Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 331 kayıt bulundu.

Jeomorfoloji Nedir

Güneş Sistemi’nin Oluşumu Güneş Sistemi’nin oluşumu ile ilgili farklı teoriler ortaya atılmıştır. En geçerli teori sayılan Kant-Laplace teorisine Nebula teorisi de denir. Bu teoriye göre, Nebula adı verilen kızgın gaz kütlesi ekseni çevresinde sarmal bir hareketle dönerken, zamanla soğuyarak küçülmüştür. Bu dönüş etkisiyle oluşan çekim merkezinde Güneş oluşmuştur. Gazlardan hafif olanları Güneş tarafından çekilmiş, çekim etkisi dışındakiler uzay boşluğuna dağılmış ağır olanlar da Güneş’ten farklı uzaklıklarda soğuyarak gezegenleri oluşturmuşlardır. Dünya’nın Oluşumu Dünya, Güneş Sistemi oluştuğunda kızgın bir gaz kütlesi halindeydi. Zamanla ekseni çevresindeki dönüşünün etkisiyle, dıştan içe doğru soğumuş, böylece iç içe geçmiş farklı sıcaklıktaki katmanlar oluşmuştur. Günümüzde iç kısımlarda yüksek sıcaklık korunmaktadır. Dünya’nın oluşumundan bugüne kadar geçen zaman ve Dünya’nın yapısı jeolojik zamanlar yardımıyla belirlenir. Jeolojik Zamanlar Yaklaşık 4,5 milyar yaşında olan Dünya, günümüze kadar çeşitli evrelerden geçmiştir. Jeolojik zamanlar adı verilen bu evrelerin her birinde , değişik canlı türleri ve iklim koşulları görülmüştür. Dünya’nın yapısını inceleyen jeoloji bilimi, jeolojik zamanlar belirlenirken fosillerden ve tortul tabakaların özelliklerinden yararlanılır. Jeolojik zamanlar günümüze en yakın zaman en üstte olacak şekilde sıralanır. • Dördüncü Zaman • Üçüncü Zaman • İkinci Zaman • Birinci Zaman • İlkel Zaman İlkel Zaman Günümüzden yaklaşık 600 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. İlkel zamanın yaklaşık 4 milyar yıl sürdüğü tahmin edilmektedir. Zamanın önemli olayları :  Sularda tek hücreli canlıların ortaya çıkışı  En eski kıta çekirdeklerinin oluşumu İlkel zamanı karakterize eden canlılar alg ve radiolariadır. Birinci Zaman (Paleozoik) Günümüzden yaklaşık 225 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. Birinci zamanın yaklaşık 375 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir. Zamanın önemli olayları :  Kaledonya ve Hersinya kıvrımlarının oluşumu  Özellikle karbon devrinde kömür yataklarının oluşumu  İlk kara bitkilerinin ortaya çıkışı  Balığa benzer ilk organizmaların ortaya çıkışı Birinci zamanı karakterize eden canlılar graptolith ve trilobittir. İkinci Zaman (Mezozoik) Günümüzden yaklaşık 65 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. İkinci zamanın yaklaşık 160 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir. İkinci zamanı karakterize eden dinazor ve ammonitler bu zamanın sonunda yok olmuşlardır. Zamanın önemli olayları :  Ekvatoral ve soğuk iklimlerin belirmesi  Kimmeridge ve Avustrien kıvrımlarının oluşumu İkinci zamanı karakterize eden canlılar ammonit ve dinazordur. Üçüncü Zaman (Neozoik) Günümüzden yaklaşık 2 milyon yıl önce sona erdiği varsayılan jeolojik zamandır. Üçüncü zamanın yaklaşık 63 milyon yıl sürdüğü tahmin edilmektedir. Zamanın önemli olayları :  Kıtaların bugünkü görünümünü kazanmaya başlaması  Linyit havzalarının oluşumu  Bugünkü iklim bölgelerinin ve bitki topluluklarının belirmeye başlaması  Alp kıvrım sisteminin gelişmesi  Nümmilitler ve memelilerin ortaya çıkışı Üçüncü zamanı karakterize eden canlılar nummilit, hipparion, elephas ve mastadondur. Dördüncü Zaman (Kuaterner) Günümüzden 2 milyon yıl önce başladığı ve hala sürdüğü varsayılan jeolojik zamandır. Zamanın önemli olayları :  İklimde büyük değişikliklerin ve dört buzul döneminin (Günz, Mindel, Riss, Würm) yaşanması  İnsanın ortaya çıkışı Dördüncü zamanı karakterize eden canlılar mamut ve insandır. Dünya’nın İç Yapısı Dünya, kalınlık, yoğunluk ve sıcaklıkları farklı, iç içe geçmiş çeşitli katmanlardan oluşmuştur. Bu katmanların özellikleri hakkında bilgi edinilirken deprem dalgalarından yararlanılır.  Çekirdek  Manto  Taşküre (Litosfer) Deprem Dalgaları Deprem dalgaları farklı dalga boylarını göstermektedir. Deprem dalgaları yoğun tabakalardan geçerken dalga boyları küçülür, titreşim sayısı artar. Yoğunluğu az olan tabakalarda ise dalga boyu uzar, titreşim sayısı azalır. Çekirdek : Yoğunluk ve ağırlık bakımından en ağır elementlerin bulunduğu bölümdür. Dünya’nın en iç bölümünü oluşturan çekirdeğin, 5120-2890 km’ler arasındaki kısmına dış çekirdek, 6371-5150 km’ler arasındaki kısmına iç çekirdek denir. İç çekirdekte bulunan demir-nikel karışımı çok yüksek basınç ve sıcaklık etkisiyle kristal haldedir. Dış çekirdekte ise bu karışım ergimiş haldedir. Manto Litosfer ile çekirdek arasındaki katmandır. 100-2890 km’ler arasında bulunan mantonun yoğunluğu 3,3-5,5 g/cm3 sıcaklığı 1900-3700 °C arasında değişir. Manto, yer hacminin en büyük bölümünü oluşturur. Yapısında silisyum, magnezyum , nikel ve demir bulunmaktadır. Mantonun üst kesimi yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı plastiki özellik gösterir. Alt kesimleri ise sıvı halde bulunur. Bu nedenle mantoda sürekli olarak alçalıcı-yükselici hareketler görülür. Mantodaki Alçalıcı-Yükselici Hareketler Mantonun alt ve üst kısımlarındaki yoğunluk farkı nedeniyle magma adı verilen kızgın akıcı madde yerkabuğuna doğru yükselir. Yoğunluğun arttığı bölümlerde ise magma yerin içine doğru sokulur. Taşküre (Litosfer) Mantonun üstünde yer alan ve yeryüzüne kadar uzanan katmandır. Kalınlığı ortalama 100 km’dir. Taşküre’nin ortalama 35 km’lik üst bölümüne yerkabuğu denir. Daha çok silisyum ve alüminyum bileşimindeki taşlardan oluşması nedeniyle sial de denir. Yerkabuğunun altındaki bölüme ise silisyum ve magnezyumdan oluştuğu için sima denir. Sial, okyanus tabanlarında incelir yer yer kaybolur. Örneğin Büyük Okyanus tabanının bazı bölümlerinde sial görülmez. Yeryüzünden yerin derinliklerine inildikçe 33 m’de bir sıcaklık 1 °C artar. Buna jeoterm basamağı denir. Kıtalar ve Okyanuslar Yeryüzünün üst bölümü kara parçalarından ve su kütlelerinden oluşmuştur. Denizlerin ortasında çok büyük birer ada gibi duran kara kütlelerine kıta denir. Kuzey Yarım Küre’de karalar, Güney Yarım Küre’den daha geniş yer kaplar. Asya, Avrupa, Kuzey Amerika’nın tamamı ve Afrika’nın büyük bir bölümü Kuzey Yarım Küre’de yer alır. Güney Amerika’nın ve Afrika’nın büyük bir bölümü, Avustralya ve çevresindeki adalarla Antartika kıtası Güney Yarım Küre’de bulunur. Yeryüzünün yaklaşık ¾’ü sularla kaplıdır. Kıtaların birbirinden ayıran büyük su kütlelerine okyanus denir. Kara ve Denizlerin Farklı Dağılışının Sonuçları Karaların Kuzey Yarım Küre’de daha fazla yer kaplaması nedeniyle, Kuzey Yarım Küre’de; • Yıllık sıcaklık ortalaması daha yüksektir. • Sıcaklık farkları daha belirgindir. • Eş sıcaklık eğrileri enlemlerden daha fazla sapma gösterir. • Kıtalar arası ulaşım daha kolaydır. • Nüfus daha kalabalıktır. • Kültürlerin gelişmesi ve yayılması daha kolaydır. • Ekonomi daha hızlı ve daha çok gelişmiştir. Hipsografik Eğri Yeryüzünün yükseklik ve derinlik basamaklarını gösteren eğridir. Kıta Platformu : Derin deniz platformundan sonra yüksek dağlar ile kıyı ovaları arasındaki en geniş bölümdür. Karaların Ortalama Yüksekliği : Karaların ortalama yüksekliği 1000 m dir. Dünya’nın en yüksek yeri deniz seviyesinden 8840 m yükseklikteki Everest Tepesi’dir. Kıta Sahanlığı : Deniz seviyesinin altında, kıyı çizgisinden -200 m derine kadar inen bölüme kıta sahanlığı (şelf) denir. Şelf kıtaların su altında kalmış bölümleri sayılır. Kıta Yamacı : Şelf ile derin deniz platformunu birbirine bağlayan bölümdür. Denizlerin Ortalama Derinliği : Denizlerin ortalama derinliği 4000 m dir. Dünya’nın en derin yeri olan Mariana Çukuru denzi seviyesinden 11.035 m derinliktedir. Derin Deniz Platformu : Kıta yamaçları ile çevrelenmiş, ortalama derinliği 6000 m olan yeryüzünün en geniş bölümüdür. Derin Deniz Çukurları : Sima üzerinde hareket eden kıtaların, birbirine çarptıkları yerlerde bulunur. Yeryüzünün en dar bölümüdür. Yerkabuğunu Oluşturan Taşlar Yerkabuğunun ana malzemesi taşlardır. Çeşitli minerallerden ve organik maddelerden oluşan katı, doğal maddelere taş ya da kayaç denir. Yer üstünde ve içinde bulunan tüm taşların kökeni magmadır. Ancak bu taşların bir kısmı bazı olaylar sonucu değişik özellikler kazanarak çeşitli adlar almıştır. Oluşumlarına göre taşlar üç grupta toplanır. • Püskürük (Volkanik) Taşlar • Tortul Taşlar • Başkalaşmış (Metamorfik) Taşlar UYARI : Tortul taşları, püskürük ve başkalaşmış taşlardan ayıran en önemli özellik fosil içermeleridir. Püskürük (Volkanik) Taşlar Magmanın yeryüzünde ya da yeryüzüne yakın yerlerde soğumasıyla oluşan taşlardır. Katılaşım taşları adı da verilen püskürük taşlar magmanın soğuduğu yere göre iki gruba ayrılır.  Dış Püskürük Taşlar  İç Püskürük Taşlar Dış Püskürük Taşlar Magmanın yeryüzüne çıkıp, yeryüzünde soğumasıyla oluşan taşlardır. Soğumaları kısa sürede gerçekleştiği için Küçük kristalli olurlar. Dış püskürük taşların en tanınmış örnekleri bazalt, andezit, obsidyen ve volkanik tüftür. Bazalt : Koyu gri ve siyah renklerde olan dış püskürük bir taştır. Mineralleri ince taneli olduğu için ancak mikroskopla görülebilir. Bazalt demir içerir. Bu nedenle ağır bir taştır. Andezit : Eflatun, mor, pembemsi renkli dış püskürük bir taştır. Ankara taşı da denir. Dağıldığında killi topraklar oluşur. Obsidyen (Volkan Camı) : Siyah, kahverengi, yeşil renkli ve parlak dış püskürük bir taştır. Magmanın yer yüzüne çıktığında aniden soğuması ile oluşur. Bu nedenle camsı görünüme sahiptir. Volkanik Tüf : Volkanlardan çıkan kül ve irili ufaklı parçaların üst üste yığılarak yapışması ile oluşan taşlara volkan tüfü denir. İç Püskürük Taşlar Magmanın yeryüzünün derinliklerinde soğuyup, katılaşmasıyla oluşan taşlardır. Soğuma yavaş olduğundan iç püskürükler iri kristalli olurlar. İç püskürük taşların en tanınmış örnekleri granit, siyenit ve diyorittir. Granit : İç püskürük bir taştır. Kuvars, mika ve feldspat mineralleri içerir. Taneli olması nedeniyle mineralleri kolayca görülür. Çatlağı çok olan granit kolayca dağılır, oluşan kuma arena denir. Siyenit : Yeşilimsi, pembemsi renkli iç püskürük bir taştır. Adını Mısır’daki Syene (Asuvan) kentinden almıştır. Siyenit dağılınca kil oluşur. Diyorit : Birbirinden gözle kolayca ayrılabilen açık ve koyu renkli minerallerden oluşan iç püskürük bir taştır. İri taneli olanları, ince tanelilere göre daha kolay dağılır. Tortul Taşlar Denizlerde, göllerde ve çukur yerlerde meydana gelen tortulanma ve çökelmelerle oluşan taşlardır. Tortul taşların yaşı içerdikleri fosillerle belirlenir. Tortul taşlar, tortullanmanın çeşidine göre 3 gruba ayrılır. • Kimyasal Tortul Taşlar • Organik Tortul Taşlar • Fiziksel Tortul Taşlar Fosil : Jeolojik devirler boyunca yaşamış canlıların taşlamış kalıntılarına fosil denir. Kimyasal Tortul Taşlar Suda erime özelliğine sahip taşların suda eriyerek başka alanlara taşınıp tortulanması ile oluşur. Kimyasal tortul taşların en tanınmış örnekleri jips, traverten, kireç taşı (kalker), çakmaktaşı (silex)’dır. Jips (Alçıtaşı) : Beyaz renkli, tırnakla çizilebilen kimyasal tortul bir taştır. Alçıtaşı olarak da isimlendirilir. Traverten : Kalsiyum biokarbonatlı yer altı sularının mağara boşluklarında veya yeryüzüne çıktıkları yerlerde içlerindeki kalsiyum karbonatın çökelmesi sonucu oluşan kimyasal tortul bir taştır. Kalker (Kireçtaşı) : Deniz ve okyanus havzalarında, erimiş halde bulunan kirecin çökelmesi ve taşlaşması sonucu oluşan taştır. Çakmaktaşı (Silex) : Denizlerde eriyik halde bulunan silisyum dioksitin (SİO2) çökelmesi ile oluşan taştır. Kahverengi, gri, beyaz, siyah renkleri bulunur. Çok sert olması ve düzgün yüzeyler halinde kırılması nedeniyle ilkel insanlar tarafından alet yapımında kullanılmıştır. Organik Tortul Taşlar Bitki ya da hayvan kalıntılarının belli ortamlarda birikmesi ve zamanla taşlaşması sonucu oluşur. Organik tortul taşların en tanınmış örnekleri mercan kalkeri, tebeşir ve kömürdür. Mercan Kalkeri : Mercan iskeletlerinden oluşan organik bir taştır. Temiz, sıcak ve derinliğin az olduğu denizlerde bulunur. Ada kenarlarında topluluk oluşturanlara atol denir. Kıyı yakınlarında olanlar ise, mercan resifleridir. Tebeşir : Derin deniz canlıları olan tek hücreli Globugerina (Globijerina)’ların birikimi sonucu oluşur. Saf, yumuşak, kolay dağılabilen bir kalkerdir. Gözenekli olduğu için suyu kolay geçirir. Kömür : Bitkiler öldükten sonra bakteriler etkisiyle değişime uğrar. Eğer su altında kalarak değişime uğrarsa, C (karbon) miktarı artarak kömürleşme başlar. C miktarı % 60 ise turba, C miktarı % 70 ise linyit, C miktarı % 80 – 90 ise taş kömürü, C miktarı % 94 ise antrasit adını alır. Fiziksel (Mekanik) Tortul Taşlar Akarsuların, rüzgarların ve buzulların, taşlardan kopardıkları parçacıkların çökelip, birikmesi ile oluşur. Fiziksel (mekanik) tortul taşların en tanınmış örnekleri kiltaşı (şist), kumtaşı (gre) ve çakıltaşı (konglomera)’dır. Kiltaşı (Şist) : Çapı 2 mikrondan daha küçük olan ve kil adı verilen tanelerin yapışması sonucu oluşan fiziksel tortul bir taştır. Kumtaşı (Gre) : Kum tanelerinin doğal bir çimento maddesi yardımıyla yapışması sonucu oluşan fiziksel tortul bir taştır. Çakıltaşı (Konglomera) : Genelde yuvarlak akarsu çakıllarının doğal bir çimento maddesi yardımıyla yapışması sonucu oluşur. Başkalaşmış (Metamorfik) Taşlar : Tortul ve püskürük taşların, yüksek sıcaklık ve basınç altında başkalaşıma uğraması sonucu oluşan taşlardır. Başkalaşmış taşların en tanınmış örnekleri mermer, gnays ve filattır. Mermer : Kalkerin yüksek sıcaklık ve basınç altında değişime uğraması, yani metamorfize olması sonucu oluşur. Gnays : Granitin yüksek sıcaklık ve basınç altında değişime uğraması yani metamorfize olması sonucu oluşur. Filat : Kiltaşının (şist) yüksek sıcaklık ve basınç altında değişime uğraması yani metamorfize olması sonucu oluşur. Yeraltı Zenginliklerinin Oluşumu Yerkabuğunun yapısı ve geçirmiş olduğu evrelerle yer altı zenginlikleri arasında sıkı bir ilişki vardır. Yer altı zenginliklerinin oluşumu 3 grupta toplanır: • Volkanik olaylara bağlı olanlar; Krom, kurşun, demir, nikel, pirit ve manganez gibi madenler magmada erimiş haldedir. • Organik tortulanmaya bağlı olanlar; Taş kömürü, linyit ve petrol oluşumu. • Kimyasal tortulanmaya bağlı olanlar; Kayatuzu, jips, kalker, borasit ve potas yataklarının oluşumu. İç Güçler ve Etkileri Faaliyetleri için gerekli enerjiyi yerin içinden alan güçlerdir. İç güçlerin oluşturduğu yerşekilleri dış güçler tarafından aşındırılır. İç güçlerin oluşturduğu hareketlerin bütününe tektonik hareket denir. Bunlar; 1. Orojenez 2. Epirojenez 3. Volkanizma 4. Depremler’dir. UYARI : İç kuvvetler gerekli olan enerjiyi mantodan alır. Deniz tabanı yayılmaları, kıta kaymaları, kıta yaylanmaları, dağ oluşumu ve tektonik depremler mantodaki hareketlerden kaynaklanır. Orojenez (Dağ Oluşumu) Jeosenklinallerde biriken tortul tabakaların kıvrılma ve kırılma hareketleriyle yükselmesi olayına dağ oluşumu ya da orojenez denir. Kıvrım hareketleri sırasında yükselen bölümlere antiklinal, çöken bölümlere ise senklinal adı verilir. Antiklinaller kıvrım dağlarını, senklinaller ise çöküntü alanlarını oluşturur. Jeosenklinal : Akarsular, rüzgarlar ve buzullar, aşındırıp, taşıdıkları maddeleri deniz ya da okyanus tabanlarında biriktirirler. Tortullanmanın görüldüğü bu geniş alanlara jeosenklinal denir. Fay Yerkabuğu hareketleri sırasında şiddetli yan basınç ve gerilme kuvvetleriyle blokların birbirine göre yer değiştirmesine fay denir. Fay elemanları şunlardır: Yükselen Blok : Kırık boyunca birbirine göre yer değiştiren bloklardan yükselen kısma denir. Alçalan Blok : Kırık boyunca birbirine göre yer değiştiren bloklardan alçalan kısma denir. Fay atımı : Yükselen ve alçalan blok arasında beliren yükseklik farkına fay atımı denir. Fay açısı : Dikey düzlem ile fay düzlemin yaptığı açıya fay açısı denir. Fay aynası : Fay oluşumu sırasında yükselen ve alçalan blok arasındaki yüzey kayma ve sürtünme nedeniyle çizilir., cilalanır. Parlak görünen bu yüzeye fay aynası denir. Faylar boyunca yüksekte kalan yerkabuğu parçalarına horst adı verilir. Buna karşılık faylar boyunca çöken kısımlara graben denir. Horstlar kırık dağlarını, grabenler ise çöküntü hendeklerini oluşturur. Türkiye’de Orojenez Türkiye’deki dağlar Avrupa ile Afrika kıtaları arasındaki Tetis jeosenklinalinde bulunan tortul tabakaların orojenik hareketi sonucunda oluşmuştur. Kuzey Anadolu ve Toros Dağları Alp Orojenezi’nin Türkiye’deki kuzey ve güney kanadını oluşturmaktadır. Ege bölgesi’ndeki horst ve grabenler de aynı sistemin içinde yer almaktadır. Epirojenez Karaların toptan alçalması ya da yükselmesi olayına epirojenez denir. Bu hareketler sırasında yeryüzünde geniş kubbeleşmeler ile yayvan büyük çukurlaşmalar olur. Orojenik hareketlerin tersine epirojenik hareketlerde tabakaların duruşunda bozulma söz konusu değildir. Dikey yönlü hareketler sırasındaki yükselmelerle jeoantiklinaller, çukurlaşmalar sırasında ise okyanus çanakları, yani jeosenklinaller oluşur. UYARI : III. Zaman sonları, IV. Zamanın başlarında Anadolu’nun epirojenik olarak yükselmesi ortalama yükseltiyi artırmıştır. Bu nedenle Anadolu’da yüksek düzlükler geniş yer kaplar. Transgresyon – Regrasyon Epirojenik hareketlere bağlı olarak her devirde kara ve deniz seviyeleri değişmiştir. İklim değişiklikleri ya da tektonik hareketler nedeniyle denizin karalara doğru ilerlemesine transgresyon (deniz ilerlemesi) , denizin çekilmesine regresyon (deniz gerilemesi) denir. Volkanizma Yerin derinliklerinde bulunan magmanın patlama ve püskürme biçiminde yeryüzüne çıkmasına volkanizma denir. Volkanik hareketler sırasında çıkan maddeler bir baca etrafında yığılarak yükselir ve volkanlar (yanardağlar) oluşur. Volkan Bacası : Mağmanın yeryüzüne ulaşıncaya kadar geçtiği yola volkan bacası denir. Volkan Konisi : Lav, kül, volkan bombası gibi volkanik maddelerin üst üste yığılması ile oluşan koni biçimli yükseltiye volkan konisi, koni üzerinde oluşan çukurluğa krater denir. Volkanlardan Çıkan Maddeler Volkanlardan çıkan maddeler değişik isimler alır : • Lav • Volkan Bombası • Volkan Külü • Volkanik Gazlar Lav Volkanlardan çıkarak yeryüzüne kadar ulaşan eriyik haldeki malzemeye lav denir. Lavın içerisindeki SİO2 (Silisyum dioksit) oranı lavın tipini ve volkanizmanın karakterini belirler. Asit Lav : SİO2 % 66 ise asit lavlar oluşur. Fazla akıcı değillerdir. Orta Tip Lav : SİO2 oranı % 33 - % 66 ise lav orta tiptir. Bu tip lavların çıktığı volkanlarda volkanik kül miktarı azdır. Bazik Lav : SİO2 oranı < % 33 ise lav bazik karakterli ve akıcıdır. Patlamasız, sakin bir püskürme oluşur. Volkan Bombası : Volkan bacasından atılan lav parçalarının havada dönerek soğuması ile oluşur. Volkan Külü : Gaz püskürmeleri sırasında oluşan, basınçlı volkan bacasından çıkan küçük taneli malzemeye kül denir. Volkanik küllerin bir alanda birikmesiyle volkanik tüfler oluşur. Volkanik Gazlar : Volkanizma sırasında subuharı, karbon dioksit, kükürt gibi gazlar magmadan hızla ayrışarak yeryüzüne çıkar. Büyük volkanik bulutların oluşmasını sağlar. Püskürme Şekilleri Volkanik hareketlerin en yoğun olduğu yerler, yerkabuğunun zayıf olduğu noktalar, çatlaklar ve yarıklardır. Magmanın yeryüzüne ulaştığı yere göre adlandırılan, merkezi çizgisel ve alansal olarak üç değişik püskürme şekli vardır : Merkezi Püskürme : Magma yeryüzüne bir noktadan çıkıyorsa, buna merkezi püskürme denir. Çizgisel Püskürme : Magma yeryüzüne bir yarık boyunca çıkıyorsa, buna çizgisel püskürme denir. Alansal Püskürme : Magma yeryüzüne yaygın bir alandan çıkıyorsa, buna alansal püskürme denir. Volkan (Yanardağ) Biçimleri Volkanların yapısı ve biçimleri yeryüzüne çıkan magmanın bileşimine, miktarına ve çıktığı yere göre değişir. Tabla Biçimindeki Volkanlar : Akıcı lavların geniş alanlara yayılmaları sonucunda oluşur. Örneğin Hindistan’daki Dekkan Platosu Kalkan Biçimindeki Volkanlar : Akıcı lavların bir bacadan çıkarak birikmesi sonucunda oluşan, geniş alanlı ve kubbemsi bir görünüşe sahip volkanlardır. Örneğin : Güneydoğu Anadolu’daki Karacadağ Volkanı Koni Biçimindeki Volkanlar : Magmadan değişik dönemlerde yükselen, farklı karakterdeki malzemenin birikmesi ile oluşur. Bu volkanların kesitinde, farklı karakterdeki malzeme katmanları ardarda görüldüğü için tabakalı volkanlar da denir. Örneğin ülkemizdeki Erciyes, Nemrut, Hasan ve Ağrı volkanları koni biçimli volkanlardır. Tüf Konileri : Volkanlardan çıkan küllerin ve diğer kırıntılı maddelerin birikmesi ile oluşan konilere denir. Örneğin ülkemizde Kula ve Karapınar çevresindeki koniler kül konileridir. Volkanik Kuşaklar Yeryüzünde bilinen volkanların sayısı binlere ulaşmasına karşın ancak 516 kadarı tarihi çağlarda faaliyet göstermiş, bu nedenle aktif volkanlar olarak kabul edilmişlerdir. Yerkabuğunu bloklar halinde bölen kırıklar üzerinde bulunan volkanlar, bir çizgi doğrultusunda sıralanmakta adeta kuşak oluşturmaktadır. Dünya’daki Volkanlar Dünya üzerindeki aktif volkanlar üç ana bölgede toplanmıştır. Volkanların en yoğun olduğu bölge Pasifik Okyanusu’nun kenarlarıdır. Volkanların aktif olduğu ikinci bölge Alp-Himalaya kıvrım kuşağı, üçüncü bölge ise okyanus ortalarıdır. Okyanus Ortaları Yerkabuğunun üst bölümünü oluşturan sial okyanus tabanlarında daha incedir. Bu ince kabuk mantodaki yükselici hareketler nedeniyle yırtılarak ayrılır. Ayrılma bölgesi adı verilen bu bölümden magma yükselir ve okyanus tabanına yayılır. Bu durum okyanus ortalarında aktif volkanların bulunmasının nedenidir. Türkiye’deki Volkanlar Alp-Himalaya kıvrım kuşağında yer alan Türkiye’de volkanlar, tektonik hatlara uygun olarak beş bölgede yoğunlaşmıştır. Ancak günümüzde Türkiye’de aktif volkan bulunmamaktadır. Depremler Yerkabuğunun derinliklerinde doğal nedenlerle oluşan salınım ve titreşim hareketleridir. Yerkabuğunun titreşimi sırasında değişik özellikteki dalgalar oluşmakta ve bunlar depremin merkezinden çevreye doğru farklı hız ve özellikle yayılmaktadır. Deprem dalgaları P, S, L dalgaları olarak 3 çeşittir. Depremlere neden olan olayların kaynaklandığı yerden uzaklaşıldıkça depremin etkisi azalır. Oluşum nedenlerine göre depremler, 3 gruba ayrılır : • Volkanik Depremler • Çökme Depremleri • Tektonik Depremler P, S, L Dalgaları P dalgaları (Primer dalgalar), titreşim hareketi ile yayılma doğrultusunun aynı yönde olduğu ve yayılma hızının en fazla olduğu dalgalardır. S dalgaları (Sekonder dalgalar), titreşim hareketlerinin yayılma doğrultusuna dik ve bir düzlem üzerinde aşağı yukarı olduğu dalgalardır. L dalgaları (Longitidunal dalgalar), yüzey dalgaları veya uzun dalgalar olarak da tanımlanır. Bu dalgaların hızları diğer dalgalara göre daha azdır. Volkanik Depremler Aktif volkanların bulunduğu yerlerde, patlama ve püskürmelere bağlı oluşan yer sarsıntılarıdır. Etki alanları dardır. Çökme Depremleri Bu tür depremler, eriyebilen taşların bulunduğu yerlerdeki yer altı mağaralarının tavanlarının çökmesiyle oluşur. Ayrıca kömür ocaklarının ve galerilerinin çökmesi de bu tür depremlere neden olur. Çok küçük ölçülü sarsıntılardır. Etki alanları dar ve zararları azdır. Tektonik Depremler Yerkabuğunun üst katlarındaki kırılmalar sırasında oluşan yer sarsıntılarıdır. Bu sarsıntılar çevreye deprem dalgaları olarak yayılır. Yeryüzünde oluşan depremlerin büyük bölümü tektonik depremlerdir. Etki alanları geniş, şiddetleri fazladır. En çok can ve mal kaybına neden olan depremlerdir. Örneğin ülkemizde 1995’te Afyon’un Dinar ilçesinde, 1998’de Adana’da oluşan depremler tektonik kökenlidir. UYARI : Tektonik depremlerin en etkili olduğu alanlar dış merkez ve yakın çevresidir. Depremin İç ve Dış Merkezi Depreme neden olan olayın kaynaklandığı noktaya odak, iç merkez ya da hiposantr denir. Yeryüzünde depremin iç merkezine en yakın olan noktaya ise, dış merkez ya da episantr denir. Depremin en şiddetli olduğu episantrdan uzaklaşıldıkça depremin etkisi azalır. Yer sarsıntıları sismograf ile kaydedilir. Deprem’in şiddeti günümüzde Richter ölçeğine göre değerlendirilir. Depremin Etkileri ve Korunma Yolları Depremler önceden tahmin edilmesi mümkün olmayan yer hareketleridir. Ancak alınacak bazı önlemlerle depremlerin zarar derecesi azaltılabilir. Depremin Etkileri : Depremin yıkıcı etkisi deprem şiddetine, dış merkeze (episantr) olan uzaklığa, zeminin yapısına, binaların özelliğine ve kütlenin eski ya da yeni oluşuna bağlı olarak değişir. Depremden Korunma Yolları Depremin yıkıcı etkisi birtakım önlemlerle azaltılabilir. Bunun için, • Yerleşim yerlerini deprem kuşakları dışında seçmek • Yerleşim birimlerini sağlam araziler üzerinde kurmak • İnşaatlarda depreme dayanıklı malzemeler kullanmak • Çok katlı yapılardan kaçınmak gerekir. Deprem Kuşakları Genç kıvrım – kırık kuşakları yerkabuğunun en zayıf yerleridir. Bu nedenle bu bölgeler volkanik hareketlerin sebep olduğu depremlerin sık görüldüğü yerlerdir. • Dünya’daki Deprem Kuşakları Depremlerin görüldüğü alanlar volkanik kuşaklarla ve fay hatlarıyla uyum içindedir. Aktif volkanların en etkili olduğu Pasifik okyanusu kenarları birinci derece deprem kuşağıdır. Anadolu’nun da içinde bulunduğu Alp-Himalaya kıvrım kuşağı ikinci derece, okyanus ortaları ise üçüncü derece deprem kuşağıdır. • Türkiye’de Deprem Kuşakları Alp-Himalaya kıvrım kuşağında bulunan Anadolu’nun büyük bir bölümü ikinci derece deprem kuşağında yer alır. Bu durum Anadolu’nun jeolojik gelişimini henüz tamamlamadığını gösterir. Türkiye’deki deprem kuşakları 5 grupta toplanır : I. Dereceden Deprem Kuşağı : Tektonik çukurluklar ve aktif kırık hatları yakınındaki alanlardır. Burada meydana gelen depremler büyük ölçüde can ve mal kaybına neden olur. II. Dereceden Deprem Kuşağı : Depremlerin birinci derece deprem kuşağındakine oranla daha az zarar verdiği alanlardır. III. Dereceden Deprem Kuşağı : Sarsıntıların az zararla geçtiği alanlardır. IV. Dereceden Deprem Kuşağı : Sarsıntıların çok az zararla ya da zararsız geçtiği alanlardır. V. Dereceden Deprem Kuşağı : Sarsıntıların çok az olduğu ya da hiç hissedilmediği alanlardır. Dış Güçler ve Etkileri Faaliyetleri için gerekli olan enerjiyi Güneş’ten alan güçlerdir. Dış güçler çeşitli yollarla yerkabuğunu şekillendirirler. Dış güçler, akarsular, rüzgarlar, buzullar ve deniz suyunun hareketleridir. Dış güçlerin etkisiyle yeryüzünde bir takım olaylar gerçekleşir. Bu olaylar aşağıda sırlanmıştır. • Taşların çözülmesi • Toprak oluşumu • Toprak kayması ve göçme (heyelan) • Erozyon Taşların Çözülmesi Yerkabuğunu oluşturan taşlar, iklimin ve canlıların etkisiyle parçalanıp, ufalanırlar. Taşların çözülmesinde taşın cinsi de etkili olmaktadır. Taşların çözülmesi fiziksel ve kimyasal yolla iki şekilde gerçekleşir: • Fiziksel (Mekanik) Çözülme • Kimyasal Çözülme UYARI : Kaya çatlaklarındaki bitkilerin, köklerini daha derinlere salması sonucunda kayalar parçalanır ve ufalanır. Bu tür çözülme, fiziksel çözülmeyi artırıcı etki yapar. Ayrıca bitki köklerinden salgılanan özsular taşlarda kimyasal çözülmeye neden olur. Fiziksel (Mekanik) Çözülme Taşların fiziksel etkiler sonucunda küçük parçalara ayrılmasına denir. Fiziksel çözülme, taşları oluşturan minerallerin kimyasal yapısında herhangi bir değişikliğe neden olmaz. UYARI : Fiziksel (mekanik) çözülme, kurak, yarı kurak ve soğuk bölgelerde belirgindir. Fiziksel (Mekanik) çözülme üç şekilde olur : • Güneşlenme yolu ile fiziksel çözülme : Gece ile gündüz, yaz ile kış arasındaki sıcaklık farklarının fazla olduğu yarı kurak ve kurak bölgelerde görülür. Gündüz, güneşlenme ve ısınmanın etkisiyle taşları oluşturan minerallerin etkisiyle taşları oluşturan minerallerin hacimleri genişler. Gece, sıcaklık farklarının fazla olduğu yarı kurak ve kurak bölgelerde görülür. Gündüz, güneşlenme ve ısınmanın etkisiyle taşları oluşturan minerallerin hacimleri genişler. Gece, sıcaklık düşünce minerallerin hacimleri yeniden küçülür. Bu hacim değişikliği taşların parçalanmasına neden olur. • Buz çatlaması yolu ile fiziksel çözülme : Sıcaklığın çok zaman donma noktasına yakın olduğu ve yağışın yeter derecede olduğu yüksek dağlar ve yüksek enlemlerde görülen çözülme şeklidir. Yağışlardan sonra taşların delik, çatlak ve ince yarıklarına sular dolar. Sıcaklık donma noktasına kadar düşünce, taşın içine sızmış olan sular donar. Donan suyun hacmi genişlediği için basınç etkisiyle taşlar parçalanır ve çözülür. • Tuz çatlaması yolu ile fiziksel çözülme : Taşların tuzlu suları emmiş bulunduğu ve buharlaşmanın çok fazla olduğu çöl bölgelerinde görülür. Kurak bölgelerde buharlaşma ile kılcal taş çatlaklarından yeryüzüne yükselen tuzlu sular, yüzeye yaklaştıkça suyunu yitirir. Çatlakların kenarında tuz billurlaşması olur. Gece nemli geçerse, suyunu yitiren tuz billurları yeniden su alır ve hacmi genişler. Basınç etkisiyle taşlar parçalanır ve çözülür. Kimyasal Çözülme Kimyasal reaksiyonlar suya ihtiyaç duyduğunda ve sıcaklık reaksiyonu hızlandırdığından, sıcak ve nemli bölgelerde yaygın olan çözülme şeklidir. Kaya tuzu, kalker gibi taşlar suda kolayca erirler. Taşlar, kimyasal yolla parçalanıp ufalanırken kimyasal bileşimleri de değişir. UYARI : Kimyasal çözülme, ekvatoral, okyanus ve muson iklim bölgelerinde belirgindir. Toprak Oluşumu Toprak, taşların ve organik maddelerin ayrışması ile oluşan, içinde belli oranda hava ve su bulunan, yerkabuğunun üstünü ince bir tabaka halinde saran örtüdür . Toprağın içinde bulunan çeşitli organizmalar toprağın oluşumuna yardım eder. Toprağın üstündeki organik maddece zengin bölüme humus adı verilir. Toprak oluşumunu etkileyen etmenler : • İklim koşulları • Ana kayanın özellikleri • Bitki örtüsü • Eğim koşulları • Oluşum Süresi’dir UYARI : Mekanik çözülmeyle toprak oluşumu zordur. Kimyasal çözülmede ise toprak oluşumu daha kolaydır. Örneğin çöllerde toprak oluşumunun yavaş olması kimyasal çözülmenin yetersiz olmasına bağlıdır. Toprak Horizonları Yerkabuğu üstünde ince bir örtü halinde bulunan toprak, çeşitli katmanlardan oluşur. Bu katmanlara horizon adı verilir. Toprağın dört temel horizonu vardır. A Horizonu : Dış etkilerle iyice ayrışmış, organik maddeler bakımından zengin, en üstteki katmandır. Tarımsal etkinlikler, bu katman üzerinde yapılmaktadır. B Horizonu : Suyun etkisiyle üst katmanda yıkanan minerallerin biriktirdiği katmandır. C Horizonu : İri parçalardan oluşan ve ana kayanın üzerinde bulunan katmandır. D Horizonu : Fiziksel ve kimyasal çözülmenin görülmediği, ana kayadan oluşan, en alt katmandır. Toprak Tipleri Topraklar yeryüzünün çeşitli bölgelerinde farklı özellikler gösterir. Bazıları mineraller bakımından, bazıları da humus bakımından zengindir. Topraklar oluştukları yerlere ve oluşumlarına göre iki ana bölümde toplanır : • Taşınmış Topraklar • Yerli Topraklar Taşınmış Topraklar Akarsuların, rüzgarların, buzulların etkisiyle yüksek yerlerden, kopartılıp, taşınan ve çukur alanlarda biriktirilen malzeme üzerinde oluşan topraklardır. Akarsuların taşıyıp biriktirdiği maddeler, alüvyon, rüzgarların biriktirdiği maddeler lös, buzulların biriktirdikleri moren (buzultaş) adını alır. Taşınmış topraklar çeşitli yerlerden getirilip, farklı özellikteki taşların ufalanmasından oluştukları için mineral bakımından zengindir. Bu nedenle çeşitli bitkilerin yetiştirilmesi için uygun, verimli topraklardır. Yerli Topraklar Dış güçlerin etkisiyle yerli kaya üzerinde sonucunda oluşan topraklardır. Özelliklerini belirleyen temel etkenler ana kayanın cinsi ve iklim koşullarıdır. Yerli topraklar iki ana bölümde toplanır: • Nemli Bölge Toprakları • Kurak Bölge Toprakları Nemli Bölge Toprakları Yağışın yeterli olduğu bölgelerde oluştukları için, mineral maddeler, tuz ve kireç toprağın alt katmanlarına taşınmıştır. Tundra Toprakları : Tundra ikliminin görüldüğü bölge topraklarıdır. Yılın büyük bir bölümünde donmuş haldedir. Yaz aylarında sadece yüzeyde ince bir tabaka halinde çözülme görülür. Geniş bataklıklar oluşur. Bitki örtüsü çok cılız olduğundan humus tabakası yoktur. Verimsiz topraklardır. Buralardaki kısa boylu ot, çalı ve yosunlara tundra adı verilir. Podzol Topraklar : Tayga adı verilen iğne yapraklı orman örtüsü altında oluşan, soğuk ve nemli bölge topraklarıdır. Toprağın aşırı yıkanması nedeniyle organik maddelerin çoğu taşınmıştır. Bu nedenle renkleri açıktır. Bu tip topraklar Sibirya, Kuzey Avrupa ve Kanada’da yaygındır. Kahverengi Orman Toprakları : Yayvan yapraklı orman örtüsü altında oluşan, ılık ve nemli bölge topraklarıdır. Kalın bir humus tabakası bulunur. Kırmızı Topraklar : Akdeniz ikliminin egemen olduğu bölgelerde kızılçam ve maki örtüsü altında gelişen topraklardır. Demir oksitler bakımından zengin olduğu için, renkleri kırmızımsıdır. Kalkerler üzerinde oluşanlara terra rossa adı verilir. Lateritler : Sıcak ve nemli bölge topraklarıdır. Yağış ve sıcaklığın fazla olması nedeniyle çözülme ileri derecededir. Buna bağlı olarak toprak kalınlığı fazladır. Demiroksit ve alüminyum bakımından zengin olduğundan renkleri kızıla yakındır. Topraktaki organik maddeler, mikroorganizmalar tarafından parçalandığı için toprak yüzeyinde humus yoktur. Kurak Bölge Toprakları Yağışların az buna bağlı olarak bitki örtüsünün cılız olması nedeniyle bu topraklarda humus çok azdır. Ayrıca yağışların azlığı nedeniyle toprak katmanları tam oluşmamıştır. Kireç ve tuzlar bakımından zengin topraklardır. Kurak bölge toprakları oluşturdukları iklim bölgesinin kuraklık derecesine göre farklılaşırlar. Çernozyemler : Nemli iklimden kurak iklime geçişte ilk görülen topraklardır. Orta kuşağın yarı nemli alanlarında, uzun boylu çayır örtüsü altında oluşan bu topraklara kara topraklar da denir. Organik madde yönünden zengin olan bu topraklar üzerinde, yoğun olarak tarım yapılır. Kestane ve Kahverenkli Step Toprakları : Orta kuşak karaların iç kısımlarındaki step alanlarının topraklarıdır. Organik maddeler ince bir tabaka oluşturmaktadır. Tahıl tarımına elverişli topraklardır. Çöl Toprakları : Çöllerde görülen, organik madde yönünden son derece fakir topraklardır. Kireç ve tuzlar bakımından zengin topraklardır. Renkleri açıktır. Tarımsal değerleri bulunmaz. Türkiye’de Görülen Toprak Tipleri Ilıman kuşakta yer alan Türkiye’de, iklim tiplerine ve zeminin yapısına bağlı olarak toprak tipleri çeşitlilik gösterir. Podzollar : İğne yapraklı orman örtüsü altında oluşan topraklardır. Toprağın aşırı yıkanması nedeniyle organik maddelerin çoğu taşınmıştır. Açık renkli topraklardır. Çay tarımına uygun topraklardır. Kahverengi Orman Toprakları : Orman örtüsü altında oluşan topraklardır. Humus yönünden zengindirler. Kırmızı Topraklar : Kızılçam ve maki örtüsü altında oluşan topraklardır. Demir oksitler bakımından zengin olduğu için, renkleri kırmızımsıdır. Kalkerler üzerinde oluşanlara terra rossa adı verilir. Bu topraklar turunçgil tarımına en uygun topraklardır. Kestane ve Kahverenkli Step Toprakları : Yarı kurak iklim koşulları ve step bitki örtüsü altında oluşan topraklardır. Yüksek sıcaklık nedeniyle kızılımsı renktedirler. Zayıf bitki örtüsü nedeniyle organik maddeler ince bir örtü oluşturur. Tahıl tarımına uygun topraklardır. Vertisoller : Genellikle kireç bakımından zengin, killi, marnlı tortullar üzerinde oluşan, toprak horizonlarının henüz gelişimini tamamlamadığı topraklardır. Aşırı miktarda kil içeren vertisoller yağışlı dönemde çok su çeker, kurak dönemde aşırı su kabedip, çatlar. Litosoller : Dağlık alanlarda, eğimli yamaçlarda veya volkanik (genç bazalt platolarının bulunduğu) düzlüklerde görülen ana kayanın ufalanmış örtüsüdür. Genelde derinliği 10 cm kadardır ve toprak horizonları gelişmemiştir. Alüvyal Topraklar : Akarsuların denize ulaştığı yerlerde görülür. Çeşitli yerlerden taşınan, farklı özellikteki taşların ufalanması ile oluşan bu topraklar mineral yönünden zengin ve çok verimlidir. Toprak Kayması ve Göçme (Heyelan) Toprağın, taşların ve tabakaların bulundukları yerlerden aşağılara doğru kayması ya da düşmesine toprak kayması ve göçmesi denir. Ülkemizde bu olayların tümüne birden heyelan adı verilir. Yerçekimi, yamaç zemin yapısı, eğim ve yağış koşulları heyelana neden olan etmenlerdir. UYARI : Heyelanın oluşumu yağışların fazla olduğu dönemlerde daha çok görülür. Yerçekimi : Heyelanı oluşturan en önemli etkendir. Yerçekimi gücü sürtünme gücünden fazla olduğu zaman yamaçtaki cisimler aşağıya doğru kayar. Yamaç Zeminin Yapısı: Suyu emerek içerisinde tutan taş ve topraklar kayganlaşır. Özellikle killi yapının yaygın olduğu yamaçlarda kil suyu içinde tuttuğu için heyelan daha sık görülür. Kalker gibi suyu alt tabakalara geçiren taşların oluşturduğu yamaçlarda ise heyelan ender görülür. Eğim : Yamaç eğimi yerçekiminin etkisini artırıcı bir rol oynar. Bu nedenle dik yamaçlarda heyelan olasılığı daha fazladır. Ayrıca tabakalar yamaç eğimine uyum sağlamışsa, yani paralelse yer kayması kolaylaşır. Yol, kanal, tünel ve baraj yapımları sırasında yamaç dengesinin bozulması, volkanizma, deprem gibi etkenler de heyelana neden olur. Yağış Koşulları : Yağmur, kar suları tabakalar arasına sızarak toprağı kayganlaştırır, toprağı doygun hale getirir. Böylece su ile doygun kütlelerin yamaç aşağı kayması kolaylaşır. Heyelan genellikle yağışlardan sonra oluşur. Heyelanın Etkileri ve Korunma Yolları Heyelan hemen her yıl can ve mal kaybına yol açmaktadır. Ancak alınacak bir takım önlemlerle heyelanın etkileri azaltılabilir. Heyelanın Etkileri İnsan ve hayvan ölümleri Tarımsal hasar ve toprak kaybı Bina hasarları Ulaşım ve taşımacılığın aksaması Heyelandan Korunma Öncelikle heyelan tehlikesi olan yerlerde setler yapılmalı, yamaçlar ağaçlandırılmalıdır. Ayrıca yol, kanal, tünel ve baraj yapımlarında yamacın bozulmamasına özen gösterilmelidir. Türkiye’de Heyalan Türkiye’de heyelan sık görülen, doğal bir felakettir. Türkiye’de arazinin çok engebeli olması toprak kaymalarını kolaylaştırmaktadır. Bölgeden bölgeye farklılık gösteren heyelanların en sık görüldüğü bölgemiz Karadeniz’dir. Bölgede arazi eğiminin fazla, yağışların bol ve killi yapının yaygın olması heyelanın sık görülmesine neden olur. Ülkemizde ilkbahar aylarında görülen kar erimeleri ve yağışlar heyelan olaylarını artırır. Erozyon Toprak örtüsünün, akarsuların, rüzgarların ve buzulların etkisiyle süpürülmesine erozyon denir. Yeryüzünde eğim, toprak, su ve bitki örtüsü arasında doğal bir denge bulunmaktadır. Bu dengenin bozulması erozyonu hızlandırıcı bir etki yapmaktadır. Dış etkenler ya da arazinin yanlış kullanılması erozyona neden olmaktadır. UYARI : Eğim fazlalığı ve cılız bitki örtüsü erozyonu artıran en önemli etkenlerdir. Bu nedenle kurak ve yarı kurak enlemlerde erozyon önemli bir sorundur. Dış Etkenler Akarsu, rüzgar gibi dış güçlerin yapmış olduğu aşındırma sonucunda toprak örtüsü süpürülür ve başka yerlere taşınır. Dış güçlerin etkisi bitki örtüsünün bulunmadığı ya da çok cılız olduğu yerlerde daha belirgindir. Ayrıca eğimin fazla olduğu yerlerde sular daha kolay akışa geçerek toprak örtüsünün süpürülmesini hızlandırır. Arazinin Yanlış Kullanılması Özellikle yamaçlardaki tarlaların yamaç eğimi yönünde sürülmesi, eğimli