durumunda glikojen üretimi azaldığından (düşük insülin- yüksek glukagon durumu), karaciğerde glikoneojenezi (glikojen sentezi) ve glikojenolizi (yıkımı) arttırarak, hipoglisemi-yi önler. Bu nedenle açlık plasma glikoz düzeyi, karaciğerden salınan glikoz miktarı ile belir-lenir. İnsülin salınmasının başlıca tetikleyicisi, glikozun kendisidir. Salgılanan insülin, ilgili çevre dokularda insülin reseptörüne bağlanarak hücreiçi glikoz alımını tetikler. Böylelikle gli-koz dengesi kurulur. Tip1 Diyabetes Mellitus Patogenezi Tip1 Diyabet (İnsüline Bağımlı Diyabetes Mellitus): Tüm diyabet vakalarının %5-10 nu oluşturur. Çocuklukta gelişir, pubertede belirgin hale gelir ve şiddetlenir. Pankreasın insülin yapma özelliği kaybolmuştur. İnsülin sekresyonunda tam (veya tama yakın) yokluk söz konu-sudur. Hastaların hayatta kalmaları için, mutlak insüline gereksinim vardır. Bu nedenle “insü-lin bağımlı diyabet” olarak tanımlanır. Pankreas beta hücre antijenlerine karşı, T hücre lenfo-sitlerin oluşturduğu reaksiyon sonucu beta hücrelerinin destrüksiyona uğradığı otoimmun bir hastalıktır. Dışarıdan insülin alınmadığı takdirde diyabetik ketoasidoz ve koma gibi, ciddi metabolik komplikasyonlar gelişir. Beta hücre destrüksiyonuna iç- içe geçmiş pek çok meka-nizma katkıda bulunur: (1)Genetik eğilim, (2)otoimmünite ve (3)çevresel etkenler. Genetik Eğilim : Diyabetes mellitusun, ailesel özellik gösterdiği uzun zamandan beri bilin- mektedir. Genetik eğilimin kesin kalıtsal geçiş şekli tam olarak bilinmemektir. Tek yumurta ikizlerinin (eş ikizler) ikisinde birden görülme oranı yaklaşık %40’dır. Diyabetli ailelerde yaklaşık %6 sının çocuklarında bu hastalık gelişmektedir. Gerçi tip1 diyabet olgularının %80 inde ailevi bir hikaye yoktur. Otoimmünite : Tip1 diyabetin klinik başlangıcı ani olmasına rağmen, beta hücrelerine karşı olan kronik otoimmun atak, hastalığın başlamasından yıllar önce başlamıştır. Hastalığın klasik belirtileri olan hiperglisemi ve ketoz, beta hücrelerinin % 90 ından fazlası haraplandıktan son-ra, ortaya çıkar. Otoimmunitenin diyabet patogenezindeki rolü morfolojik, klinik ve deneysel birçok gözlemle desteklenmiştir: (1)Hastalığın erken dönemlerinde çoğu vakada adacıklarda hücre nekrozu ve lenfositten zengin iltihabi infiltrasyon (insülitis) gözlenir. (2)Diyabetli has-taların %80 inin kanlarında, beta hücre antijenlerine karşı oluşmuş antikorlar (otoantikor) gösterilmiştir. (3)T lenfositler beta hücre antijenlerine karşı reaksiyon gösterir ve hücre hasar-larına neden olur. (4)Sitokinler beta hücrelerini harplar. Çevresel Etkenler: Çevresel bozukluk beta hücrelere zarar vererek otoimmüniteyi tetikle-miş olabilir. Epidemiyolojik gözlemler, böyle bir tetiklemeyi virusların yaptığını düşündür-müştür. Tip2 Diyabetes Mellitus Patogenezi Tip2 Diyabet (İnsüline Bağımlı Olmayan Diyabetes Mellitus): Vakaların büyük bir çoğun-luğunu (%90) bu tip diyabet oluşturur. Hastalık olgun yaşlarda başlar ve daha çok 50-60 lı yaşlarda ortaya çıkar. Daha önceleri adult tipi diyabet olarak adlandırılırdı. Pankreas insülin üretir; fakat dokuların bu insülini kullanmasında problem vardır. Dokuların insüline karşı olan duyarlılığında azalma nedeniyle karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmalarının bozukluğu ortaya çıkar. Dokuların insüline duyarlılığın azalmasına (azalmış duyarlılık) “insülin direnci (rezistansı)” denir. İnsülin direnci; glukoz alımında, metabolik işlevde veya depolanmasında, insülinin etkisine karşı bir direnç olarak tanımlanır. İnsülin direnci, tip2 diyabetli hastalarda görülen karakteristik bir özelliktir ve diyabetli bireylerde görülen obeslik, genel bir bulgudur. Tip2 diyabeti iki metabolik defekt karakterize eder. (1)Çevre doku hücrelerinde, insüline yanıt verme yeteneğinde azalma (insülin direnci) ve (2)bu insülin direnci ve hiperglisemiyi kom-panse etmek için, gerekli insülinin pankreas tarafından salgılanamaması. Bu patolojiye beta hücre disfonksiyonu adı verilir. Burada esas olay, insülin dirençidir. Tip2 diyabetli hastaların yaklaşık %80’i şişman kişilerdir. Patogenezde obesite söz konusu olduğundan, kişinin yaşam biçimi ve beslenme alışkanlıkları gibi, çevresel faktörlerin önemli bir rol oynadığı düşünülür. 27 Bir zamanlar adültlerin bir hastalığı olarak düşünülürdü. Şimdi obes çocuklarda da bu şeklin görülebildiği bilinmektedir. Obesite, insülin direnciyle ve böylelikle tip2 diyabetle, önemli bir ilişkiye sahiptir. Kilo verilmesi ve fizik ekzersiz, bu hastalarda glikoz tolerans bozukluğunu düzeltebilir. Tip2 diyabet çok daha fazla görülmesine karşın, patogenezi hakkında bilgi azdır. Otoim-mün mekanizmaya ait deliller yoktur. Bunun yerine göreceli olarak insülin yetmezliğiyle sonuçlanan, insülin direnci ve β hücre bozukluğu vardır. Hafifden tam’a kadar değişen bir in-sülin eksikliği söz konusudur ve tip1 diyabetten daha az şiddettedir. Tip2’de insülin yetmez-liğinin kesin sebebi bilinmemektedir. Tip1 diyabette olduğu gibi, beta hücrelerinde viral veya immün sistem kökenli zedelenmeyi gösterecek bir bulgu da yoktur. Genetik faktörler, Tip1 diyabete göre bu Tip2 de daha önemlidir. Tek yumurta ikizlerin ikisinde de birden görülme oranı %60-90 dır. Bu hastalığın görülme oranı tüm popülasyonda %5-7 iken, birinci derece akrabalarda hastalık gelişme riski %20-40 arasında değişmektedir. Diyabetes Mellitus Geç Komplikasyonlar ve Patogenezi İnsülin hormonunun bulunması ve bunun tedavide kullanıma başlanmasından sonra, hasta-ların ömrü uzamıştır; fakat bu hastalık tedavi edilememiştir Diyabet hastalığında, geç kompli-kasyonlar olarak adlandırılan hastalığın başlangıcından 10- 15 yıl sonra ortaya çıkan lezyonlar çok önemlidir. Hastalar arasında bu komplikasyonların çıkış zamanı, şiddeti ve tutulan organ-lar yönünden bariz farklar vardır. Pankreasda patolojik bulgular çok çeşitlidir ve mutlak dra-matik değildir. Komplikasyonların hemen tamamı damar lezyonlarına bağlıdır. Bugünün diya-betle ilişkili en önemli komplikasyonları; küçük damarların bazal membranlarında kalınlaşma (mikroanjiyopati), arterlerde (ateroskleroz), böbreklerde (diyabetik nefropati), retinada (reti-nopati), sinirlerde (nöropati) ve klinik olarak bütün bu organlarda disfonksiyonlar görülür. Yapılan gözlem ve çalışmalar, ortaya çıkan bu komplikasyonların doğrudan hiperglisemiye bağlı olduğunu düşündürmektedir. Buna ilaveten, diyabette hipertansiyonun varoluşu, atero-sklerozisi hızlandırır. En çok konuşulan bulgu, nondiyabetik donörlerden (verici) diyabetik hastalara yapılan böbrek transplantlarında 3- 5 yıl sonra, bu böbrekte diyabetik nefropatinin gelişmesidir. Buna tezat oluşturacak şekilde diyapatik nefropatili böbreklerin normal alıcılara transplante edildiği zaman, bu böbreklerde düzelmeler olduğu bilinir. Diyabette hayatı tehdit eden esas olay ateroskleroz ve mikroanjiyopati gibi, generalize vasküler hastalıktır. Ateroskleroz, diyabetin klinik seyrini hızlandırır; kalb, beyin ve böbrekde iskemik lezyonlar gelişir. Myokard infarktüsü, serebral infarktüs, renal yetmezlik ve alt eks- tremite gangrenleri diyabetlerde sık görülen lezyonlardır. Diyabetin patognomanik (tanı koy- durucu) ağız lezyonları (spesifik ağız yumuşak doku ve dental lezyonları ) yoktur. Diyabette Pankreas Değişiklikleri: Langerhans adacıklarında diyabetin etyolojisini ve pato-genezini açıklayacak spesifik bir patolojik lezyon gösterilememiştir. Pankreas lezyonları sabit ve patognomanik değildir. Tip1 deki değişiklikler, tip2 ye göre daha belirgindir. Gerçi diyabe-te eşlik eden, bazı morfolojik değişiklikler vardır. Adacıklar sayıca azalmıştır, buralarda fibro-zis ve lenfosit infiltrasyonu (insülitis) ve amiloid birikimi görülebilir. Amiloid birikimi za-manla hücrelerin atrofisine neden olabilir. Ayrıca beta hücrelerinde granül kayıpları dikkati çeker. Diyabetik Göz Komplikasyonları: Diyabetik retinopati olarak adlandırılan göz lezyonları, katarakt veya glakom (göz tansiyonu) gelişmesine bağlı olarak, görme bozuklukları ve körlü- ğe kadar gidebilen ağır lezyonlar gelişir. Retinada, düzensiz damar duvarı kalınlaşmaları ve mikroanevrizmalar sonucu lezyonlar ortaya çıkar. Diyabetik Nöropati: Geç komplikasyonlar olarak periferal sinirler, beyin ve omurilik hasar görebilir. Refleks bozuklukları, duyu kusurları, gelip- geçici ekstremite ağrılarına neden olur. Schwann hücre hasarı, myelin dejenerasyonu ve akson hasarı ile karakterlidir. Bu hücrelerde- ki hasarın primer hasar olduğu düşünülmektedir. Buna, intrasellüler hipergliseminin yol açtığına inanılır. Hem bu intrasellüler hiperglisemi ve hem de mikroanjiopati sonucu gelişen iske- minin beraberce nöropatiye neden olduğuna inanılır. Pelvik organların innervasyonu bozula- rak; seksüel impotans (ereksiyon problemi), mesane ve barsak disfonksiyonu ortaya çıkabilir. Diyabetik Böbrek Değişiklikleri (Diyabetik Nefropati): En ağır lezyon gösteren organlar-dan birisi böbrektir. Myokard infaktüsünden sonra görülen en sık ölüm nedenidir. Ölüm çoğu kez, mikroanjiopati sonucu gelişen böbrek yetersizliğine bağlıdır. Vasküler Sistem: Diyabet vasküler sisteme ağır zararlar verir. Her çaptaki damarlar (aort ve küçük damarlar) etkilenir. Koroner arterlerin aterosklerozu nedeniyle ortaya çıkan myo- kard enfarktüsü, diyabetiklerde görülen en sık ölüm nedenidir. Diyabette ateroskleroz daha erken yaşta ortaya çıkar ve daha ağır seyreder. Ateroskleroz oluşmasına yatkınlık, birden fazla faktöre bağlıdır. Hiperlipidemi ve trombositlerin yapışma özelliğinin artması, şişmanlık ve hipertansiyon gibi, aterosklerozda rol oynayan diğer risk faktörleri de vardır. Damarlarda ülserasyon, kalsifikasyon, ve trombüs gelişimi sıktır. Damarların daralmasına bağlı olarak myokard infarktüsü gibi klinik bulgular ortaya çıkar. Yırtılma riski olan anevrizmalar gelişir. Diyabetlilerde normalden 100 kat fazla olan, alt ekstremite gangrenleri gelişir. Diyabette Klinik Özellikler Tip1 diyabet, çoğu hastada 35 yaşın altında poliüri (çok idrara çıkma), polidipsi (çok su içme), polifaji (iştah artışı) ve ciddi olgularda ketoasidozis ile kendini göstererek başlar. Bun-ların tümü metabolik bozukluklardan meydana gelir; çünki insülin vücuttaki başlıca anabolik hormon olduğundan, İnsülin salgılanmasındaki bir yetersizlik, yalnızca glikoz metabolizma-sını etkilemez, yağ ve protein metabolizmasını da etkiler. İnsülin eksikliğinde, glikozun kas ve yağ dokusu tarafından emiliminde, bariz azalma (veya yokluğu) söz konusudur. Karaciğer ve kasdaki glikojen depoları azaldığı gibi, glikojenoliz nedeniyle yedek depolar da tükenir. Şiddetli bir açlık hiperglisemisi izler. Tip1 de iştah artmasına rağmen katabolik etkinin baskın olması, kilo kaybı ve kas zayıflığı ile sonuçlanır. Polifaji ve kilo kaybının beraberliği bir tezat oluşturur. Böyle kişilerde her zaman bir diyabet şüphesi akla gelmelidir. Kandaki glikoz seviyesi artarsa, glomerüllere fazla glikoz gider, “glikozüri” (idrarda şeke-rin çıkması) başlar. Glikozüri osmotik diürezi başlatır, poliüriye neden olur. Yoğun bir su ve elektrolit (Na+, K+, Mg++, PO4-) kaybı ortaya çıkar. Sonuç olarak dolaşımda sodyum, potas-yum kayıpları ve kandaki glukoz seviyesinin artmasına bağlı olarak ortaya çıkan serum os-molaritesindeki artma (hiperosmolarite) ile kombine renal su kaybı, hücreler içi ve hücreler arası su kaybına neden olarak beyinde susuzluk merkezi uyarılarak su içme isteği doğar (polidipsi). İnsülin eksikliğinde metabolik dengenin bozulması ve ayrıca yağ katabolizması (yıkımı) aşırı artması, serbest yağ asidi düzeyini yükseltir. Bu serbest yağ asitleri, karaci-ğerde oksitlenerek keton cisimleri meydana gelir. İdrarla keton atılımı azalırsa, ketoasidoz oluşur. Tip2 diyabetes mellitus, poliüri ve polidipsi gösterebilir; fakat tip1 den farklı olarak hasta-lar genellikle 40 yaş üzeridir ve şişmandır. KALSİYUM METABOLİZMASI VE BOZUKLUKLARI Kalsiyum ve fosfat (PO4)x metabolizması, birbirleriyle çok yakın bir ilişki içindedir. Hem kalsiyum hem de fosfat dengesinin düzenlenmesinde, büyük ölçüde dolaşımdaki paratiroid hormonu (PTH), vitamin D ve bunlar kadar olmasa da kalsitonin hormonunun etkileri vardır. Kalsiyum; kemik ve dişlerin şekillenmesi, kasların kasılması, kanın pıhtılaşması, sinir uyarıla- rının iletisi ve hormon salınması gibi, pekçok fizyolojik olayda anahtar rol oynar. Bu nedenle kalsiyum dengesinin korunması kritik önem taşır. Vücuttaki kalsiyum depoları (iskelet siste- mi) ve plazma kalsiyum konsantrasyonunun korunması; besinlerle kalsiyum alımına, gastroin- testinal kanaldan kalsiyum emilimine ve böbreklerden kalsiyum atılımına bağlıdır. Dengeli bir beslenmeyle günde yaklaşık 1000 mg kalsiyum alınır. Bu da sütün 1 litresindeki miktara eşit- tir. Kalsiyumun esas atılımı dışkı ve idrar ile olmaktadır. Bunun yanısıra, barsaktan geri emi- lim de olmaktadır. D vitamini, kalsiyumun barsaklardan emilimini arttırır. Böbreklerde aktif vitamin D sentezixx arttırılarak, barsaktan kalsiyum emilimi arttırılır. Böbreklerde bir hasar mevcutsa, D vitamini etkisinin büyük bir bölümünü kaybeder ve barsak emilimi de azalır. Paratiroid hormonu; kalsiyum ve fosfat’ın barsaklardan reabsorbsiyonunu, böbreklerden atılmalarını ve ekstrasellüler sıvı ile kemikler arasındaki değişimleri düzenleyen bir hormon- dur. Paratiroid salgılığı (bezi) aktivitesinin artması, kemikten kalsiyum tuzlarının hızla rezorb- siyonuna yol açarak, ekstrasellüler sıvıda hiperkalsemi oluşturur. Bunu osteoklast aktivasyonu ile kemik rezorbsiyonu yani kalsiyumun mobilizasyonu arttırarak yapar. Bunun aksine, parati- roid salgılıklarının hipofonksiyonu, hipokalsemiye neden olur. D vitamini, kemik rezobsiyonu (yıkımı) ve kemik depolanması (yapımı) yani remodelas-yon üzerinde önemli etkilere sahiptir. Aşırı miktarda vitamin D fazlalığında, kemiklerde re- zorbsiyon oluşur. D vitamini eksikliğinde, paratiroid hormonunun kemik rezorbsiyonu üzerine olan etkisi büyük ölçüde azalır. Hipokalseminin Başlıca Nedenleri: 1-Hipoparatiroidizm: Paratiroid hormonunun eksikliği veya yokluğu nedeniyle, hipopara- tiroidizm ortaya çıkar. Başlıca özellikleri hipokalsemi ve hiperfosfatemidir. Özellikle tiroidek- tomi sırasında paratiroid salgılıklarının kaza sonucu çıkarılması veya hasar görmesiyle hipo-paratiroidizm meydana gelir. PTH yeterince salgılanamayınca kemiklerde osteolitik rezorb- siyon azalır. Vücut sıvılarında da kalsiyum düzeyi düşer. Kemiklerden kalsiyum ve fosfat re- sorbsiyonu olmadığı için, kemikler dayanıklılığını kaybetmez. Kronik hipokalsemide deride kuruma ve pullanma, tırnaklarda çatlama ve kırılma ile saç-larda sertleşme görülebilir. Kalsiyum konsantrasyonu ileri derecede azaldığında, tetani belirti- leri ortaya çıkar. Özellikle larenks kasları tetanik spazma duyarlıdır ve bu kasların spazmı, solunumu engeller. Gerekli tedavi uygulanmazsa, ölüme yol açabilir. 2-Vitamin D Eksikliği: Besinlerle yeterince D vitamini alınamaması (malnutrisyon) yanı- sıra, hepatobilier hastalık (karaciğer hastalıkları vitamin A, D ve K nın sentezini düşürür), barsaklardaki emilim bozuklukları (intestinal malabsorpsiyon), renal hastalıklar, belli bazı ilaçların alımı ve derinin güneş ışığını yeterince alamaması (İngilteredeki Müslüman kadınlar) gibi durumlar, vitamin D eksikliğinin önemli nedenleridir. Vitamin D, güneş ışını aracılığıyla deride sentez edilir; eksikliği hipokalsemiye neden olur. Eksikliğine bağlı olarak, çocuklarda raşitizm ortaya çıkar. Erişkinlerde diyete bağlı D vitamini veya kalsiyum yetersizliği oldukça seyrektir; çünki kemik büyümesi çocuklardaki gibi, çok miktarda kalsiyum gerektirmez. x Fosfor, insan vücudunda en çok bulunan elementlerden biridir. Vücuttaki fosforun çoğu oksijen ile beraber, fosfat (PO4) şeklinde bileşik halinde bulunur. Vücuttaki fosfat’ın yaklaşık % 85 i kemiktedir ve burada hidroksi-apatit kristalinin önemli bir bileşenini oluşturur2. xx Böbreklerde 1-α hidroksilaz enzimi tarafından vitamin D’nin en aktif formu olan 1, 25-dihidroksikolekalsife- rol’e [1,25(OH2) D3] çevrilir. Bu madde [vitamin D3 (kolekalsiferol)] barsaklardan kalsiyum emilimini arttırır. Önemli miktardaki vitamin D eksikliklerinde, erişkinlerde osteomalasi’ye yol açar. Bu, nor- mal gelişimini yapmış kemiklerdeki eksik mineralizasyonu yansıtır. Raşitizm’de ise yetersiz mineralizasyon çocuklarda gelişmekte olan kemikleri tutar. 3- Böbrek Yetersizliği: Böbreklerde vitamin D, aktif şekli olan dihidroksikolekalsiferol’a çevrilir. Böbrek hücrelerinin direkt hasar görmesinden dolayı; (1) aktif vitamin D oluşumu- nun azalması ve ayrıca (2) lezyonlu böbreklerde meydana gelen anormal kalsiyum kayıpları, hipokalsemiye neden olur. Fosfat’ın böbreklerden atılımının azalmasına bağlı olarak gelişen hiperfosfatemi de, tam anlaşılamamış bazı mekanizmalar yoluyla hipokalsemiye neden ol-maktadır. Hiperkalseminin Başlıca Nedenleri: Hiperkalsemi, kemik rezorbsiyonunun aşırı olma-sından kaynaklanır. Nedenleri şöyle sıralanabilir. 1- Primer Hiperparatiroidizm: Popülasyonda en sık rastlanılan hiperkalsemi nedenidir. Paratiroid salgılığındaki (bezi) bir bozukluk nedeniyle aşırı miktarda hormon salgılanması so-nucu meydana gelir. Nedeni paratiroid salgılıklarındaki bir hiperplazi veya tümördür. Bu tü-mör benign (adenoma) veya malign (karsinoma) olabilir. Eksesif paratiroid hormonu yapımın-da (hiperparatiroidizm) kemiklerde osteoklastik aktivite ileri derecede artmıştır, kemiklerden kalsiyumun açığa çıkmasına neden olur. Bu durum dolaşımda kalsiyum konsantrasyonunu arttırır, serum kalsiyum seviyesi yükselir. Osteoklastik aktivasyon (rezorbsiyon), osteoblastik depolanmadan çok fazla olduğu için, kemik yıkımı fazladır. Bu tür hastalarda patolojik kırık-lara çok rastlanır. Osteoklastların yaptığı lakunar rezorbsiyon, kemiklerde defektlere neden olacaktır ve kistik kaviteler şeklinde belirecektir. Bu bulgular da, hormon fazlalığının radyolo-jik ve histopatolojik göstergesidir. Paratiroid hormonunun kronik artımı, tüm iskelet sistemin-de herhangi bir kemiği tutabildiği gibi, çene kemiklerini de tutabilir. Bu hastaların kemikle-rinin radyolojik incelemelerinde, aşırı dekalsifikasyon kemik yıkımı nedeniyle multipl kistik alanlar görülür. Bu kistik alanlarda fibröz doku ve osteoklast tipi dev hücreler yoğun bir şekil-de bulunur. Bu histolojik özellik, çene kemiklerinin özel bir lezyonu olan, santral dev hücreli granulomanın benzeridir. Hiperparatiroidizme bağlı bu tür kistik kemik hastalığına, “osteitis fibroza kistika” adı verilir. Bu lezyon bazen kitleler oluşturarak tümörlerle karışabilir. Bu nedenle bu lezyonlar, “hiperparatiroidizmin brown (kahverengi) tümörü” olarak da bilinir. Osteoblastlar aktive olduğu zaman, bol miktarda alkalen fosfat salgılar. Bu nedenle, önemli tanı bulgusu plasma alkalen fosfat düzeyinde artıştır. Bu hastalar böbrek taşı oluşumuna aşırı yatkın olurlar. Bunun nedeni hiperparatiroidizmde barsakdan absorbe edilen ve kemikten mo-bilize olan kalsiyum ve fosfatın, böbrekler tarafından atılması sırasında idrardaki konsantras-yonlarının çok artmasıdır. Sonuçta, kalsiyum fosfat kristalleri böbreklerde çökmeye başlar ve böylece kalsiyum fosfat taşları oluşur. 2- Sekonder Hiperparatiroidizm: Sekonder hiperparatiroidizmde paratiroid hormon artı- şı, paratiroid salgılığındaki primer bir bozukluk yerine, önceden var olan hipokalseminin kompansasyonu sonucu ortaya çıkar. Böbrek yetersizliği en önemli nedendir. Barsakda mal- absorbsiyon sendromu gibi olaylarda, vitamin D eksikliği ve yetersiz kalsiyum alımları, hipo- kalseminin nedenleri olabilir. Kronik hipokalsemi sonucu, paratiroid salgılanmasında bir artış belirir. Buna “sekonder hiperparatiroidizm” denir. 3- Vitamin D fazlalığı: Aşırı vitamin D’nin alımı, vitamin D’nin toksik etkisini ortaya çı-karabilir. D vitaminin fazlalığı, çocuklarda gelişim geriliğine neden olabilir; adültlerde hiper-kalsiüri, nefrokalsinozis ve böbrek taşına neden olur. Vitamin D fazlalığı; kalsiyumun bar-saklardan emilimini arttırdığı gibi, normalin üstünde kemik rezorbsiyonuna (yıkımına) neden olarak kan kalsiyum seviyesini yükselterek, hiperkalsemiye neden olur. 4- Destrüktif Kemik Tümörleri: Destrüktif kemik lezyonlarına neden olan multipl mye- loma veya metastatik kemik tümörlerini sayabiliriz. Multipl myeloma, skuamoz hücreli karsi- noma, böbrek karsinomu, meme- over kanseri hiperkalsemiye neden olur. 5- Süt- Alkali Sendromu: Genellikle peptik ülser tedavisi sırasında uzun müddet ve aşırı miktarda antiasit olarak, kalsiyum (kalsiyum karbonat) ve emilebilir alkali alınması sonucu, hiperkalsemi ortaya çıkar. Bu olaya “süt- alkali sendromu” denir. Gerçi bu sendrom, büyük miktarlarda süt alan hastalarda da tanımlandı. Bu sendrom hiperkalsemi, hiperkalsüri, metabo- lik alkaloz (plasma bikarbonat düzeyinin artması), nefrokalsinozis ve böbrek yetmezliğine neden olabilir. 6- Hipertiroidizm 7- Sarkoidozis: Akciğerleri tutan kronik granulomatöz bir iltihaptır. PATOLOJIK KALSİFİKASYON Kalsiyum tuzlarının kemik ve dişlerden başka dokularda birikmesine, patolojik kalsifikas- yon denir. Normalde kalsifikasyon yalnızca kemik ve dişlerde oluşur. Bunların dışında oluş- ması, heterotopik kalsifikasyon olarak yorumlanır. Heterotopik kalsifikasyon iki farklı tipte tanımlanır. 1)Distrofik Kalsifikasyon: Serum kalsiyum ve fosfor seviyesinin normal olması- na ve kalsiyum metabolizmasında bir bozukluk olmamasına rağmen görülür. Kalsiyum tuzları ölü ve dejenere hücre ve dokularda (tüberküloz nekrozu) birikir. Ayrıca atherosklerozisde aterom plaklarında ve hasarlı kalb kapakcıklarında oluşur. 2)Metastatik Kalsifikasyon: Kalsiyum metabolizmasında bir bozukluk söz konusudur. Hiperkalsemi olan her durumda, normal ve canlı dokularda kalsifikasyonun oluşması görülür. Hatta hiperkalsemi, distrofik kalsifikasyonu da arttırır. Metastatik kalsifikasyonda özellikle bazı dokulara nedeni bilinme- yen bir meyil vardır. Böbrek tübulusları, akciğer alveolleri, mide mukozası ve kan damarları- nın mediası sıkça etkilenen organlardır. Bu organlarda yetmezlikler nedenidir. Metastatik kalsifikasyona neden olan hiperkalseminin nedenlerini daha önce de değindi- ğimiz gibi, şu şekilde sıralayabiliriz; (1)aşırı paratiroid hormonu salgısına neden olan, parati-roid tümörleri ve primer hiperparatiroidizm gibi, endokrin bozukluklar, (2)kemik yıkımını arttıran multipl myeloma, metastatik kanserler ve lösemi gibi tümörler ve (3)vitamin D fazla-lığı (intoksikasyonu) ve süt- alkali sendromu ile sarkoidozdur. Hatta hiperkalsemi, (4)ileri saf-hadaki böbrek yetmezliğinde ortaya çıkan sekonder hiperparatiroidizm’e bağlı olarak da geli-şebilir. Histolojik olarak kalsifikasyon intrasellüler, ekstrasellüler veya her iki lokalizasyonda da depolanabilir. Bu birikim bazofilik, amorfös (şekilsiz) granüler görünümdedir. Kalsifikasyon odağında zaman içinde, kemik gelişebilir, buna “heterotopik kemik” denir. KEMİK HASTALIKLARIİnsan iskeleti kompleks bir sistemdir. Yapısal olarak destek oluşturmaya iyi ayarlanmıştır. İskelet kasının aktivitesini harekete dönüştürür ve hassas iç organlar için, koruyucu bir çevre oluşturur. Ayrıca vücudun kan oluşturan (hematopoetik) elemanları için, iskeletten bir yapı oluşturur ve kalsiyum ile diğer birçok hayati minerallerin ana deposu olarak görev yapar. Pek çok beslenme bozukluğu ile endokrin bozukluklar, iskelet sistemini etkiler. Beslenme bozuk-luklarının neden olduğu kemik hastalıkları; C vitamini eksikliklerinde, skorbüt ve D vitamini eksikliklerinde, raşitizm ile osteomalazi görülen hastalıklardır. Mineralizasyon kaybıyla ka-rakterli bir grup hastalık vardır. Bunlar “osteopenik hastalıklar” adı altında incelenir. Osteo-peni (kemik kaybı), radyolojik olarak mineralize kemik kitlesindeki kayba verilen genel bir terimdir. Bu kolaylaştırıcı bir kavram olup, bunlardaki radyolojik görüntüler, belirli bir patolojiyi işaret etmez. (1)Osteoporoz en sık görülen bir osteopenidir. (2)Osteomalazi ileri yaşlarda, (3)raşitizm çocuklarda görülen kemik matriksindeki mineralizasyon kaybını anla-tır. (4)Osteitis fibroza kistika, hiperparatiroidizmde görülen, kemik kayıpları gösteren bir lezyondur. Osteoklastik kemik rezorbsiyonunda artım vardır. Ortaya çıkmış olan kaviteleri dolduran fibröz doku proliferasyonları görülebilir. Fibröz dokunun tam doldurmadığı kavite-ler, kistik kaviteler olarak tanımlanır. Bazı (5)malign kemik lezyonlu osteopenik hastalarda kemiklerinde bir azalma görülür. Bu artan osteoklastik aktivitenin delilleri olmasına rağmen,bir kısmında anormal osteoklastik aktivite yoktur. Tümör hücrelerinin kendileri kemik rezorb-siyonundan sorumludur. Osteoporoz: Osteoporoz, kemik kitlesinin azalmasıyla mikro- yapı bozulmasına bağlı ola-rak ortaya çıkan kemik inceliği ve zayıflığına bağlı olarak kırık olasılığının arttığı bir kemik hastalığıdır. Burada hem kemik yapımı azalmıştır, hem de kemik yıkımı artmıştır. Kemik in-celiği lokalize olabildiği gibi, tüm iskelet sistemini de tutabilir. Osteoporoz terimi nitelendiril-meden kullanılırsa, primer senil ve postmenopozal şekli anlaşılır. Senil osteoporoz, yaşlılarda ve heriki cinsde şiddeti artarak görülür. Postmenopozal osteoporoz, menopoz sonrası kadın-larda görülür. Yaşlı kadınlardaki femur başı kırığın başlıca komplikasyondur. Primer osteopo-rozis ileri derecede yaygın olarak görülür. Osteoporozisle ilgili kırıklara bağlı ortaya çıkan morbidite ve mortalite analiz edilirse, yıllık maaliyetin çok yüksek olduğu görülür. Patogenezis: Erişkinlerde kemik oluşumu ve rezorbsiyonu arasında dinamik bir denge var-dır. Bu dengenin osteoklastların kemik yıkım tarafına kaydığında olay osteoporoz ile sonuçla-nır. Bu dengesizliğin oluşumu bir sırdır. Gerçi kemik gelişimi ve yeniden modelizasyon (yı-kım- yapım) kontrol mekanizmalarında heyecan verici önemli kavramlar vardır. Bunların merkezinde, tümör nekroz faktörü (TNF) ailesine ait yeni bir molekülün, keşfi vardır. Nükle-er Faktör kB nin Reseptör Aktivatörü (RANK) olarak adlandırılan bu molekülün, osteo-klast fonksiyonunu (işlevini) etkilediği anlaşılmıştır. Bunu, kemik stromal hücreler ile osteo-blastların sentezlediği ve hücrenin membranına yerleşik olduğu bugün artık bilinmektedir. Bu liganların reseptörü, makrofajlarda bulunmaktadır. RANK- sunan (tanıtan) hücreler bu makro-fajlar (böylelikle osteoklastlar) dır. Makrofajların osteoklastlara dönüşebilmeleri için, stromal hücreler veya osteoblastlarda bulunan bu RANK ligandının, makrofajlardaki RANK reseptö-rüne bağlanması gereklidir. Aynı zamanda osteoblastlar ve stromal hücreler, makrofaj koloni stimüle eden faktör (M- CSF) olarak adlandırılan bir sitokin üretir. Bu uyaran faktör, makro-faj yüzeyinde bulunan farklı bir reseptöre bağlanır. RANK ligandı ve makrofaj koloni –stimü-le eden (uyaran) faktör beraberce etki ederek makrofajları, kemik- yiyen osteoklastlara dönüş-türür. Bunun dışında stromal hücreler/osteoblastlar tarafından salgılanan ve osteoprotegerin (OPG) olarak adlandırılan molekül, tuzağa düşürücü “yem reseptör” dür. RANK ligandını kaplayarak, bunun makrofajdaki RANK reseptörüne bağlanmasını önler ve böylece yeni osteoklastların oluşumu ve kemik yıkımı kesintiye uğramış olur. Öyle görülüyor ki, osteoporoz tek bir hastalık olmaktan çok, total kemik kitlesinin ve yo-ğunluğunun azalması gibi, benzer morfolojik görüntüyü veren hastalıklar grubudur. Normal durumlarda bebeklik ve çocukluktan itibaren, kemik kitlesi devamlı artar, genç adült yaşların- da zirveye çıkar. Bunu büyük ölçülerde genetik faktörler belirler. Gerçi fiziksel aktivite, diyet ve hormonal durumlar gibi, eksternal (dış) faktörlerin de büyük rolü vardır. Yaş Faktörü: Kemik dansitesindeki (yoğunluğu) yaşa bağlı değişiklikler, her bireyde görü- lebilir. Kemik dinamik bir dokudur ve yaşam boyu devamlı bir yıkım- yapım şeklinde devam eder. Bu remodelizasyon (yıkım- yapım), kemik rezorbsiyonu ve yeni kemik yapımı değişik- likleriyle karakterizedir. Maksimum kemik yoğunluğuna yaşamın üçüncü on yılında ulaşılır. Bundan sonra dansite giderek azalır. En büyük kayıplar, yoğun süngersi (trabeküler) kemikle- rin olduğu omurga ve femur boynunda ortaya çıkar. Bu nedenle osteoporozlu kişilerde kırıklar bu bölgelerde çok sık görülür. Yaşlı hanımlarda kalça kırıkları kayda değer sayılardadır. Bu tür kırıklardaki tedavide, yaşlı insanların uzun periyodlarda hareketsiz yatmaları gerektiğin- den, hareketsizliğe bağlı olarak pnömoni, akciğer ödemi ve pulmoner tromboembolizm gibi, komplikasyonlar çok sık görülür ve başlıca ölüm nedenidir. Mekanik Faktör: Özellikle beden ağırlığının taşınması normal yeni kemik yapımında önemli bir stimulusdur. Azalmış bir fiziksel aktivitenin, hızlanmış kemik kayıplarıyla yakın ilişkisi vardır. Bunun kötü örnekleri felçli veya hareketten yoksun ekstremiteler örnek verilir. Sıfır yerçekiminde bir müddet kalmış olan astronotlarda da kemik yoğunluğunda kayıplara rastlanır. Pekçok yaşlı insandaki yaşam biçimi, hiç şüphesiz osteoporozun ilerlemesinde kat-kısı olabilir. Diyet Faktörü: Osteoporozun oluşması, korunması ve tedavisinde, kalsiyum ve vitamin D nin alımını da içeren diyetin rolü, halen daha tam anlaşılamamıştır. Raşitizm ve Osteomalazi Raşitizm ve Osteomalazi, her ikisi de vitamin D eksikliğinin birer örneğidir. Başlıca deği- şiklik kemiğin mineralizasyonundaki eksikliktir ve buna bağlı olarak nonmineralize osteoid kitlesindeki artım ortaya çıkar. Kısaca, osteoid matriks kalsifikasyonundaki defekttir. Osteo- malazideki bu özellik, total kemik kitlesindeki azalmaya rağmen, kalan kemik kitlesinde mineralizasyonu normal olan, osteoporozise çelişki oluşturur. Osteoporozisde kemik kaybı vardır, mineralizasyon kaybı yoktur. Raşitizmde mineralizasyon defekti, çocuklarda gelişmekte olan kemiklerde ortaya çıkar. Osteomalazide ise, tamamen normal gelişimini tamamlamış kemikteki bozuk mineralizasyon tarif edilir. PROF. DR. Taha ÜNAL EGE ÜNİVERSİTESİ DİŞHEKİMLİĞİ FAKÜLTESİ 2011 ORJİNAL KAYNAK: dent.ege.edu.tr/dosyalar/kaynak/301_patoloji/11.pdf   documents/11.pdf

http://www.biyologlar.com/hucre-zedelenmesinin-nedenleri-ve-zedelenmeye-karsi-hucrenin-verdigi-uyum-yanitlari-nelerdir-hasara-ugrayan-dokunun-onarilmasi-nasil-gerceklesir

Biyoloji Olimpiyatı Seçme Sınavı Soruları

1. Eşey hormonlarının kimyasal yapısı aşağıdaki bileşiklerden hangisine uyar? A) Karbonhidrat B ) Protein C) Lipit D) Steroit E) Mukopolisakkarit 2. Bir bitki hücresi hipertonik bir çözeltiye konulduğunda ilk olarak aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir? A) Hücre porlarının kapanması B ) Hücrenin patlaması C) Plazmoliz D) Ozmotik basıncın dengelenmesi E) Metabolik işlevlerin durması 3. Aşağıdakilerden hangisi prokaryotik hücreler için geçerli değildir? A) Fotosentetik pigmentler zarla çevrilmiştir B ) Bazılarında hücre zarının dışında selüloz içermeyen bir hücre çeperi bulunur C) Bazıları fotosentez yaparlar D) Hücre sitoplazmalarında ribozom birikmelerine rastlanır E) Pek çoğunda gerçek kamçı bulunmaz 4. Ribonukleik asitlerin sentezleri ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) mRNA çekirdekte, rRNA ve tRNA çekirdekçikte sentezlenir B ) mRNA ve rRNA çekirdekte, tRNA çekirdekçikte sentezlenir C) rRNA ve tRNA çekirdekte, mRNA çekirdekçikte sentezlenir D) mRNA, rRNA ve tRNA'nın hepsi çekirdekçikte sentezlenir E) mRNA ve tRNA çekirdekte, rRNA çekirdekçikte sentezlenir 5. Bir DNA molekülünün o yerdeki baz dizilimi 5' ATTGGSTAS 3' ise buna göre mRNA'nın baz dizilimi aşağıdakilerden hangisi olmalıdır? A) 5' TAA SSGA TG 3' B ) 5' UAA SSGA UG 3' C) 3' UAA SS GAUG 5' D) 3' TAA SSGATG 5' E) 3' AAU SSGA UG 5' 6. "Birim zar" ve "Sıvı mozaik model"lerine göre hücresel zarlar için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır ? A) Zarlarda görülen asimetri; periferal proteinlerin miktar farkının bir sonucudur B ) Zarların yapı ve işlev farklılıkları zar proteinlerinin çeşitliliğine, yerlerine ve dağılışlarına bağlıdır C) Birim zar kalınlığı plazma zarında hücre içi zarlardan daha fazladır D) Elektron mikroskobunda dışta görülen iki yoğun bant lipit ortadaki açık bant ise proteinlerden oluşmuştur E) Glikoproteinler hücre zarının dış yüzeyinde bulunur 7. Aşağıdaki canlı gruplarından hangisinde sentriyol bulunmaz? A) Hayvan hücrelerinin çoğunda B ) Kırmızı algler dışındaki alglerde C) Mantarlarda D) Yosunlarda E) Çiçekli bitkilerde 8. Mitokondride protein sentezi ile ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Mitokondri ribozomlarının yapısal proteinlerinin çoğu çekirdekte sentezlenir B ) Mitokondri proteinlerinin büyük bir çoğunluğu hücre çekirdeğindeki DNA ile kodlanır C) Mitokondri rRNA'ları mitokondri DNA'sı tarafından sentezlenir D) Mitokondri ribozomlarının yapısal proteinlerinin çoğu sitoplazmada sentezlenir E) Mitokondri DNA'sı organel içindeki proteinlerin ancak %10-15 kadarını şifrelemeye yeterlidir 9. Aşağıdaki metabolik olaylardan hangisi hem kloroplastlarda ve hem de mitokondride meydana gelir? A) Oksidatif fosforilasyon B ) Fotofosforilasyon C) Fosforilasyon D) Fotorespirasyon E) Lipit yıkımı 10. Plastitlerle ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Bütün fotosentetik hücrelerde bulunurlar B ) Klorofil ve karotenoid gibi pigmentler içerirler C) Nişasta, protein ve yağ gibi maddelerin sentezini yaparlar D) Nişasta, protein ve yağ depolarlar E) Genellikle proplastit adı verilen yapılardan oluşurlar 11. Kloroplastın içeriği ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Kloroplast DNA'sı daha çok bakteri DNA'sına benzer B ) Sonbaharda klorofil azaldığında bunların yerini karoten ve ksantofil alır C) Kloroplast enzimleri çekirdekte kodlanır D) Kloroplast enzimleri sitoplazmik poliribozomlarda sentezlenir E) Karanlık tepkimeleri enzimleri kloroplastın tilakoid zarlarında yerleşmiştir 12. Aşağıdaki ribozom tiplerinden hangisi hem hayvan ve hem yüksek organizasyonlu bitkilerde bulunur? A) 50 S B ) 60 S C) 70 S D) 80 S E) 90 S 13. Aşağıdakilerden hangisi, yalnız bir çift kolu ve bir terminal sentromeri olan kromozoma verilen addır? A) Metasentrik B ) Submetasentrik C) Akrosentrik D) Telosentrik E) İzokromozom 14. Mitozun sürecini aşağıdaki ifadelerden hangisi tam olarak tanımlar? A) Interfazın sona ermesi ile başlar ve yeni bir interfazın başlaması ile son bulur B ) Interfazın sona ermesi ile başlar, telofaz başlangıcında son bulur C) Interfazın başlaması ile başlar, telofazın sonunda biter D) Profaz ile başlar telofaz başında biter E) Anafazda başlar interfaz ile son bulur 15. Moleküler oksijen yokluğunda, kas hücresi glikozu yıkarken, aşağıdaki maddelerden hangisi üretilmez? A) PGAL B ) ATP C) Pürivik asit D) Laktik asit E) Asetil CoA 16. Bazı bağırsak parazitlerinin gelişme evrelerini konukçunun vücudu dışında tamamlamasının nedeni aşağıdakilerden hangisidir? A) Yayılmayı sağlayabilmek için B ) Eşeysel çiftleşmeyi sağlayabilmek için C) Gelişmesini yapabilmesi için oksijene gereksinme duyduğundan D) Konukçuda gerekli enzimleri bulamadığından E) Konukçuda gerekli besinleri bulamadığından 17. Fermantasyon sonucu net olarak kaç tane ATP molekülü üretilir? A) 4 B ) 2 C) 3 D) 6 E) 8 18. Glikolizin sonunda glikoz molekülündeki karbon atomları aşağıdaki moleküllerden hangisinde yer alır? A) 6 molekül CO2 B ) İki molekül NADH C) İki molekül piruvik asit D) Bir molekül fruktoz E) İki molekül asetil- CoA 19. Kolaylaştırılmış difüzyon ile aktif taşıma için aşağıda verilerden hangisi doğrudur? A) İkisinde de enerji harcanır B ) İkisinde de enerjiye ihtiyaç yoktur C) İkisinde de taşıyıcı proteinler rol oynar D) İkisinde de taşınan madde yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama taşınır E) Hiçbiri 20. Krebs döngüsünün sonunda aşağıdakilerden hangisi meydana gelir? A) Glikozdaki enerji yalnız ATP' de depolanır B ) Glikoz molekülü tamamen oksidasyona uğrar C) Elektronlar glikozdan ATP' ye aktarılır D) Glikozdaki karbon atomları laktik asite aktarılır E) NADPH+ ların hepsi tüketilir 21. Aşağıdakilerden hangisinde, ökaryotik hücrelerde, glikoliz enzimlerinin ve sitrik asit döngüsü enzimlerinin bulundukları yerler doğru olarak verilmiştir? Glikoliz enzimleri Sitrik asit enzimleri A) Mitokondri iç zarında Mitokondri matriksinde B ) Sitozolde Mitokondri matriksinde C) Mitokondri matriksinde Sitozolde D) Sitozolde Mitokondri iç zarında E) Mitokondri iç zarında Sitozolde 22. Aşağıdakilerden hangisi polizomları (poliribozomları) bir arada tutar? A) DNA B ) tRNA C) mRNA D) rRNA E) Protein 23. Tipik bir Prokaryot genomunda DNA'nın % kaçı hem transkripsiyona hem de translasyona uğrar? A) % 90 B ) % 70 C) % 20 D) % 10 E) % 1 24. Aşağıdaki DNA kısımlarından hangisinde her ikisi de transkripsiyona uğramaz? I Regülatör gen II Promotor III Operator gen IV Yapısal gen A) I ve II B ) I ve IV C) I ve III D) II ve IV E) II ve III 25. Ökaryotik hücrelerin organellerindeki translasyon aşağıdaki tanımların hangisine uyar? A) Ökaryotik hücredeki translasyonla aynı şekilde yürür B ) Prokaryotlardaki gibi formillenmiş metionin ile başlar C) Transkripsiyon tamamlanıncaya kadar oluşamaz D) Ökaryotik ribozomlardakilerine benzer ribozomlarda oluşur E) Prokaryotlardaki ve ökaryotlardaki gibi aynı kodları kullanırlar 26. Nukleotit dizilimi 5'-AUGACCCAUUGGUCUCUGUAG- 3' şeklinde olan bir mRNA'nın sentezleteceği polipeptid zinciri kaç aminoasit uzunluğunda olur? A) 7 B ) 6 C) 5 D) 4 E) 3 27. Aşağıdaki eşleşmelerden hangisi doğrudur? a. Peptidil transferaz 1. Amino asidin t-RNA'ya takılmasından sorumlu enzim. b.DNA polimeraz 2. DNA zincirini birleştiren bir enzim. c. Amino açil t-RNA sentetaz 3. RNA'dan DNA sentezliyor. d. Revers Transkriptaz 4. Polipeptidle t-RNA arasındaki bağı hidroliz eder. e. DNA Ligaz 5. DNA sentezinden sorumlu. A) a-4 B ) e-2 C) b-3 D) c-1 E) d-5 28. mRNA'lardan protein sentezlenebilmesi için aşağıdaki koşullardan hangisi yanlış olarak verilmiştir? A) mRNA uyarılmalıdır B ) mRNA'da okumanın yönü 3'den 5'e doğru olmalıdır C) mRNA'nın üzerinde sentezlemeyi durdurucu dizilimler olmalıdır D) mRNA ribozomla temasa geçmelidir E) Gerekli aminoasitler hazır olmalıdır 29. Bir DNA zinciri üzerinde bulunan operatör ile ilgili olarak aşağıdaki açıklamalardan hangisi yanlıştır? A) Operona bitişik olarak bulunur B ) Repressörün bağlandığı yerdir C) Belirli bir nukleotit diziliminden meydana gelmiştir D) Operonun işlevini denetler E) Sadece katabolik tepkimelerde görev yapar 30. Aşağıdakilerden hangisi mutasyonu tanımlar? A) Genetik rekombinasyonlardır B ) Genetik bilgideki kalıtsal değişimlerdir C) Genetik şifrenin hatalı transkripsiyonuyla ortaya çıkan değişikliklerdir D) Bulunduğu bireye çoğu kez yarar sağlayan kalıtsal değişikliklerdir E) Evrimsel gelişmelerin sonucunda ortaya çıkan değişikliklerdir 31. Morötesi ışınlar, çoğunlukla, aşağıdaki etkileşmenin hangisiyle mutasyona yol açar? A) DNA'da tek bir kolu kırması B ) Timini alkil guanine dönüştürmesi C) Kalıcı ya da yeterince tamir edilemeyen timin dimerlerini oluşturması D) DNA segmentlerinin inversiyon uğratması E) DNA segmentlerinde delesyona neden olması 32. Watson-Crick modeline uyan ve %35 adenin içeren bir DNA'nın sitozin oranı aşağıdakilerden hangisidir? A) %15 B ) %30 C) %35 D) %70 E) %60 33. Tek zincirli bir DNA'nın ele alınan bir parçası 5' ATCGGCAT 3' dür. Bu orijinal parça ile aşağıdaki tek-zincirli DNA parçalarından hangisi komplementer çifte-sarmal oluşturur? A) 5' TAGCCGTA 3' B ) 5' ATGCCGAT 3' C) 5' ATCGGCAT 3' D) 5' GATCCGAT 3' E) 5' TACCCTAG 3' 34. Ligaz enzimi aşağıdakilerden hangisi için gereklidir? A) Okazaki fragmentlerini birbirine birleştirmek için B ) Uzayan DNA koluna yeni nukleotitlerin eklenmesi için C) Replikasyon çatalının ortaya çıkarılması amacıyla DNA' nın açılması için D) Bozuk yapılan DNA'ları parçalamak için E) DNA sentezlenmesinde yağlı bir ortam oluşturmak için 35. İnterlokasyon yapıcı ajanlar, aşağıdakilerden hangisinin hızını artıran mutajenlerdir? A) Transisyon mutasyonlarının B ) Transversiyon mutasyonlarının C) Çerçeve kayması mutasyonlarının D) Delesyonların E) X kromozomundaki mutasyonların 36. Bir amino asidin DNA şifresi TAC ise, bu amino asidi taşıyan tRNA molekülündeki antikodon aşağıdakilerden hangisidir? A) ATG B ) UGA C) UAC D) UAG E) AUG 37. Bir bitkinin gövde ucuna çok yüksek konsantrasyonda oksin uygulandığında aşağıdaki olaylardan hangisi olur? A) Çok hızlı uzama olur B ) Gövde büyür fakat kıvrılmaz C) Gövde büyümesi engellenir D) Gövde incelir ve zayıflar E) Kökler daha hızlı büyür 38. Hücre bölünmesi ve hücre farklılaşmasının nisbi hızı aşağıdaki hormon çiftlerinin hangisinin karşılıklı etkileşimi ile belirlenmektedir? A) Giberellin ve zeatin B ) Oksin ve etilen C) Oksin ve absisik asit D) Oksin ve sitokininler E) Etilen ve absisik asit 39. Çiçekte korolla olarak bilinen taç yaprakların ana görevi nedir? A) Erkek gamet oluşturmak B ) Tohum yaymak C) Tozlaşma ve döllenmeyi sağlamak D) Koruma ve polinatörleri cezbetmek E) Dişi gamet oluşturmak 40. Sadece erkek çiçekleri taşıyan bir ağaç için aşağıdakileden hangisi doğrudur? A) Tam çiçekleri taşıyabilir B ) Kesinlikle karpellat çiçekleri taşır C) Dioiktir D) Monoiktir E) Kendi kendine tozlaşabilir 41. Bir angiosperm bitkide aşağıdaki üreme hücrelerinden hangisi bir ya da daha fazla farklı hücre içerir? A) Yumurta hücresi B ) Sperm hücresi C) Triploid endosperm hücresi D) Tüp hücresi E) Megaspor ana hücresi 42. Aşağıdaki terimlerden hangisi, bitki yapraklarındaki stomalar aracılığıyla gaz halinde su yitirilmesini tanımlar? A) Transpirasyon B ) Osmoz C) Eksüdasyon D) Gutasyon E) Basınç akışı 43. Aşağıdaki özelliklerden hangisi monokotil bir bitki için karakteristiktir? A)Ağsı damarlanma B )Kazık köklü C)Gövdede iletim demetleri dağınık D)Çiçekler beş petalli E)Kurak bölgede yaşarlar 44. Işık ortamında fotosentez sisteminde 2 Mol H2O fotolize uğrar, 1 Mol O2 çıkışı olur. Bundan başka aşağıdakilerden hangisi meydana gelir? A) 1 ATP, 1 NADPH. B ) 2 ATP, 2 NADPH C) 4 ATP, 1 NADPH D) 3 ATP, 2 NADPH E) 4 ATP, 2NADPH 45. Bitkide köklerden en uzaktaki yapraklara kadar uzanan ve iletim boruları ile yapılan su iletiminde iş gören en önemli kuvvet aşağıdakilerden hangisidir? A) Kök basıncı B ) Kılcal boru sisteminin kohezyon kuvveti C) Aktif transport D) Havanın emme kuvveti E) Toprağın emme kuvveti 46. Bir saksıdaki bitkinin (sardunya) yapraklarında stoma hücrelerinin pH'ları ölçülmüş ve pH=4 olduğu saptanmıştır. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisini söyleyebiliriz? A) Stomalar açıktır B ) Stomalar kapalıdır C) Bir şey diyemem D) Stomalar yarı açıktır E) Transpirasyon çok hızlıdır 47. Mg2+ klorofilin yapısında bulunduğu için fotosentezde önemli rol oynar. Bundan başka aşağıdakilerden hangisinde önemi büyüktür? A) Stomaların açılmasında B ) Transpirasyonda C) Enzimatik reaksiyonlarda D) Elektron transportunda E) Köklere su alınmasında 48. Aşağıdakilerden hangisi C3 bitkilerinde fotosentezde karanlık reaksiyonların ilk enzimidir? A) Aldolaz B ) Transketolaz C) Fosfopento izomoraz D) Fosfotaz E) Ribuloz bifosfat karboksilaz 49. Aşağıdaki elementlerden hangisi oksin sentezinde rol oynar? A) Fe B ) Mg C) Zn D) Mn E) Cu 50. Bitkilerde ışığın varlığını ya da yokluğunu saptayan, aşağıdakilerden hangisidir? A) Auxin B ) Fitokrom C) Klorofil D) Gibberellin E) Florigen CEVAPLAR 1. D 2 C 3 A 4. E 5. C 6. D 7. E 8. A 9. C 10. A 11. E 12. D 13. D 14. A 15. E 16. C 17. B 18. C 19. C 20. B 21. B 22. C 23. E 24. C 25. B 26. B 27. B 28. B 29. D 30. B 31. C 32. A 33. B 34. A 35. C 36. D 37. C 38. D 39. D 40. C 41. D 42. A 43. C 44. D 45. D 46. B 47. C 48. E 49. C 50. B