yerlerde tarla tarımının yaygın olması, arazinin teraslanmaması erozyon hızını artırmaktadır. Su Erozyonu Bitki örtüsünün cılız ya da hiç olmadığı yerlerde toprağın ve ana kayanın sularla yerinden kopartılarak taşınmasına su erozyonu denir. Kırgıbayır ve peribacası su erozyonu ile oluşan özel şekillerdir. Kırgıbayır : Yarı kurak iklim bölgelerinde sel yarıntılarıyla dolu yamaçlara kırgıbayır (badlans) denir. Peribacası : Özellikle volkan tüflerinin yaygın olarak bulunduğu vadi ve platoların yamaçlarında sel sularının aşındırması ile oluşan özel yeryüzü şekillerine peribacası denir. Bazı peribacalarının üzerinde şapkaya benzer, aşınmadan arta kalan sert volkanik taşlar bulunur. Bunlar volkanik faaliyet sırasında bölgeye yayılmış andezit ya da bazalt kütleridir. Peribacalarının en güzel örnekleri ülkemizde Nevşehir, Ürgüp ve Göreme çevresinde görülür. Rüzgar Erozyonu Bitki örtüsünün olmadığı ya da cılız olduğu yerlerde toprağın rüzgarlarla yerinden kopartılarak taşınmasına rüzgar erozyonu denir. Erozyonun Etkileri ve Erozyondan Korunma Yolları Oluşumu için milyonlarca yıl geçmesi gereken toprak örtüsünü yok eden ve her geçen gün etkilerini arttıran erozyon doğal bir felakettir. Alınacak bir takım önlemlerle etkileri azaltılabilir. Erozyonun Etkileri Tarım topraklarının azalması, sellerin artması, tarımsal üretimin ve verimin azalması, otlakların azalması, hayvancılığın gerilemesi, çölleşmenin başlaması. Erozyondan Korunma Yolları Var olan ormanlar ve meralar korunmalı, çıplak yerler ağaçlandırılmalı, ormanlık alanlarda keçi beslenmesi engellenmeli, yamaçlardaki tarlalar, yamaç eğimine dik sürülmeli, meyve tarımı ve nöbetleşe ekim yaygınlaştırılmalı, orman içi köylülerine yeni geçim kaynakları sağlanmalı. Türkiye’de Erozyon Türkiye’de arazi engebeli ve çok eğimli olduğu için toprak erozyonu önemli bir sorundur. Bazı bölgelerimiz dışında bitki örtüsünün cılız olması da erozyonu artırmaktadır. Ayrıca nüfusun hızla artması, tarım alanlarına olan gereksinimin artması, ormanların tahrip edilmesine yol açmaktadır. Bunlara bağlı olarak hemen hemen tüm bölgelerimizde toprak erozyon hızı yüksektir. Akarsular Yeryüzünün şekillenmesinde en büyük paya sahip dış güç akarsulardır. Yüzey sularının eğimli bir yatak içinde toplanıp akmasıyla akarsu oluşur. Akarsular küçükten büyüğe doğru dere, çay, öz, ırmak ve nehir şeklinde sıralanır. Bir akarsuyun doğduğu yere akarsu kaynağı, döküldüğü yere akarsu ağzı denir. Bir akarsu, birbirine bağlanan küçük, büyük, dar veya geniş birçok koldan oluşan bir sistemdir. Bu sistemin en uzun ve su bakımından en zengin olan kolu ana akarsudur. Akarsu Havzası (Su Toplama Alanı) Akarsuyun tüm kollarıyla birlikte sularını topladığı bölgeye akarsu havzası denir. Bir akarsu havzasının genişliği iklim koşullarına ve yüzey şekillerine bağlıdır. Akarsu havzaları iki bölümde incelenir : • Açık Havza : Sularını denize ulaştırabilen havzalara açık havza denir. Örnek : Yeşilırmak, Kızılırmak, Yenice, Sakarya, Susurluk, Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes, Aksu, Göksu, Seyhan, Ceyhan, Fırat, Dicle Çoruh • Kapalı Havza : Sularını denize ulaştıramayan havzalara kapalı havza denir. Kapalı havzaların oluşmasındaki temel etken yer şekilleridir. Sıcaklık ve nem koşulları da kapalı havzaların oluşmasında etkilidir. Örnek : Van Gölü Kapalı Havzası, Tuz Gölü Kapalı Havzası, Konya Kapalı Havzası, Göller Yöresi Kapalı Havzası, Aras, Kura UYARI : Sularını Hazar Denizi’ne boşaltan Aras ve Kura ırmakları kapalı havza oluşturur. Su Bölümü Çizgisi Birbirine komşu iki akarsu havzasını birbirinden ayıran sınıra su bölümü çizgisi denir. Su bölümü çizgisi genellikle dağların doruklarından geçer. Su bölümü çizgisi; • Kurak bölgelerde, • Bataklık alanlarda, • Karistik alanlarda çoğunlukla belirsizdir. Akarsu Akış Hızı Akarsuyun akış hızı yatağın her iki kesitinde farklıdır. Suyun hızı yanlarda, dipte ve su yüzeyinde sürtünme nedeniyle azdır. Suyun en hızlı aktığı yer akarsuyun en derin yerinin üzerinde ve yüzeyin biraz altındadır. Akarsu yatağında suyun en hızlı aktığı noktaları birleştiren çizgiye hız çizgisi (talveg) denir. Akış hızı, yatağın eğimi ve genişliği ile taşınan su miktarına bağlı olarak değişir. Akarsu Akımı (Debisi) Akarsuyun herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen su miktarına (m3) akım veya debi denir. Akarsuyun akımı yıl içerisinde değişir. Akım, akarsuyun çekik döneminde az, kabarık döneminde fazladır. Akarsu akımını; • Yağış miktarı rejimi • Yağış tipi • Zeminin özelliği • Kaynak suları • Sıcaklık ve buharlaşma koşulları etkiler. Akarsu Rejimi Akarsuyun akımının yıl içerisinde gösterdiği değişmelere rejim ya da akım düzeni denir. Akarsu rejimini belirleyen temel etken havzanın yağış rejimidir. Yağışların az, sıcaklık ve buharlaşmanın fazla olduğu dönemlerde akarsu akımı düşer. Yağışların fazla olduğu ve kar erimelerinin görüldüğü dönemlerde akım yükselir. Akarsu rejimleri 4 tiptir. Düzenli Rejim : Akımı yıl içerisinde fazla değişmeyen akarsuların rejim tipidir. Düzensiz Rejim : Akımı yıl içerisinde büyük değişmeler gösteren akarsuların rejim tipidir. Karma Rejim : Farklı iklim bölgelerinden geçen akarsuların rejim tipidir. Örneğin : Nil Nehri Sel Tipi Rejim : İlkbahar yağışları ve kar erimeleri ile bol su taşıyan, yaz aylarında ise suları yok denecek kadar azlan akarsuların rejim tipidir. Örneğin ülkemizdeki İç Anadolu Bölgesi akarsuları. İklim Bölgelerine Göre Akarsu Rejimleri Sıcaklık ve yağış koşulları ile akarsuların taşıdıkları su miktarı ve akım düzeni arasında sıkı bir ilişki vardır. Farklı iklim bölgelerindeki akarsuların rejimleri birbirinden farklı olabilir. Ancak iklim bölgelerinin yüksek ve karlı bölümlerindeki akarsuların rejimleri benzerdir. Kar erimelerinin olduğu dönemlerden akım yükselir. Kış aylarında kar yağışının fazla olması akımın düşük olmasına neden olur. Yağmurlu Ekvatoral İklimde Akarsu Rejimi : Bu iklim tipinde yağışlar bol ve yağış rejimi düzenli olduğu için Ekvatoral bölge akarsuları yıl boyunca bol su taşır. Örneğin Amazon ve Kongo nehirleri. Yağmurlu Okyanusal İklimde Akarsu Rejimi : Bu iklim tipinde yağışların bol ve düzenli olması nedeniyle akarsular yıl boyunca bol su taşır. Örneğin İngiltere’deki Thames Nehri Muson İkliminde Akarsu Rejimi : Bu iklim tipinde yaz yağışları nedeniyle akım yükselir. Kış kuraklığı akım düşer. Örneğin Ganj ve İndus nehirleri. Akdeniz İkliminde Akarsu Rejimi : Yaz kuraklığına, sıcaklık ve buharlaşmanın fazlalığına bağlı olarak yaz aylarında akım düşüktür. Kışın yağışlar, ilkbaharda kar erimeleri ile yükselir. Türkiye Akarsularının Özellikleri 1. Türkiye’nin dağlık ve engebeli bir ülke olması nedeniyle, akarsularımızın boyu genellikle kısadır. 2. Yağışlı ve kar erimelerinin olduğu dönemlerde taşan, kurak dönemlerde ise kuruyacak derecede suları azalan akarsularımızın rejimleri düzensizdir. 3. Karadeniz Bölgesi’ndeki akarsularımızın dışındakiler genellikle bol su taşımazlar. 4. Akarsularımız rejimlerinin düzensiz ve yatak eğimlerinin fazla olması nedeniyle ulaşıma uygun değildir. 5. Türkiye bugünkü görünümünü 3. ve 4. zamandaki orojenik ve epirojenik hareketlerle kazanmıştır. Bu nedenle akarsularımız henüz denge profiline ulaşamamıştır. UYARI : Türkiye’deki akarsuların yatak eğimleri ve akış hızları fazla olduğundan hidro-elektrik potansiyelleri yüksektir. Taban Seviyesi, Denge Profili Akarsuların döküldükleri deniz ya da göl yüzeyine taban seviyesi denir. Deniz yüzeyi ana taban seviyesini oluşturur. Göl yüzeyi ya da kapalı havza yüzeyi yerel taban seviyesi diye adlandırılır. Akarsular aşındırma ve biriktirmesini taban seviyesine göre yapar. Yatağını taban seviyesine indirmiş olan akarsular aşındırma ve biriktirme faaliyetini dengelemiştir. Aşınım ve birikimin eşitlendiği bu profile denge profili denir. Plato, Peneplen Akarsuların amacı bulundukları bölgeyi aşındırarak deniz seviyesine yaklaştırmak diğer bir deyişle denge profiline ulaşmaktır. Akarsuyun aşınım sürecinde görülen şekiller; plato ve peneplendir. Plato : Akarsu vadileriyle derince yarılmış düz ve geniş düzlüklerdir. Peneplen : Geniş arazi bölümlerinin, akarsu aşınım faaliyetlerinin son döneminde deniz seviyesine yakın hale indirilmesiyle oluşmuş, az engebeli şekle peneplen (yontukdüz) denir. UYARI : Bir akarsuyun denge profiline ulaşabilmesi ve arazinin peneplen haline gelebilmesi için tektonik hareketlerin görülmediği milyonlarca yıllık bir süre gerekmektedir. Denge Profilinin Bozulması İklim değişikliklerinde ve tektonik hareketlere bağlı olarak deniz seviyesinin alçalması ya da yükselmesi taban seviyesinin değişmesine neden olur. Taban seviyesinin alçalması ya da yükselmesi de akarsuyun denge profilinin bozulmasına neden olur. Taban Seviyesinin Alçalması Taban seviyesinin alçalması, akarsuyun denge profilini bozarak akarsuyun aşındırma ve taşıma gücünün artmasına neden olur. Bu nedenle akarsu yatağına gömülür. Taban Seviyesinin Yükselmesi Taban seviyesinin yükselmesi, akarsuyun denge profilini bozarak akarsuyun taşıma gücünün azalmasına neden olur. Bu nedenle akarsu menderesler çizerek birikim yapar. Menderes : Akarsuyun geni vadi tabanı içinde, eğimin azalması nedeniyle yaptığı bükümlere denir. Akarsuların Aşındırma Şekilleri : Dış güçler içerisinde en geniş alana yayılmış, nemli bölgelerde ve orta enlemlerde etkili olan en önemli dış güç akarsulardır. Akarsular aşındırma ve biriktirme yaparak yeryüzünü şekillendirir. Akarsu, hızının ve kütlesinin yaptığı etki le yatağı derine doğru kazar, yatağı boyunca kopardığı veya erittiği maddeleri taşır. Akarsu aşındırması ile oluşan şekiller vadi ve dev kazanıdır. UYARI : Akarsuların aşındırmasında yatak eğimi temel etkendir. Çünkü yatak eğimi akarsuyun akış hızını belirler. Yatak eğiminin fazla olduğu yukarı bölümlerinde derinlemesine aşındırma daha belirgindir. Vadi Akarsuyun içinde aktığı, kaynaktan ağıza doğru sürekli inişi bulunan, uzun çukurluklardır. Akarsuların aşındırma gücüne, zeminin yapısına ve aşınım süresine bağlı olarak çeşitli vadiler oluşur. UYARI : Vadi tabanları tarım, bahçecilik, ulaşım ve yerleşme bakımından elverişli alanlardır. Çentik (Kertik) Vadi : Akarsuların derine aşındırmasıyla oluşan V şekilli, tabansız, genç vadilere çentik vadi ya da kertik denir. Türkiye’nin bugünkü görünümünü 3. ve 4. zamanda kazanmış olması nedeniyle, Türkiye akarsuları henüz denge profiline ulaşmamış, geç akarsulardır. Bu nedenle ülkemizde çok sayıda çentik (kertik) vadi bulunmaktadır. Yarma Vadi (Boğaz) : Akarsuyun, iki düzlük arasında bulunan sert kütleyi derinlemesine aşındırması sonucunda oluşur. Vadi yamaçları dik, tabanı dardır. Akarsuyun yukarı bölümlerinde görülür. Türkiye’de çok sayıda yarma vadi (boğaz) bulunur. Karadeniz Bölgesi’nde, Yeşilırmak üzerinde, Şahinkaya yarma vadisi, Marmara Bölgesi’nde, Sakarya üzerinde Geyve Boğazı, Akdeniz Bölgesi’nde Atabey deresi üzerinde Atabey Boğazı başlıca örnekleridir. Kanyon Vadi : Klaker gibi dirençli ve çatlaklı taşlar içinde, akarsuyun derinlemesine aşındırmasıyla oluşur. Vadinin yamaç eğimleri çok dik olup, 90 dereceyi bulur. Kanyon vadiler Türkiye’de Toroslar’da yaygın olarak görülür. Antalya’daki Köprülü Kanyon, ülkemizdeki güzel bir örnektir. Tabanlı Vadi : Akarsu, yatağını taban seviyesine yaklaştırınca derine aşınım yavaşlar. Yatak eğiminin azalması akarsuyun menderesler çizerek yanal aşındırma yapmasına neden olur. Yanal aşındırmanın artması ile tabanlı vadiler oluşur. Menderes Akarsu yatak eğiminin azalması, akarsuyun akış hızının ve aşındırma gücünün azalmasına neden olur. Akarsu büklümler yaparak akar. Akarsuyun geniş vadi tabanı içinde, eğimin azalması nedeniyle yaptığı büklümlere menderes denir. Menderesler yapan akarsuyun, uzunluğu artar ancak akımı azalır. Taban seviyesinin alçalması nedeniyle menderesler yapan bir akarsuyun, yatağına gömülmesiyle oluşan şekle gömük menderes denir. Dev Kazanı Akarsuların şelale yaparak döküldükleri yerlerde, hızla düşen suların ve içindeki taş, çakıl gibi maddelerin çarptığı yeri aşındırmasıyla oluşan yeryüzü şeklidir. Akdeniz Bölgesi’ndeki Manavgat ve Düden şelalelerinin düküldükleri yerlerde güzel dev kazanı örnekleri bulunur. Akarsu Biriktirme Şekilleri Akarsular aşındırdıkları maddeleri beraberinde taşır. Yatak eğimleri azaldığında akarsuların aşındırma ve taşıma gücü de azalır. Bu nedenle taşıma güçlerinin azaldığı yerde taşıdıkları maddeleri biriktirirler. UYARI : Akarsuların yatak eğimi azaldığında hızları, aşındırma ve taşıma güçleri azalır. Biriktirmedeki, temel etken yatak eğimin azalmasıdır. Birikinti Konisi : Yamaçlardan inen akarsular, aşındırdıkları maddeleri eğimin azaldığı eteklerde biriktirir. Yarım koni şeklindeki bu birikimlere birikinti konisi adı verilir. Birikinti konileri zamanla gelişerek verimli tarım alanı durumuna gelebilir. Dağ Eteği Ovası : Bir dağın yamaçlarından inen akarsular taşıdıkları maddeleri eğimin azaldığı yerde birikinti konileri şeklinde biriktirirler. Zamanla birikinti konilerinin birleşmesiyle oluşan hafif dalgalı düzlüklere dağ eteği ovası adı verilir. Dağ İçi Ovası : Dağlık alanların iç kısımlarında, çevreden gelen akarsuların taşıdıkları maddeleri eğimin azaldığı yerlerde biriktirmesi ile oluşan ovalardır. Türkiye gibi engebeli ülkelerde dağ içi ovaları çok görülür. Taban Seviyesi Ovası : Akarsuların taban seviyesine ulaştığı yerlerde, eğimin azalması nedeniyle taşıdığı maddeleri biriktirmesi ile oluşturduğu ovalardır. Bu tür ovalarda akarsular menderesler yaparak akar. Gediz ve Menderes akarsularının aşağı bölümlerindeki ovalar bu türdendir. Seki (Taraça) : Yatağına alüvyonlarını yaymış olan akarsuyun yeniden canlanarak yatağını kazması ve derinleştirmesi sonucunda oluşan basamaklardır. Taban seviyesinin alçalması nedeniyle, tabanlı bir vadide akan akarsuyun aşındırma gücü artar. Yatağını derine doğru kazan akarsu vadi tabanına gömülür. Eski vadi tabanlarının yüksekte kalması ile oluşan basamaklara seki ya da taraça denir. Kum Adası (Irmak Adası) : Akarsuların yatak eğimlerinin azaldığı geniş vadi tabanlarından taşıdıkları maddeleri biriktirmesi ile oluşan şekillerdir. Kum adaları akarsuyun taşıdığı su miktarı ve akış hızına bağlı olarak yer değiştirirler. Kum adaları üzerinde yoğun bir bitki örtüsünün bulunması kum adalarının yer değiştirmediğini gösterir. Delta : Akarsuların denize ulaştıkları yerlerde taşıdıkları maddeleri biriktirmesiyle oluşan üçgen biçimli alüvyal ovalardır. Deltalar, taban seviyesi ovalarının bir çeşididir. Onlardan ayrılan yönü biriktirmenin deniz içinde olmasıdır. Bu nedenle deltanın oluşabilmesi için; • Gel-git olayının belirgin olmaması • Kıyının sığ olması • Kıyıda güçlü bir akıntının bulunmaması • Akarsu ağzında eğimin azalması gerekir. Yeraltı Suları ve Kaynaklar Yer altı Suyu (Taban Suyu) Yağış olarak yeryüzüne düşen ya da yeryüzünde bulunan suların, yerçekimi etkisiyle yerin altına sızıp, orada birikmesiyle oluşan sulardır. Yer altı suyunun oluşabilmesi için beslenme ve depolanma koşullarının uygun olması gerekir. Yer altı suyunun beslenmesini etkileyen en önemli etmen yağışlardır. Depolama koşulları ise yüzeyin eğimine, bitki örtüsüne ve yüzeyin geçirimlik özelliğine bağlıdır. Yer altı Sularının Bulunuş Biçimleri Bol yağışlı ve zemini geçirimli taşlardan oluşan alanlarda yer altı suyu fazladır. Az yağış alan, eğimi fazla ve geçirimsiz zeminlerde ise, yer altı suyunun oluşumu zordur. Kum, çakıl, kumtaşı konglomera, kalker, volkanik tüfler, alüvyonlar, geçirimli zeminleri oluşturur. Bu nedenle alüvyal ovalar ve karstik yöreler yer altı suyu bakımından zengin alanlardır. Kil, marn, şist, granit gibi taşlar ise geçirimsizdir. Yer altı suyu oluşumunu engeller. Yeraltında biriken sular Taban suyu Artezyen Karstik Yeraltı Suyu olarak bulunur. Taban Suyu Altta geçirimsiz bir tabaka ile sınırlandırılan, geçirimli tabaka içindeki sulardır. Bu sular genellikle yüzeye yakındır. Marmara Bölgesi’ndeki ovalar, Ege Bölgesi’ndeki çöküntü ovaları, Muş, Erzurum ve Pasinler ovalarındaki yer altı suları bu gruba girer. Artezyen Bu tür sular basınçlı yeraltı sularıdır. İki geçirimsiz tabaka arasındaki geçirimli tabaka içinde bulunan sulardır. Tekne biçimli ovalar ve vadi tabanlarında bu tür sular bulunmaktadır. İç Anadolu Bölgesi artezyen suları bakımından zengindir. Karstik Yer altı Suyu Karstik yörelerdeki kalın kalker tabakalar arasındaki çatlak ve boşluklarda biriken yer altı sularıdır. En önemli özelliği birbirinden bağımsız taban suları oluşturmasıdır. Karstik alanların geniş yer kapladığı Akdeniz Bölgesi karstik yeraltı suları bakımından zengindir. Kaynak Yeraltı sularının kendiliğinden yeryüzüne çıktığı yere kaynak denir. Türkiye’de kaynaklara pınar, eşme, bulak ve göze gibi adlar da verilir. Kaynaklar, yer altı suyunun bulunuş biçimine, yüzeye çıktığı yere ve suların sıcaklığına göre gruplandırılabilir. Sularının sıcaklığına göre kaynaklar, soğuk ve sıcak su kaynakları olarak iki gruba ayrılır : Soğuk Su Kaynakları Yağış sularının yeraltında birikerek yüzeye çıkması sonucunda oluşurlar. Genellikle yüzeye yakın oldukları için dış koşullardan daha çok etkilenirler. Bu nedenle suları soğuktur. Soğuk su kaynakları yeraltında bulunuş biçimine ve yüzeye çıktığı yere göre üç gruba ayrılır : Tabaka Kaynağı : Geçirimli tabakaların topoğrafya yüzeyi ile kesiştikleri yerden suların yüzeye çıkmasıyla oluşan kaynaklara tabaka kaynağı denir. Vadi Kaynağı : Yeraltına sızan suların bulunduğu tabakanın bir vadi tarafından kesilmesi ile oluşan kaynaktır. Genellikle vadi yamaçlarında görülür. Karstik Kaynak (Voklüz) : Kalın kalker tabakaları arasındaki boşlukları doldurmuş olan yer altı sularının yüzeye çıktığı kaynaktır. Bol miktarda kireç içeren bu kaynakların suları genellikle sürekli değildir. Yağışlarla beslendikleri için karstik kaynakların suları soğuktur. Toroslar üzerindeki Şekerpınarı en tanınmış karstik kaynak örneklerinden biridir. Sıcak Su Kaynakları Yerkabuğundaki fay hatları üzerinde bulunan kaynaklardır. Fay kaynakları da denir. Suları yerin derinliklerinden geldiği için sıcaktır ve dış koşullardan etkilenmez. Sular geçtikleri taş ve tabakalardaki çeşitli mineralleri eriterek bünyelerine aldıkları için mineral bakımından zengindir. Bu tür kaynaklara; kaplıca, ılıca, içme gibi adlar verilir. Sıcak su kaynaklarının özel bir türüne gayzer denir. Gayzer : Volkanik yörelerde yeraltındaki sıcak suyun belirli aralıklarla fışkırması ile oluşan kaynaklardır. UYARI : Yerin derinliklerinde bulunan suların sıcaklığı yıl içinde fazla bir değişme göstermez. Fay kaynakları volkanik ve kırıklı bölgelerde görülür. Türkiye’de Sıcak Su Kaynaklarının Dağılışı Türkiye kaplıca ve ılıca bakımından zengin bir ülkedir. Bursa, İnegöl, Yalova, Bolu, Haymana, Kızılcahamam, Sarıkaya, Erzurum, Sivas Balıklı Çermik, Afyon, Kütahya, Denizli çevresindeki kaplıca ve ılıcalar en ünlüleridir. Karstik Şekiller Yağışlar ve yer altı suları, kalker, jips, kayatuzu, dolomit gibi eriyebilen, kırık ve çatlakların çok olduğu taşların bulunduğu yerlerde, kimyasal aşınıma neden olurlar. Kimyasal aşınım sonunda oluşan şekillere karstik şekiller denir. Karstik Aşınım Şekilleri Yağışların ve yeraltı sularının oluşturduğu karstik aşınım şekillerinin aşınım şekillerinin büyüklükleri değişkendir. Karstik aşınım şekilleri şunlardır : Lapya : Kalkerli yamaçlarda yağmur ve kar sularının yüzeyi eriterek açtıkları küçük oluklardır. Oluşan çukurluklar keskin sırtlarda yan yana sıralandığından yüzey pür      

http://www.biyologlar.com/jeomorfoloji-nedir

Yağda Eriyen Vitaminler

A VİTAMİNİ: A Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir.Balıkyağında, karaciğerde, tereyağı ve kremada, peynirde, yumurta sarısında bulunur.Sonradan A vitamini (retinol) ne dönüşecek olan Beta Karoten ve diğer karotenoidler ise yeşil yapraklı ve sarı sebzelerde ve tahıllarda bulunur.A vitamini karaciğerde depolanır. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır.Yüksek miktarlarda alınması toksik reaksiyonlara (zehirlenme) neden olabilir. Vitamin A miktarı Retinol Equivalant ile ölçülür. Vücuttaki Fonksiyonları Sağlıklı deri ve saçlar için gereklidir. Diş, dişeti, ve kemik gelişiminde önemli rol oynar Normal iyi görme de ve gece görme de etkilidir. Bağışıklık sistemini kuvvetlendirir. Akciğer, mide, üriner sistem ve diğer organların koruyucu epitelinin düzeninde rol oynar. Eksiklik Belirtileri 1)Gece körlüğü 2)Xerophthalmia ( korneanın anormal kuruması ve kalınlaşması = göz kuruluğu) 3)Bağışıklık sisteminin zayıflaması, enfeksiyonlara elverişli hale gelme 4)Akne (sivilce) oluşumunda artış 5)Yorgunluk 6)Diş, diseti ve kemiklerde deformiteler Aşırılık ve Zehirlenme Belirtileri 1)Karaciğer bozuklukları 2)Mide bulantısı ve kusma 3)Saç dökülmesi (saçlar çabuk kopar) 4)Başağrısı 5)Eklem ağrıları 6)Dudak çatlamaları 7)Saç kuruluğu 8)İştah kaybı D VİTAMİNİ: D Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir. Daha çok iki şekilde bulunur.Bunlardan aktif ergosterol, kalsiferol ve D2 vitamini gibi adlarla da bilinen ergokalsiferol ışınlanmış mayalarda bulunur.Aktif 7-dehidrokolesterol ve D3 vitamini gibi adlarla da anılan kolesalsiferol ise insan derisinde güneş ışığı ile temas sonucu meydana gelir ve daha çok balık yağında ve yumurta sarısında bulunur. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır.Yüksek miktarlarda alınması toksik reaksiyonlara (zehirlenme) neden olabilir. Vücuttaki Fonksiyonları İnce barsaklardan kalsiyum ve fosforun emilimini düzenleyerek kemik büyümesi, sertleşmesi ve tamiri üzerinde etkili olur. Raşitizmi önler Böbrek hastalıklarında düşük kan kalsiyumu seviyesini düzenler. Postoperatif kas kasılmalarını önler. Kalsiyumla birlikte kemik gelişimini kontrol eder. Bebekler ve çocuklarda kemik ve dişlerin normal gelişme ve büyümesini sağlar. Henüz kanıtlanmamış olası etkileri: Artrit, yaşlanma belirtileri ,sivilce,alkolizm, kistik fibrozis uçuk ve herpes zoster tedavisi, kolon kanserinin önlenmesi. Vitamin D alınımına dikkat edilmesi gereken durumlar: Güneş ışığı bakımından yetersiz bölgelerde yaşayan çocuklar. Yetersiz gıda alan ve fazla kalori yakan kişiler 55 yaşın üzerindekiler, özellikle menapoz sonrası kadınlar. Emziren ve hamile kadınlar. Alkol veya uyuşturucu kullananlar. Kronik hastalığı olanlar, uzun süredir stress altında olanlar, yakın geçmişte ameliyat geçirmiş olanlar. Mide-barsak kanalının bir kısmı ameliyat ile alınmış olanlar. Ağır yaralanma ve yanığı olan kişiler. Eksiklik Belirtileri Raşitizm/(Çocuklarda D vitamini eksikliği ile oluşan hastalık)Çarpık bacaklar, kemik veya eklem yerlerinde deformasyonlar, diş gelişiminde gerilik, kaslarda zayıflık, yorgunluk, bitkinlik. Osteomalazi (yetişkinlerde D vitamini eksikliği ile oluşan hastalık) kaburga kemiklerinde,omurganın alt kısmında, leğen kemiğinde, bacaklarda ağrı, kas zayıflığı ve spazmları, çabuk kırılan kemikler. Aşırılık ve Zehirlenme Belirtileri 1)Yüksek kan basıncı 2)Mide bulantısı ve kusma 3)Düzensiz kalp atışı 4)Karın ağrısı 5)İştah kaybı 6)Zihinsel ve fiziksel gelişme geriliği 7)Damar sertliğine eğilim 8)Böbrek hasarları E VİTAMİNİ: E Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir.Alfa,beta,gama ve delta tokoferolleri içerir. Bitkisel yağlar ve buğday tanesi en iyi kaynağıdır. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır. Vücuttaki Fonksiyonları En iyi Antioksidandır.Hücre zarı ve taşıyıcı moleküllerin lipid kısmını stabilize ederek hücreyi serbest radikaller, ağır met@ller, zehirli bileşikler, ilaç ve radyasyonun zararlı etkilerinden korur. İmmun sistemin aktivitesi için gereklidir.Timus bezini ve alyuvarları korur.Virütik hastalıklara karşı bağışıklık sistemini geliştirir. Göz sağlığı için hayati önem taşır.Retina gelişimi için gereklidir.Serbest radikallerin katarakt yapıcı etkilerini önler. Yaşlanmaya karşı koruyucudur.Serbest radikallerin dokular, deri ve kan damarlarında oluşturduğu dejenaratif etkiyi önler.Yaşlanmayla ortaya çıkan hafıza kayıplarını da önleyici etkisi vardır. Eksiklik Belirtileri Çocuklarda hemolitik anemi ve göz bozuklukları Yetişkinlerde Dengesiz yürüme, konsantrasyon bozukluğu, düşük tiroid hormonu seviyesi, sinir harabiyeti, uyuşukluk, anemi, bağışıklık sisteminde zayıflama. E vitamini eksikliğinde kalp hastalıkları ve kanser riski artmıştır. K VİTAMİNİ: K Vitamini yagda eriyen vitaminlerdendir.Kan pıhtılaşmasında önemli rol oynar. Lahana, karnıbahar, ıspanak ve diğer yeşil sebzelerde, soya fasülyesi ve tahıllarda bulunur.Genellikle vücutta bağırsak bakterileri tarafından sentez edilir. Vücuttaki Fonksiyonlari Kan pıhtılaşmasını sağlar. Bazi çalışmalar özellikle yaşlılarda kemikleri güçlendirdiğini göstermektedir. Pıhtılaşmada ve kemik yapımında kalsiyum'a yardımcıdır. Eksiklik Belirtileri Kontrolsuz kanamalara neden olan K vitamini eksikliği malabsorbsiyon hastaları hariç ender görülür.Doğumdan sonraki ilk 3-5 gün içerisinde bağırsak florası henüz tam gelişmemiş olduğundan K vitamini eksikliği vardır. Günlük Vitamin K ihtiyaci: Genellikle sebzelerle alınan günlük 60-85 mg. herhangi bir eklemeye gerek kalmadan yeterli olmaktadır.

http://www.biyologlar.com/yagda-eriyen-vitaminler

Mide Kanserinde MikroRNA Deregülasyonu ve MikroRNA Hedeflerinin Mekanizmaları

Mide Kanserinde MikroRNA Deregülasyonu ve MikroRNA Hedeflerinin Mekanizmaları

Mide kanseri dünya çapında kansere bağlı ölümlere neden olan bir genetik hastalıktır. Bu hastalık üzerine her ne kadar çalışma yapılmış olsa da mide tümör oluşumunun ,yayılmasının ve metastasının moleküler mekanizması hala açıklanamamıştır.

http://www.biyologlar.com/mide-kanserinde-mikrorna-deregulasyonu-ve-mikrorna-hedeflerinin-mekanizmalari