http://www.biyologlar.com/biyoloji-olimpiyati-secme-sinavi-sorulari

Bakterilerin sınıflandırılması

Bakterilerin sınıflandırılması türler arasında bulunan akrabalık ilişkilerine göre yapılan ökaryot sınıflandırılmasına pek benzemez. Bakteriler için tür kavramı genetik bir gerçeklikten çok kavramsal bir anlayıştan kaynaklanır. Bugün bilinen binlerce türün sınıflandırılması herşeyden önce benzerliklere dayanır. Bu bakteri sistematiği kurmak için kullanılan ölçütler sitofizyozlajik özelliklerin tümüne dayalı bir hiyerarşiden kaynaklanır. Üç türlü sınıflandırma sistemi vardır: D.H. Bergey tarafından yapılan “Amerikan” sistematiği N.A.Krassilnikov tarafından önerilen “Rus” sistematiği ve A.R.Pretev tarafından 1933’te ortaya atılan “Fransız” sistematiği Bu üç sistemde her tür mesela hayvanların ve bitkiler uluslar arası iki sözcüklü bir isimle adlandırılır. Buradaki ilk terin türün ait olduğu cinsi ikinci terim ise türü belirtir: Escherichiacoli Fransiz A.R.Pretov tarafından önerilen sistematik dört şube öngörür. Özbakteriler (Eubacteria) Bunlar basit farklılaşmış değişik şekiller gösteren bakterilerdir. Küresel silindirik veya sülfür içeren inklüzyon granüllerinden yoksundurlar. Bu şube iki sınıfa ayrılır: Üçer takımdan oluşan sporlanmasızlar ve gene üç takımdan oluşan sporlananlar. Mikro Bakteriler (Myro bacterial) Çomak şeklindedir; bazıları dallanmış ve yabancı miselyumlu olabilir. Bunlar üç sınıfa ayrılır. Actinomycetales sınıfındakiler bazen ilkel bir yabancı miselyum taşır ve genellikle hareketsizdir. İki takım halinde incelenir. Actina bacteriales ve mycobacteriales. Yaşam çevrime boyuncaa üç evre (büyüme uyumaüreme) geçiren Myxobacteriales sınıfındakiler de üç takıma ayrılır. Myxococales angia bacteriales ve osperangiates. Üçüncü sınıf olan Az-oto bacteriales karmaşık bir yaşam çevrimi gösterir. Algo bakteriler (Algo bacteria)= Bunlar suda yaşayan mavi su yosunlarına yakın bakterilerdirler. Kamçıları yardımıyla veya kayarak hareket eder. Çoğu kendi beslektir. Fotosentez yapar ve çoğu aneerabi olarak yaşayabilir. Bu şube iki sınıfa ayrılır: Demiroksitten bir kılıfta kapla olan iki takımdan (Chiomydobacteriales ve caulo bacteriales) oluşan siderobacteriales ile kükürt ve ışığa ihtiyaç duyan ve bitkisel karakterli hücrelerden oluşan Thiobacteriales. Bu sınıfta üç takıma ayrılır. ; Chodobacteriales (kırmızı hücreler). Chlorobacteriales(fotosentez) yapan sülfo bakteriler) ve beggiatoales (renksiz sülfo bakteriler) Protozoo bakteriler (Protozoobacteria)= Bu spiral şekilli bakteriler helisel(sarmal) sürünmeye veya burgu gibi dönmeyle hareket ederler. Bu şubedekilerin hepsi bir arada toplanır: Spirochetales. Bunların hücresel yapısı eksen iplikçiyleriyle kuşatılmıştır. Dönme ve bükülme hareketlerine elverişlidir. Hepsi kendibeslektir ve bazıları insanlar ve hayvanlar için asalak veya patojendir (hastalık yapıcı) GENETİK ASALAKLAR Amerikalı biyolog Barbara MoClintack 1940’lı yıllarda mısırda tanelerin yer yer rensizleşmesine yol açan mutasyonların meydana geldiğini saptamıştı. Bu mutasyonların mekanizması ancak 1960’lı yıllarda anlaşıldı. Kromozomlar üzerinde yer değiştirilebilen “sıçrayan genler”’in söz konusu mutasyona yol açtığı belirlendi ve bu genlere transpazon adı verildi. Transpozanlar mısır tanesinin rengini belirleyen bir genin içine girdiğinde o geni etkisiz hale getirmekte kramozomun bir başka bölgesine sıçradığında ise gen tekrar eski etkisine kavuşmaktadır. Bakterilerde iki çeşit transpozan bulunur. Bunların en basitleri takılma transpozonlarıdır; bunların kısa nükleotit zincirinde yalnız bir transpozaz enzimini kaldırmaya yarayan genetik bilgi bulunur birde zincirin iki ucunda tekrarlanan birer dizilim vardır. En karmaşık transpozanlarsa yaklaşık 5000 nükleotitten oluşur ve üzerinde bir çok transpozaz enzimini kodlamaya yarayan baz dizilimlerinden başka bir de bakterilerinin antibiyotiğe dirençli olmasını sağlayan gen dizilimleri bulunur. Bakteri tarnspozanları çoğu zaman plazmatitlerin üzerinde yer alır. Plazlerle birlikte çoğalarak bakterileri antibiyotiklere karşı dirençli hale getirir ve plazmitlerle birlikte başka bakterilere aktarıldığında o bakterilere de aynı özelliği kazandırır. PLAZMİTLER Bakterilerde değirmi biçimde bir tek kramozom bulunur. Ama bazen bu kromozoma ek olarak 1 ila 50 kadar çember biçiminde küçük DNA molekülünede rastlanır. Bunlar plazmitlerdir. Plazmitler bakteri kromozomundan mağımsız olarak eşlenebilir ve bir veya birden çok gen içerir. Bu genlerden bazılarına “F faktörleri” denir. F faktörleri iki bakterinin bir araya gelecek genetik varlıklarının bir bölümünü değiş tokuş etmesini sağlar. Bakteri kavuşması denen bul olgu eşeyli üremeye benzetilebilir. Diğer genlerse tekrarlanan baz dizilimleriyle sonlanan transpozonlar transpozaz dizilimleri ve direnç genleridir. Gerektiğinde mesela antibiyotik tedavisi gören bir hastanın hücrelerindeki bakteri plazmitleri bakteri kromozomundan bağımsız olarak çoğalır ve F faktörlerinin uyarısıyla bir araya gelen bakterilerden birinden diğerine aktarılarak yayılır. Böylelikle plazmitler bakteri kolonilerinin antibiyotikten zarar görmesini engeller. Bu nedenle mesela belsoğukluğuna yol açan gonokok gibi birçok patojen (hastalık yapıcı) bakteri türü antibiyotiğe karşı dirençli hale geldiğinden bazı cinsel yolla bulaşan hastalıkların tedavisi güçleşebilir. Ama bazı plazmitler bakteri için yararlı gen taşımaz. Bu plazmitlerin bakteride asalak bir yaşam sürer. Bakteri onlardan bir yarar sağlamadığı gibi onlar olmaksızın da çoğalabilir. Böyle olmakla birlikte plazmitler genetik mühendislerinin vazgeçilmez araçlarındandır onlara dışarıdan yabancı genler eklenerek klonlaştırma çalışmaları yapılabilir.

http://www.biyologlar.com/bakterilerin-siniflandirilmasi

EVRİMİN MEYDANA GELMESİNDE ROLÜ OLAN FAKTÖRLER

1- Ortam Koşulları Canlılar, yer ve onu çevreleyen atmosferin “biyosfer” olarak tanımlanan dar bir kalınlığında yaşarlar. Toprakta tüm canlılık, ağaç köklerinin ulaşabildiği derinliğe kadar uzanır. Biyosfer içinde yaşam, belli başlı deniz, tatlı su, ve kara ortamlarında yer almaktadır. Hava, kaldırma kuvvetinin zayıflığı nedeniyle sürekli kullanılan bir yaşam ortamı olmamıştır. Bu ortamlar içinde, canlılığın gelişmesi için en uygun olanın, deniz ortamı olduğu düşünülmektedir. Denizler, yeterli kaldırma kuvveti ile canlılara sağladığı kolaylık yanında; ozmotik basınç farkından doğan olumsuzluğun tatlı suya göre daha az olduğu; sıcaklık, ışık ve elementlerin dağılımı gibi fiziksel ve kimyasal koşulların, kara ortamına göre tekdüze (homojen) olduğu bir ortamdır. Kara ortamı, fiziksel ve kimyasal koşullar bakımından yıllık, mevsimlik, günlük ve saatlik değişiklikler gösteren bir ortamdır. Kara ortamında, zamansal ve coğrafik boyutlarda karşılaşılan farklı koşullar (heterojenite) nedeniyle ortaya çıkan ekosistem (= Yerin bir bölgesinde canlı ve cansız varlıkların birlikte oluşturdukları ekolojik birlik) çeşitliliği, tatlı su ve deniz ortamlarına göre çok daha fazladır. Kara ortamına uymuş (adaptasyon) canlıların tür sayısının su ortamına uymuş canlılardan fazla olmasının başlıca nedeni, karasal ekosistemlerin çeşitliliğinin fazla oluşudur. Yaşam ortamlarında, basınç, sıcaklık, ışık, nem, O2, CO2, tuzluluk derecesi, H konsantrasyonu, besinsel elementler, organik ve toksik maddeler bilinen belli başlı çevresel değişkenlerdir. Tür (=Morfolojik olarak yeterli ölçüde biribirlerine benzeyen ve kendilerine benzer yavrular meydana getiren canlılar) düzeyinde ve hatta bireysel olarak her canlı için, bu değişkenlerin bulunabileceği en düşük (minimum); en yüksek (maksimum) ve en uygun (optimum) değerleri vardır. Canlılar için bulundukları ortam koşullarında meydana gelen değişiklikler yaşamsal öneme sahiptir. Örneğin, tam başkalaşım (holometaboli) geçirerek erginleşen ve sonunda bir kelebek olan Şpek Böceği (Bombyx mori) nin gelişimi, bütünüyle çevresel koşulların kontrolu altındadır. Yumurtalar, Dut Ağacının yapraklanmasına sebep olan çevresel koşullara (özellikle sıcaklığa) bağlı olarak açılarak kurtcuk (larva)lar meydana gelirler. Kurtcuklar beslenme konusunda Dut yapraklarına öylesine bağımlıdırlar ki, bulamadıkları durumda başka bitkilerin yaprakları üzerinde beslenemediklerinden ölürler (monofag canlı). Çünkü, Dut yaprağının kimyasal kompozisyonu, Şpek Böceği kurtcuklarının bu yaprakları ısırması, hatta yutması için özel bileşikler içermektedir. Canlılar, bir ekosistem içinde rastgele bulunmak yerine, Şpek Böceği-Dut Ağacı örneğinde olduğu gibi, bir ilişkiye dayalı olarak bir arada bulunurlar. Ekosistem içinde, aralarında kurdukları karşılıklı ilişkilere dayalı olarak bir arada bulunan populasyon (=Belli bir bölgede yaşayan aynı türden canlılar) ların meydana getirdiği topluluk (community), adeta bir canlı gibi değişen çevresel koşullara uymaya çalışır. Bunu yaparken, bazı populasyonlarını kaybedebileceği gibi çevresel koşulların yeni kompozisyonuna uyum sağlayan yeni populasyonları da üretebilir. Hatta, bir türe ait eski ve yeni populasyonlar arasındaki fark tür düzeyinde olabilir. Bu ortam şartlarının neden olduğu bir türleşme ya da evrimleşmedir. 2- Eşeyli Üreme Eşeysiz üreme canlılar arasında görülen ilkel bir üreme şeklidir. Eşeysiz üremenin bilinen 3 şekli, spor oluşturma (bazı bakteriler ve mantarlarda), tomurcuklanma ( örneğin Chlorohydra viridissima da) ve ikiye bölünme ( örneğin Amip gibi) dir. Bu şekilde üreyen canlılar, genotipik olarak kendilerini kopyalarlar ve populasyonu meydana getiren fertler, kalıtsal özellikleri bakımından biribirlerinin aynıdır. Tomurcuklanma ve spor oluşturma şekillerinde canlının bir bölümü veya oluşturduğu sporlar sonraki dölü meydana getirdiği halde; ikiye bölünerek üreme şeklinde canlının tamamı bölünmeye uğradığı için, bu çoğalma şeklinin eşeysiz üremenin en ilkel şekli olduğu düşünülmektedir. Ancak, konumuz açısından önemli olan, eşeysiz çoğalmanın bütün örneklerinde meydana gelen fertlerin genotipik olarak aynı özelliklere sahip olmasıdır. Buna karşın, eşeyli üreme genotipik olarak farklı kompozisyona sahip olan fertler arasında (erkek ve dişi) gen alış-verişini sağlayan bir çoğalma şeklidir. Bu çerçevede, erkek ve dişi fertler tarafından meydana getirilen ve her biri farklı dizilişte ve haploid sayıda (bir organizmayı oluşturan somatik hücrelerin sahip oldukları kromozom sayısı “2n” nın yarısı olan “n” sayıda) kromozoma sahip olan eşey hücreleri (sırasıyla sperm ve yumurta) birleşerek yavru hücre (zigot = iki gametin birleşmesinden meydana gelen, “2n” kromozoma sahip diploid hücre) yi meydana getirirler. Burada evrim açısından önemli olan, farklı genetik kompozisyona sahip olan fertlerin meydana getirdikleri ve bu kompozisyonun yarısına sahip olan eşey hücrelerinin birleşmesinden yeni ve orijinal bir genotipin meydana gelmesidir. Örnekle açıklamak gerekirse, diploid kromozom sayısı 6 olan bir canlının kromozomlarından 3 ü babadan, 3 ü anneden gelmektedir. Dolayısıyla bu canlı 23 = 8 farklı kromozom kombinasyonunda gamet meydana getirebilmektedir. Zigotun meydana gelebilmesi için gerekli olan karşı cins de 8 farklı kromozom kombinasyonunda gamet oluşturabilmektedir. Böylece, erkek ve dişi gametlerin birleşmesi durumunda, meydana gelebilecek farklı kromozom kombinasyonuna sahip fertlerin sayısı 8 X 8 = 64 dür. Bu canlının insan (2n = 46) olduğu düşünülürse, erkek ve dişilerde farklı kromozom kompozisyonundaki gametlerin sayısı 223 olduğundan bu gametlerin birleşmesiyle meydana gelebilecek farklı kromozom kompozisyonunda fert sayısı 223 X 223 = 246  70 tirilyondur. Bu örnek, aynı zamanda tek yumurta ikizleri dışında, kardeşlerin neden biribirlerine benzemediklerini açıklar. Eşeyli çoğalmada canlılar gen alış-verişini, sperm ve yumurta hücrelerinin oluşumu sırasında geçirdikleri mayoz bölünmesi (redüksiyon bölünmesi) nin "diploten / profaz" evresinde karşılıklı gelen ana ve babaya ait kromozomlar arasındaki parça değişimi (crossing-over) ile sağlarlar. Böylece, erkek ve dişi eşeylerin gonad hücreleri arka arkaya geçirdikleri bir mayoz ve bir mitoz bölünmesi sonunda 4 spermatozoon ve l yumurta hücresi meydana getirirler Her canlı, üyesi olduğu tür için özel olan sayıda kromozoma sahiptir. Örneğin insanda bu sayı 46 dır. Mayoz bölünmesi, eşey hücrelerinin kromozom sayılarını yarıya indirerek, bunların birleşmesinden meydana gelen döllenmiş yumurta (zigot) da kromozom sayısının tür için karakteristik olan sayıda kalmasını sağlayan bir bölünmedir. Bu özelliği ile mayoz bölünme, örneğin insanda kromozom sayısının ardışık her dölde 46, 92, 184,... şeklinde artmasını önlemektedir. Mayoz bölünmenin, birbirinden kesin sınırlarla ayrılamayan dört evresinden ilki olan Profaz evresinde sırasıyla, kromozomlar iplik şeklinde görünür hale gelirler (Leptoten); anne ve babadan gelen homolog kromozomlar fermuar kapanması gibi, bir ucdan başlayarak boydan boya karşılıklı gelirler (Zigoten); "sinapsis" olarak tanımlanan bu işlem sonunda "bivalent" adı verilen kromozom çiftleri oluşur. Bivalenti oluşturan kromozomlar kısalıp kalınlaşırken kromatidlerine ayrılırlar (Pakiten). Bivalenti oluşturan kromozomlar kısalıp kalınlaşma sırasında biribirleri üzerine öylesine burulup bükülürler ki, homolog kromozomların kromatidleri arasında kesişmeler meydana gelir (Diploten). Kesişme noktaları (chiasma) nda meydana gelen kopmalara bağlı olarak, homolog kromozomların kardeş olmayan kromatidleri arasında genlerin karşılıklı olarak değiştirilmesiyle anne ve babadan gelen kalıtım materyali karışmış olur (crossing-over). Böylece, anne ve babanın sahip oldukları karakter çeşitliliği içinden farklı gen kompozisyona sahip yeni gametler; ya da çevresel koşullara karşı alternatif zigot oluşturacak farklı gametler meydana gelmiş olur (Diakinez). Çekirdek zarının yok olmaya başlamasıyla mayoz profazı sona ermiş olur. Metafazda, sentromerler hücrenin iki ayrı kutbunda yerlerini alırlar. Sentromerler arasında iğ iplikleri oluşur. Bivalentler iğ iplikleri üzerinde, sentromerleri ekvatoryal düzleme eşit uzaklıkta olacak şekilde dizildikten sonra, kromozomlar fermuar şeklinde biribirlerinden ayrılmaya başlarken kesişme noktaları uçlara kayar (terminalizasyon). Anafazda, homolog kromozom çiftleri biribirlerinden tamamen ayrılarak karşılıklı kutuplarda toplanırlar. Telofazda, Şğ iplikleri yok olurken bivalentlerin yarımları etrafında çekirdek zarları oluşmaya başlar. Mayoz bölünmede yukarıdaki şekilde tanımlanan evrelerin süreleri farklıdır. Bundan sonra, anne ve babanın kromozom sayısının yarısına (insanda n=23) sahip olan 2 erkek ve 1 dişi eşey hücresi, yukarıda da belirtildiği gibi, geçirdikleri mitoza benzeyen ikinci bir bölünmeyle 4 spermatozoon ve 1 yumurta hücresi meydana getirirler. Bu şekilde oluşan her gamet ve onların birleşmesinden meydana gelen her fert, ortam koşullarına uyma açısından ait olduğu türün yeni bir şansıdır. Buna karşın eşeysiz üremeyle çoğalan bir populasyon değişen ortam koşullarına uyma konusunda, farklı genotipe sahip bireyleri bulunmadığından yok olma tehlikesiyle karşı karşıyadır. Nitekim, tür sayıları karşılaştırılırsa, eşeyli çoğalan türlerin sayısı, daha yakın bir geçmişe sahip olmalarına rağmen eşeysiz çoğalan türlerin sayısından daha fazladır. Örneğin, herhangi bir kelebek populasyonu laboratuvar koşullarında yetiştirilmek istenirse, bireyler laboratuvarda yetiştirme kafesleri içinde kendi aralarında döllenmek zorunda kalacaklarından, bir süre sonra populasyon içinde heterozigot (homolog kromozomlarda belli bir karakter üzerinde etkili olan karşılıklı genlerin farklı yönde etkiye sahip olması) fertlerin sayısı azalacak ve populasyon küçülecektir. Bunu önlemek için, başka laboratuvarlardan getirilen fertlerin populasyona karıştırılması gerekecektir. Nitekim, heterozigot fertlerden oluşan populasyonların bulundukları ortamdaki büyüme yeteneklerinin homozigot (homolog kromozomlarda belli bir karakter üzerinde etkili olan karşılıklı genlerin aynı yönde etkiye sahip olması) fertlerden oluşan populasyonlardan fazla olduğu bilinmektedir. Şnsan populasyonlarında da yaşanan buna benzer olaylar vardır. Ekonomik veya kültürel gerekçelerle kendi içinde kız alıp-veren bir populasyonda görülen küçülme veya zayıflığın nedeni, populasyon içinde homozigotluğun artmasına karşın, heterozigotluğun azalmasıdır. 3- Bireysel Değişiklikler (Varyasyon) Türler arasındaki farklar dışında, aynı tür içinde veya aynı ana ve babadan meydana gelmiş fertler arasında çeşitli karakterler (morfolojik, fizyolojik ve karşı eylem) bakımından görülen farklara bireysel değişiklik (varyasyon) denir. Aynı türden bireylerin, saç, deri ve göz renginde olduğu kadar boy uzunluğu ve şişmanlık, hatta zorluklara karşı dayanma gücü gibi karakterleri arasındaki farklar; tek yumurta ikizleri arasında en az olmak üzere, karşılaştırılan örnekler arasındaki akrabalık derecesinin azalmasıyla ters orantılı olarak artar. Yapılan çalışmalar, bu karakterlerde meydana gelen değişikliklere, canlıyı oluşturan tüm karakterleri kontrol eden ve dölden döle aktarılmasını sağlayan kalıtsal nitelikli iç faktörler(genotip) ile canlının içinde yaşadığı ve fiziksel, kimyasal, biyolojik özellikleri bulunan dış faktörler (çevresel) in neden olduğunu göstermiştir. Ana çizgileriyle nasıl işlediği aşağıda anlatılan, bu iç ve dış faktörlerin birlikte etkisi altında meydana gelen canlıya fenotip denir. A- Genotipik değişiklikler (Mutasyonlar) Bir populasyonun herhangi bir dölünde görülen değişikliğin sonraki döllerde de görülmesine kalıtsal (genotipik) değişiklik, bu değişikliği meydana getiren kromozomlardaki yapısal ve sayısal değişikliklere de Mutasyon denir. Mutasyonlar organizmanın eşey hücrelerinde veya somatik hücrelerinde meydana gelebilir. Eşeyli çoğalan canlılarda, eşey hücrelerinde meydana gelen mutasyonların kalıtsal niteliği olmasına karşın, somatik hücrelerde meydana gelen mutasyonların ilgili hücre, doku veya organizmada meydana getirdiği değişiklikler (kanserleşme gibi) dışında kalıtsal bir etkisi bulunmamaktadır. Örneğin, siyah gözlü bir Sirke Sineği (Drosophila sp.) populasyonunda nadiren 1-2 tane kırmızı gözlü sinek ortaya çıkabilir. Bunların kendi aralarında çaprazlanmasıyla, populasyon içinde kırmızı gözlü fertlerin sayısı artar. Hatta, nesiller sonra populasyon tamamen kırmızı gözlü bireylerden oluşabilir. Böylece, bu populasyonun tamamı kalıtsal bir değişikliğe uğramıştır. Bir kural olmamakla birlikte kalıtsal değişiklikler derecelenme göstermezler. Örneğin, siyah ve kırmızı gözlü sinekler arasında kahverengi gözlü fertlere rastlanmaz. Ancak, ortaya çıkması çok sayıdaki genin işleyişine bağlı olan karakterlerde derecelenme görülebilmektedir. Genlerin mutasyona uğrama dereceleri farklıdır. Örneğin, Drosophila sp. de göz renginde değişikliğe neden olan mutasyon kolay meydana gelmesine ve sık görülmesine karşın, metabolik işlemleri kontrol eden genlerde mutasyon ender olarak meydana gelmektedir. Canlılar arasında mutasyona uğrama sıklığı bakımından da fark bulunmaktadır. Bu oran, bakterilerde 1.10-7; Meyve Sineğinde 1.10-5 hücre ve insanda 1.10-4 hücre düzeyindedir. Mutasyonlar, crossing-over dışında, kromozomlarda oluşan sayısal ve yapısal değişiklikler ile genlerin moleküler yapısında meydana gelen değişiklikleri kapsar. Bunlardan, kromozomların gen sırasında meydana gelen yapısal değişiklikler ve genlerdeki moleküler değişikliklerin mutasyon etkisinin, kromozom sayısında meydana gelen değişikliklere oranla yüksek olduğu, gen fizyolojisi alanında yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur. a) Defisiyens ve Delesyon: Kromozomdan parça eksilmesi durumunda yapılan adlandırmadır. Kromozomun ucundan parça eksilmesi “Defisiyens”, uçlar arasında bir bölgeden parça eksilmesi “Delesyon” olarak adlandırılmaktadır. Şekil 2a da kromozomda meydana gelen iki kırılma sonunda kırıklar arasındaki parçanın kaybına neden olan mutasyon (delesyon) görülmektedir. b) Duplikasyon: Homolog kromozomlar arasında parça değişmesi sonunda, kromozomlardan birinde bir bölümün tekrarlanmasıdır. Şekil 2a da homolog Kromozomlardan birinde oluşan iki kırıkdan sonra ortaya çıkan asentrik parçanın, homolog kromozomların diğerinde oluşan bir kırığa yerleşmesi sonunda mutasyona uğramış, eksik ve tekrarlı parçalara sahip yeni homolog kromozom çifti görülmektedir. c) Şnversiyon: Kromozomdan kopan bir parçanın 1800 dönerek eski yerine ters olarak yerleşmesidir. yapışan parçanın sentromerli olması durumunda “perisentrik inversiyon”; sentromersiz olması durumunda “parasentrik inversiyon” olarak tanımlanır. d) Translokasyon: Homolog olmayan kromozomlar arasında, kromozom parçalarının tek yönlü (basit) veya çift yönlü (resiprokal) olarak yer değiştirmesidir. Herhangi bir canlıda, bir karakterin genotipik özelliklerini belirleyen nükleotid grubu “gen” olarak isimlendirilmektedir. Bu tanıma göre, bir canlıya ait herhangi bir karakter çok sayıda nükleotid‟in kontrolu altında meydana gelmektedir. Dolayısıyla, bir geni meydana getiren nükleotid‟lerden birine ait baz‟da (adenin, guanin, timin veya sitozin) meydana gelen herhangi bir kimyasal değişiklik gen mutasyonu olarak adlandırılmaktadır (Şekil 2b). Bu şekildeki bir değişikliğe, radyomimetik madde veya mutagen olarak isimlendirilen; X ,  ve ultraviyole ışınları gibi değişik dalga boyunda radyasyonlar veya hardal gazı ve kolşisin gibi kimyasallar sebep olmaktadır. Gen mutasyonuyla, genellikle baskın (dominant) genler çekinik (resesif) gen haline gelirler ve canlı için çoğu kez zararlı olurlar. Zararlı gene sahip olan fert, var olan koşullar içinde çoğalamadan ölür ve söz konusu gen, populasyonun gen havuzunu terkeder. Bir başka durumda, mutant gen var olan çevresel koşullara karşı etkisiz (nötr) kalmasına rağmen, zamanla değişen ortam koşullarında fenotipe bir avantaj sağlayabilir ve doğal seçimle bu genin populasyonun gen havuzu içindeki sıklığı artar. B- Fenotipik değişiklikler (Modifikasyonlar) Herhangi bir karakter için kalıtsal olarak biribirinin aynı olan canlılarda ortam etkisine bağlı olarak meydana gelen değişiklikler fenotipe özgü olduklarından “fenotipik değişiklik” veya “modifikasyon” olarak adlandırılır. Kalıtsal bir temele dayanmadığı için evrim üzerine bir etkisi bulunmamasına rağmen bir değişiklik (varyasyon) olması nedeniyle, genotipik değişikliklerden farkının belirtilmesi için üzerinde durulacaktır. Bilindiği gibi, tek yumurta ikizleri kalıtsal özellikleri bakımından biribirlerinin aynıdır. Şkizler bebeklik döneminde anneleri tarafından bile zor ayırd edilmelerine rağmen, ilerleyen yaşlarıyla birlikte elde ettikleri fırsatlar ve bulundukları ortamların farklılığına bağlı olarak, morfolojik ve psikolojik özellikleri bakımından ayırd edilmeye başlarlar. Şleri yaşlarda ekonomik, sosyal, kültürel ve morfolojik özellikleri bakımından biribirinden farklı iki ayrı fenotip meydana gelir. Bir arı kovanında hepsi dişi olmakla birlikte kraliçe ve işçiler arasındaki fark da çevresel koşullara bağlı olarak meydana gelmektedir. Döllenmemiş yumurtalardan erkek arılar, döllenmiş yumurtalardan kraliçe veya işçi arılar meydana gelmektedir. Döllenmiş yumurtalardan çıkacak bireylerin kraliçe ya da işçi olmaları yumurtaların bırakıldıkları petek gözünün niteliklerine bağlıdır. Sıradan gözlere bırakılan yumurtalardan işçi arılar meydana gelirken; Niteliği diğerlerinden farklı olan ve işçi arılar tarafından farklı bir ihtimam gösterilen petek gözüne bırakılan yumurtadan kraliçe meydana gelir. Bu örnekte, bireyler arasında kalıtsal farklılık bulunmamasına rağmen, beslenme şekline (çevresel koşullar) bağlı olarak arılar arasında bir kast farkı meydana gelmiştir. Fenotipik değişiklikler derecelenme de gösterebilirler. Örneğin, kendi çiçek tozu ile döllenen bir Fasulye bitkisinde, aynı bakla içindeki dane (tohum) ler büyüklüklerini belirleyen genotipleri bakımından aynıdır. Ancak, her dane gelişmesi için gerekli olan hacim, su, besin ve ışık miktarı gibi çevresel faktörlere farklı derecelerde sahip olduklarından büyüklükleri farklı olmaktadır. Burada önemli olan, bir bakla içindeki danelerin en büyüğü ve en küçüğü arasında daha küçük, daha büyük gibi ara dereceler göstermeleridir. Bir canlıda, erken gelişim evrelerinde çevresel bir etkiye bağlı olarak meydana gelen ve kalıtsal değişikliklere benzeyen fakat, dölden döle geçmeyen değişikliklere “fenokopi” denir. Örneğin, uterusda, embriyonik gelişimin radyasyona daha duyarlı olduğu evrelerde iyonizan radyasyona maruz kalan memeli embriyolarında sonradan görülen anormallikler; bireyin yaşaması ve verimliliği (fertilitesine) üzerinde etkili değil ise, bu anormalliklerin yavrulara taşınmadığı görülür. Yani, etki kalıtsal (genotipik) değil fenotipiktir. Tarım, hayvancılık ve insan sağlığı amacıyla zararlı böceklere karşı yürütülen mücadele yöntemlerinden biri de “radyasyonla kısırlaştırılmış fertlerin salıverilmesi” yöntemidir. Bir Pamuk zararlısı olan Spodoptera littoralis kelebeğinin kısırlık dozunun araştırılmasında; 40 Gy  radyasyonuna (60Co) maruz bırakılan yumurta, larva ve pupalar erginleştikten sonra bireyler arasında nadiren de olsa görülen kanat büküklüğü anormalliğinin kelebeklerin daha sonraki döllerine taşınmadığı, yani radyasyona bağlı olarak meydana gelen değişikliğin fenokopi kapsamında olduğu görülmüştür. 4- Doğal ayıklanma Genotipik olarak biribirinin aynı olan tek yumurta ikizleri dışında, eşeyli çoğalan tüm canlılar biribirlerinden farklıdır. Aralarında, besin, yaşama alanı, barınak ve eş bulma gibi gereksinimler için bir rekabet vardır. Rekabete, parazit ve yırtıcıların baskısına karşı avantaj sağlayan genotipik özelliklere sahip organizmaların hayatta kalmalarına ve kendilerinden sonraki nesilleri meydana getirmek üzere çoğalmalarına karşın; benzer özelliklere sahip olmayanların ölmesine veya üreyememesine sebep olarak, populasyonun gen kompozizyonunun zaman içinde, gereksinimlere uygun olarak değişmesine neden olan biyolojik işlem “doğal ayıklanma” olarak tanımlanabilir. Doğa, koşullarına uygun olan değişiklikleri koruma, elverişsiz olan değişiklikleri uzaklaştırma eğilimindedir. Doğal ayıklanma, Darwin‟in teorisinde yer verdiği, evrime yol açan başlıca mekanizmadır. Doğal ayıklanma sonunda hayatta kalanların üreme (özellikle eşeyli üreme) üzerindeki baskısıyla, populasyona avantaj sağlayan değişiklikler (mutasyonlar); gelecek döllere geçer ve populasyonun gen havuzunda zaman içinde birikerek sonunda populasyonun değişmesine yol açarlar. Bu evrimsel bir değişmedir. Doğal ayıklanma olayını anlatabilmek için, bu konuda klasikleşmiş bir örneği kullanmak yararlı olacaktır. Endüstrileşmeye bağlı olarak gece kelebeklerinde meydana gelen renk değişikliğini izlediği bir çalışmasında Kettlewell, 1848 yılında önemli derecede endüstrileşmiş bir şehir olan Manchester de normal olarak açık renkli, benekli kelebeklerden oluşan Biston betularia populasyonu içinde 1 adet siyah renkli mutant kelebek buldu. Aynı populasyon üzerinde 1895 yılında yaptığı gözlemde ise kelebeklerin %99 unun siyah renkli olduğunu gördü. Aradan geçen zaman içinde, mutant form populasyon içinde normal formun yerini almıştı. Normalde açık renkli olan kelebeklerin, sanayiden kaynaklanan kurumla kararmış olan ağaç kabukları üzerinde avcı kuşlar tarafından kolayca farkedilerek avlanmalarına karşın, koyu renkli kelebekler ortama uyduklarından sağ kalabilmişlerdir. Kettlewell, mutant genin tekrar sayısındaki artışa doğal seçimin sebep olduğunu göstermek için, 1957 yılında, etiketlediği koyu ve açık renkli B. betularia bireylerini Manchester de kuşların bol bulunduğu bir alana ve Dorset'deki bir ormana salıverdi. Bir süre sonra, yakalanan etiketli bireylerden siyah renklilerin Manchester de; normal renklilerin Dorset de yaşayabildiklerini belirledi. Buna göre, kuvvetli bir olasılıkla B. betularia nın siyah mutantları 1848 yılından önce de meydana geliyordu, fakat hava kirliliği olmadığından, açık renkli likenlerle örtülü ağaçlar üzerinde koyu renkli mutantlar avcı kuşlar tarafından kolayca farkedildiklerinden, populasyon içindeki koyu renk geni avcı kuşların baskısı altında bulunuyordu. Ancak, sanayi devriminden sonra likenlerin yok olmasıyla, koyu renkli ağaç kabuğu üzerinde görünür hale gelen açık renkli kelebekler avcı kuşlar tarafından avlandıklarından bu kez populasyon içindeki açık renk geni avcıların baskısı altında kalmıştır Doğal ayıklanma, bir dölden sonrakine geçen genlerin tekrar sayısında meydana getirdiği değişiklikle, belli genlerin farklı derecede dölden döle geçmesine yardım ederek türleşmeyi sağlar. Böylece, süregelen çevresel koşullar içinde en etkili gen birliklerinin oluşmasına yardım eder ve fenotipde çevresel uyumla ilgili değişiklikleri meydana getirir. Populasyon içinde, aile dışı (genotipik olarak uzak) bireyler arasında meydana gelen birleşmelere (outbreeding) bağlı olarak heterozigotluk; aile içi (genotipik olarak yakın) bireyler arasında meydana gelen birleşmelere (inbreeding) bağlı olarak homozigotluk gelişir. Bilindiği gibi, homozigotluk fenotipde çekinik genlerin karşılıklı gelme şansını artıran ve populasyon içinde genotipik çeşitliliği azaltan; heterozigotluk ise bunun tersine, fenotipde çekinik ve dominant genlerin karşılıklı gelme şansını artıran ve çevresel koşullara karşı daha dayanıklı bir populasyon meydana getirmek üzere genotipik çeşitliliği artıran bir olgudur. Çevresel koşullar, doğal seçim mekanizmasıyla populasyonu isteği doğrultusunda değişmeye zorlar. Populasyonun gen havuzu içinde çevresel koşullar için elverişli genotipler doğal seçimle belirlenir ve gen havuzunda tutulur. Bu işlem sürecinde, çevresel koşullara rağmen populasyonda Resim 1. Biston betularia nın açık ve koyu renkli fertleri solda likenle kaplı bir ağaç gövdesi, sağda yalın ağaç kabuğu üzerinde. zayıflığa neden olan genler populasyonun gen havuzundan uzaklaşır. Yani, doğal seçim sonunda genotipik çeşitliliğin bir bölümü kaybedilir. Bu arada, çevresel koşullara karşı populasyonu avantajlı veya dezavantajlı kılmayan genler (nötr genler), genellikle gen havuzundaki varlıklarını sürdürürler. Çevresel koşullar değişmediği sürece populasyon için bir sorun yoktur. Ancak, bir değişme söz konusu olduğunda, populasyonun hayatta kalabilmesi sahip olduğu alternatif genlerin fazlalığına bağlıdır. O zamana kadar çekinik veya nötr durumda kalmış olan genlerin sayısı, populasyonun yeni koşullara uyma konusunda sahip olduğu yaşamsal alternatiflerdir. Doğada kendiliğinden meydana gelen ve çevre koşullarına daha iyi uyum sağlayan fertlerin seçiminden başka, yarış atları ve daha verimli bitkiler elde etmek gibi ekonomik amaçlara yönelik olarak insan eliyle yürütülen “yapay seçim” çalışmaları da bulunmaktadır. Bilimsel deneylerde kullanılmak üzere istenen niteliklere sahip yavruların kendi aralarında ve ana-babalarıyla çiftleştirilmesiyle, istenen özellikleri verecek genler bakımından homozigot fertler elde edilir. Yapay seçimin en ileri ürünü “arı döl” (inbred ırk) dür. Kendileşme sonunda oluşan homozigotluk, genellikle bulunduğu canlının yaşama yeteneğini azaltmaktadır. Bu şekilde elde edilen populasyonun fertleri dayanıksızdırlar ve özenli bakıma muhtaçtırlar. Doğal seçime benzer sonuçlar veren, fakat oluşumu farklı olan bir başka olay "genetik sürüklenme" (genetik drift) dir. Genellikle küçük ve ayrı kalmış populasyonlar için önemli olan bu olay, gen tekrar sayılarının doğal seçim yerine tesadüfe bağlı olarak değişmesidir. Doğal seçim bakımından bireye avantaj sağlamayan ve kan gruplarını veren genlerin populasyon içindeki tekrar sayıları üzerinde, genetik sürüklenmenin belirleyici olduğu ileri sürülmektedir. Örneğin, koyu renkli kurbağalardan oluşan bir populasyon içinde ortaya çıkan açık renkli iki kurbağa, karayolunu geçerken kaza sonucu ezilip ölseler ve bu kurbağalar evvelce ürememiş olsalar, populasyonun, bu kurbağaların sahip oldukları açık renk genini kaybetmesi tamamen tesadüfe bağlı olarak meydana gelmiştir ve doğal seçimle bir ilgisi yoktur. Ancak, bir populasyonda oluşan herhangi bir değişiklik, doğal seçim ve genetik sürüklenmenin ortak etkisi altında meydana gelmektedir. 