SUDA ERİYEN VİTAMİNLER

C vitamini Vücudumuz C vitaminini üretemez bitkiler ve bazı hayvanlar bu vitamini üretebilmektedir. Besinlerle alınan vitamin 2 saat içersinde kullanılır 4 saat sonunda kandan uzaklaşır. Yaraların iyileşmesini, damarların sağlıklı olamalarını sağlar.Vücudun savunma sistemini artırıcı etkisi vardır. Histamin yapımını azaltarak allerjik olayların şiddetini düşürür. Eksikliğinde diş eti kanamaları ve çekilmeleri olur. B1 vitamini Kasların ve sinir sisteminin faliyeti için gereklidir.Yetersizliğinde iştahsızlık, huzursuzluk, bellek zayıflığı ve dikkat azalması görülür. B2 vitamini Eksikliğinde dilde kızarma, yanma hissi, ağız çevresi ve dudaklarda kızarma, tahriş, çatlaklar, gözlerde kaşıntı, yanma hissi, katarakt oluşumu, saçların dökülmesi, çocuklarda büyüme yavaşlaması, kilo kaybı, sindirim sorunları oluşur . B3 vitamini Yetersiz beslenme sonucu deriyi sinir sistemini tutan pellegra adlı hastalık ortaya çıkar. Hücrelerin oksijeni kullanabilmeleri için gereklidir. Midede sindirimin temel taşları olan asitlerin üretimini sağlar. B5 vitamini Doğada bol olduğu için eksikliğine rastlanmaz. Ayrıca bir miktar bağırsaklarda da yapılmaktadır. Eksikliği kan şekerinde düşme, ellerde titreme, kalp çarpıntıya neden olur . B6 vitamini Sinir sistemi ve hormonların çalışmasını düzenler.Vücudun savunmasında antikor ve akyuvar oluşumunda rol oynar. Eksikliğinde migren tipi baş ağrısı, kansızlık, ciltte kuruluk, görme problemleri, uyuşukluk, adele zayıflığı ve krampları oluşur . B8 vitamini (biyotin ya da H vitamini) Karaciğerde, yumurta sarısında, bira mayasında, pirinç kabuğunda ve yeşilliklerde bulunur B11 vitaminiKırmızı kan hücreleri ve sinir dokularının oluşumunda aktif rol oynar. Hücre bölünmesi için gereklidir. Bu etkisi ile büyümeyi de sağlar. Anne karnındaki bebeğin sinir sisteminin gelişimi için de gereklidir. Eksikliğinde iştahsızlık, kilo kaybı, bulantı, kusma, ishal, baş ağrısı, unutkanlık, çarpıntı gibi bazı kalp sorunları oluşabilir . B12 vitamini Besinlerle veya sigara gibi alışkanlıklarla vücuda giren siyanürü etkisiz hale getirir. Eksikliğinde dilde hassasiyet, şişme, kızarma, hayal görme, depresyon, adalelerde kasılmalar, sinir iltihaplarına bağlı olarak el ve ayaklarda uyuşma, karıncalanma, yanma şikayetleri oluşur .

http://www.biyologlar.com/suda-eriyen-vitaminler

Kambriyen Öncesi

"Kambriyen öncesi" yeryüzünün oluşumundan Kambriyene kadar geçen dört milyar yıllık zaman dilimidir. Yeryüzü tarihinin 7/8'lik bölümü, Kambriyen öncesinde geçer. Dünyanın yüzeyinin soğuyup, katılaşması, kıtasal levhaların, atmosferin ve okyanusların oluşması. Yaşamın jeobiyokimyasal süreçler sonucu ortaya çıkması, bakterilerin evrimi, atmosferin oksijence zenginleşmesi, ökaryotların evrimi ve ilk hayvanların ortaya çıkması hep Kambriyen öncesinde gerçekleşir. Ne var ki Kambriyen öncesine ait bilgileriniz son derece sınırlı ve tartışmalı. Yeryüzünde bilinen en eski kayaçlar 3.8 milyar yıl öncesine ait. Bu zamandan önceki kayaçlar jeolojik olaylar sırasında aşınarak ya da yeniden magmaya karışarak yok olmuş. Dünyanın 4,5 milyar yıl olarak biçilen yaşı, jeolojik etkinliğin olmadığı Ay'dan getirilen taşların ve yeryüzüne düşen meteorlar üzerinde yapılan çalışmalarla bulunmuştur. Dünyanın ilk oluşumu sırasında (Hadeyan) ilk atmosfer ve okyanuslar oluşmuştur. Bu dönemde yeryuvarı çok sayıda meteor düşmesine hedef olmaktaydı ve volkanik etkinlik çok yüksekti. Dünyamız, volkanların püskürttüğü metan, amonyak, su buharı, hidrojen sülfür, karbon mono ve dioksit, azot, fosfor ve kükürt gibi gazlardan oluşan ilkel ve bugünkü canlılar için zehirli bir atmosferle çevriliydi. Henüz ozon tabakası oluşmadığından güneşin mor ötesi ışınları yeryüzüne kolaylıkla ulaşıyordu. Maddelerin yüksek enerji altında sentezlenmesi sonucu yeni moleküller oluştu ve okyanusların korunaklı yerlerinde birikti. Bu şekilde başlayan ve uzun süre devam eden kimyasal evrim süreci ile moleküllerden bir kısmı değişime uğradı ve canlılığın temel maddesi olan DNA ve RNA molekülleri haline geldi. Daha sonraki dönem (Arkeyan) Biyolojik evrimin başlangıcı kabul edilmekte ve ilkel oksijensiz yaşamın ortaya çıktığı varsayılmaktadır. Bu devirdeki ilk okyanuslarda oksijen yoktu. Daha önceki devirde oluşan DNA molekülleri, canlılığın çeşitlenmesinde "protein sentezinin denetlenmesi" gibi önemli bir rol üstlendi. Böylelikle, yaklaşık 3-4 milyar yıl önce "bir gen + bir enzim" şeklinde ya da 1989 ‘da Sidney Altman ve Thomas Cech tarafından keşfedilen RNA’dan yapılmış enzim (Ribozim) benzeri bir molekülün oluştuğu ve bunlarında kendi eşitini yapabilen ilk canlı moleküller meydana geldiği öne sürülmüştür. Bu ilk hücreydi ve biyolojik evrim süreci başlamış oluyordu. Oksijensiz solunum yapabilen ilk canlılar (protobiyota) çevrelerinde birikmiş besin maddelerini kullanarak kendi enerjilerini ürettiler. İlkel hücrelerin çekirdekleri, hücre zarları ve özelleşmiş aygıtları (organelleri) yoktu. Hücre proteinden yapılmış bir zar ile çevriliydi ve içinde genetik kodun bulunduğu DNA zinciri (kromozom) yer alıyordu. Prokaryotik bakteriler adı verilen bu canlılar, yaklaşık 3.3 milyar yıl önce güneş enerjisini kullanarak "fotosentez yapma" özelliği kazandılar. Fotosentez yapabilen yeni tip bakteriler (siyanobakteriler), o zamana kadar oksijensiz olan okyanuslara oksijen aktarmaya başladılar. Kambriyen öncesi dönenim son zamanlarında (Proterozoyik) kompleks çok hücreliler ortaya çıkmıştır. Bunun dışında oksijenli atmosfer oluşmuş, bakteriler yaygınlaşmış,çekirdekli hücreler (ökaryotların) gelişmiş ve nihayetinde çok hücreli bir fauna (edikara faunası= yaklaşık 700 milyon önce ortaya çıkan hayvan faunası) oluşmuştur. Dünyanın ilk oluşumu sırasında dünya coğrafyasına daha çok denizler denizler ve ufak kara parçaları egemendi. Ancak, yaklaşık 3.5 - 3 milyar yıl önce bu levhacıklar konveksiyon akımları nedeniyle süratle çarpışarak birbirine eklendi ve yeryuvarının ilk kıtaları oluşmaya başladı. Proterozoyik sırasında devam eden kıtasal hareketlerle dev boyutlu kıta "Rodinia" oluşmuştur.