5- Uyum (Adaptasyon) Yerin biyosfer kalınlığı içinde, canlıların morfolojik ve fizyolojik bakımdan uyabilecekleri çok çeşitli ortamlar bulunmaktadır. Bir populasyon, bir organizma veya genel olarak bir canlı organizasyonun içinde bulunduğu koşullara uygun olarak değişmesi “uyum” olarak tanımlanır. Uyum, bir ölçüde ferdi yeteneğe bağlı olarak ve bir ölçüde de genetik bakımdan heterojen olan populasyonlarda, B. betularia örneğinde olduğu gibi, doğal seleksiyona bağlı olarak meydana gelmektedir. Bir populasyonun fertleri, bulundukları ortamın koşullarında meydana gelen değişiklik sonunda, özel koşullara sahip olan farklı ekosistem ya da biyomlara göç edebilirler. Göç eden populasyonlar, sahip oldukları gen havuzu içindeki çeşitliliğe bağlı olarak, meydana getirdikleri çeşitli gen kompozisyonlarına sahip bireyler arasından yeni koşullara uygun genotiplerle bulundukları ortama uyarlar. Bu şekilde farklı ortam koşulları için meydana gelen genotipik uyumlar, canlılarda büyük bir çeşitliliğin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Başlangıçda aynı türe ait olan fertlerin dağılarak farklı ortamlarda, farklı ekolojik koşullara uymuş “ekotip” ler meydana getirmesine neden olan evrimsel değişme “adaptif radyasyon” olarak tanımlanır. Doğadaki bitki ve hayvan türleri, genellikle kendileşme yerine eşeysel yolla çoğalırlar. Ayrı eşeyli bir türün farklı populasyonlarına ait fertleri arasında gerçekleşen çiftleşmeler populasyonların gen havuzu içindeki gen çeşitliliğini artırmaktadır. Bir populasyonun gen havuzunda sahip olduğu gen çeşitliliği ne kadar fazla ise, değişen ortam koşullarına dayanabilen fertler üretme ve dolayısıyla populasyonun varlığını sürdürebilme şansı o kadar fazladır. Canlılar arasında genotipik uyumun çeşitli şekillerine rastlanmaktadır. Örneğin, Şsveç‟in kuzeyindeki dağlık bölgelerden getirilen Solidago virgaurea bitkisinin, güneydeki deneme bahçelerine ekildikten sonra da, buradaki türdeşlerine göre boylarının kısa kalması ve erken çiçek açması bir genotipik uyumdur. Kuzeyde yazlar kısa olduğundan, bitkinin soyunu devam ettirebilmesi için çiçeklenme, tohum tutma ve tohumlarının olgunlaşması süratli olmak zorundadır. Bitki başardığı genotipik uyumla bu koşullara dayanabilmiştir. Ancak söz konusu uyum genotipik olduğundan, kuzeyde kazandığı özelliklerini yaz mevsimi uzun süren güneydeki tarlalarda değiştirmemiştir. Afrika‟da yaşaşan yerli insanların derilerinin koyu renkli olması da genotipik bir uyum örneğidir. Bu insanların derilerinde yaygın olarak bulunan melanin pigmenti, derinin daha alt tabakalarında bulunan hassas hücreleri kuvvetli güneş ışınlarının zararlı etkisinden korur. Ancak bu örnekteki uyum da genotipik olduğundan, Afrika yerlilerinin daha az güneşli kuzey ülkelerine gitmesi onların deri renginde bir değişikliğe neden olmaz. Böcekler, canlılar aleminde tür çeşitliliği en fazla olan sınıftır. Böylesine zengin tür çeşitliliğine sahip oluşları, çok çeşitli ortam koşullarına uymak zorunda kalmış ve bunu başarmış olmaları ile açıklanabilir. Diğer nedenler, yaşam süreleri kısa olduğu için birim zaman diliminde çok sayıda döl vermeleri ve her defasında çok sayıda yavru meydana getirebilmeleridir. Bilinen canlı türlerinin yarıdan fazlasını kapsayan (yaklaşık 750 000 tür) böcekler sınıfında, 3 çift yürüme bacağına sahip olmaları, her bacağın 5 segmentten (koksa, trohanter, femur, tibia, tarsus) yapılmış olması gibi ortak özellikler yanında; türler arasında, yaşadıkları ortamın gereklerine ve beslenme şekillerine göre önemli farklar da vardır. Örneğin, bal arısı (Apis mellifica) nın son ayak segmentinde pürüzlü yüzeylerde tutunabilmesi için kitin bir çengel, düz yüzeylerde tutunabilmesi için çengelin hemen arkasında “arolium” denen bir yapışma tabanı bulunur. Buna karşın, dana burnunda (Gryllotalpha gryllotalpha) ön bacaklar kazmaya uygun şekle dönmüştür. Böceklerin ağız parçaları esas olarak, 1 çift mandibul, 1 çift maksil ve labiumdan ibarettir. Ancak, çeşitli gruplarda beslenme şekillerine uygun olarak, örneğin hamam böceğinde (Periplaneta americana) çiğneyici, bal arısında (Apis mellifica) yalayıcı – emici, kelebeklerde (Lepidoptera takımı) emici ve sivri sineklerde (Culex pipiens) sokucu – emici işlevi yerine getirecek şekilde değişmiştir (Şekil 3). Aralarındaki işlevsel farka rağmen bu organların embriyonik gelişimleri arasında görülen benzerlik “homologi tarzı benzerlik” tanımlanmaktadır. Bu karşılaştırma yöntemi, “analogi tarzı benzerlikler” ile birlikte “Evrimin Kanıtları – Morfolojiden sağlanan kanıtlar” başlığı altında tartışılacaktır. Uyum, bazı canlılarda bir korunma mekanizması olarak gelişmiştir. Ağaç kurbağası (Hyla spp.) yeşil rengi ile ağaçlar üzerinde, tarla kuşları kanat ve kuyruk desenleriyle bulundukları zemin üzerinde, pisi balığı değişik zeminlere uygun olarak rengini değiştirerek, gece kelebekleri kanat desenleriyle gündüz üzerine kondukları ağaçlar üzerinde, avcıları tarafından farkedilemezler. Özellikle böcekler arasında görülen ve “mimikri” olarak adlandırılan korunma amaçlı bir başka uyum şeklinde, canlılar renk, şekil ve hareketleriyle kendilerini zehirli hayvanlara benzeterek, yırtıcı hayvanları, özellikle kuşları korkutarak korunmaya çalışırlar. 6- Ayrı kalma (izolasyon) mekanizmaları Belli bir coğrafik bölgeyi kullanan aynı türden canlılara “populasyon” adı verilir. Aşağıda anlatılan doğal engeller nedeniyle, bir populasyonu meydana getiren bireyler kendi aralarında çiftleşerek, fertil bireyler meydana getirme olanağını kaybedebilirler. Böylece, söz konusu engel öncesinde, aynı gen havuzunu kullanan populasyon yerine; engel sonrasında farklı gen havuzlarına sahip birden fazla populasyon meydana gelebilir. Sonuçda, biribirinden ayrı kalan populasyonlar, içinde bulundukları koşullara uygun şekilde değişerek kendi gen havuzlarını oluştururlar. Bu gen havuzu, engel öncesindeki gen havuzunun ve/veya engelden sonra meydana gelen diğer populasyonların gen havuzunun kompozisyonlarından farklı olabilir. Alt tür, ırk veya ekotip olarak tanımlanan ilk farklılıklar; populasyonların gen havuzu kompozisyonlarının giderek farklılaşması sonunda, kendi aralarında çaprazlanamayan yeni türlerin ortaya çıkmasına neden olabilir. a) Coğrafik ayrı kalma Başlangıçda aynı populasyona ait olan bireylerin; yüksek sıradağ, nehir, biribiriyle ilişkisini kaybetmiş göller ve denizlerle ayrılmış kara parçaları gibi engellerle, farklı ortamları kullanan populasyonlara bölünmeleri Örneğin, Şsviçre, Şskandinavya ve Şngiltere göllerinde, tatlı su balıklarından Salvelinus genusunun farklı tür ve ırklarına rastlanması; başlangıçda aynı türe ait olan bireylerin coğrafik bir engele bağlı olarak biribirlerinden ayrı kalarak gen alış verişinde bulunamamaları ve farklı ortamlarda hayatta kalmak için değişerek farklı populasyonları, giderek farklı ırkları ve farklı türleri meydana getirdikleri şeklinde açıklanmaktadır. Orta Anadoluda dişli sazan olarak bilinen Cyprinodontidae familyasından Aphanius anatolias Leidonfrost, 1921 (Kosswigichthys asquamatus Sözer, 1942) türünün, Gölcük Gölü (Isparta), Burdur Gölü (Burdur), Acı Göl (Afyon) ve Hazar Gölünde (Elazığ) bulunduğu bilinirken bu cins içinde Aphanius burduricus Akşıray, 1948 olarak tanımlanan türün endemik olarak Burdur Gölünde bulunduğu bilinmektedir. Bu türün, yukarıdaki örnekde olduğu gibi bir taraftan bulunduğu ortamın koşullarına uyarken, diğer taraftan ana populasyon ile gen alış verişinin son bulması sonucunda giderek farklılaştığı düşünülmektedir. Güney Amerikada Ekvador kıyılarından 600 mil uzakta bulunan Galapagos adalarında yaşayan Fringillidae familyasından Geospiza türlerinin Güney Amerika ana karasında yaşayanlardan farklı olmasını Darwin; volkanik olan bu adaların ana karadan uzakta meydana gelmiş olmasına rağmen bu adalara ulaşan Geospiza türünün ana kara ile arasında gen alış verişinin son bulması ve adalarda yaşayan Geospiza türlerinin, bulundukları koşullara uygun gen çeşitliliğine sahip populasyonlar meydana getirmesi sonunda, giderek farklılaşan populasyonların farklı türlere dönüştüklerini savunmuştur. Coğrafik ayrı kalma sonunda ortaya çıkan türleşmeye bir başka örnek Limantria dispar kelebeğinde görülmektedir. Yaprağını döken ağaçların, özellikle meşe ağacının zararlısı olan L. dispar Avrupanın batısından Japonyaya kadar geniş bir alanda dağılmıştır. Bu türün biribirine yakın olan populasyonları (örneğin, Anadolu ne Şran yarımadası populasyonları) kendi aralarında fertil yavrular meydana getirirlerken, Avrupa ve Japon adalarında yaşayan populasyonların kendi aralarında çiftleşemedikleri ve bazı morfolojik farklarla biribirlerinden ayrıldıkları bildirilmektedir. Bu durum, gen alış verişini engelleyecek şekildeki bir coğrafik uzaklığın türleşmeye neden olabileceğini göstermektedir. Coğrafik ayrı kalma sonunda ortaya çıkan türleşme “allopatrik” türleşme olarak da adlandırılmaktadır. Benzer bir ayrı kalma şekli, Avrupa ve Asyada yaygın olarak bulunan Parus major adlı kuş türünde görülmüştür. Bu türün doğuya yayılan iki kolundan biri Himalaya dağlarının kuzeyinden, diğeri güneyinden geçerek Çin‟e ulaşmıştır. Şki göç yolu üzerindeki kuşlar arasında çiftleşmenin başarılamaması, aralarında çiftleşme açısından bazı engellerin meydana geldiğini göstermektedir. b) Ekolojik ayrı kalma Aynı coğrafik bölge içinde farklı ortam koşullarına uymuş olan populasyonlar arasında ekolojik nedenlerle ayrı kalma söz konusu olabilmektedir. Coğrafik ayrı kalmada olduğu gibi, ekolojik ayrı kalmada da, populasyonlar bulundukları ortamların farklı oluşu nedeniyle bir araya gelemezler ve gen alış verişinde bulunamazlar. Örneğin, Afrika da yaşayan Anopheles cinsi sivrisineklerden A. melas türü yumurtalarını tuzlu sulara bırakırken, A. gambiae tatlı su birikintilerine bırakmaktadır. Kuzey Amerikada yaşayan Peromyscus cinsi sıçanlardan P. maniculatus bairdii nin göl kenarındaki kumluklarda, P. maniculatus gracilis in ormanlarda yaşadığı bildirilmektedir. Aynı coğrafik bölge içinde farklı habitatlara uymuş canlılara bir başka örnek, Drosophila cinsidir. D. quinaria orman içi nemli alanlardaki meyvalar üzerinde; D. palustris bataklıklarda çürüyen bitkiler üzerinde; D. transversa ise yıllık bitkilerin bulunduğu kuru alanlarda mantarlar üzerinde beslenirler. Bu örneklerde adı geçen tür ve alt türlerin “adaptif radyasyon” sonunda; yumurta bırakma, yaşam alanı seçme ve beslenme gibi konularda yaptıkları tercihlerle, belli ekolojik nişlere uyum sağladıkları ve aralarında buna bağlı olarak gen alış verişi kesildiğinden ayrı kaldıkları ileri sürülmektedir. “Simpatrik” türleşme olarak da bilinen bu ekolojik ayrı kalma şekli ile ilgili olarak; Bursa, Uludağda yaşayan Kınkanatlılar üzerinde yapılan bir çalışmada, dağın farklı yüksekliklerinde Carabus cinsinin farklı alt türlerine rastlandığı bildirilmiştir. Türleşme olasılığı bulunan bu alt türlerin meydana geliş nedeni, yüksekliğe bağlı olarak değişen çevresel koşullardır veya farklı alt türlere ait canlıların, bulundukları yüksekliğe ve bununla değişen çevre sıcaklığına bağlı olarak üreme dönemlerinin farklı zamanlarda olması ve bu nedenle aralarında gen alış verişinin kesilmiş olamasıdır. c) Cinsel ayrı kalma Pek çok türün erkek ve dişi eşeyleri arasında, birleşme öncesinde gerçekleştirdikleri davet ve beğeni davranışları vardır. Biribirinden ayrılma sürecindeki populasyonlar, aynı zaman ve yerde bulunmalarına rağmen, birleşme yönündeki istek ve kabullerini doğru değerlendiremedikleri için birleşemezler. Duyu organlarıyla algılanan bu durum “cinsel ayrı kalma” olarak isimlendirilir. Örneğin, Şpek böceği Bombtx mori nin dişileri tarafından abdomenindeki salgı bezlerinden salgılanan feromon, ancak bu türün erkekleri tarafından antenlerindeki koku alma organlarıyla tanınır ve birbirinden uzakta olan erkeğin dişiyi bulmasını sağlar. Hatta, farklı türün dişilerine sürülen bu feromonla, Bombyx mori erkeklerini farklı türden bir dişiyle birleşme konusunda kandırmanın mümkün olduğu bilinmektedir. Feromonların güçlü etkisinden tarımsal mücadelede de yararlanılmakta ve bir zararlı böceğe ait bireyler türe özgü feromonların kullanıldığı koku tuzaklarıyla toplanmakta ve zararlı populasyonun üremesi kontrol altına alınabilmektedir. Görmeye bağlı olarak, bazı türlerde karşı cinsin görünüşü ve karşı cins tarafından algılanan davranışları birleşmenin gerçekleşebilmesi için gereklidir. Örneğin, Equus caballarus (kısrak) ile Equus asinus somaliensis (eşek) arasında normal koşullarda güçlükle gerçekleşen birleşme, gözlerin bağlanması durumunda kolaylaşmaktadır. Kadife kelebeği olarak bilinen Eumenis semele nin erkekleri, cinsel isteklerini göstermek için, önlerinden geçen türdeş dişileri izlediği gibi, başka böcekleri ve yere düşen yaprakları bile izlerler. Bu davranışın bir cinsel davet olduğunu ancak türdeşi bir dişi algılayabilir ve birleşmek için yere konar. Cinsel ayrı kalma ve bundan sonra anlatılacak olan ayrı kalma şekilleri, morfoloyik yapıları biribirine benzeyen türlere ait fertlerin aynı yer ve zamanda bir arada bulunmaları nedeniyle bir çeşit davranış kompleksine dönüşebilir. Onlarca yıl eskiye ait bir bilgi olarak, Şznik ve Küçükçekmece gölleri ile Kağıthanede yaşadığı bildirilen üç dikenli balık, Gasterosteus aculeatus erkeği, üreme mevsimleri olan Nisan ve Haziran ayları arasında, bitki kök ve liflerini, böbrekleri tarafından salgılanan yapışkan iplikle tutturarak meydana getirdiği ceviz veya yumruk büyüklüğündeki yuvayı su dibine veya bitkiler arasına kurar. Bu dönemde erkeğin dorsali mavi-yeşil, abdomen ve operkulumu kiraz kırmızısı rengindedir. Bu görünümdeki erkeğin kurduğu yuvaya dişi tarafından 80-100 yumurta bırakılır ve yumurtalar erkek tarafından korunur. Bu örnekte olduğu gibi, dişinin yumurta bırakması için erkekten beklenenler, adeta bir görünüş ve davranışlar kompozisyonudur. Kuşlarda ve böceklerde görülen ileri derecede renklenme ve kuşlarda görülen çok çeşitli ötme şekillerinin, birer ayrı kalma mekanizması olarak geliştiği düşünülmektedir. Örneğin, Danaburnunun farklı alt türlerinden Nemobius fasciatus fasciatus, N. f. socius ve N. f. linnulus erkek ve dişilerinin kendi alt türlerine ait sesleri tanıyarak uyarıldıkları bildirilmiştir. Türleşme sonunda cinsel ayrı kalmaya neden olan mekanizmalar, daha belirginleşir ve küçük bir ayrıntıda yapılacak yanlışlık karşı cins tarafından farklı şekilde değerlendirilir ve ferdin hayatına mal olabilir. Örümceklerde birleşme öncesi davranışlar arasında, erkek örümceğin dişi önünde yaptığı dans hareketleri önemli bir yer tutar. Türe özgü olan dans veya benzeri hareketlerde yapılan yanlışlık erkeğin ölümüne neden olabilmektedir. d) Mekanik ayrı kalma Hayvanlar aleminde tür sayısı en fazla olan canlılar böceklerdir ve biyosferin hemen her yerinde bulunurlar. Bu yaygınlık ve çeşitlilik aynı zaman ve yerde birden fazla tür ve alt türün bulunmasına neden olur. Buna bağlı olarak, ayrı kalma mekanizmaları ve özellikle mekanik ayrı kalmanın böcekler arasında çok geliştiği düşünülmektedir. Hatta, aynı türe ait erkek ve dişilerin dış genital organlarının bir anahtar-kilit uyumu sergilediği görülmektedir. Bu anlatılanlardan anlaşılacağı gibi, mekanik ayrı kalma; biribirine yakın türler ve hatta aynı cinsin türleri arasında, dış ve/veya iç genital organlar arasındaki fark nedeniyle, verimli bir birleşmenin gerçekleşemeyişini tanımlar. e) Gametik ayrı kalma İç ve dış döllenme yapan hayvanlarda, spermatozoonlar karşı eşeyin genital organlarına veya ortama bırakıldıktan sonra; sperm ve yumurta hücrelerinin birleşmesine herhangi bir şekilde engel olan mekanizmalar “gametik ayrı kalma” olarak adlandırılmaktadır. Gametler düzeyinde; Yumurta hücresi tarafından salınan ve “ginogamon” adı verilen kimyasal madde, kendi türünden bireylere ait spermatozoonları uyararak kendine çeker, yabancı bir türe ait spermatozoonları ise aglutine eder. Spermatozoonlar tarafından salınan ve “androgamon” adı verilen kimyasal madde ise, yumurta hücresi tarafından salınan ve yabancı spermatozoonları aglutine eden ginogamonların bu etkisini durdurmaya çalışır. Ayrıca, yumurtayı dölleyebilmek için yumurta zarını eritir. Görüldüğü gibi gamonların etkileri türe özeldir. Ancak, olgunlaşmamış yumurta ve spermlere ait gamonların aynı kalitede olmadıkları bilinmektedir. Fizyolojik olarak, dişi genital organların durumu spermatozoonların hareketi, canlı kalabilme ve yumurtaya ulaşma gibi özellikleri üzerinde etkilidir. Örneğin, spermlerin hareketi üzerinde etkili olan vajina ve uterus ortamının pH ve ozmolarite değerleri türe özgü değişiklikler gösterebilmektedir. Bağışıklık bakımından, genel olarak, bir organizmaya giren yabancı madde organizma tarafından red edilir veya zararsız hale getirilir. Bu yabancı madde, elimize batan bir kıymık gibi çevresinde oluşturulan iltahapla dışarı atılır veya midyenin içine giren kum tanesinin etrafını sedefle sarması gibi zararsız hale getirir. Benzer şekilde, yabancı bir türe ait olan spermatozoonlar dişinin genital organı için yabancı bir maddedir ve yabancılığın derecesine göre dişi genital sisteminin koruma mekanizması uyarılabilir. Örneğin, Drosophila türleri arasında yapılan çaprazlamada, yabancı spermatozoonların uterusda şişmeye neden olarak yumurtalara ulaşamadıkları görülmüştür. Gen alış verişi sona ermiş olan populasyonlar arasında görülen bu ayrı kalma mekanizmaları aslında, türlerin biribirleriyle karışmasını önleyen mekanizmalardır. Buraya kadar anlatılan ayrı kalma mekanizmalarına rağmen, farklı türlere ait spermatozoon ve yumurta hücrelerinin birleşerek zigotun meydana geldiği durumlarda; türlerin karışmalarını önlemek üzere “melezlerin erken ölümü” ve “melezlerin kısır oluşu” gibi iki mekanizma daha bulunmaktadır. f) Melezlerin erken ölümü Zigotu meydana getiren türler arasındaki akrabalık derecesi ile zigotun erken ölümü arasında ters bir ilişki bulunmaktadır. Tür veya alt tür düzeyinde yakın olan canlılar arasında meydana gelen zigotun ölümü geç evrelerde; Takım veya aile düzeyinde farklı olan canlılar arasında meydana gelen zigotun ölümü erken evrelerde görülmektedir. Örneğin, Triton polmatus dişisi ile T. cristatus erkeği arasındaki çaprazlamadan meydana gelen melezler fertil hale gelmeden ölmelerine karşın; Echinodermata ve Mollusca gibi uzak gruplara ait canlılar arasında yapılan çaprazlama sonucunda meydana gelen zigotun, ilk segmentasyon bölünmesinde babadan ve anneden gelen kromozomlarını kaybettikleri bildirilmektedir. Bazı çaprazlamalardan meydana gelen melezler arasında sadece erkek veya dişi bireylerin yaşadıkları görülmüştür. Örneğin, Drosophila melanogaster dişisi ile D. simulans erkeği arasında yapılan çaprazlamadan kısır dişiler meydana gelmekte, erkekler ölmektedir. Bu, nadir olmayan ve gen akışını azaltan bir olay olması bakımından ayrı kalmaya hizmet eden önemli bir mekanizmadır. g) Melezlerin kısır oluşu Farklı türler ve biribirinden ayrı kalarak farklılaşmış populasyonlar arasında görülen bir diğer ayrı kalma mekanizması, meydana gelen melezlerin kısır olması şeklindedir. Melez, kural olarak, genotipleri biribirinin aynı olmayan ana babanın birleşmesinden meydana gelen yavrulara verilen isimdir. Geniş manada ve bu tanıma göre, homozigot olan populasyonlar dışında kalan bütün canlılar melezdir. Ancak bu başlık altında konu edilen, bir türün farklı iki alt türüne veya iki türe ait organizmalar arasında meydana gelen yavrulardır. Bu konuda en çok bilinen örnek, Equus caballarus dişisi (kısrak) ile eşek, Equus asinus somaliensis erkeği arasındaki çaprazlamadan meydana gelen “katır” ile, Equus caballarus erkeği (aygır) ile Equus asinus somaliensis dişisi arasındaki çaprazlamadan meydana gelen “bardo” dur. Katır nadiren fertil olmakla birlikte, katır ve bardo kendi aralarında kısırdırlar. Genel olarak kısırlığın nedeni çok çeşitli olmakla birlikte, genital organların (testis ve yumurtalık) körelmiş olması veya mayozda karşılıklı gelen homolog kromozomların, aralarındaki benzemezliğe bağlı olarak eşleşememesi başlıca kısırlık nedenleridir. Eşleşememeye neden olan benzemezlik, katırın gonatlarında I. Mayoz bölünmenin zigoten evresinde allel genlerin farklı kromozomlarda yer almalarından kaynaklanmaktadır. Fertil melez oluşumu balıklar arasında da görülen bir olaydır. Genellikle yapay veya koşulları bozulmuş ortamlarda ve ebeveyn türlerin çok yakın akraba olduğu durumlarda; yani adaptif radyasyon sonunda ortaya çıkan ekotipler veya ayrı kalma mekanizmaları gelişmekte ve henüz tamamlanmamış olan yakın akraba populasyonlar arasında meydana gelmektedir. Bir ölçüye kadar biribirlerinden ayrı kalmış populasyonlar arasında meydana gelen melezler; sağlıksız oluşları ve kendi aralarında veya ebeveynleriyle birleştirilmeleri sonunda elde edilen yavru veriminin melez olmayanlardan az olması nedeniyle populasyondan elenirler. Laboratuvar koşullarında meydana getirilen canlı melezler, doğal olarak asla meydana gelmezler.

http://www.biyologlar.com/evrimin-meydana-gelmesinde-rolu-olan-faktorler

EVRİM TEORİLERİ

İnsanoğlu kendini ve çevresinde algıladıklarını tanımaya başladıktan sonra, bu olağan üstü varlıkların nasıl meydana geldiğini düşünmüştür. M.Ö. VI. Yüzyılda yaşamış olan Şyonya‟lı filozoflardan Thales, tüm nesneler gibi canlıların da sudan oluştuğunu; Anaximander, canlıların kaynağının deniz olduğunu, başlangıçda balık olan atalarımızdan bugünkü şeklimize evrimleşerek ulaştığımızı; Herakleitus, canlıların gelişmesinde aralarındaki çatışmaların rolü olduğunu ileri sürmüşlerdir. M.Ö. IV. Yüzyılda yaşamış olan Aristoteles, canlılığın başlangıçta kendiliğinden meydana geldiğini, zaman içinde giderek basitten daha karmaşık yapılı canlıların meydana geldiğini (doğa merdiveni) ve canlılarda organların ihtiyaca göre oluştuğunu savunmuştur. Canlı türlerinin ayrı ayrı yaratıldıklarını ifade eden yaratılış düşüncesinin herhangi bir bilimsel kanıtı bulunmadığından burada tartışılamamaktadır. XIII. yüzyılda fosiller üzerinde yaptığı çalışmalarla “paleontoloji” biliminin ortaya çıkmasına neden olan Buffon, canlı türlerinin bir evrim sonucunda meydana geldiğini ifade etmiş olmasına rağmen; kilisenin baskısı sonunda “kutsal kitapta bildirilenlere ters düşen sözlerimi geri alıyorum” demek zorunda kalmıştır. Bu dönemde, bir doğa bilimci olan Charles Darwin‟in dedesi Erasmus Darwin de Buffon gibi, canlıların yaşamları sırasında edindikleri beceri ve özelliklerin yeni kuşaklara geçmesiyle evrimleştiği görüşünde idi. Bununla beraber, aydınlanma çağı olarak bilinen bu dönemde, Carl von Linné‟nin morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından biribirine benzeyen canlıları aynı grup içinde toplayarak, en küçük canlı gruplar olan türleri oluşturması; Cuvier‟nin aynı türden olan bitki ve hayvanların erkek ve dişilerinin kendi aralarında birleşmeleri sonunda fertil yavruların meydana getirdiklerini saptaması; XVIII. ve XIX. yüzyıllarda Cuvier, Hilaire ve Gothe‟nin, belli işlevleri yerine getiren organların, canlılar arasında gösterdikleri benzerlik ve farklılıkları inceleyerek homolog ve analog organların ontogenetik gelişimlerini açıklamaları; canlıların evrimsel bir gelişimin sonunda çeşitlendikleri düşüncesini destekleyen yeni delilleri ortaya çıkarmıştır. Bugüne kadar yapılan çalışmalara rağmen, biyoloji sistematiğinin son şeklini aldığını söylemek mümkün değildir. Hatta, evrimin sürekliliği düşünülürse tamamlanması da mümkün gözükmemektedir. Ancak, bu çalışmaların sonunda; a) Biribirine yakın gruplar arasında benzerliklerin fazla olmasına karşın, uzak gruplar arasında benzerliklerin giderek azaldığı b) Sistematiğin alt sıralarında yer alan canlıların ilkel ve basit yapılı olmalarına karşın, üst sıralarda yer alan canlıların daha zengin bir biyolojik işleve ve karmaşık yapıya sahip oldukları c) Aynı tür içindeki canlıların kendilerine benzer ve fertil yavrular meydana getirdikleri d) Paleontolojik bulguların da yardımıyla; Jeolojik devirlerde yaşamış ve bugünkü canlılara benzeyen tür sayısının eski jeolojik devirlere gidildikçe azaldığı, yakın jeolojik devirlerde arttığı görüldü. Bu gözlemlere dayanarak, Hilaire; “hayvan türlerinin birbirinden meydana geldiğini” ileri sürdü, fakat dönemin ünlü anatomisti Cuvier ile yaptığı tartışmada ileri sürdüğü deliller yeterli bulunmadı. Lamarck (1744-1829) “Phylosophy Zoologique” adlı eserinde, türlerin ara varyetelerle, cinslerin ara türlerle ve familyaların ara genuslarla biribirlerine bağlı olduklarını ve değişen ortam koşullarına uyumlu yeni bir türün bir başka türün değişmesiyle meydana geldiğini ileri sürdü. Lamarck‟a göre, çok kullanıldığı için gelişen veya kullanılmadığı için körelen bir organın eşem hücreleri üzerindeki etkisi bu özelliklerin yeni döllere geçmesine neden oluyordu. Zürafanın, ağaçların yeşil yapraklarına uzanabilmesi için boynunun uzaması ve kurbağanın su içindeki hareketini kolaylaştıran arka ayakları arasında yüzme derisi gerili olması, bu canlıların, ortam koşullarına uygun olarak değişmeleri sonunda meydana gelmişti. Benzer şekilde, köstebekte gözlerin körelmesini, yılanlarda üyelerin yok olmasını, bu organların kullanılmamaları sonucunda yok oldukları şeklinde yorumlamıştır. Lamarck‟ın hipotezinin özelliği, canlılarda görülen değişikliklerin fonksiyona bağlı olarak ve ortamın koşullarına uygun olarak meydana gelmiş olmasıdır. Hipotezde yer alan, “canlılar içinde bulundukları koşullara uyar” önermesi bugün de gözlenen, doğruluğu çok kere kanıtlanmış bir olgudur. Ancak, bu yöndeki bir teorinin hıristiyanlığın telkinlerine uymaması yanında, değişikliklerin yeni döllere geçişini açıklamakta teorinin yetersiz kalması ve daha açık olarak; bugüne kadar yapılan gözlemlerde, canlılarda doğumdan sonra kazanılmış olan özelliklerin sonraki döllere geçtiğinin gösterilememesi nedeniyle fazla taraftar toplayamamıştır. Örneğin, August Weismann (1834-1914), yirmi döl boyunca kuyruklarını kestiği farelerin yirmi birinci dölde de deney serisinin başındaki fareler kadar uzun kuyruklu olduklarını gördü. Bu deneyler sonunda Weismann, vücudu meydana getiren somatik hücrelerin kalıtımda rolünün bulunmadığını; kalıtımla ilgili hücrelerin üreme (germ) hücreleri olduğunu ve çevresel faktörlerin üreme hücrelerine etki etmediğini buldu. Nitekim, Müslümanların ve Musevilerin, yüzyıllardan beri sünnet olmaları, bu toplumlarda herhangi bir kalıtsal değişikliğe neden olmamıştır. Aynı şekilde, Çinlilerin çocuklarına ayaklarının küçük kalması için yüzyıllar boyunca demir ayakkabı giydirmeleri de Çinlilerin ayaklarını küçültmemiştir. Halbuki, bugün bakterilerin antibiyotiklere, böceklerin insektisitlere karşı bağışıklık kazandıkları bilinir ve Lamarck‟ın hipotezi bu olayları anlamamıza yardım eder. Ancak bu yönde yürütülen araştırmalar, bağışıklığın bir populasyonun bütün fertlerinde değil, uygun gen kompozisyonuna sahip olan bazı fertlerinde meydana geldiğini ve bu fertlerin populasyon içindeki sayısının, doğal seçim baskısı altında daha sonraki döllerde giderek artmasıyla dirençli ırkların oluştuğunu gösterdi. Ayrıca, genetik alanındaki bilginin artmasına bağlı olarak bugün kabul edilen evrim düşüncesinin olası mekanizması ortaya konmuştur. örneğin Lüers, populasyon düzeyinde kazanılmış bir bağışıklığın, mutasyon, doğal seçim ve genlerin rekombinasyonuyla birlikte açıklanabileceğini ileri sürmüştür. Aydınlanma çağında, en fazla taraftar toplayan evrim teorisi, Charles Darwin (1809-1882) tarafından önerilen “doğal seçim” teorisidir. Aydın bir çevrede, varlıklı bir ailenin çocuğu olan Darwin, hekim olan babasının tüm gayretlerine rağmen tıp eğitimini başaramamış, Cambridge Üniversitesinde yine babasının zoruyla başladığı teoloji eğitimini tamamlamıştır. Bu arada, botanik ve jeoloji derslerine devam ederek, meydana getirdiği böcek koleksiyonuyla bilim dünyasının ilgisini çekmiştir. 1831 yılında “Beagle” adlı gemiyle Güney Amerika kıtasının çevresini dolaşma olanağını elde eden Darwin, Galapagos adalarının faunasını inceleyerek örnekler toplamış ve 1836 yılında Şngiltere‟ye dönmüştür. Seyahati sırasında okuduğu, kıtaların kayma teorisini savunan Charles Lyeel(1797-1875) in “Jeolojinin Şlkeleri” ve 1838 yılında okuduğu Thomas Malthus (1766-1834) un “Nüfus Üzerine Deneme” adlı kitaplarından da etkilenen Darwin, 5 yıl boyunca doğada yaptığı gözlemlere ilave olarak, seferden döndükten sonra 23 yıl topladığı materyal üzerinde yaptığı çalışmalardan sonra 1859 yılında “Türlerin Kökeni” adlı kitabını yayınladı. Darwin teorisinde, bir populasyon içinde, değişen ortam koşullarına en iyi uyum sağlayan fertlerin alıkonmasıyla yeni bir ırkın meydana gelebileceğini, dölden döle farklılaşmanın artarak yeni ırkın başlangıçdaki populasyonun ait olduğu türden farklı ve yeni bir türe dönüşebileceğini ileri sürmüştür. Darwin‟e göre evrim şu sırayla meydana gelmektedir. 1- Bir ekosistem içinde yer tutan her populasyon için, o ekosistemin bir taşıma kapasitesi vardır. Çünkü, ekosistemler yaşam alanı, barınak ve besin gibi olanaklar bakımından sınırlıdır. Nitekim, yapılan bir hesaba göre, 1 erkek ve 1 dişiden oluşan Drosophila melanogaster çiftinden 3 hafta sonunda, teorik olarak 245 000 fert meydana gelebilmektedir. Fakat doğada hiç bir zaman bu ölçüde büyümeye rastlanmamıştır. Örneğin, 100 cm3 lük bir yetiştirme kabında, yeterli besin bulunmasına rağmen; yumurtalarından yeni çıkmış kelebek larvalarından 100-150 den fazlası birarada yetiştirilememektedir. 2- Aynı populasyona ait fertler arasında, morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından farklar vardır. Eşeyli çoğalan bir populasyonun üyeleri, tek yumurta ikizleri dışında, biribirlerinden bazı karakterler bakımından farklıdır. 3- Ekosistemin sınırlı olanaklarında hayatta kalabilmek için populasyonun farklı özelliklere sahip olan fertleri arasında rekabet başlar. 4- Sahip oldukları özelliklerle çevrenin isteklerini karşılayabilen fertler rekabeti kazandıkları için hayatta kalır (doğal seçim) ve populasyonun sonraki dölü meydana getirirler. 5- Çevresel koşullar sürekli değişmektedir. Değişim, iklim düzeyinde, sıcaklık, nem, ışık miktarı gibi faktörlerin günlük, mevsimlik ve yıllık değişimlerini; biyolojik olarak, canlıların doğumdan sonra büyüyüp, yaşlanarak ölmelerini; ekosistem olarak, örneğin oligotrofik özelliklere sahip olarak yeni oluşmuş bir gölün, zamanla ötrofik ve distrofik bir göl halini alması, daha ileri aşamada kurumasıyla; çalılıktan başlayarak bir meşe ormanı ekosistemine varan farklı “serel evre” lerden geçmesi gibi çok farklı konuda ve bazen çok geniş kapsamda, yani biyosfer ölçüsünde meydana gelmektedir. Örneğin, CFC (klor-flor - karbon) bileşiklerinin sebep olduğu stratosferik ozon miktarındaki azalmaya bağlı olarak, biyolojik etkiye sahip olan ultraviyole ışınlarının yeryüzüne ulaşması ve sanayi devriminden (1860) sonra hızla tüketilen organik karbon kaynaklarından açığa çıkan karbon dolatısıyla ortaya çıkan küresel ısınma, tüm biyosferi içine alan küresel değişikliklerdir. 6- Değişen koşullara bağlı olarak kazanılan karakterlerin toplamına sahip olan fertlerden oluşan populasyon ile eski populasyonun fertleri, aralarında meydana gelen bu farklılaşmadan sonra biraraya gelseler dahi fertil yavrular meydana getiremezler. Aralarında tür düzeyinde fark meydana gelmiştir. Bu türleşmedir. Ancak, bu teoride bugünkü kalıtım bilgimize göre yanlış olan bir anlayışın üzerinde durmak gerekir. “Doğal seçim teorisi” olarak da bilinen bu teorinin ileriye sürüldüğü XIX. yüzyılda, kalıtsal özelliklerin vücut parçalarından geldiği ve bir çaprazlama sonucunda ortaya çıkan melezde, anne ve babaya ait karakterlerin eriyerek karışmaları nedeniyle yavrunun, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olduğu düşüncesi hakimdi. Yani, ana ve babada var olan siyah ve beyaz gibi iki zıt karakterin yavruda gri rengi meydana getireceğine inanılıyordu. Halbuki, gözlemler bir aile içindeki çocukların, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olmak yerine; bazılarının anneye veya anne soyundan birine örneğin dayıya, bazılarının babaya veya baba soyundan birine örneğin halaya benzediğini gösteriyordu. Fakat bunun nasıl meydana geldiği bilinmiyordu. Bu durum, Darwin'in de dikkatini çekmiş olmasına rağmen, bu konuda yeterli bilgi birikimine sahip olmadığından açıklayamamıştır. Nitekim, bugünkü bilgimize göre; anne ve babadan gelen baskın (dominant) ve çekinik (resesif) karakterler yavruda homozigot (AA veya aa) veya heterozigot (Aa) durumda bulunmaktadırlar. Bunların biribirleriyle karışması söz konusu olmamakta; bir karakter için baskın olan gen homozigot ya da heterozigot durumda olsa da fenotipte etkisini gösterebilirken, çekinik olan gen ancak homozigot durumda olduğunda fenotipte etkisini gösterebilmektedir. Genetik alanında yaptığı çalışmalarla tanınan Gregory Johann Mendel (1822-1884) ile Darwin (1809-1882) aynı dönemde yaşamış olmalarına rağmen, aralarında bilimsel bir ilişkinin kurulamamış olması bilim ve onlar adına talihsizlikti. Mendel‟in bulgularının önemi yaşadığı dönemde anlaşılamamış, ölümünden 16 yıl sonra Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries ve Carl Erich Correns tarafından bilim dünyasına tanıtılmıştır. XX. yüzyılın başlarında, Hollandalı deVries (1848-1935), döller boyunca yetiştirdiği otuza yakın bitki türünde kendiliğinden meydana gelen ve kalıtsal nitelik gösteren değişikliklerin meydana geldiğini (varyasyon) saptadı. Benzer sonuçlar bulan, Alman Correns (1864-1933) ve Avusturyalı Tschermak (1871-1962) ile birlikte, 1900 yılında “mutasyon Teorisi” ni ileri sürdüler. Bu teoriye göre, bir tür içinde, birdenbire, ara dereceleri bulunmayan değişikliklere sahip canlılar (mutant) meydana gelebilir. Bu değişiklikler göz renginden zeka düzeyine kadar tür içi çeşitliğe ait karakterlerde olabildiği gibi, tür için karakteristik olan özelliklerden birinde de meydana gelebilir ve hayat mücadelesinde organizmaya avantaj sağlar veya zararlı olabilir. Mutasyon teorisine karşı, “canlılarda görülen değişikliklerin genellikle onların yaşama gücünü azaltıcı yönde olması” ve “türe özgü karakterlerinde değişiklik meydana gelen fert populasyonun diğer fertlerinden ayrı kalacağı için, soyunu devam ettirme ve bu değişikliği sonraki döllere aktarma şansının bulunmaması” gibi görüşler ileri sürülmüştür. Ancak, bugünkü bilgimize göre; canlılar geometrik dizi şeklinde artma eğilimindedirler. Mutasyonların çoğu, fertte olumsuz gelişmelere yol açmasına rağmen, az sayıda meydana gelen ve çevreye uyumda avantaj sağlayan mutasyonlar meydana geldikleri populasyon içinde kalıcı olurlar, bu değişikliklere sahip olan mutantların sayısı populasyon içinde giderek artar. Karşı görüşe göre, meydana gelen mutantın içinde bulunduğu populasyonun fertleriyle birleşemeyecek veya fertil yavru veremeyecek kadar farklılaştığı varsayılmaktadır ki, bu olağanüstü bir olaydır. Halbuki, mutasyonların çoğu türe özgü karakterlerin birinde meydana gelebilir ve bu değişiklik mutantın populasyon içinde fertil birleşmeler yapmasına engel teşkil etmez. Alman Biyolog August Weismann' ın da içinde bulunduğu bir grup biyolog, canlı varlıklarda genetik materyalin organizmanın somatik dokularından farklı olduğu ve ondan etkilenmediği sonucuna vardılar. Bu sonuç, bir organizmanın doğumdan sonra kazandığı yetenek ve özelliklerin neden kendinden sonraki döllere geçmediğinin anlaşılmasını sağladı. Buraya kadar anlatılan bilgi birikimine sahip olan biyologlar XIX. yüzyılın sonlarında Darwin‟in teorisi ile mutasyon teorisini birleştirerek “neodarwinizm” olarak adlandırılan yeni bir evrim teorisi geliştirdiler. Neodarwinistlere göre evrim; “bir populasyon içinde, organizmaların ortama uyumunda zayıflık yaratmayan küçük mutasyonların birikmesi sonunda, türe özgü karakterler bakımından orijinal populasyondan farklı ve ortam koşullarına daha uyumlu bir populasyonun ortaya çıkması” şeklinde meydana gelir. Darwinizm ve Neodarwinizm arasındaki benzerlik, her ikisinde de “doğal seçim” mekanizmasına yer verilmiş olması; fark ise, Darwinizmde “canlılarda değişikliğin ortam koşullarına bağlı olarak meydana gelmesi” düşüncesi yerine Neodarwinizmde “önce mutasyonların meydana geldiği” düşüncesinin yer almış olması ve karakterlerin sonraki döllere nasıl taşındığının öğrenilmiş olmasıdır. Bu konuda yapılan çalışmalar, canlılarda meydana gelen her mutasyonun canlının hayatta kalma gücü ve fertilitesi üzerinde olumsuz etkilere neden olmadığını, bazı koşullar altında canlının hayatta kalabilme yeteneğini artırdığını göstermiştir. Örneğin, Ptychopoda seriata kelebeğinde, kanatların deseninde değişikliğe neden olan bir mutasyon; kelebeğin hayatta kalma gücünü normal koşullarda azaltmasına karşın, soğuk ve rutubetli ortamlarda artırdığını göstermiştir. Bu kelebek, bir başka canlı ile ekolojik nişlerinin çakışması sonucunda habitatını değiştirmek durumunda kalırsa, sahip olduğu bu mutasyonla daha soğuk ve rutubetli ortamlarda hayatta kalmayı başaracak, oluşan yeni populasyonun gen havuzuna başka mutasyonların eklenmesiyle yeni bir tür meydana gelebilecektir (adaptif radyasyon). Buna göre, bir populasyon içinde görülen küçük mutasyonlar populasyonun gen havuzunda değişik genlerin birikmesine olanak sağlarken; diğer taraftan işleyen “doğal seçim” mekanizması var olan koşullara uygun olmayan genotiplerin ayıklanmasını sağlamaktadır. Örneğin, Florida da deniz kıyısındaki ormanlık bir alanda ve kıyıya yakın kumluk bir adada yaşayan aynı türden farelerin, ormanlık alanda koyu renkli, adada açık renkli olmaları şu şekilde açıklanmaktadır. Konu edilen fare populasyonununda rengin 3 gen çifti (A/a, B/b, C/c) tarafından belirlendiği kabul edilirse, F1 dölünün sperm ve yumurta hücrelerinde 23 = 8 farklı renk kombinasyonu (ABC, ABc, AbC, aBC, Abc, aBc, abC, abc) bulunacaktır. Buna göre F2 dölünde koyu ve açık renk veren gen kombinasyonlarından birer adet bulunma olasılığına karşın, ara derecelerde renk veren 62 adet farklı gen kombinasyonuna sahip fare meydana gelme olasılığı bulunacaktır (Tablo 1). Renk geni üzerinde meydana gelen mutasyonlarla fare populasyonunun gen havuzu içinde biribirinden farklı renk genlerinin sayısı artarken, karayla bağlantılı olan adada da farklı renklerde mutantlar görülecektir. Ancak, ada ile kara arasındaki bağlantının kesilmesi ve ada üzerindeki ormanın yok olmasıyla, çıplak ve kumluk alanda kendilerini gizleyemedikleri için kuşlar tarafından avlanan koyu renkli farelerin populasyondan elenmesiyle (doğal seçim) adada sadece açık renkli fare ırkı barınabilmiş; bunun tersine, ormanlık alanda açık renkli farelerin populasyondan elenmesiyle koyu renkli fareler barınabilmiştir. Bu örnekte, adada açık rengi; karada ormanlık alanda koyu rengi meydana getiren genler “doğal seçimde avantajlı gen” olarak tanımlanmaktadır.