http://www.biyologlar.com/kambriyen-oncesi

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

GENETİK KOPYALAMA

İşçilerin tulumları beyazdı; ellerinde soğuk, kadavra rengi kauçuk eldivenler vardı. Işık donuktu, ölüydü: Bir hayalet sanki!.. Yalnız mikroskopların sarı borularından zengin ve canlı bir öz akıyor, bir baştan bir başa uzanan çalışma masalarının üzerinde tatlı çizgiler yaratarak, parlatılmış tüpler boyunca tereyağ gibi yayılıyordu. "Bu da" dedi Müdür kapıyı açarak, "döllenme odası işte..." Doğal olarak, ilkin döllenmenin cerrahlığa dayanan başlangıcından söz etti, derken "Toplum uğruna seve seve katlanılan bir ameliyattır bu" dedi, "altı maaşlık ikramiyesi de caba... Bir yumurta bir oğulcuk, bir ergin; bu normal... Oysa, Bokanovskilenmiş bir yumurta tomurcuk açar, ürer bölünür. Eş ikizler yalnız insanların doğurduğu o eski zamanlardaki gibi yumurtanın bazen rastlantıyla bölünmesinden oluşan ikiz, üçüz parçaları değil, düzinelerle yirmişer, yirmişer." Müdür "yirmişer" diyerek sanki büyük bir bağışta bulunuyormuş gibi kollarını iki yana açtı; "yirmisi birden!.." Ama öğrencilerden biri bunun yararının ne olduğunu sormak gibi bir sersemlikte bulundu. "İlahi yavrucuğum!" Müdür olduğu yerde ona dönüvermişti. "Görmüyor musun? Görmüyor musun, kuzum?" Bir elini kaldırdı; heybetli bir duruşa geçmişti. "Bokanovski süreci toplumsal dengenin en başta gelen araçlarından biridir! Milyonlarca eş ikiz; toptan üretim ilkesinin sonunda biyolojiye uygulanmış olması..." YUKARIDAKİ PARÇA, Aldous Huxley’in 1930’larda yazdığı, geçtiğimiz ay bilim gündemini birdenbire fetheden "koyun kopyalama" deneyine değinen haberlerde sıkça gönderme yapılan, Brave New World (Cesur Yeni Dünya) romanının girişinden kısaltılarak alınmış bir bölüm. Huxley, olumsuz bir ütopya (distopya) niteliği taşıyan romanında, Alfa, Beta, Gama, Delta ve Epsilon adlarıyla, kendi içinde genetik özdeşlerden oluşan beş farklı sınıfa bölünmüş bir toplum tablosu çiziyor. Özdeş vatandaşların üretildiği bu hayali "Bokanovski Süreci", çağdaş anlamıyla klonlama (veya genetik kopyalama) olmasa da, sürecin yolaçtığı etik (ahlaki) ve toplumbilimsel kaygılar, sekiz ay önce İskoçya’da gerçekleştirilen ve geçtiğimiz ay kamuoyuna duyurulan gelişmelerin doğurduklarına denk düşüyor. Şimdi herkesin tartıştığı, son gelişmelerin insanlık için daha insanca bir dönemin mi yoksa, hızla gerçeğe dönüşen korkunç bir distopyanın mı kapısını araladığı. Şubat ayının 22’sinden itibaren, İskoçya’nın Edinburg kentinde, biyoteknoloji alanında tuhaf bir gelişme kaydedildiği, "Dünyanın sonu", "Frankenstein" gibi ifadeleri de içeren dedikodularla birlikte etrafta konu olmaya başladı. Bilim çevreleri de basın da şaşkındı, çünkü, seçkin yazarların ve bazı bilim adamlarının birkaç gündür zaten haberdar oldukları ve konuyu "patlatmayı" bekledikleri bu gelişme, bir biçimde basına sızmış, dilden dile dolaşmaya başlamıştı bile. Normalde pek de ciddiye alınmayacak böyle bir "dedikodunun" bu denli yayılabilmesi, işin içine çeşitli dallarda makalelere yer veren saygın bilimsel dergi Nature’ın adının karışmasıyla olmuştu. Gerçekten de Nature, dedikodu niteliğini fersah fersah aşan bir bilimsel gelişmeyle ilgili bir makaleyi 27 Şubat’ta yayınlayacağını bilim yazarlarına duyurmuş ve bu tarihe kadar "ambargolu" olan bir basın bülteni dağıtmıştı. Batı ülkelerinde yazarlar normal olarak bu ambargolara uyar, hazırladıkları yazıları, ambargonun bittiği tarihte, aynı anda yayına verirler. Ancak, aralarında ünlü The Observer’ın da bulunduğu bazı dergi ve gazeteler ambargoyu çoktan delmiş, konuyu kamuoyuna duyurmuştu bile. Haberin, kaynağı olan Nature ve ambargoya saygı gösteren çoğu nitelikli dergi ve gazetede yer almaması da, dedikodu trafiğini artırmış, ortaya atılan spekülasyonlarla beklenenden fazla ilgi toplanabilmişti. Hatta, Mart ayının başlarında, koyun klonlama haberinin yarattığı ilgi ortamını değerlendirmek isteyen bazı haberciler, aynı yöntemle Oregon Primat Araştırmaları Merkezi’nde maymunların klonlandığını öne sürdüler. Oysa, Oregon’da gerçekleştirilen, embriyo hücrelerinin oldukça sıradan bir yöntemle çoğaltılmasıyla yapılmış bir deneydi. Klonlama, yetişkin bir canlıdan alınan herhangi bir somatik (bedene ait) hücrenin kullanılmasıyla canlının genetik ikizinin yaratılmasını açıklamakta. Kavramsal temelleri çoktandır hazır olan bu işlemin uygulamada gerçekleştirilemeyeceği düşünülüyordu. Edinburg’daki Roslin Enstitüsünden Dr. Wilmut ve ekibi bunu başarmış gibi görünüyor. "Ben bu filmi daha önce seyretmiştim!" diyenleri rahatlatmak için hemen belirtelim ki, aynı ekip 1995 yılında embriyo hücrelerini kullanarak yine ikiz koyunlar üretmiş ve bunu duyuran makaleyi yine Nature dergisinde yayımlatmıştı. Bu deney de basına yansımış, ancak, son gelişmeler kadar yankı uyandırmamıştı. Ne de olsa bu yöntem, döllenmiş yumurtanın kazayla bölünüp tek yumurta ikizlerine yol açtığı bildik süreçlerden farksızdı. Sıklıkla unutulduğu için tekrarlamakta yarar var ki, Wilmut’un son başarısının önemi, işe somatik bir hücrenin çekirdeğiyle başlamasında yatıyor. Bu başarının ortaklarını anarken PPL Tıbbi Araştırmalar şirketini de atlamamak gerek. Borsalarda tırmanışa geçen hisseleriyle gelişmenin meyvelerini şimdiden yemeye başlayan PPL, projenin hem amaçlarını belirleyerek hem de maddi olanakları yaratarak kuzu Dolly’nin varlığının temel sebebi olmuş. Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği başarı şöyle özetlenebilir: Yetişkin bir koyundan alınan somatik bir hücrenin çekirdeğini dahice bir yöntemle, başka bir koyuna ait, çekirdeği alınmış bir yumurtaya yerleştirmek ve bilinen "tüp bebek" yöntemiyle yeni bir koyuna yaşam vermek. Adını, ünlü şarkıcı Dolly Parton’dan alan kuzu Dolly, isim annesinin değilse de, DNA annesinin genetik ikizi. Dolly, sevimli görünüşüyle kamuoyunun sempatisini kazanmış ve tüm bu süreç ilginç bir bilimsel oyun olarak sunulmuşsa da gerçekte deney oldukça iyi belirlenmiş bilimsel ve maddi hedefleri olan, soğukkanlı bir süreç. Zaten Dolly’nin araştırmacılar arasındaki adı da en az varlığı kadar "soğukkanlıca" seçilmiş: 6LL3... PPL’in idari sorumlusu Dr. Ron James, şirket sırlarını kaybetme kaygısıyla maddi hedeflerini pek açığa vurmamakla birlikte, hemofili hastaları için koyunlara insan kanı pıhtılaşma faktörü ürettirmeyi de içeren pek çok önemli ticari hedefin ipuçlarını veriyor. PPL ve Roslin Enstitüsü’nün çalışmaları, geçmişi çok eskilere dayanan ve önemli gelişmelerin kaydedildiği bir alan olan transjenik (gen aktarılmasıyla ilgili) araştırmaların bir üst aşamaya, nükleer transfer (çekirdek aktarılması) evresine doğru ilerletilmesinden başka birşey değil. Yıllardır başarıyla sürdürülen transjenik çalışmalarda tek boynuzlu keçi, üç bacaklı tavuk gibi görünüşte çarpıcı, yararı kısıtlı çalışmaların yanı sıra, insan proteinlerinin hayvanlara ürettirilmesi gibi, modern tıp için çığır açıcı sayılabilecek başarılar kaydedildi. Son gelişmelere imzasını atan ekip, daha önce insan bünyesince üretilen molekülleri gen transferi yöntemiyle bir koyuna ürettirmeyi başarmıştı. Söz konusu deneyde gerek duyulan moleküllerin koyunun tüm hücrelerinde değil, sadece süt bezlerinde sentezlenmesinin sağlanması, koyunun "ilaç fabrikası" olarak değerlendirilmesini beraberinde getiriyordu. Dolly başarısının en önemli potansiyel yararı da bununla ilgili zaten. Gen transferi yöntemiyle, istediğiniz maddeyi sentezleyebilen bir canlıya sahip olduğunuzda, madde verimini artırmak üzere aynı süreci zaman ve para harcayarak yinelemeye çabalamak yerine elinizdeki canlının genetik ikizlerini yaratabilirseniz, ticari değer arz edebilecek miktarda ilaç hammaddesi üretimine geçebilirsiniz. Elinizde birkaç on tane genetik özdeş canlı biriktikten sonra, bu küçük sürüyü doğal yollardan üremeye bırakacak olursanız, hem "yatırımınız" kendi kendine büyüyecek, hem de genetik çeşitlilik yeniden oluşmaya başlayacağından, tek bir virüs tipinin tüm "fabrikayı" yok etmesinin önünü alacaksınız demektir. Biraz Ayrıntı İskoç ekibin gerçekleştirdiği klonlama deneyinin, dünyanın pek çok bölgesine dağılmış sayısız standart biyoteknoloji laboratuvarında "kolayca" gerçekleştirilebileceği söyleniyor. Yine de uygulanan yöntem, günlük gazetelerdeki basit şemalarda anlatıldığı kadar kolay ve hemen tekrarlanabilir türden değil. İskoç ekibin başarısı ve önceki sayısız benzeri çalışmanın başarısızlığı, Wilmut’un, verici koyundan alınan hücre çekirdeğiyle, kullanılan embriyonik hücrenin "frekanslarını" çok hassas biçimde çakıştırabilmesine dayanıyor. Bu yöntemle araştırmacılar, yetişkin çekirdeğin genetik saatini sıfırlamayı, tüm gelişim sürecini başa almayı becerebilmişler. Yöntemin ayrıntılarına girmeden önce bazı temel kavramlara açıklık getirmekte yarar var. Çoğu memeli canlı gibi insan bedeni de milyarlarca hücreden oluşuyor. Bu hücrelerin milyonlarcası her saniye bölünmeyi sürdürerek beden gelişimini devam ettiriyor ve yıpranmış hücreleri yeniliyor. Bu hücrelerin önemli kısmı bedenimizin belli başlı bölümlerini oluşturan "somatik hücreler." Tek istisna, üreme hücreleri. Eşeyli üreme, gametlerin (sperm ve yumurta) ortaya çıktığı "mayoz bölünme"yle başlıyor. Cinsel birleşme sonucunda, spermin yumurtayı döllemesiyle de yeni bir canlının ilk hücresi "zigot" oluşuyor. Bu noktadan sonra gelişmeye dönük hücre bölünmeleri, "mayoz" değil, "mitoz" yoluyla ilerliyor. Koyun ve insan hücrelerinin de dahil olduğu ökaryotik yani, çekirdeği olan hücreler, farklı gelişim evreleri içeren bir yaşam döngüsü geçiriyorlar. Bu döngüyü, hücrenin görece durağan olduğu "interfaz" ve belirgin biçimde bölünmenin gerçekleştiği mitoz evrelerine ayırmak mümkün. Hücre, yaşam döngüsünün yüzde doksan kadarını interfaz evresinde geçiriyor. Aslında, bu duraklama evresi göründüğü kadar sakin değil; hücre, tüm bileşenlerini DNA’yı sona bırakacak biçimde çoğaltarak, bölünmeye hazırlanıyor. Alt evreleri son derece iç içe girmiş olan interfaz evresini işlevsellik açısından G1, S ve G2 alt evrelerine ayırmak yerleşmiş bir gelenek. Yani, hücrenin yaşam döngüsü bu üç evre ve M (mitoz)’dan oluşuyor. G1 evresi, DNA dışındaki bileşenlerin çoğaldığı bir dinlenme dönemi. S, DNA’nın bölünmesiyle sonuçlanan bir geçiş evresi. G2 ise, iç gelişmenin tamamlanıp, hücrenin mitoz yoluyla bölünmeye hazırlandığı süreci içeriyor. Hücrelerin hangi evreyi ne kadar sürede tamamlayacakları bir biçimde programlanmış durumda. Belli bir organizmanın tüm hücreleri bu evreleri aynı sürede tamamlıyorlar. Yine de, ani çevresel koşul değişiklikleri hücreleri G1 evresinde kıstırabiliyor; sözgelimi, besleyici maddelerin miktarı birdenbire minimum düzeye düştüğünde. G1 evresinin belli bir aşamasında, öncesinde bu duraklamaya izin verilen sabit bir kritik noktası var. Bu kritik nokta aşılırsa, çevresel koşullar ne yönde olursa olsun, DNA replikasyonunun önü alınamıyor. İleride göreceğimiz gibi, bu noktanın denetim altında tutulabilmesi, Wilmut ve ekibinin başarılı bir klonlama gerçekleştirebilmelerinin altın anahtarı olmuştur. Bu noktada bir parantez açarak G1, S, G2 ve M evrelerinin denetim altına alınmasının, hücrenin yaşam döngüsünü olduğu kadar, hücrenin özelleşmesini, sözgelimi beyinden veya kas hücrelerinden hangisine dönüşeceğini de kontrol altına alabilmeyi, bir başka deyişle, hücrenin genetik saatini sıfırlamayı sağladığını ekleyelim. Wilmut ve ekibi Dolly’i klonlayıncaya kadar bu sürecin tersinmez olduğu, söz gelimi, bir defa kas hücresi olmaya karar vermiş bir hücrenin yeniden programlanamayacağı zannediliyordu. Peki Wilmut bunu nasıl başardı? Soruyu tersinden cevaplayacak olursak, diğerlerinin bunu başaramamalarının nedeninin, kullandıkları somatik hücrelerin çekirdeklerini S veya G2 evrelerindeki konakçı hücrelere yerleştirmeleri olduğunu söyleyebiliriz. Eski kuramsal bilgilere göre bu yöntemin işe yaraması gerekiyordu, çünkü çekirdeğin mitoza yaklaşmış olması avantaj olarak görülüyordu. Ancak bu denemelerde, işler bir türlü yolunda gitmedi. Kaynaştırmadan sonra, hücre fazladan bir parça daha mitoz geçiriyor ve yararsız, kopuk kromozom parçaları meydana geliyordu. Bu "korsan" genler, gelişimin normal seyrini sürdürmesi için ciddi bir engel oluşturuyordu. Dersini çok iyi çalışmış olan Wilmut, bu olumsuz deneyleri değerlendirerek hücreyi G1 evresinin kritik noktadan önceki duraksama döneminde, "G0 evresinde" kıstırmaya karar verdi. Verici koyundan alınan meme dokusu hücrelerini kültür ortamında gelişmeye bırakan Wilmut, hücrelerin geçirdiği evreleri sıkı gözetim altında tutarak bir hücreyi G0 evresinde kıstırıp bu haliyle durağanlığa bırakmayı başarmıştı. Bunun için, hücrenin besin ortamını neredeyse öldürme sınırına kadar geriletmiş, tüm süreci dondurarak bir anlamda genetik saati de sıfırlayabilmişti. Üstelik bu evre, kaynaştırılacağı yumurta hücresinin mayoz gelişim sırasında girdiği, bu işlem için en uygun olan metafaz-II evresiyle de mükemmel bir uyum içindeydi. İşlemin diğer kısımları yemek tariflerinde olduğu kadar sıradan ve kolay uygulanabilir nitelikte. G0 evresindeki çekirdek metafaz-II evresindeki yumurtayla kaynaştırılıp, normal besin koşulları ve hafif bir elektrik şoku etkisiyle olağan çoğalma sürecine yeniden sokulduğunda, her şey tüp bebek olarak bilinen, in vitro fertilizasyon sürecindeki işleyişe uygun hale geliyor. Zigot, anne koyunun rahmine yerleştiriliyor ve gerekli hormonlarla normal hamilelik süreci başlatılıyor. Wilmut ve ekibinin gerçekleştirdikleri hakkında bilinenler, yukarıda kaba hatlarıyla anlatılanlarla sınırlı. Sürecin duyurulmayan kritik bir evresi varsa, bu ticari bir sır olarak kalacağa benziyor. Ancak, herkesin olup bitenler hakkında aynı bilgilere sahip olması, deneyin başarısı konusunda kimsenin şüphe duymamasını gerektirmiyor. 277 denemeden sadece birinin başarılı olması başta olmak üzere, çoğu uzmanın takıldığı pek çok soru işareti var. Herşeyin ötesinde, herhangi bir olgunun bilimsel gelişme olarak kabul edilmesi için, sürecin yinelenebilirliğinin gösterilmesi gerekiyor. Bir embriyolog, Jonathan Slack, çok daha temel şüpheleri öne sürüyor: "Araştırmacılar, yumurta hücresindeki DNA’ları tümüyle temizleyememiş olabilirler. Dolayısıyla Dolly, sıradan bir koyun olabilir." Slack, alınan meme hücresinin henüz tamamen özelleşmemiş olabileceğini, böyle vakalara meme hücrelerinde, bedenin diğer kısımlarına göre daha sık rastlanılabildiğini de ekliyor. Zaten Wilmut da, bedenin diğer kısımlarından alınan hücrelerin aynı sonucu verebileceğinden bizzat şüpheli. Örneğin, büyük olasılıkla kas veya beyin hücrelerinin asla bu amaçla kullanılamayacaklarını belirtiyor. Üstüne üstlük, koyun bu deneylerde kullanılabilecek canlılar arasında biraz "ayrıcalıklı" bir örnek. Koyun embriyolarında hücresel özelleşme süreci zigot ancak 8-16 hücreye bölündükten sonra başlıyor. Geleneksel laboratuvar canlısı farelerde ise aynı süreç ilk bölünmeden itibaren gözlenebiliyor. İnsanlarda ise ikinci bölünmeden itibaren... Bu durum, aynı deneyin fare ve insanlarda asla başarılı olamaması olasılığını beraberinde getiriyor. Dile getirilen açık noktalardan biri de, hücrelerde DNA barındıran tek organelin çekirdek olmayışı. Kendi DNA’sına sahip organellerden mitokondrinin özellikle önem taşıdığı savlanıyor. Memeli hayvanlarda mitokondriyal DNA, embriyo gelişimi sırasında sadece anneden alınıyor. Her yumurta hücresi, farklı tipte DNA’lara sahip yüzlerce mitokondriyle donatılmış. Bu mitokondriler zigotun bölünmesinin ileri evrelerinde, embriyo hücrelerine dengeli bir biçimde dağılıyor; ancak, canlının daha ileri gelişim evrelerinde, bu denge belli tipteki DNA’lara doğru kayabiliyor. Parkinson, Alzheimer gibi hastalıkların temelinde bu mitokondriyal DNA kayması sürecinin etkileri var. Bu yüzden kimileri, sağlıklı bir kuzu olarak doğan Dolly’nin, zigot gelişimine müdahele edilmiş olması yüzünden sağlıksız bir koyun olarak yaşlanabileceğini öne sürüyorlar. Şimdilik Dolly’nin tek sağlıksız yönü, basına teşhir edilirken sabit tutulması amacıyla fazla beslenmesi yüzünden ortaya çıkan tombulluğu. Klonlamalı mı? Klonlamanın özellikle de insan klonlama konusunun etik boyutu kamuoyunca, günlük yaşamda kültürün, temel bilimsel birikimin, tarih, siyaset ve toplumbilimin en yaygın ve temel kavramlarıyla tartışılabilir nitelik kazanmıştır. Nükleer enerji kullanımı, hormon destekli tarım, ozon tabakasına zarar veren gazların üretimi gibi, farklı toplum kesimlerince kolayca anlaşılabilir ve tartışılabilir kabul edilen klonlama, şimdiden kamuoyunun gündeminde yerini aldı. Kamuoyunun, bilimsel ve teknolojik gelişmelerin uygulanıp uygulanmaması konusunda birtakım ahlaki gerekçelerle ne şekilde ve ne ölçüde yaptırım uygulayabileceği tartışmalı olsa da, şu anda kamuoyunun isteksizliği klonlama çalışmalarının daha ileri aşamalara taşınmasına en güçlü engel olarak gösteriliyor. Oysa, "tüp bebek" diye bilinen in vitro fertilizasyonun, başlangıçtaki şiddetli tepkilerden sonra kolayca kabullenilmesi, işin içine "çocuk sahibi olma isteği ve hakkı" karıştığı durumlarda (aynı argüman klonlama konusunda da sıkça kullanılıyor) toplumun ne kadar kolay ikna olabileceğinin bir göstergesi. Bilimkurgu romanları ve filmlerinde kaba hatlarıyla çokça tartışılmış olan klonlama konusunda halihazırda belli belirsiz bir kamuoyu "oluşturulmuş" durumda. Şu anda sürmekte olan tartışmaların bilinen yanlışlara yeniden düşmemesi için birkaç temel olguya açıklık getirmek gerekiyor. Olası yanılgıların en sık rastlananı, klonlanmış bir canlının, (tartışmalara sıkça insan da dahil ediliyor) genin alındığı canlının fizyolojik özellikleri bir yana, kişilik özellikleri bakımından özdeşi olacağı kanısı. Kazanılmış özelliklerin kalıtsal yolla taşınabileceği yanılgısı, Philosophie Zooloique (Zoolojinin Felsefesi) adlı ünlü yapıtı 1809 yılında yayınlanmış olan, Fransız zoolog Jean Baptiste Lamarck’a dayanıyor. Lamarck’ın görüşlerinin takipçileri, insanların gözlemlenebilir kişilik özelliklerinin önemli ölçüde kalıtsal nitelik taşıdığını savlayarak, çevresel koşulların gelişim üzerindeki etkilerini neredeyse tamamen yadsıyorlardı. Oysa, genetik, evrim, psikoloji gibi alanların ortaya koyduğu çağdaş ölçütler, kazanılmış karakterlerin kalıtsal nitelik gösteremeyeceğini ortaya koyarak, kişilik oluşumunda çevresel etmenlerin güçlü bir paya sahip olduğunu kanıtlamıştır. Bu bağlamda, basında da yankı bulan "koyunlar zaten birbirlerine benzerler" esprisinin aslında ciddi bilimsel doğrulara işaret ettiğinin altını çizmek gerekiyor. Klonlanmış bir koyunun, genetik annesinin genetik ikizi olduğu ölçülerek gösterilebilir bir gerçektir. Oysa, gözlemlenebilir kişilik özellikleri oldukça kısıtlı olan koyunların birbirlerine benzemeleri kaçınılmazdır. Çok daha karmaşık bir organizma olan insanoğlu, sayısız gözlemlenebilir kişilik özelliği sayesinde, genetik ikizinden kolayca ayırt edilebilir. Tüm bunların ötesinde, klonlanmış bir insanın sadece kişilik bakımından değil, fizyolojik ve bedensel özellikleri bakımından da, genetik ikizinden farklı olacağını peşinen kabullenmek gerekiyor. Bir bebeğin biçimsel özelliklerinin ana rahminde geçirdiği gelişim süreci içerisinde tümüyle DNA’sı tarafından belirlendiği görüşü yaygın bir yanılgı. DNA molekülü, insan geometrisine dair tüm bilgileri en sadeleşmiş biçimiyle bile bütünüyle kapsayamayacak kadar küçük. Çoğu biçimsel özellik, akışkan dinamiği, organik kimya gibi alanlardaki temel evrensel yasaların kontrolünde meydana geliyor. Bu süreçte de, her zaman için rastlantı ve farklılaşmalara yeterince yer var. Bir genetik ikiz, kuramsal açıdan, eşine en fazla eş yumurta ikizlerinin birbirlerine benzedikleri kadar benzeyebilir. Uygulamada ise, benzerlik derecesi çok daha düşük olacaktır; aynı rahimde aynı anda gelişmediği, aynı fiziksel ve kültürel ortamda doğup büyüyemediği için... İşin bu boyutunu da göz önünde bulunduran Aldoux Huxley, romanında, Bokanovski Süreci’yle çoğaltılmış bebekleri, yetiştirme çiftliklerinde psikolojik koşullandırmaya tutma gereği duymuştu. Benzer biçimde, 1976’da yazdığı The Boys from Brazil romanında Adolf Hitler’den klonlanan genç Hitler’lerin öyküsünü kurgulayan Ira Levin, klonları, Adolf Hitler’in kişiliğinin geliştiği tüm olaylar zincirinin benzerine tabi tutma gereğini hissetmişti. Tüm bu "hal çarelerine" rağmen, kopya insanın genetik annesinden çoğu yönden farklı olması kaçınılmaz görünüyor. Diğer tüm koşullar denk olsa bile, kopya birey, aynı zamanda ikizi olan bir anneye sahip olmasından psikolojik bakımdan etkilenecektir. Sağduyumuz bize Hitler’i genlerinin değil, Weimar Cumhuriyeti sonrası sosyo-ekonomik koşulların ve genç Adolf’un kıstırıldığı maddi ve manevi bunalımların yarattığını öğretiyor. Tüm bunların ışığında, klonlama konusundaki popüler tartışmaları, tıkanıp kaldıkları, "beklenmedik bir ikize sahip olma" fobisinden kurtarılıp, daha gerçekçi zeminlere çekilmesi gerekiyor. Gen havuzunun (belli bir topluluktaki genetik çeşitlilik) daralması, hayvancılığın geleneksel yapısından koparılıp biyoteknoloji şirketlerinin güdümüne girmesi, yol açılabilecek genetik bozuklukların kontrolden çıkması, bu alanda çalışan bazı şirketlerin (söz gelimi PPL’in) tüm tekel karşıtı yasal önlemleri delerek ciddi ekonomik dengesizliklere yol açması gibi akla gelebilecek sayısız somut etik sorununun tartışılması gerekiyor. Yoksa, akademik organlardan dini cemaatlere kadar sayısız grup gelişmeleri "kitaba uydurma" çabasıyla, kısır tartışmalara girebilir. Örneğin, Budist bir araştırmacı, Dolly’nin eski yaşamında ne gibi bir kabahat işleyip de bu yaşama klonlanmış olarak gelmeyi hak ettiği üzerine kafa yoruyormuş. Aslında biyoteknolojik tekelcilik tehdidine, Cesur Yeni Dünya’da Aldous Huxley de işaret etmişti: "İç ve Dış Salgı Tröstü alanından hormon ve sütleriyle Fernham Royal’daki büyük fabrikaya hammadde sağlayan şu binlerce davarın böğürtüsü duyuluyordu..." İnsanoğlunun temel kaygıları, şimdilik bazı temel koşullarda klonlamayla çelişiyor gibi görülüyor: Bir çiftçi düşünün ki, kendisi için tüm evreni ifade eden kasabasında herkese hayranlıktan parmaklarını ısırtan bir danaya sahip olsun. Bu danayı klonlayıp tüm sürüsünü özdeş yapmayı ister miydi? Büyük olasılıkla biraz düşündükten sonra bundan vazgeçerdi. Danasının biricik oluşu ve genetik çeşitliliği sayesinde bu danaya yaşam veren sürüsünün daha da güzel bir dana doğurması olasılığı çok daha değerli. Ömrü boyunca aynı dananın ikizlerine sahip olmayı kabullenmiş bir çiftçinin komşusu her an elinde daha güzel bir danayı ipinden tutarak getirebilir. Özgür Kurtuluş Kaynaklar: Biospace Huxley A., Cesur Yeni Dünya, Çev: Gürol E., Güneş Yayınları, 1989 Nash M. J., "The Age of Cloning", Time, 10 Mart 1997 Roslin Enstitüsü Basın Bültenleri Star C., Taggart R., Biology: The Unitiy and Diversity of Life, 1989 Underwood A., "Little Lamb Who Made Thee", Newsweek, 10 Mart 1997 Wilmut I., Schnieke A. E., McWhir J., Kind A. J., Campbell K. H. S., "Viable Offspring Derived From Fetal and Adult Mammalian Cells", Nature, 27 Şubat 1997

http://www.biyologlar.com/genetik-kopyalama

Evrimin Kanıtları Var mı?