http://www.biyologlar.com/evrim-teorileri

Primatların Evrimi

Bu süreçde meydana gelen ilk memeli formlarından biri de primatlardır. Uzun kuyruklu maymunlar; gibbon, orangutan, goril ve şempanze gibi kuyruksuz maymunlar ve insanın içinde yer aldığı primatların atasının, bugün yaşayan ve ilkel bir insektivor olan Tupaia (Şekil 53) ya benzer bir canlı olduğu ileri sürülmektedir. Çünkü bu hayvanda dişler primatlarda olduğu gibi, kesici, köpek, ön ve arka öğütücü şeklinde farklılaşmıştır (heterodonti), üyeleri 5 parmaklıdır ve yere tabanlarıyla basarlar. Şekil 53. Tupaia Primatlar, ön ve arka üyelerinin 5 parkaklı olması, baş parmağın diğer dört parmağa karşı gelmesi, genellikle parmaklarında pençe tırnağı (kanca şeklinde) yerine yassı tırnakların bulunması, burun çıkıntısının diğer memelilere göre kısalması ve çenelerin küçülmesi, ağız içinde morfolojik ve işlevsel olarak farklı 4 diş tipinin (kesici, köpek, ön ve arka azılar) bulunması, gözlerin kafatasının temporal bölgesinden ön bölgesine gelmesiyle binoküler görüşün ve buna bağlı olarak görüntülerde derinlik boyutunun ve uzaklık tahmini olanağının kazanılması, gözler üzerinde kaş çıkıntısının bulunması, üst beyin (cerebrum) in gelişmiş olması ve doğum sonrası gelişmenin diğer memelilere göre daha yavaş olması, yavru bakımının gelişmiş olması ve alet kullanma gibi ortak özelliklere sahiptirler. Primates takımı, sistematik olarak Prosimii ve Antropoidea olmak üzere iki büyük alt takıma ayrılırlar. Prosimianlar, Lemur gibi küçük, ilkel ve ağaçlar üzerinde yaşayan primatlardır. Prosimianların, Senozoik olarak bilinen yakın zamanda, günümüzden 65 MYÖ (Paleosen alt tabakaları) ortaya çıktıkları bilinmektedir. Antropoidler ise, kuyruklu maymunlar (yeni dünya maymunları ve eski dünya maymunları) ile Gibbon, Orangutan, Goril ve Şempanze gibi kuyruksuz maymunları ve insanı kapsar (Şekil 54). Önce Afrika kıtasında meydana gelen eski dünya maymunlarının o devirde bu kıtaya yakın olan bugünkü Amerika kıtasına sürüklenmesi ve kıtaların ayrı kalması sonunda (genetik sürüklenme) Amerika kıtasında kendi gen havuzunu oluşturan yeni dünya maymunlarının günümüzden 35-40 milyon yıl önce meydana geldikleri ileri sürülmektedir. Yeni dünya maymunları, küçük yapılı, ağaçlar üzerinde yaşayan ve eski dünya maymunlarına nazaran kendi aralarında ortak karakterleri fazla olan maymunlardır. Az sayıda farklarla birbirlerinden ayrılırlar. Uzun ve sarılma özelliği olan bir kuyruğa ve burun delikleri arasında geniş bir çukura sahiptirler. Şnsana uzanan evrim çizgisi üzerinde yer almayan bu maymunlar üzerinde daha fazla durmaya gerek yoktur. Eski dünya maymunları arasında, şimdiye kadar bulunan en eski örnek; kuzey Mısırda Oligosen devrine (26-38 MYÖ) ait bir tropikal ormanda bulunmuştur. Eski dünya maymunlarının aktüel örnekleri "resus maymunu" ve "habeş maymunu" dur. Eski dünya maymunlarının kuyruklarının sarılma yeteneği olmadığı gibi, burun delikleri arasındaki mesafede dardır. Diş karakterleri dikkate alındığında eski ve yeni dünya maymunlarının 35 MYÖ farklılaşmaya başladıkları görülmektedir. Miyosen devrinde (7-26 MYÖ) kuyruksuz maymunların eski dünya maymunlarından tamamen ayrılarak farklı türler meydana getirdikleri bilinmektedir. Mısır da Oligosen devrinin genç tabakaları arasında, kuyruksuz bir maymuna ait kafatasının tamamı ile alt çenesi ortaya çıkarılarak Aegyptopithecus adı verilmiştir. Bu örneğin kafatası kuyruklu maymunlarınkine, çenesi ve dişleri kuyruksuz maymunlarınkine benzemektedir. Daha sonra yapılan çalışmalar aynı tabakalarda 3 kuyruksuz maymun kafatasının daha bulunmasına neden oldu. Kedi büyüklüğünde ve meyve ile beslendikleri düşünülen bu maymunların günümüzden yaklaşık 32 MYÖ ortaya çıktıkları ve sosyal gruplar oluşturdukları bilinmektedir. Beyin hacimleri eş zamanlı örneklere göre daha büyük ve yüz şekli önemli ölçüde farklı olan bu maymunların kafatasları asyalı maymunlardan çok afrikalı maymunlarınkine benzemektedir. Bu özelliklere sahip olan ve Proconsul adı verilen mısır kuyruksuz maymunlarının gövdesi, kolları ve elleri kuyruklu maymunlara; kafatası ve dişleri kuyruksuz maymunlara benzeyen afrika kuyruksuz maymunlarının yerini aldığı düşünülmektedir. Bu arada, Proconsul ün 20 MYÖ sine kadar yaşadığı anlaşılmaktadır. Kuyruksuz maymunlar, sistematik olarak genellikle Hominoidea üst ailesi içinde toplanırlar. Bu üst aile içinde, Gibbon, Orangutan, Goril ve Şempanzeye Pongidae; Australopithecus (Şekil 55) üzerinden insana giden Homo cinsinin türlerine de Hominidae ailesi içinde yer verilmektedir. Şekil 55. Australopithecus afarensis Son zamanlarda bazı antropologlar tarafından Hominidae yerine "afrikalı kuyruksuz maymunlar" teriminin kullanılması, kuyruksuz maymunlar ile insan arasındaki yakın ilişkinin bir göstergesidir. Eski dünyada günümüzden yaklaşık 26 MYÖ başlayarak 18 MYÖ kadar devam eden Miyosen tabakalarında pek çok hominoid fosil bulunması, onların bu dönemde yüksek düzeyde adaptif radyasyon gösterdiklerinin kanıtı olarak kabul edilmektedir. Ancak bu fosillerin yorumunda önemli farklar bulunmaktadır. Fosillerin sahip oldukları morfolojik farklar yanında, yorumlarda terminolojik birliğin olmayışı ve bilimsel isimlendirmenin fazlalığı da konunun anlaşılmasını güçleştirmekte ve görüş farklılıklarını artırmaktadır. Karışıklığa konu olan fosillerden Afrikada bulunan Proconsul, Hindistanda bulunan Ramapithecus, Afrikada ve Asyada bulunan Sivapithecus temel karakterleri bakımından biribirlerine benzemektedirler ve pek çok antropolog Ramapithecus ve Sivapithecus arasında önemli bir fark olmadığını savunmaktadır. Bu konuda eski bir görüş, günümüzden 12-14 MYÖ yaşamış olan Ramapithecus un bir hominid olarak insanın atası olduğudur. Son zamanlarda, bu görüşe itibar etmeyen antropologlar tarafından ileri sürülen bir başka görüş, 6 - 8 MYÖ kadar uzanan bir geçmiş içinde, insanın kuyruksuz maymunlardan ayrılan bir kol üzerinde meydana gelmiş olmasıdır. Bir diğer görüşe göre, Sivapithecus Afrikadaki hominid ve büyük kuyruksuz maymunların ortak atasıdır. Nitekim, Kenya da bulunan Sivapithecus 'a ait üst ve alt çene parçaları ile femur parçaları paleontologlar tarafından 17 MYÖ ait olarak tanımlanmıştır. Bu görüşe göre, Sivapithecus 'un bir kolu 13 MYÖ Asyaya geçerek Orangutanı meydana getirmiş; Afrikada kalan populasyonlar ise insan, Şempanze ve Gorili meydana getirmişlerdir. Ancak, Sivapithecus 'a ait yeni bulgular Orangutan soyoluşunun önce düşünülenden daha eskiye dayandığını göstermektedir. Bazı yazarlara göre, çene şekli ve mine kalınlığı bakımından insan Sivapithecus „un en geri kalmış soyudur. Çünkü, Şempanze ve Gorilde daha ince olan mine tabakasının diş üzerinde meydana getirdiği motifler daha zengindir ve çene kasları değişik şekillerde düzenlenmişlerdir. Bu durum, Şempanze ve Gorilin insana benzer bir atadan türediği (kladogenezis) düşüncesini desteklemektedir. Bu konunun, yeni yöntemlerle elde edilecek yeni bulgular ışığında daha çok tartışılması gerekmektedir. Böylece, insanın soyoluşu ve türler arasındaki yakınlıkların giderek netleşeceği düşünülmektedir. Burada, bu yöntemlerden ikisi tartışılacaktır. Moleküler saat ve DNA hibridizasyonu, sistematik bakımdan biribirlerine yakın bilinen grupların yakınlık ya da uzaklık derecesi ve bir uzaklaşma söz konusu ise, bunun ne kadar zaman önce başladığını bulmak üzere kullanılan moleküler düzeyde yöntemlerdir. "Moleküler saat yöntemi" nin dayandığı temel düşünce şu şekilde açıklanabilir. Bir kodonda değişikliğe neden olan ve fenotipin ortama uyumunda avantaj veya dezavantaj sağlamayan bir mutasyon (nötr etkili mutasyon), fenotipte meydana getirdiği değişiklik aynı kaldığı sürece doğal seçim tarafından farkedilmez. Populasyon baskısı (mutasyonun meydana geliş sıklığının geri mutasyona izin vermeyecek kadar fazla olması) ve/veya genetik sürüklenme nedeniyle bu mutasyon populasyon içinde yayılabilir. Buna göre, Şempanze ve Şnsan gibi evrimsel geçmişlerinde ortak bir ataya sahip oldukları düşünülen türler biriktirdikleri nötr etkili mutasyonların miktarı ölçüsünde biribirlerinden uzaktırlar. Örneğin, fosil deliller eski dünya maymunlarının maymunsu insan olarak tanımlanan atadan, yaklaşık 25-35 MYÖ ayrıldığını göstermektedir. Moleküler saat yöntemine göre de, eski dünya maymunlarının ve “maymunsu insan” atanın albuminleri arasında 2,3 düzeyinde bir benzemezlik indeksinin bulunduğu; bunun da 30 000 000 yıla karşılık geldiği ifade edilmektedir. Aynı yöntemle Şnsan ve Şempanze arasındaki benzemezlik indeksinin 1,17 düzeyinde olduğu; buna göre Şnsan ve Şempanze arasındaki ayrılmanın 5 000 000 yıl kadar eski olduğu sonucu ortaya çıkmaktadır. Şnsan ve maymunların genetik bakımdan çok benzer oldukları bilinmektedir. Aralarındaki farkın çoğu, farklı vücut bölümlerinin göreceli gelişimi üzerinde etkili olan bir kaç regülatör gen ile sınırlıdır. Bu bakımdan, insan ve maymun genetik olarak, biribirlerinden göründükleri kadar farklı değillerdir. Ancak, bir protein çeşidine dayalı olarak elde edilen sonuca güvenerek yorum yapmak bilimsel bakımdan doğru olmayacaktır. Bu yöntemde, her protein kendine özgü bir benzemezlik indeksi verecek ve farklı proteinler arasında, elde edilen indekslerin farklı olduğu görülecektir. Bu nedenle, bazı paleoantropologlar bu yöntemin sonuçlarını güvenli bulmamaktadırlar. Buna karşın "DNA hibridizasyon yöntemi" milyon yıl mertebesindeki süreleri, milyarlarca nükleotidin tamamını değerlendirerek bulan bir yöntemdir. Böylece yöntem, insanda 46 kromozom üzerinde yerleşik 30 000 gende bulunan 109 baz çiftini değerlendirmektedir. Bilindiği gibi kromozomlar, iki DNA ipliğinin bazları arasında oluşan bağlar yardımıyla ana ve babaya ait olan karakterleri bir arada tutarlar. Aynı türden ana ve babanın yavrularında bu bağlar noksansız olmasına rağmen; farklı tür veya alt türlere ait ana ve babadan elde edilen yavrularda, kromozomları oluşturan DNA iplikleri arasındaki bağlarda noksanlıklar bulunmaktadır. Bu teorik bilgiye dayanan yöntem, ısıtılan DNA ipliklerinin birbirinden ayrılma derecesine bağlı olarak soyoluş yaşının göreceli olarak tahmin edilmesine imkan sağlamaktadır. Bunun için, DNA ipliklerinin birbirinden ayrılma derecesini gösteren bir cetvelin hazırlanması ve bu cetvelin soyoluşu bilinen bir fosilin yaşı ile kalibre edilmesi gerekmektedir. Bu yönteme göre, primatların evrimi sürecinde, eski dünya kuyruklu maymunlarının 25-34 MYÖ; Gibbonun 16,4-23 MYÖ; Orangutanın 12,2-17 MYÖ; Gorilin 7,7-11 MYÖ; Şempanzenin 5,5-7,7 MYÖ soyoluş çizgisinden ayrıldıkları tahmin edilmektedir. Benzer şekilde, Şempanzenin iki türü olan Pan troglodytes ve P. paniscus 'un 2,4-3,4 MYÖ birbirlerinden ayrıldıkları hesaplanmaktadır (Şekil 36). Miyosen devri (7-26 MYÖ) dünya üzerinde Pirene, Alp ve Himalaya dağlarının meydana geldiği, bugünkü Afrikanın doğu kıyılarının Asya ile bitişik olduğu ve karasal omurgalılarının Asya ve Afrika 'da yayıldıkları devirdir. Hominoidea üst ailesi kapsamında yer alan Hominidae ailesinin evrimi üzerinde ileri sürülen görüşlerden biri, Miyosen devrinde bugünkü Yunanistan, Anadolu yarımadası, Pakistan, Çin ve doğu Afrika 'da bulunan Ramapithecus cinsinin Hominidae ailesinin atası olduğu yolundadır. Anadolu 'da bulunan Ramapithecus kalıntısının 15 MYÖ; Pakistan ve Hindistan 'da bulunanların 13 MYÖ ait oldukları bulunmuştur. Bu sonuçlara göre, Ramapithecus 'un 2 MY süresince geniş bir alanda yayılarak, farklı ortamlara uyum sağladığı anlaşılmaktadır. Ramapithecus 'un Hominidae ailesinin atası olduğunu ileri sürenlere göre, biribirlerinden 15 MYÖ ayrılmış olan Hominidae ve Pongidae aileleri arasındaki farklar aşağıdaki şekilde sıralanabilir. 1) Hominidler Australopithecus 'dan başlayarak, bel kemiği yere dik olarak yürüyen primatlar olmalarına karşın, pongidler dört ayak üzerinde yürürler ve omurgaları yere paraleldir. 2) Pongidler ve hominidler arasında nesneleri tutuş biçimleri bakımından fark vardır. Pongidler nesneleri avuç içine alarak "kavrama" şeklinde tutarken; hominidler kavramanın yanı sıra nesneleri parmakları arasında da tutabilirler. 3) Pongidlerde kolların bacaklara göre uzun olmasına karşın, hominidlerde insana uzanan evrimsel gelişimde bacakların kollara oranının büyüdüğü görülür. Pongidlerin iyi birer tırmanıcı olmalarına karşın, hominidler koşucudurlar. Ayakta duruş sırasında, ağırlığın tabandaki dağılımı, pongidlerde içe dönük durumdaki parmaklar ile ayağın dış kenarı arasında; hominidlerde düz duran baş parmak ve küçük parmak ile topuk üçgeni arasındadır. 4) Pongidler sahip oldukları büyük alt çene, uzun köpek dişleri ve diastema bulunuşu (ön öğütücü dişlerde meydana gelen eksilmeye bağlı olarak ortaya çıkan boşluk) nedeniyle hominidlere göre daha güçlü çiğneme ve özellikle koparma yeteneğine sahiptirler. Buna karşın hominidler besinlerini öğüterek yerler. 5) Beyin hacminin gövdeye oranı hominidlerde daha büyüktür. Bu büyümenin iki ayak üzerinde yürümeye geçişten 1,5-2 MY sonra meydana geldiği tahmin edilmektedir (mozayik evrim; farklı organların farklı zamanlarda gelişmesi). 6) Hominidler içinde yer alan insan konuşan tek primattır. Larinks, Şnsanda 1,5-2 yaşından sonra 4 -7 numaralı omurlar arasına yerleşir. Şnsanın evrim sürecinde yer alan hominid buluntularda da larinksin boyun bölgesinin alt bölümlerine indiği görülmektedir. Bu gelişmeye paralel olarak, pongidlerde düz olan kafatası tabanının Homo erectus dan itibaren dış bükey bir yapıya dönüştüğü ve kafatası hacminde, konuşmaya olanak sağlayacak bir büyüme meydana geldiği görülmektedir. 7) Hominidlerde, insana giden evrimsel gelişim çizgisinde, kültür oluşturmanın meydana geldiği görülmektedir. Pongidlerde ve diğer memelilerde bilinen mevsimlik ya da geçici yer tutma yerine, hominidlerin bulundukları yerde uzun süre kalarak kültürlerini geliştirmek eğiliminde oldukları görülmektedir. Bilinçli iş bölümü, paylaşma ve yardımlaşma gibi davranışların bu evrim çizgisinde giderek geliştiği bir başka önemli bulgudur. Günümüzden 4 MYÖ yaşamış olan Australopithecus primatlar içinde insana uzanan evrimsel çizgide önemli bir geçiş formudur. Beyin hacmi maymununki kadar olmakla birlikte; kafatası, çene eklemi ve kalça kemiği, daha çok hominidlerinkine benzer karakterler içermektedir. Dik yürüyen ilk hominiddir. Bazı yazarlar insanın atası olduğunu ileri sürmektedirler. Ancak, Australopithecus buluntuları ile bir arada herhangi bir taş alete ve kültürel delile rastlanmamıştır. Bu bakımdan, genellikle Homo cinsinin dışında tutulmakta ve Homo erectus insanın atası olarak kabul edilmektedir. iskeletinin % 40 ı Etiyopyanın kuzeyinde "Afar" bölgesinde ele geçirilen, bu arada bilateral simetri nedeniyle % 80 i bilinen ve 1981 de "Lucy" olarak adlandırılan Australopithecus örneği ile "Hadar" bölgesinde bulunan 3,5 MYÖ yaşamış olan 13 ferde ait iskeletlerde kalça kemiği, çene eklemi, femur kemiği, ayak parmağı eklemleri ve Tanzanyanın "Laetoli" bölgesinde bulunan iyi korunmuş ayak izleri, bu canlıların iki ayak üzerinde dik olarak yürüdüklerinin kanıtıdır. Ayrıca, insana benzer diş yapısına rağmen; kuyruksuz maymunlar kadar küçük bir beyin hacmine sahip oluşları, ayak parmak izlerinin dar oluşu, bir ölçüde ağaçlara bağımlılığı gösteren tırnakların kıvrık oluşu maymuna benzer karakterlerdir. insana göre çok ilkel olan ve yaklaşık bir milyon yıl boyunca yeryüzünde değişmeden kaan "Lucy" ve aynı bölgede bulunan diğer Australopithecus 'lar bulundukları yerin adıyla A. afarensis olarak isimlendirilmişlerdir. Erkeği dişisinin iki katı kadar ağırlıkta olabilen bu canlılar 30-68 Kg. Ağırlıkta ve100-140 cm. boyda idiler. Ömürlerinin 40 yıldan az olduğu tahmin edilmektedir. Beyin hacmi 380-500 cm3 aralığında olan A. afarensis, iki ayak üzerinde dik yürüyen maymun başlı bir geçiş fosilidir. Fosil buluntular, A. afarensis 'den sonra sırasıyla, A. africanus (2,8 – 1,9 MYÖ), güney Afrikada bulunan ve daha ağır yapılı olan A. robustus (2,0 – 1,5 MYÖ) ve doğu Afrikada bulunan ve evrimsel bakımdan daha gelişmiş olan A. boisei (2,0 – 1,2 MYÖ) nin yaşamış olduklarını göstermektedir. Bazı uzmanlar, A. boisei 'nin aslında bir A. robustus olduğunu aralarındaki farkın coğrafik bir temele dayalı varyasyon olduğunu ileri sürmektedirler. A. robustus ve A. boisei 'nin Homo cinsine göre daha kalın ve kuvvetli çene kemiklerine ve iri dişlere sahip oldukları bilinmektedir. Bu özelliklerin, kaba, lifli ve işlenmemiş yiyeceklerle beslenmelerine bağlı olarak geliştiği düşünülmektedir. Günümüzden 1,8 MYÖ yaşadığı tahmin edilen bir A. robustus 'a ait el kemiklerinin anatomik yapısı, bu canlının parmak uçlarının insanınkine benzer şekilde enli ve yastıklı, yani kan damarları ve sinir uçları bakımından zengin olduğunu göstermektedir. Bazı yazarlar, bu anatomik yapıdaki parmaklara sahip olan A. robustus 'un besinleri dokunarak tanıma ve seçme; kazma sapı tutmaya elverişli tutuş yeteneği ile besinini üretebilme avantajlarına sahip olduğunu düşünmektedirler. Ancak, taş alet yapımı, günümüzden 2,5 MYÖ Homo cinsi ile birlikte görülmeye başlandığı, Australopithecus fosilleri ile birlikte herhangi bir alet bulunamadığı ve nihayet, bulunan aletlere, sadece Australopithecus ve Homo cinslerinin birlikte bulunduğu daha üst tabakalarda rastlanması nedenleriyle, genel olarak, alet yapımının Homo cinsine özgü bir yetenek olduğu kabul edilmektedir.

http://www.biyologlar.com/primatlarin-evrimi

Mutasyonlar

Evrim Mekanizmaları yazı dizimiz içerisindeki bu yazımızda, çok çeşitli yönüyle mutasyonlara değineceğiz ve evrimsel biyoloji ile ilgili bazı noktaları tam olarak anlayabilmek açısından belki de en önemli makalelerimizden biri olacaktır. Çünkü ne yazık ki günümüzde bazı bilim dışı kaynaklar ve bilimsel gerçekler yerine bu kaynakları benimseyen eğitim kurumları sebebiyle mutasyonlar, Evrim Kuramı'nın merkezine yerleştirilmeye çalışılmaktadır. Üstelik mutasyonların nasıl ve neden olduğu tam olarak anlatılmamakta, evrimsel biyoloji ile ilişkisi düzgün bir şekilde izah edilememektedir. Bunun sebebi çok açıktır: Bilimsel bir gerçeğe, sadece içerisindeki rastlantısallık unsurları öne çıkarılarak, "Bakın, her şeye tesadüf gözüyle bakıyorlar." şeklinde bilim dışı açıklamalar yaparak ve bu alandaki sayısız araştırmacının emeklerini hiçe sayıp, bir bilim dalına hakaret ederek saldırılabilir. Bu kişi, örgüt ve kurumların yaptığı da apaçık budur. Henüz konu hakkında geniş bir bilgiye sahip olmayan bireylerse, basitçe bu insanların yalan ve manipülasyonlarına kanarak, bilimsel bir gerçekten uzaklaşmakta ve bilimden soğumaktadırlar. Halbuki göreceğimiz gibi, mutasyonlar, evrimin iddia edildiği kadar büyük bir kısmını oluşturmamaktadır, hatta tek başına evrim olarak bile kabul edilemez. Elbette ki, bir Evrim Mekanizması olarak mutasyonların, evrim üzerinde çok önemli etkileri vardır; ancak bunlar, diğer mekanizmalardan bu kadar abartılacak kadar üstün veya fazla değildir. Hemen konuya girelim: Mutasyon, kelime anlamıyla genetik materyalde meydana gelen rastlantısal değişim demektir. Basitçe, bir nükleotidin bir başkasına dönüşmesi, bir yapının şekil ve içerik değiştirmesi, yanlış kopyalanma sonucu genetik yapının bozulması ve daha nice genetik değişim mutasyon kapsamına alınabilir. Her şeyden önce, mutasyonların rastlantısallık değerlerine ve sebeplerine bakmakta fayda vardır: Mutasyonlar gerçekten de çok büyük oranda rastlantısaldır (tesadüfidir). Ancak bir kavramın rastlantısal olması, o kavramın gerçekliğini veya değişime katkı sağlama gücünü azaltmamaktadır. Örneğin, hava koşullarının değişimi de büyük oranda rastlantısaldır. Bu, hava koşullarının (yağmur, kar, dolu, vs.) gerçek olmadığı veya uzun vadede evrimsel değişimler yaratamayacağı, evrime yön veremeyeceği anlamına gelmez. Benzer şekilde, depremlerin meydana geldiği üsler ve zamanlar rastlantısaldır. Bir paranın havaya atılması sonucu gelen yüz, rastlantısaldır. Bunların tümü, belirli oranlar dahilinde istatistiki hesaplara vurulabilir. Örneğin günün belli bir saatinde yağmur yağıp yağmayacağını belirli oranlar dahilinde olasılık hesabıyla bulabiliriz. Benzer şekilde, bir depremin bir bölgede gerçekleşme ihtimali ve zamanını olasılık hesaplarıyla bulabiliriz. Paranın yüzleriyle ilgili hesaplar ise, hepimizin bildiği basit hesaplardır. Benzer şekilde mutasyonların da oluşma olasılıklarını hesaplayabilir, hatta kimi zaman sadece mutasyon olasılıklarına dayanarak evrimin yönünü belli sınırlar dahilinde tahmin edebiliriz. Ancak bu daha başka bir konunun ve daha akademik bir analizin konusudur. Şimdilik sadece mutasyonların da sıradan olasılıksal unsurlar olduğu gerçeğini aklınızda tutmanız yeterlidir. Bu kavramların olasılıksal değerlerinin hesaplanmasının zorluğu, kavrama eşlik eden diğer olgularla ilgilidir. Örneğin yağış durumu sıcaklık, yükseklik, basınç gibi birkaç faktöre bağlıdır. Deprem ise, fay hatlarıyla ilgili yüzlerce farklı değişkene (açı, toprak yapısı, toprak organizmaları, kütle, basınç, komşu plakaların durumu, vs.) bağlı olabilir ve bu, olasılık hesaplarının zorlaşmasına neden olurken, bir yandan da depremlerin rastlantısallığını arttırmış olur. Ancak bunların hiçbiri, olgunun gerçekliğini etkilemez. Belirli durumlarda, belirli zamanlarda, belirli bölgelere, belirli tip yağış düşer. Kimi zaman depremler olur. Örnekler arttırılabilir. Evrendeki her olay belli bir olasılık hesabı çerçevesinde değerlendirilebilir. Ancak burada önemli olan, olasılığı tanımlamak için kullandığımız matematiksel modelin, fiziksel dünyada modellemeye çalıştığımız olayı %100 veya buna yakın bir oranda karşılayabilmesidir. Günümüzde sahip olduğumuz matematiksel modeller, yaşamın başlangıcı veya çok sayıda değişkenden etkilenen kaotik sistemleri (uzun vadede hava durumu, geniş bir genomdaki mutasyonlar ve lokasyonları gibi) modellemek için yeterince güçlü değildir. Bu sebeple bu alanda geliştirilen bilgisayar yazılımları da yeterince güçlü simülasyonlar yaratamamaktadır. İşte tam olarak bu sebeple canlılığın başlangıcı ve benzeri sistemlerle ilgili yapılan matematiksel hesaplar gerçekle uyuşamamaktadır. Mutasyonların olasılıklarının hesaplanması da buna benzemektedir. Para örneğinde ise, rastlantısallık oranı çok düşüktür. Çünkü paranın üzerinde atış hızı, sürtünme, gibi bazı değişkenlerin etkisi olsa da, bunlar göz ardı edilebilecek kadar küçüktür ve paranın, çok büyük oranda %50 ihtimalle (veya bu orana çok yakın bir diğer olasılık ile) beklediğimiz yüzü geleceğini biliriz. Bu yüzden insanlar paranın yazı veya tura gelmesini "tesadüfler"e bağlamaktansa, olasılık hesabıyla açıklamayı tercih eder. İstenmeyen yüz geldiğinde, "tesadüf" açıklamasından çok, "Eh, %50 ihtimalim vardı zaten." açıklaması yapılır. Mutasyonlara geldiğimizde, belirli bir bölgede ne tip bir mutasyon olacağını bilmek neredeyse olanaksızdır. Bunu anlamak için, öncelikle mutasyonun nasıl bir etki yarattığını bilmemiz gerekir. Bunun içinse, bir molekülün "ne" olduğunu anlamamız gerekir. Neyse ki, bu konuda daha önceden bir yazı dizisi hazırlamıştık: Abiyogenez Yazı Dizisi. Bu yazı dizimizi gözden geçirerek gözümüzde çok büyütmeye meylettiğimiz DNA, protein, aminoasit gibi yapıların gerçekte ne olduklarını, neye benzediklerini ve nasıl çalıştıklarını okuyabilirsiniz. Abiyogenez yazı dizimizde görebileceğiniz gibi, genetik materyalimizin tümü, sıradan atom ve moleküllerden oluşmaktadır. Dolayısıyla bunlar da, bilimsel geçerliliği olmayan "canlı" varlıklara ait olsa dahi, tüm fizik ve kimya yasalarına tabidir. Bu moleküller, doğadaki tüm moleküller gibi bazı bağlar ile birbirlerine bağlanırlar. Bu bağlar; kovalent veya iyonik bağlar gibi güçlü bağlar olabilecekleri gibi, Van der Waals gibi daha zayıf bağlar da olabilir. Benzer şekilde, atomların içerisinde elektronlar, çekirdeğe bazı temel kuvvetlerle bağlanırlar (burada ayrıntısına tekrardan girmiyoruz). Ancak her bağ, yeterli enerji verildiğinde kırılabilirdir. İşte mutasyonların temelinde yatan mantık budur: Dış çevreden gelen, rastlantısal radyoaktif dalgalar ve benzerleri, atomların içindeki elektron bağlarını kırabilir, elektronların atom çevresindeki düzeyini değiştirebilir veya molekülleri birbirine bağlayan bağları parçalayabilir. Bu gibi durumlarda, sıradan fizik ve kimya yasaları dahilinde, kopan molekül ve atomların yerine, yeni enerji durumuna daha uygun elektronik yapıya sahip atom ve moleküller gelebilir. Bu durumda, eskiden -atıyoruz- Guanin (G) olarak isimlendirdiğiniz bir kimyasal formül, Adenin (A) diye isimlendirdiğiniz bir diğer formüle dönüşebilir: Bir Hidrojen (H) ve bir Oksijen (O) atomu koparak. İşte buna, nükleotitlerin değişmesinden ötürü, mutasyon diyoruz. Bunun sonucunda, genetik yapı ve bu yapıya bağlı olarak üretilen protein ve enzimler değişiyor. Bu değişim sonucunda da, organizmanın özellikleri değişebiliyor. Orak hücre anemisine sebep olan mutasyonun şematik gösterimi... Normal bir hemoglobin proteinde belli bir noktada bulunması gereken Glutamik Asit (Glu) aminoasidi, GAA mRNA kodu ile kodlanmaktadır. Bu da, DNA üzerinde CTT koduyla bulunur. Bu kodun 2. nükleotitinde meydana gelen bir mutasyon Timin (T) nükleotitini Adenin (A) nükleotitine çevirebilir. Bu durumda, mRNA üretildiğinde GAA kodu yerine GUA kodu üretilir ve bunun karşılığı da Glutamik Asit yerine Valin (Val) aminoasidinin oluşumudur. Bu durum, hemoglobinin yapısını değiştirerek orak hücre anemisine neden olur. Kısaca mutasyon, çevremizden rastlantısal olarak aldığımız dalgaların etkisinde genetik yapımızda meydana gelen değişimlerdir. Buradaki rastlantısallık, gelen dalgaların vücuda giriş açısı, şiddeti, frekansı gibi özelliklerin raslantısallığından kaynaklanmaktadır. Aslında rastlantısal olan, mutasyonlar değil; mutasyonlara sebep olan etkenlerdir. Bir dalganın vücudunuza ne şiddette, ne açıda, ne frekansta gireceğini ve vücudunuzdaki hangi hücredeki, hangi kimyasal maddeye (atom, molekül, vs.) isabet edeceğini ve onda ne tip bir değişime sebep olacağını önceden kestirmeniz olanaksızdır. Mutasyonların rastlantısallığı tam olarak bu sebepledir. Tıpkı yukarıda açıkladığımız diğer örnekler gibi... Bu konu anlaşıldıktan sonra, mutasyonların Evrim açısından önemini anlamak ve gereğinden fazla önem vermemek çok daha kolay olacaktır. Mutasyonların önemi şudur: Mutasyonlar, vücudumuzda rastlantısal olarak pek çok değişime sebep olurlar. Bakterilerde göreceli olarak az gelişmiş olan genetik tamir mekanizmalarından ötürü bu mutasyonlar çoğu zaman tamir edilemez. Bu sebeple genel olarak prokaryotlarda mutasyonların etkisi çok daha fazladır. Öte yandan, insanlar gibi ökaryotik canlılarda tamir mekanizmaları çok daha aktif olarak işler ve hataların büyük bir kısmı düzeltilir.

http://www.biyologlar.com/mutasyonlar-2

Türlerde Mutasyon Oranları

Bir türde mutasyon meydana gelme olasılıkları çok farklı yöntemlerle hesaplanabilmektedir. Burada akademik detaylara girmeden, Nature Genetics dergisinde bu konuda oldukça kapsamlı olarak yayımlanmış bir makalede verilen sayılardan giderek örnekler vereceğiz. İlk olarak sayıları nasıl değerlendireceğimize bakalım: mutasyon oranı olarak bilinen sayılar, bir türün genomundaki tek bir bazda, tek bir nesil içerisinde meydana gelebilecek mutasyonların sayısı olarak belirtilmektedir. Bu sayılar genellikle 10-5 veya 10-8 gibi çok küçük sayılardır. Bunun sebebi, az sonra göreceğimiz gibi, canlıların genomlarındaki baz sayısının milyarlarla ifade ediliyor olmasındandır. Mutasyon oranları ise bu milyarlarca baz dizisinden sadece 1 tanesinde meydana gelebilecek mutasyon oranlarını belirtmektedir. Bazı örnekler verelim: bildiğimiz en yüksek mutasyon oranlarını RNA virüslerinde (retrovirüslerde) görürüz. Yaklaşık 10.000 baz dizisinden oluşan ufak genomlara sahip bu "cansız" varlıklardaki mutasyon oranı, gen başına ve nesil başına 0.1 ila 1 mutasyon arasında değişir. İstatistiki olarak ve oldukça karmaşık metotlarla hesaplanan bu sayılara göre her bir replikasyon sonucunda, bir virüsün tüm genomunda yaklaşık 1000 ila 10.000 mutasyon meydana gelir. Virüslerin dakikalar içerisinde çoğalabildikleri düşünüldüğünde, bu sayıların ne kadar fazla olduğu anlaşılabilir. Günde 10.000 defa bölünebilen bir virüste tek bir gün içerisinde 10-100 milyon mutasyon meydana gelebilir. Bu da virüslerin aşırı hızlı evrim geçirebilmesinin nedenini açıklamaktadır. Bir türde mutasyon meydana gelme olasılıkları çok farklı yöntemlerle hesaplanabilmektedir. Burada akademik detaylara girmeden, Nature Genetics dergisinde bu konuda oldukça kapsamlı olarak yayımlanmış bir makalede verilen sayılardan giderek örnekler vereceğiz. İlk olarak sayıları nasıl değerlendireceğimize bakalım: mutasyon oranı olarak bilinen sayılar, bir türün genomundaki tek bir bazda, tek bir nesil içerisinde meydana gelebilecek mutasyonların sayısı olarak belirtilmektedir. Bu sayılar genellikle 10-5 veya 10-8 gibi çok küçük sayılardır. Bunun sebebi, az sonra göreceğimiz gibi, canlıların genomlarındaki baz sayısının milyarlarla ifade ediliyor olmasındandır. Mutasyon oranları ise bu milyarlarca baz dizisinden sadece 1 tanesinde meydana gelebilecek mutasyon oranlarını belirtmektedir. Bazı örnekler verelim: bildiğimiz en yüksek mutasyon oranlarını RNA virüslerinde (retrovirüslerde) görürüz. Yaklaşık 10.000 baz dizisinden oluşan ufak genomlara sahip bu "cansız" varlıklardaki mutasyon oranı, gen başına ve nesil başına 0.1 ila 1 mutasyon arasında değişir. İstatistiki olarak ve oldukça karmaşık metotlarla hesaplanan bu sayılara göre her bir replikasyon sonucunda, bir virüsün tüm genomunda yaklaşık 1000 ila 10.000 mutasyon meydana gelir. Virüslerin dakikalar içerisinde çoğalabildikleri düşünüldüğünde, bu sayıların ne kadar fazla olduğu anlaşılabilir. Günde 10.000 defa bölünebilen bir virüste tek bir gün içerisinde 10-100 milyon mutasyon meydana gelebilir. Bu da virüslerin aşırı hızlı evrim geçirebilmesinin nedenini açıklamaktadır.

http://www.biyologlar.com/turlerde-mutasyon-oranlari

Mutasyonların Nedenleri Nelerdir

Mutasyonların nedenlerini sadece yukarıda sayılan radyoaktif veya enerji dalgalarının etkilerine yormak doğru olmaz. Doğada, mutasyona sebep olan pek çok olguya rastlanmıştır. Bunların temelinde yine dış etmenlerden ötürü kimyasal yapının değişmesi bulunmaktadır. Bunların her birine girersek, günlerce işin içinden çıkamayız. Ancak kısaca özetlemek gerekirse, mutasyon sebepleri ikiye ayrılır: Spontane Mutasyonlar ve Uyarılmış Mutasyonlar. Bu noktada bilinmesi gereken bir diğer kavram, vahşi tip kavramıdır. Vahşi tip, mutasyona uğramamış hal demektir. Şimdi incelememize başlayalım 1) Spontane Mutasyonlar Bu tip mutasyonların genel olarak 4 sebebi vardır: 1-1) Totomerizm Bir bazın yer değiştirmesi nedeniyle Hidrojen bağlarının kayması sonucu kopyalamada hata oluşmasına denir. 1-2) Pürin Kaybı Adenin ya da Guaninlerden birinin yitirilmesi sonucunda oluşur. 1-3) Amin Kaybı Hidroliz (su ile yıkım) sonucunda bir bazın, amin grubunu yitirerek keto grubu edinmesi sonucu farklı bir baza dönüşmesine denir. Bunun sonucunda Sitozin (C), Urasil'e (U); Adenin ise hypoxanthine (HX) denen bir moleküle dönüşür. Bunlar genellikle tamir edilebilir. Ancak benzer şekilde 5-metilsitozin'in Timin'e dönüşmesi, çoğu zaman tamir mekanizmasını atlayabilir ve kalıcı olur. 1-4) Atlanmış Şerit Yanlış Çiftlenmesi Kopyalanmış bir DNA şeridinde meydana gelen bir kaymadan ötürü oluşan hataya denir. Az sonra açıklayacağımız ekleme ve silinme tipi mutasyonlara sebep olabilir. 2) Uyarılmış Mutasyonlar Bu tip mutasyonların iki temel sebebi bulunur: 2-1) Kimyasallar Hidroksilamin, bazı bazlar, alaklileştirici maddeler, DNA yapısını etkileyen kimyasallar, oksidasyona sebep olan kimyasallar, nitrik asit gibi kimyasalların varlığı DNA'nın yapısını değiştirebilmektedir. 2-2) Radyasyon Mor ötesi ışınlar, iyonize edici ışınlar, radyoaktivite gibi etmenler, yukarıda açıkladığımız gibi DNA'nın yapısını bozabilmektedir. Mutasyonları bu şekilde etmenlerine göre ayırmaktansa, sonuçlarına göre ayırmak da mümkündür. Ancak bu defa çok daha geniş bir yelpaze elde ederiz. Bunların hepsine burada değinmemiz gerçekten olanaksızdır (yaklaşık 35 farklı tipi vardır). Ancak bazı çok önemli olanlarına değinmek istiyoruz: •Nokta Mutasyon: Yukarıda saydığımız bazı kimyasalların etkisinde, bir nükleotit diğerine dönüşür. Genellikle Adenin veya Guanin'den biri (pürinler), Sitozin veya Timin'e (pirimidinler) dönüşür. Üç tipi bulunur: ◦Sessiz (Eş Anlamlı) Mutasyonlar: Mutasyonların etkisi, DNA'nın yapısındaki değişim sonucu üretilen aminoasitlerin türlerinin değişmesiyle anlaşılır. Doğada, 22 temel aminoasit bulunur. Tüm aminoasitler, 3 nükleotit (kodon) ile belirlenirler (CCG, ATG gibi). Bazı aminoasitler, birden fazla kodon ile tanımlanabilirler. Örneğin GCU, GCC, GCA ve GCG aynı aminoasidi, Alanin'i kodlarlar. Dolayısıyla öncesinde GCU olan bir dizilim, mutasyon sonucu GCC olursa hiçbir şey değişmez, çünkü yeni oluşan kod da Alanin'i kodlamaktadır. Buna sessiz mutasyon denir. ◦Hatalı (Eş Anlamlı Olmayan) Mutasyonlar: Bu mutasyonlar sonucu, kodlanan aminoasit değişir. Örneğin GAU, Aspartik Asit isimli aminoasidi kodlar. GAA ise Glutamik Asit isimli bir diğer proteini. GAU, nokta mutasyon sonucu son nükleotit olan U'nun A'ya dönüşümü gerçekleşirse, kodlanan aminoasit değişir ve hatalı mutasyon meydana gelir. ◦Anlamsız Mutasyonlar: Aminoasitlerin sentezini durduran kodlar da bulunur (UAA, UAG ve UGA). Bunlar, adeta cümlelerin sonundaki noktalar gibidir ve aminoasit sentezini durdurarak protein yapısına karar verirler. İşte bir mutasyon sonucu, bir aminoasidin, bir durdurma kodonuna dönüşmesi sonucu, anlamsız mutasyon meydana gelir; çünkü protein sentezi yarıda kalır. Örneğin UAU, Tirosin denen bir aminoasidi kodlar. Bunun son aminoasidinin değişimi sonucu UAA oluşabilir ve bu bir durdurma kodonudur. ◦Nötral Mutasyonlar: Bu tip mutasyonlar, bir nevi hatalı mutasyonlar ile sessiz mutasyonların karışımıdır. Mutasyon sonucu oluşan yeni dizilim sonucu üretilen aminoasit farklıdır (hatalı mutasyondaki gibi); ancak bu aminoasidin kimyasal yapısı, önceden üretilene benzer olduğu için çok ciddi sorunlar yaşanmaz ve hücrede çok farklılık meydana gelmez (sessiz mutasyonlar gibi). Örneğin AAA kodonu Lysine denen bir aminoasidi kodlar. Burada meydan gelen bir mutasyon sonucu kod AGA'ya dönüşürse, sentezlenen aminoasit Arginine olur. Ancak biyokimyasal açıdan bu iki aminoasit birbirine özdeştir ve işlevi bozmaz. •Eklemeler: DNA dizilimine, fazladan bir ya da daha fazla nükleotidin eklenmesidir. Bunlar genellikle transpozon denilen ve DNA üzerinde kimyasal yapısından ötürü rastgele sıçrayan yapılardan kaynaklanmaktadır. Transpozonlar, kendileriyle birlikte komşu nükleotitleri de alarak DNA üzerinde uzun mesafeler "sıçrayabilirler". Hatta mitokondiryal DNA'dan, merkezi DNA'ya bilgilerin ökaryotların evrimi sırasında bu şekilde aktarıldığı düşünülür. •Silinmeler: DNA'dan bir veya daha fazla nükleotidin silinmesi sonucu meydana gelir. Genellikle geri döndürülemezlerdir ve kalıcıdırlar. Silinme tipi mutasyonlar tamamen rastlantısaldır; ancak ekleme tipi olanlar belirli kurallar dahilinde (kimyasal yapı uyuşması gibi) meydana gelirler ve alanları daha dardır. •Çerçeve Kaydırıcı Mutasyonlar: DNA'daki bilgilerin 3'er harfli (nükleotitli) kelimeler (kodonlar) halinde okunduğunu izah etmiştik. İşte eğer DNA diziliminde ekleme veya silinme tipi mutasyon meydana gelirse, DNA üzerindeki bilgiler 3'lü 3'lü okunamayacağı ve normalde okunması gereken sıra kayacağı için, çok farklı aminoasitler ve proteinler sentezlenebilir veya üretim tamamen durabilir. Dolayısıyla bu tip mutasyonlar tehlikeli olabilmekte ve hücrelerin ölmesine veya görevlerini aşırılıkla yerine getirmelerine sebep olabilir. Genellikle sonuçlar önceden tahmin edilemezdir. •Geri Mutasyonlar: Dediğimiz gibi mutasyonlar oldukça rastlantısaldır; ancak kimi zaman aynı nükleotit dış etmenlerden etkilenerek birden fazla defa mutasyon geçirebilir ve bu doğada sıklıkla görülür; hatta bu mutasyonlar takip edilerek Evrim Ağaçları çıkarılabilir. Eğer bir nükleotitte meydana gelen mutasyondan sonra oluşan yeni bir mutasyon kodonu eski haline döndürüyorsa (rastlantısal olarak), buna geri mutasyon adı verilir. Örneğin AGC şeklindeki bir nükleotit, ilk mutasyonda AGG oluyor ve sonrasında tekrar mutasyon geçirerek AGC'ye dönüyorsa, bu geri mutasyondur. Mutasyonlar, nükleotitler üzerinde olabildiği gibi, DNA'ların toplamına verilen isim olan kromozomlarda çok daha büyük ölçeklerde de meydana gelebilirler. Biraz da bunlara örnekler verecek olursak: •Kromozomal Büyütmeler (Amplifikasyonlar): Kimi zaman DNA kopyalanır; ancak hücre bölünmesi gerçekleşmez. Genomun tümünde meydana gelirse Çok kromozomluluk (polyploidy) olarak isimlendirilen bu durumda, hücre içerisindeki gen miktarı katlanmış ve dolayısıyla üretilen her kimyasalın miktarı artmış olur. Çoğu zaman bu durumlar hücrenin işlevinin bozulmasına sebep olsa da, sonuçları önceden tahmin edilemez olabilir. •Kromozomal Silinmeler: Bu durumda, kromozom üzerindeki devasa bölgeler kromozomdan koparak silinebilirler. Bu da çoğu zaman hücrenin işlevini bozarken, kimi zaman ölümcül olmadığı için çeşitliliğe sebep olabilir. •Kromozomal Yer Değiştirmeler: Kimi zaman homolog olmayan kromozomlar arası gen parçaları transfer edilebilir. Bu durumda, yapıda köklü farklılıklar meydana gelebilir. Buna kromozomal yer değiştirme denir. •Kromozomal Ters Dönme: Kimi zaman, kromozomdaki bir gen veya nükleotit dizisi, tamı tamına tersine dönebilir. Bu durumda da canlıda ciddi değişimler meydana gelebilecektir. •Heterozigotluğun Yitirilmesi: Bilindiği üzere her özellik kromozom üzerindeki alellerle temsil edilir. Kimi zaman, bu alellerden biri silinir ve heterozigotluk yitirilir. Bu da önemli bir mutasyon tipidir. Mutasyonları yukarıda değindiğimiz gibi canlıya getirilerine ve götürülerine göre de sınıflandırmak mümkündür. Bunlara bakacak olursak: •Faydalı / Fonksiyon Kazandırıcı (Neomorfik) Mutasyonlar: Eğer yukarıda saydığımız herhangi bir mutasyonun sonucunda oluşan durum, mutasyonun meydana geldiği canlıda, meydana geldiği durum ve zamanda işe yarar veya önceden yapılamaz bazı işlevleri kazandırabiliyorsa, bu mutasyona faydalı mutasyon ya da fonksiyon kazandırıcı mutasyon denir. •Zararlı / Fonksiyon Yitirici (Amorfik) Mutasyonlar: Eğer yukarıda saydığımız herhangi bir mutasyonun sonucunda oluşan durum, mutasyonun meydana geldiği canlıda, meydana geldiği durum ve zamanda olumsuz sonuçlara veya önceden yapılabilen bazı işlevlerin kaybına sebep oluyorsa bu mutasyona zararlı mutasyon ya da fonksiyon yitirici mutasyon denir. •Baskın Negatif (Antimorfik) Mutasyon: Eğer bir mutasyonun sonucunda oluşan durum, eski durumun tam zıttının oluşmasını sağlarsa, buna baskın negatif mutasyon denir. Bu tip mutasyonlar faydalı da zararlı da sonuçlar doğurabilir. •Ölümcül Mutasyon: Adından da anlaşılabileceği gibi, bu tip mutasyon geçiren bir canlı kısa ya da uzun dönemde, mutasyona bağlı olarak ölür. •Nötral Etkili Mutasyon: Nokta mutasyonlar altında saydığımız nötral mutasyonlardan farklı olarak, nötral etkili mutasyonlar canlının başarısına (fitness) etki etmezler. Yani mutasyon sonucu edinilen ya da kaybedilen özellikler, canlının hayatta kalmasını veya üreme başarısını etkilemez veya önemsenmeyecek kadar az etkiler. Bu tip mutasyonlar istatistiki bir ortalama sürede, yaklaşık olarak sabit zaman aralıklarıyla meydana gelirler ve bu sayede Moleküler Saat Hipotezi ileri sürülebilmiştir. Tabii ki bir diğer çok önemli durum, mutasyonun meydana geldiği hücrenin görevi ve konumudur. Çünkü bu durum, mutasyonun kalıtsallığını etkileyecektir. Hemen bu konuya da girecek olursak: •Kalıtsal Mutasyon: Bu tip mutasyonlar bireylerin üreme hücrelerinde veya üreme hücrelerini üreten organlarda meydana gelmelidir. Bu sayede, üretilen üreme hücreleri de, edinilmiş bu mutasyona ve etkilerine sahip olacaktır. •Vücutsal (Somatik) Mutasyon: Bu tip mutasyonlar bireylerin üreme hücreleri veya organları haricindeki herhangi bir hücrede meydana gelirler ve nesilleri etkilemezler, kalıtsal değillerdir. Tıpkı modifikasyonlarda olduğu gibi, somatik mutasyonlarda da sadece mutasyonun meydana geldiği birey durumdan etkilenir. Meydana gelen mutasyon, birey için yukarıda sayılan etkilerden herhangi birine sebep olabilir. •Heterozigot Mutasyonlar: Bu tip mutasyonlar kalıtsaldır; ancak sadece tek bir alel üzerinde taşınırlar. Örneğin renk körlüğü geninde meydana gelen bir mutasyon, heterozigot mutasyonlara örnektir. •Homozigot Mutasyonlar: Bu tip mutasyonlar bir karakterin iki aleli (babasal - paternal ve anasal - maternal) üzerinde de taşınabilir. Bu şekilde daha pek çok tanım yapmak mümkündür; ancak bu kadarının bile mutasyonların ne çeşitli olabileceğini anlamak için yeterli olacağını düşünüyoruz. Burada önemli olan, mutasyonların Evrim açısından aşırı bir önemi olmadığını unutmamak ve mutasyonların en temel sonucunun, tür içi çeşitlilik yarattığını bilmektir. Daha sonra, bu çeşitlilik, seçilim mekanizmalarına tabi tutulur ve faydası/zararı; ortam, zaman ve birey koşullarına göre ortaya çıkar. Sonrasında ise türleşme mekanizmaları dahilinde Evrim gerçekleşir. evrimagaci.org

http://www.biyologlar.com/mutasyonlarin-nedenleri-nelerdir

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0