" Hayvan türlerinden biri olarak, biz insanlar, diğer türler gibi evrimin yasalarına uyarız. Bu savı, destekleyecek birçok kanıta da sahibiz. Öncelikle, diğer omurgalı hayvanlarda bulunan birçok benzer ve kökendeş (homolog) yapıya ve organa sahibiz. Diğer hayvanlarda işlev gören birçok yapıyı biz körelmiş olarak taşırız. Embriyomuz gelişirken, solungaç keselerini, basit kalbi; ilkel boşaltim tiplerini, diger omurgali hayvanlardakine benzeyen kuyrugu ve buna benzer birçok yapiyi göstermesi kökendeşligimizin tipik kanitlaridir. Kanimizin serumundaki proteinler ve kirmizi kan hücrelerindeki antijenler insansi maymunlarinkine dikkati çekecekk kadar benzerdir. Gerçekte, bu bakimdan, kuyruksuz maymunlara kuyruksuz maymunlardan daha çok benzeriz. Birçok genimiz, diger omurgali hayvanlarinkinin aynisidir. İnsan evriminin en önemli özelliği, beyin büyümesi, özellikle büyükbeyinin izlenimleri saklama ve öğrenme işlevini yüklenerek, beynindiğer kısımlarına göre oransal olarak çok daha fazla gelişmesidir. Buna bağlı olarak, üstün zekanın ortaya çıkaracağı hünerleri yerine getirebilmek için ilk olarak harektte kullanılan ön üyeler, el olarak kullanılmaya başlamıştır." ( Ali Demirsoy , Kalıtım ve Evrim, 5. Baskı, 1991 Ankara s:716-717) Atların fosilerini milyonlarca yıl geriye izleyebiliyoruz. Çünkü yeterince fosil bulunmuştur. " Halbuki insan fosilleri çok seyrek bulunur. Bunun nedeni, insanın atalarının çok yakın zamanda oluşması ve fosilleşmek için zamanın oransal olarak kısa olması; diğer hayvanlara göre yaygın ve fazla bireyli popülasyonlar oluşturmaması ve en önemlisi oransal olarak diğerlerine göre çok daha zeki olmaları nedeniyle tehlikeyi önceden sezinleyerek, bataklık, katran kuyuları ve fosilleşmenin uygun olacağı tuzaklardan uzak durmaları ve kaçmaları olarak düşünülebilir. Önsezimizle bu tuzaklardan uzaklaşmış ve tehlike sırasında da el hünerlerimizle çoğunluk kurtulmayı sağlamışızdır. Halbuki diğer hayvanlar bu olanaklardan yoksundular ve bu nedenle bol miktarda fosil bırakabilmişlerdir. Keza birçok hile ve araçla yırtıcı hayvanlardan kurtulmayı başarmış ve bu yolla kemiklerin fosilleşmesi de önlenmiştir. Bunun yanısıra, toplumsal ayaşama geçiş de bu tehlikeleri büyük ölçüde azaltmıştır. Bol miktarda fosilin bulunamaması insanın soy dizisinin açıklanmasında bazı karanlık noktalar bırakmıştır. Bütün bunlara karşın, elimizde birikmiş kanıtlar, insanın maymun benzeri bir atadan, bugünkü insana, Homo sapiens ' e geliştiğini göstermeye yeterlidir." (Demirsoy, s:717) Turkana Çocuğu Antropologlar, birbirinden ayrı düşmüş dişler, tek tek kemikler, kafatası parçaları; insana özzgü tarihöncesinin öyküsü çoğunlukla, bu ipuçlarından oluşturulur.”Umut kıracak kadar eksik olsalar da, bu ipuçlarının büyük önem taşıdığını inkar etmiyorum; onlar olmasa, insana özgü trihöncesinin öyküsünü anlatamazdık.Bu mütevazi kalıntılarla karşılaşmanın getirdiği benzersiz heyecanı da gözardı etmiyorum; bunlar, bizim geçmişimizin, et ve kandan oluşan sayısız kuyşakla bize sağlanan parçalarıdır. Ama nihai ödül yine de bütün haldeki bir iskeletin keşfedilmesidir.” (Richard Leakey, İnsanın Kökeni Varlık/Bilim s:7) " 1984 yazının sonlarında çalışma arkadaşlarımla birlikte, nefeslerimizi toplu olarak tutmuş ve sürekli artan umudumuz deneyimin katı gerçekliği karşısında sönmüş bir haldeyken, bu hayalin şekillenmeye başladığını gördük. .Eski bir kaftasına ait küçük bir parça bulduk. Dikkatle kafatasının diğer parçalarını aramaya başladık ve umduğumuzdan çok daha fazlasını bulduk. Bu keşfi izleyen ve açık sahada yedi aydan fazla bir zamana denk gelen beş kazı mevisimi boyunca ekimiz, bin beşyüz ton tortu çıkardı ve sonuçta 1.5 milyon yıldan fazla bir süre önce eski gölün kıyısında ölmüşü birinin eksiksiz iskeletini bulduk. Turkana çocuğu adını taktığımız bu birey öldüğünde yalnızca dokuz yaşındaymış; ölüm nedeni ise hala bilinmiyor.Arka arkaya fosil kemikleri çıkarmak gerçekten eşi bulunmaz bir deneyimdi:kollanr, bacaklar, omurga kemikleri, kaburgalar, leğen kemiği, çene, dişler ve yine kafatasları. Çocuğun iskeleti şekilleniyor ve 1.6 milyon yıl parçalar halinde yaşadıktan sonra birey olarak yeniden oluşturuluyordu.İnsan fosili kalıntılarında, yalnızca 100 bin yıl öncesindeki Neanderthal dönemine dek, bu iskelet kadar eksiksiz bir başka şey bulunamamıştır... Tarihöncesi insan ailesinin çeşitli türlerinin herbiri bilinmese bile bir etiket, yani tür adi, taşiyor ve bu adlari kulanmaktan kaçinmak olanaksiz. Inas türleri ailesinin de kendine özgü bir adi var: Insangiller (homonidler) Meslektaşlarimdan bazilari geçmişteki tüm insan türleri için “insangil” terimini kullanmayi yegliyorlar. “Insan” sözcügünü yalnizca bizim gibiler için kullanilmasi gerektigini savunuyorlar.Yani, yalnizca bizim düzeyimizde zekaya, ahlak duygusuna ve içedönük bilince sahip olanlari “insan” olarak tanimliyorlar. Ben farklı bir bakış açısına sahibim. Esik insangilleri dönemin diğer insansı (kuyruksuz) maymunlarından ayıran, dik durarak hareket etme evriminin, sonraki insan tarihinin temeli olduğunu düşünüyorum. Uzak atamızın iki ayaklı bir insansımaymun haline gelmesiyle birlikte pek çok diğer evrimsel yenilik de mümkün oldu ve sonuçta, Homo ortaya çıktı. Bu nedenle tüm insangil türlerine “insan” demekte haklı olacağımızı düşünüyorum. Tüm eski insan türlerinin bizim günümüzde bildiğimiz zihinsel dünyaları yaşadıklarını söylemek istemiyorum. “İnsan” tanımı en basit düzeyde, dik yürüyen- iki ayaklı- insansı maymuları içerir. .. Turkana çocuğu, insan evrimi tarihinin dönüm noktasını oluşturan bir tür olan Homo erectus ’un üyesiydi. Kimi genetik kimi de fosillerden olmak üzere farklı kanıt dizilerinden, ilk insan türünün yaklaşık 7 milyon yıl önce ortaya çıktığını biliyoruz. Yaklaşık 2 milyon yıl önce Homo erectus sahneye çıktığında, insanın tarihöncesi oldukça uzun bir yol almıştı. Homo erectus’un ortaya çıksamından önce kaç insan türünün yaşayıp öldüğünü henüz bilmiyoruz; en azzından altı, belki de bu rakamın iki katı sayıda tür olmalı. Ama Homo erectus’ tan önce yaşayan tüm insan türlerinin, iki ayaklı olkala birlikte, pek çok açıdan insansımaymun benzeri özellikler taşıdıklarını biliyoruz.Beyinler görece küçük, yüzleri sivri çeneli (yani, öne doğru çıkık) ve beden yapılarının kimi özellikleri- örneğin göğüs huni şeklinde, boyun kısa ve bel yok- insandan çok insansımaymun benzeriydi.Homo erectus ’ta beyin büyüdü, yüz düşleşti ve beden daha atletik yapili hale geldi. Homo erectus’la birlikte, kendimizde gördügümüz pek çok fiziksel özellik de ortaya çikti; anlaşilan insanin tarihöncesi, 2 milyon yil önce çok önemli bir dönem noktasindan geçmişti. Homo erectus ateş kullanan, avciligi beslenme düzeninin önemli bir parçasi haline getiren, modern insanlar gibi koşabilen, belli bir zihinsel kaliba göre taş aletler yapabilen ve harekat alanini Afrika’nin ötesine taşiyabilen ilk insan türüdür. Homo erectus’un konuşma diline sahip olup olmadigini kesin olarak bilemiyoruz; ama buna işaret eden çeşitli kanitlar var. Bu türde belli bir benlik bilinci, insansi bir bilinç olup olmadigini da bilmiyoruz ve büyük olasilikla asla bilemeyecegiz; ama ben oldugunu düşünüyorum. Homo sapiens’in en degerli özellikleri olan dil ve bilincin tarihöncesi kalintilarinda hiçbir kanit birakmadigini söylemeye herhalde gerek yok. Antropoloğun hedefi, insansımaymun benzeri bir yaratığı bizim gibi insanlara dönüştüren evrim olaylarını anlamaktır. Bu olaylar romantik bir açıdan, büyük bir tiyatro eseri gibi tanımlanmış ve gelişen insanlığa da öykünün kahramanı rolü verilmiştir. Oysa gerçek büyük olasılıkla çok daha basittir ve bu değişimi epimaceradan çok, iklimsel ve ekolojik değişimler yönlendirmiştir. Yine de bu, dönüşümün ilgimizi dahha az çekmesine neden olmuyor. Biz, doğal dünylyayı ve bu dünyadaki yerimizi merak eden türüz.Şu andaki halimeze nasıl ggeldiğimizi ve geleceğimizin nasıl olacağını bilmek istiyoruz; bilmek zorunluluğu duyuyoruz. Bulduğumuz fosiller bizi fiziksel açıdan geçkmişimize bağlıyor ve sundukları ipuçlarını, doğayı ve evrim tarihimizin izlediği yolu anlamala yolu olarak yorumlamaya yönlendiriyor. İnsanoğlunun tarihöncesine ait daha pek çok kalıntı gün ışığına çıkartılıp incelenene dek hiçbir antropolog kalkıp da, “Bu, tüm ayrıntılarıyla şöyle oldu” diyemez. Ama araştırmacılar, insan tarihöncesinin genel şekiline dair pek çok konuda aynı fikirdeler. İnsanın tarihöncesinde dört temel aşama kesinlikle saptanabiliyor. İlk aşama, 7 milyon yıl önceki, iki ayaklı ya da dik hareket eden insansımaymun benzeri bir türün geliştiği insan ailesinin kökenidir. İkinci aşama, iki ayaklı türlerin çoğalması yani biyologların uyarlayıcı ışınım adını verdikleri bir süreçtir. 7 milyon ile 2 milyon yıl öncesi arasında her biri birbirinden biraz farklı ekolojik şartlara uyarlanmış pek çok değişik iki ayaklı insansımaymun gelişti. Bu insan türleri arasından birisi, 3 milyon ile 2 milyon yıl önce arasında, önemli oranda büyük bir beyin geliştirdi. Beyin boyutundaki büyüme üçüncü aşamayi oluşturur ve insan soyagacinin, Homo erectus ’tan sonuçta Homo sapiens’e dek uzanan dali olan Homo cinsinin kökenine işaret eder. Dördüncü aşama , modern insanlarin kökenidir; bizim gibi, dogada başka hiçbir şekilde görülmeyen dile, bilince, sanatsal düş gücüne ve teknolojik yenilikçilige sahip insanlarin ortaya çikişidir. Bu dört temel olay, kitabımızdaki bilimsel anlatının yapısını oluşturuyor. İleride de görüleceği gibi, insanoğlunun tarihöncesini araştırıken yalnızca neyin, ne zaman olduğundan öte, neden olduğunu da sormaya başlıyoruz. Bizler ve atalarımız, artık tıpkı fillerin ya da atların evrimi incelenirken olduğu gibi, aşamalı bir evrim senaryosu bağlamında inceleniyoruz. Bu, Homo sapiens’in pek çok açıdan özel olduğunu yadsımak anlamına gelmiyor: en yakın evrimsel akrabamız olan şempanzeden bile bizi ayıran pek çok şey var; ama artık, doğayla bağlantımızı biyolojik anlamda anlamaya başladık. Son otuz yıl içinde bilim dalımızda, daha önce eşi görülmemiş fosil keşiflerinin ve bu fosilleri yorumlayıp sundukları ipuçlarını bütünleştirmekte kullandığımız yenilikçi yöntemlerin sayesinde, çok önemli ilerlemeler kaydedildi. tüm bilimlerde olduğu gibi antropolojide de uygulayıcı bilimler arasında dürüst ve kimi zaman da şiddetli fikir farklılıkları görülür. Bu fikir farklılıkları kimi zaman fosil ve taş aletler gibi verilerin kimi zaman da yorumlama yöntemlerinin yetersizliğinden kaynaklanır. Kısacası, insanın tarihöncesi hakkında pek zok soruya kesin yanıtlar verilemez. Örneğin: İnsan soyağacının tam şekli nedir? Gelişmiş konuşma dili ilk olarak ne zaman ortaya çıktı? İnsanın tarihöncesinde beynin çarpıcı oranda büyümsenie yol açan neydi? İlerideki bölümlerde bu fikir farklılıklarının hangi konularda ve neden oluştuğuna değinecek ve zaman zaman kendi tercihlerimi belirteceğim. Yirmi yılı aşkın antropoloji çalışmalarım sırasında pek çok eşsiz meslektaşımla birlikte çalışma şansına eriştim ve hepsine şükran duyuyorum. (Richard Leakey, İnsanın Kökeni Varlık/Bilim s: 9-14) Organik Evrimin Ana İlkeleri “Organik evrim onusunda ana ilkelerin açığa çıkarılması ve öğretilmesi toplumların düşünce sistemlerinde büyük yansımalara neden olduğu ve olacağı için, sadece doğanın temel yasalarını açıklamaya dönük olan böyle bir bilimsil alan, ne yazık ki, belirli çevrelerde tehlikeli bidr gelişim olarak değerlendirilmektedir. Çünkü evrim kavramı, zaman süreci içerisinde bir değişmeyi açıklar; sonsuzluk ve değişmemezlik evrimin ilkelerine aykırıdır. Dolaysıyla evrim kavramı. dogmatik düşünceye, yani herşeyin olduğu gibi benimsenmesine izin vermeyen bir bilim dalıdır. Bu ise, belirli koşullara ve düşüncelere, olduğu gibi, yüz yıllardır, düşünmeden uymuş toplumları; keza bunun yanısıra toplumların bu uyumundan çıkarları için yeterince yararlanan çevreleri rahatsız etmektedir. Evrim kavramının kendisi de sabit değildir, zaman süreci içerisinde yeni bilimsel çalışmaların ışığı altında değişmek zorundadır.Çünkü kendini zaman süreci içerisinde değiştiremeyen, yeni bilgilerin ve gelişimlerin etkisi altında yenileyemeyen her şey ve her kavram yok olmak zorundadır. Bu yasa, tüm canlılar ve kavramlar için geçerli görünmektedir. Evrim kavramı özünde üç alt kavramı içine alır: 1. Anorganik evrim: Cansızların değişimini inceler; özellikle evrenin oluşumundan, canlıların temel maddelerini oluşturan cansız maddelerin oluşumuna kadar ortaya çıkan olayları kapsar. 2. Organik evrim: Canlıların değişimini inceler. 3. Sosyal evrim: Toplumların değişimini inceler. Biyioloji bilimi, özellikle organik evrimi tapsar. Organik evrim buguünb de devam etmektedir.; hatta bugün tarihin birçok devrelerinden daha hızlı olmaktadır. Son binkaç yüzbbin senede yüzlerce yeni bitki ve hayvan türü meydana gelirken, yüzlercesi de yeni tür oluşumları için ayrılmaya başlamıştır.Fakat bu ayrılma ve türleşme o kadar yavaş yürümektedir ki, gözlemek yalnız tarihpsel belgelerin bir araya getirilmeleriyle ve karşılaştırılmalarıyla mümkün olacaktır. Biyilojik evrimin oluştuguna ilişkin kanitlayici tipik örnek,15. yüzyilin başlarinda Madeira yakininda, Porta Santo denen küçük bir adaya birakilan tavşanlarda gözlenmiştir. Tavşanlar, Avrupa’danh getiriymişti. Adada dger bir tavşan türü ve getirilen tavşanlarin düşmanlari olmadigi için getirilen tavşanlar anormal derecede çogaldilar ve sonuçta 400 yil sonra,Avrupa’daki anaçlarindan tamamen farkli yapilar kazandilar. Öyle ki, büyüklükleri, Avrupadakilerin yarisi kadar oldu; renklenmeleri tamamen degişti ve daha gececi hayvanlar oldular.En önemlisi, atalariyla biraraya geldiklerinde, artik çiftleşip yeni bir döl meydana getiremiyorlardi. Yani yeni bir tür özelligi kazanmiştilar. Canlılar arasında benzerliklerin ve farklılıkların nasıl ortaya çıktığı, bilimsel olarak ilk defa, Charles Darwin’in gözlemleriyle gün ışığına çıktığı ve açıklandığı için, evrim kavramı ile Darwin’in ismi ve kişiliği özdeşleştirilerek “Darwinizm” denir. Evrim Konusundaki Düşüncelerin Gelişimi Canılların birbirinden belirli derecelerde farklılıklar gösterdiğine ve aralarında belirli derecelerde akrabalıklar olduğuna ilişkin gözlemler, düşünce tarihi kadar eski olmalıdır. Yavruları atalarından, kardeşlerin birbirinden belirli ölçülerde farklı olduğu çok eskiden gözlenmişti. Bitkilerin ve hayvanların benzerlik derecelerine göre, türden başlayarak belirli gruhlar oluşturduları saptanmıştı. Fakat kalıtım konusunda bilgiler yeterli olmadığı ve özellikle bir türün binlerce yıllık gelişimi düşünür bir birey tarafından izlenemediği için, çeşitlenme ve akrabalık bağları tam olarak açıklanamamıştır. Bazı bireylerin yaşam savaşında üstün niütelikler taşıdığı, dolaysıyla ‘doğal seçme’ eskiden de bilinçsiz olarak gözlenmişti. Fakat evrim konusundaki bilimsel düşüncelerin tarihi, diğer bilim dallarına göre çok yenidir.

http://www.biyologlar.com/evrimin-kanitlari-var-mi

Hangi vitamin ne işe yarar, Hangi vitamin hangi besinde bulunur?

A vitamini: Enfeksiyonlara karşı direnci arttırır normal büyüme, üreme, kemik ve diş gelişimi, görme için gereklidir. Cildin tırnakların ve saçların sağlıklı kalmasını sağlar. Diş ve dişetleri için büyük önem taşır . Yalnızca hayvanlarda bulunan ve yağda eriyen doymamış bir alkoldur. Sütte, yumurta sarısında, ton ve morina balıklarının karaciğer yağında (balık yağı) bulunur. Havuç ve havuç benzeri sarı-turuncu renkli sebzelerde A vitamininin ön maddeleri vardır (alfa karoten). Yaşlılıkta etkinliği çok artan kolajenaz enziminin indirgeyici etkisini önlediği saptanmıştır. Bu vitamin ayrıca protein bileşimine katılır ve tümerlerde görülen hücrelerin kontrolsüz biçimde çoğalmasını önler. A vitamini eksikliğinde gözde ve deride keratoz, kseroftalmi (göz akı ve kormeanın parlaklığını kaybederek kuruması), foliküler hiperkeratoz (bir deri hastalığı) ve gece körlüğü görülür. Bulunduğu Yiyecekler: Kayısı,kuşkonmaz,maydanoz,ıspanak, havuç,kereviz, marul, portakal, erik, domates D vitamini: İnce bağırsaklardan kalsiyumun emilmesine yardımcı olur, kalsiyumun kemiklerde ve dişlerde tutulmasını sağlar . Bulunduğu Yiyecekler: Balık yağı, balık, yumurta, tereyağı, karaciğer, et, sebzeler, güneş E vitamini Antioksidan etkilidir. Alzheimer hastalığının ilerlemesini yavaşlatıyor yaşlı kişilerde bağışıklık sistemini güçlendirir. Hücrelerin daha uzun yaşamasını ve yenilenmesini sağlar . Fitol ve metil hidrokinon türevidir. İnsanda karaciğerin yanı sıra yağlı dokularda, böbrekte, kalpte, kaslarda ve böbrek üstü bezi kabuğunda depolanır. A vitamini, doymamış yağ asitleri ve C vitamini gibi maddelerin oksidasyonunu önleyerek antioksidan özellik gösterir. Nükleik asitler ve değişik enzim sistemlerinin metabolizmasına katılır.E vitamini eksikliği ender görülür ve kansızlık biçiminde ortaya çıkar. Başta tahılllar olmak üzere yeşil sebzelerde bol miktarda bulunur… Bulunduğu Yiyecekler: Buğday, tohumlu besinler, soya fasülyesi yağı, arı sütü, ceviz, marul, tere, kereviz, maydanoz, ıspanak, lahana, mısır yağı, mısır, yulafta K vitamini: Karaciğere gelen Kvitamini burada üretilen bazı pıhtılaşma faktörlerinin yapımında rol alır. Kvitamini takviyesi yanlızca kanamalı hastalarda verilir. Bulunduğu Yiyecekler:Ispanak,kabak, marul, yeşil domates, yeşil biber, inek sütü, peynir, tereyağı, yumurta, kırmızı et, pirinç, karaciğer, mısır, muz, şeftali, çilek B1 vitamini: Kasların ve sinir sisteminin faliyeti için gereklidir.Yetersizliğinde iştahsızlık, huzursuzluk, bellek zayıflığı ve dikkat azalması görülür. Bulunduğu Yiyecekler: Buğday, kepek, bira mayası, taze sebze meyve, koyun eti, sığır eti, balık eti, yumurta, süt B2 vitamini: Eksikliğinde dilde kızarma, yanma hissi, ağız çevresi ve dudaklarda kızarma, tahriş, çatlaklar, gözlerde kaşıntı, yanma hissi, katarakt oluşumu, saçların dökülmesi, çocuklarda büyüme yavaşlaması, kilo kaybı, sindirim sorunları oluşur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, böbrek, buğday unu, patates, et, süt, yumurta, peynir, kepek, yeşil sebzeler, havuç, fındık, yer fıstığı, mercimek B3 vitamini: Yetersiz beslenme sonucu deriyi sinir sistemini tutan pellegra adlı hastalık ortaya çıkar. Hücrelerin oksijeni kullanabilmeleri için gereklidir. Midede sindirimin temel taşları olan asitlerin üretimini sağlar. Bulunduğu Yiyecekler: Bira mayası, kepek, yer fıstığı, sakatat, kırmızı et, balık, buğday, baklagiller, un, yumurta, süt, limon, kabak, incir, portakal, hurma B5 vitamini: Doğada bol olduğu için eksikliğine rastlanmaz. Ayrıca bir miktar bağırsaklarda da yapılmaktadır. Eksikliği kan şekerinde düşme, ellerde titreme, kalp çarpıntıya neden olur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, kırmızı et, tavuk, yumurta, ekmek, sebzeler B6 vitamini: Sinir sistemi ve hormonların çalışmasını düzenler.Vücudun savunmasında antikor ve akyuvar oluşumunda rol oynar. Eksikliğinde migren tipi baş ağrısı, kansızlık, ciltte kuruluk, görme problemleri, uyuşukluk, adele zayıflığı ve krampları oluşur . Bulunduğu Yiyecekler: Karaciğer, böbrek, kırmızı et, balık, yumurta, ekmek, sebzeler B11 vitamini: Kırmızı kan hücreleri ve sinir dokularının oluşumunda aktif rol oynar. Hücre bölünmesi için gereklidir. Bu etkisi ile büyümeyi de sağlar. Anne karnındaki bebeğin sinir sisteminin gelişimi için de gereklidir. Eksikliğinde iştahsızlık, kilo kaybı, bulantı, kusma, ishal, baş ağrısı, unutkanlık, çarpıntı gibi bazı kalp sorunları oluşabilir . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, böbrek, kırmızı et, ıspanak, marul, yumurta, ekmek, portakal, muz B12 vitamini: Besinlerle veya sigara gibi alışkanlıklarla vücuda giren siyanürü etkisiz hale getirir. Eksikliğinde dilde hassasiyet, şişme, kızarma, hayal görme, depresyon, adalelerde kasılmalar, sinir iltihaplarına bağlı olarak el ve ayaklarda uyuşma, karıncalanma, yanma şikayetleri oluşur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, yürek, böbrek, kırmızı et, tavuk, balık, süt, peynir, yumurta C vitamini: Etkin biçimi L-askorbik asittir.C vitamininin başlıca rolü doku bağlarını tutan ana protein maddesi olan kollageni üretmektir. Bağışıklık sistemi, sinir sistemi, hormonlar ve besinlerin emilimi fonksiyonlarına (E vitamini ve demir gibi )destek olur.Göz merceği ve akciğer gibi yapılarda antioksidan olarak çalışır. C vitamini ayrıca antioksidan yapıda olan E vitaminine dönüşebilir. C vitamini turunçgillerde bol miktarda, ayrıca taze sebzelerde, maydanozda, kabakta ,soğanda ve domateste bulunur.Vücudumuz C vitaminini üretemez bitkiler ve bazı hayvanlar bu vitamini üretebilmektedir. Besinlerle alınan vitamin 2 saat içersinde kullanılır 4 saat sonunda kandan uzaklaşır. Yaraların iyileşmesini, damarların sağlıklı olamalarını sağlar.Vücudun savunma sistemini artırıcı etkisi vardır. Histamin yapımını azaltarak allerjik olayların şiddetini düşürür. Eksikliğinde diş eti kanamaları ve çekilmeleri olur. Bulunduğu Yiyecekler:Siyah üzüm, narenciye, çilek, kavun, karpuz, yeşil biber, maydanoz, brokoli, havuç, soğan, bezelye

http://www.biyologlar.com/hangi-vitamin-ne-ise-yarar-hangi-vitamin-hangi-besinde-bulunur

Arid zon ve Çöl Toprakları

Aridizoller: Arid topraklar yılda 0-25 veya 0-50 cm yağış alan topraklardır. Sıcaklık ve yağış ilişkisi en önemli etmendir. Günlük, aylık ve mevsimsel açılımlar evapotranspirasyon, vejetasyon ve toprak mikroflorasını yakından etkiler. Vejetasyon seyrek ve kısa ömürlüdür. Toprakta organik madde birikimi yok veya çok azdır. U.S. Soil Conservation Service çöl topraklarını - Aridisol’leri okrik epifedonu ve tipik olan argillic-killi, natric-tuzlu, cambic; kalsik, jipsik veya salik; duripan tanı tabakalarından biri veya birkaçını içeren topraklar olarak 1967’de sınıflandırmıştır. Örneğin Mohave’daki loam - münbit toprak 100cm derinliktedir ve en altında kireç depozitleri, üstünde kahverengi, sıkı münbit kil tabakası 30-35 cm. dir, üstünde 25 cm. lik prizmatik çakıl blokajın üzerini 5-10 cm kahverengi kil, kumlu münbit ince tabaka ve kırmızımsı kumlu münbit tabaka, en üstünü ise kahverengi münbit tabaka örter. Aridizol oluşumunda rüzgarın önemli rol oynadığı, kaçan toz ve kumun cilalaması sonucu oluşan çakıllar ve kayaçlar görülür. Aridizollerde CaCO3 ve diğer tuzlar uçuşan ve yağmurda sabitleşen ince toz ve kumlardan yıkanarak aşağı süzülür. Yağış şiddeti ve süresi ile permeabilite ve ısı arasındaki dengeye göre bir derinliğe kadar inip yerleşir. Genelde denge yüzeye yakın bir yerde oluştuğundan kireçlenme ve heterojen dağılımı tipiktir. Jips te sıklıkla görülür. Entizoller: Aktüel yağışlar alan yamaçlardan gelen alüvyal çökelmeler arid toprakların incelenmesini daha da zorlaştırır. Topoğrafik yapıya göre bu kil, silt ve kum tabakalarının kalınlıkları büyük değişimler gösterir. Tüm bu etkenler genellemelerin ne kadar zor olduğunu gösterir. Litozoller, Regozoller: Arid ve yarıkurak bölgedeki entizoller olup, tabakalanmayan alüvyallerle birlikte erozyona uğrmakta olan yamaçlar, sel taşkını düzlükleri gibi erozyon materyali birikim noktalarında görülür. Çöllerde aktüel allüvyonlar-fluventler, ortentler-ince kolüvyal-alüvyal materyal, Psamentler-kumullar, kumluk alanlar önemli yer tutar. Üzerinde efemeral dahi olsa hiç vejetasyon bulunmayan alanlar topraksız sayılır. Bu konularda geniş yayınlar Arizona Univ. Office of arid Land Studiesweb sitesinde yer almaktadır. Alt tabakalar: B tabakalarıdır, fakat bir kısmı A tab.ları arasına sokulabilir özelliktedir. Arjilik: Silika kil minerallerinin hakim olduğu, erozyonun kil tabakasını açığa çıkartmış olabildiği veya üstte doğrudan yerel, veya taşınmış kil tabakasının bulunduğu üst tabaka. Genelde B, A’an daha killidir. Kambik: açık renkli, organik maddece fakir veya çok fakir, ince ve prizmatik daneli, A1 tabakası olmadığından yüzeyden görülen ve genelde CO3’ca zengin tabaka. Natrik: CEC’inin %15 veya fazlasını Na’un doldurduğu yüzey altı partikül tabakası. Prizmatik, kolonlu veya bloğumsu yapı tabakası. Salik : Soğuk suda jipsden daha yüksek çözünürlüğü olan tuzlarca enaz %2 - 25 ağ/ağ. veya daha zengin olan 5-10 cm.lik yüzeyaltı tabaka. Jipsik: Kalsik tabakaya benzer, farkı kireç yerine CaSO4-jipsce zengin oluşudur.En az 15 cm.dir ve C tabakası veya altındaki tabakadan en az %5 daha fazla jips içerir. Genel kalınlık ve jips içeriğinin en az %602ını içerir. Duripan: Bu alt tabakanın çimentosu silistir. Asitle köpürmez, genellikle demir oksitler ve karbonatlar da çimentoda yer alır. Arid topraklarda üstleri opal ve silika mikrokristalleri ile örtülüdür. Silika çimentolu kum taneleri de içerirler. Dünyada Sahra, Lut gibi gerçek, sıcak çöller azdır. 15 - 45. enlemler arasında kalanların büyük çoğunluğu steptir. Ana faktörler yağış, nem ve sıcaklık ile farkları ve topraktır. Kuru hava bu sıcaklık farklarına neden olur. Yıllık hava sıcaklığı açılımı 60, günlük olarak da 35 dereceyi bulabilir. Çölleşme rüzgarı getirir, örneğin Sahra’da 100km.ye kadar fırtınalar görülür, 15-30km hızında sürekli rüzgarlar tipiktir. Buharlaşma sıcaklık değişimi, kuruluk ve türbülansa neden olur. Sahra’da 2.5-6m, çoğu çölde 3m cıvarındadır. Tipik olarak çöllerde Bağ.nem yazın % 20-30, kışın %50 cıvarındadır, ancak vahalarda ise %90 a kadar çıkabilir. Aydınlanma/bulutluluk oranı Sahra’da %4 - 31 oluşu nedeniyle dehidrasyona ve ısınmaya neden olur. Sahra’da ortalama ışık+ısı gücü 1kW’dır ve 10000km2 ye 25 katrilyon kWh enerji düşerki 2 milyar ton yakıt eşdeğeridir. Kuraklık temelde sıcaklık ve yağışa bağlıdır ve vejetasyonu sınırlar. Canlılar açısından önemli olansa yağış/evaporasyondur. Yeraltısuyu çok derinde değilse ve porozite yeterli ise genelde varlığını yüzeydeki jips, kalsiyum ve klorürlerden oluşan tuzluluk ile ve jips kristalleri, seyrek de olsa bitkiler, özellikle Chenopodiaeae halofitleri ile belli eder. Fakat suyun çok saf olup bu tür tuzlanmaya neden olmaması da mümkündür. Toprakta su tutulma miktarı yağış sonrası giren suyun evaporasyonla kaybedilenden kalan olup arid zonda tipik olarak su üst toprak tabakalarında kalır. Aşağı iniş oranı ve derinliği tekstür ve tarla kapasitesine bağlıdır. Killi toprağın tarla kapasitesi kumlu toprağın tipik olarak 5 katı olduğundan 50mm.lik yağış kumlu toprakta 50, killi toprakta 10cm.yi TK’ine ulaştırır. Kayalık alanda çatlaktan sızabilen su ise 100cm.ye kadar inebilir. Yağış sonrası buharlaşma başlar. Killerde üst 5cm.lik tabaka hızla kurur. Süzülen suyun %50’si bitkilerce kullanılır,kum da 5 cm. kurur fakat suyun ancak %10’u buharlaşır. Kayalarda ise böyle bir kayıp sözkonusu olmaz. Sonuçta nemli iklimdekinden farklı olarak killi toprak bitkilere yararlı değildir. Üstü taşlık toprak ise en uygun yapıyı oluşturur. Ancak vadi ve çukurlardaki birikim, eğimle kayıp gibi jeomorfolojik yapı bu durumu etkiler. Necev çölünde killi toprakta bitkilerin 35mm su kullanabildiği, bu miktarın kumlut oprakta 90, kayalıkta 50mm, vadilerde 250mm olduğu görülmüştür. Bu nedenle derin kök gelişimi ancak permeabilitesi yüksek toprakta görülür, killi toprakta kök yatay gelişebilir. Kumlu ve taşlı topraklarda bu derinlik taban suyuna kadar ulaşabilir ve derin köklenebilen bitkiler kolayca gelişir. Irak’taki Basra çölünde taban suyu 15m. derinliktedir ve nehirlerce beslenir. Yıllık 120 mm.lik yağış ancak yüzeysel nemlenmeye yeterli olduğundan bitki kökleri taban suyuna erişemez ve yağışlar sonrası zayıf ve geçici bir efemeral örtü oluşur. Yerli halkın kuyular aracılığı ile çektiği su ile sulananan sebze tarımı tuzlanma nedeniyle 1 yıl ömürlü olmaktadır. Bu bitkilerin arasına serpiştirilen çok kolay köklenen Tamarix çelikleri yüzey suyunun taban suyuna ulaşabileceği kadar sulanarak köklerinin hızla geliştirilmesi ile ağaçlara dönüşmesi ormanlaştırılmıştır. Acacia tortilis’in arid zondaki kumlu topraklarda, yıllık 50 - 250mm. yağışlı Sudan steplerinde geliştiği, killi topraklarda ise ancak 400mm.lik yağışta bulunabildiği saptanmıştır. A. mellifera otsu örtü savanası da kumlu toprakta 250-400, killi toprakta ise yıllık 400 - 600mm. yağışla gelişebilmektedir. İklimsel olarak kurak alan yağışa karşı buharlaşmanın fazla, vejetasyonun zayıf ve örtünün <%25 olduğu bölge olarak tanımlanırsa da dünyanın çeşitli yerlerindeki kurak alanlar birbirine fazla benzemezler: Tropik kuşakta aylık sıcaklık ortalamaları fazla farklı değildir. Subtropik kuşakta yıl boyunca değişen sıcaklıklar donlara da neden olur. Ilıman zonda kışlar çok soğuk, yazlar sıcaktır. Vejetasyonu sınırlayıcı ana etmen aylık ve özellikle mesimlik yağış toplamlarıdır. İki yağış mevsimi olan bölgeler , yalnız kışın veya yazın yağış alan yöreler, azve rastlantısal olarak yağış gören yerler ve hiç almayanlar. Buralardaki vejetasyon üzerinde yöresel floranın değişen oranlarda etkisi vardır ve belli familyalar dominanttır. Örneğin K. Amerika’da Cactaceae, G. Amerika’da buna ek olarak bazı Bromeliaceae cinsleri, Holarktik’te Chenopodiaceae, en kurak Avustralya çöllerinde Atriplex vesicaria ve Kochia sedoides hakimdir. İklim yanında edafik faktörlerin farklılığı önemlidir. Aylık yağış ve sıcaklık seyri, kurak dönemlerin 10C / 20mm.lik birimlerinin oranı olarak sıc.ın yağışı aştığı dönemler esas alınarak kurak alan haritaları yapılır.

http://www.biyologlar.com/arid-zon-ve-col-topraklari

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

Fotosentez

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır. Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir. İşte bitkilerin bu organik maddeleri üretmek için gerçekleştirdikleri işlemlere, daha önce de belirttiğimiz gibi fotosentez denir. Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretmesi olarak da özetlenebilecek olan fotosentez işlemi, bunların diğer canlılardan ayrıcalıklı olmasını sağlar. Bu ayrıcalığı sağlayan, bitki hücresinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini direkt olarak kullanabilen yapılar bulunmasıdır. Bu yapıların yardımıyla, bitki hücreleri güneşten gelen enerjiyi insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve yine çok özel yollarla depolarlar. İşte bu şekilde fotosentez işlemi tamamlanmış olur. Gerçekte bütün bu işlemleri yapan, bitkinin tamamı değildir, yaprakları da değildir, hatta bitki hücresinin tamamı da değildir. Bu işlemleri bitki hücresinde yer alan ve bitkiye yeşil rengini veren "kloroplast" adı verilen organel gerçekleştirir. Kloroplastlar, milimetrenin binde biri kadar büyüklüktedir, bu yüzden yalnızca mikroskopla gözlemlenebilirler. Yine fotosentezde önemli bir rolü olan kloroplastın çeperi de, metrenin yüz milyonda biri kadar bir büyüklüktedir. Görüldüğü gibi rakamlar son derece küçüktür ve bütün işlemler bu mikroskobik ortamlarda gerçekleşir. Fotosentez olayındaki asıl hayret verici noktalardan biri de budur. SIR DOLU BİR FABRİKA: KLOROPLAST Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere hazırlanmış thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise "thylakoid" olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler "grana" adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir. Bunlardan başka kloroplastlarda "stroma" adı verilen ve içinde DNA, RNA ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler. Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce "klorofil"in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir. Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar "aydınlık evre" ve "karanlık evre" olarak adlandırılır. AYDINLIK EVRE Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik renklerin birleşimidir ve bu renklerin enerji yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki renklerin ayrıştırılması ile ortaya çıkan ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi ve mor tonları bulunur. En çok enerji taşıyanlar tayfın iki ucundaki bu renklerdir. Bu enerji farkı bitkiler açısından çok önemlidir çünkü fotosentez yapabilmek için çok fazla enerjiye ihtiyaçları vardır. Bitkiler en çok enerji taşıyan bu renkleri hemen tanırlar ve fotosentez sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar, yani emerler. Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil tonlardaki renklerin enerji yükü daha az olduğu için, yapraklar bu dalga boylarındaki ışınların pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar. Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte yaprakların yeşil gözükmesinin nedeni de budur. Fotosentez işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran Thylakoid'in yapısının incelenmesinde fayda vardır. "Klorofiller, "klorofil-a" ve "klorofil-b" olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid'in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid'in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir. Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur. "Fotosistem I", ve "Fotosistem II" olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir "klorofil-a" molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır. Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir. "Fotosistem I" tarafından verilen elektron, "Fotosistem II" den salınan elektron ile yer değiştirir. "Fotosistem II" tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elek-tronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur. Ortaya çıkan protonlar thylakoid'in iç kısmına taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP (nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya çıkar. Suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan protonlardan bazıları ise thylakoid zarındaki enzim kompleksleri ile birleşerek ATP molekülünü (hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji paketçiği) meydana getirirler. Bütün bu işlemler sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya hazır hale gelmiştir. Bir reaksiyonlar zinciri olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır. Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için düzenlenmiş olan "özel yakıt üretim planı" sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır. KARANLIK EVRE Fotosentezin ikinci aşaması olan Karanlık Evre ya da Calvin Çevrimi olarak adlandırılan bu işlemler, kloroplastın "stroma" diye adlandırılan bölgelerinde gerçekleşir. Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık evrede kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi besin maddelerine dönüştürürler. Burada kısaca özetlenen bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla anlayabilmek bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler milyonlarca yıldır bitkiler tarafından üretilmektedir. Üretilen bu maddeler diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarındandır. Fotosentez reaksiyonları sırasında farklı özelliklere ve görevlere sahip enzimler ile diğer yapılar tam bir iş birliği içinde çalışırlar. Ne kadar gelişmiş bir teknik donanıma sahip olursa olsun dünya üzerindeki hiçbir laboratuvar, bitkilerin kapasitesiyle çalışamaz. Oysa bitkilerde bu işlemlerin tümü milimetrenin binde biri büyüklüğündeki bir organelde meydana gelmektedir. Şekilde görülen formülleri, sayısız çeşitlilikteki bitki hiç şaşırmadan, reaksiyon sırasını hiç bozmadan, fotosentezde kullanılan hammadde miktarlarında hiçbir karışıklık olmadan milyonlarca yıldır uygulamaktadır. Ayrıca fotosentez işlemi ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında da önemli bir bağlantı vardır. Aslında yukarıda anlatılan karmaşık işlemlerin özeti, bitkilerin fotosentez sonucu canlılar için mutlaka gerekli olan glukozu ve oksijeni meydana getirmeleridir. Bitkilerin ürettiği bu ürünler diğer canlılar tarafından besin olarak kullanılırlar. İşte bu besinler vasıtasıyla canlı hücrelerinde enerji üretilir ve bu enerji kullanılır. Bu sayede bütün canlılar güneşten gelen enerjiden faydalanmış olurlar. Canlılar fotosentez sonucu oluşan besinleri yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için kullanırlar. Bu faaliyetler sonucunda atık madde olarak atmosfere karbondioksit verirler. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider. FOTOSENTEZ İÇİN GEREKLİ OLAN HER ŞEY GİBİ GÜNEŞ IŞIĞI DA ÖZEL OLARAK AYARLANMIŞTIR Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir hassasiyetle tasarlanmış olduğu görülecektir. Çünkü güneşten gelen ışığın enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır. Bu hassas dengenin tam anlaşılabilmesi için güneş ışığının fotosentez işlemindeki fonksiyonlarını ve önemini şöyle bir soruyla inceleyelim: Güneş'in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler, gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler? Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında tam anlamıyla bir uyum vardır Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe adlı kitabında bu kusursuz uyum hakkında şunları yazmaktadır: Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır. Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş'e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz. FOTOSENTEZİN SONUÇLARI Milimetrenin binde biri büyüklükte yani ancak elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük olan kloroplastlar sayesinde gerçekleştirilen fotosentezin sonuçları, yeryüzünde yaşayan tüm canlılar için çok önemlidir. Canlılar havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar. Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda yaklaşık 92 milyar ton ve bitkilerin solunumları sırasında da yaklaşık 37 milyar ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca fabrikalarda ve evlerde kaloriferler ya da soba kullanılarak tüketilen yakıtlar ile taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da en az 18 milyar tonu bulmaktadır. Buna göre karalardaki karbondioksit dolaşımı sırasında atmosfere bir yılda toplam olarak yaklaşık 147 milyar ton karbondioksit verilmiş olur. Bu da bize doğadaki karbondioksit içeriğinin sürekli olarak artmakta olduğunu gösterir. Bu artış dengelenmediği takdirde ekolojik dengelerde bozulma meydana gelebilir. Örneğin atmosferdeki oksijen çok azalabilir, yeryüzünün ısısı artabilir, bunun sonucunda da buzullarda erime meydana gelebilir. Bundan dolayı da bazı bölgeler sular altında kalırken, diğer bölgelerde çölleşmeler meydana gelebilir. Bütün bunların bir sonucu olarak da yeryüzündeki canlıların yaşamı tehlikeye girebilir. Oysa durum böyle olmaz. Çünkü bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez işlemiyle oksijen sürekli olarak yeniden üretilir ve denge korunur. Yeryüzünün ısısı da sürekli değişmez. Çünkü yeşil bitkiler ısı dengesini de sağlarlar. Bir yıl içinde yeşil bitkiler tarafından temizleme amacıyla atmosferden alınan karbondioksit miktarı 129 milyar tonu bulur ki bu son derece önemli bir rakamdır. Atmosfere verilen karbondioksit miktarının da yaklaşık 147 milyar ton olduğunu söylemiştik. Karalardaki karbondioksit-oksijen dolaşımında görülen 18 milyar tonluk bu açık, okyanuslarda görülen farklı değerlerdeki karbondioksit-oksijen dolaşımıyla bir ölçüde azaltılabilmektedir. Yeryüzündeki canlı yaşamı için son derece hayati olan bu dengelerin devamlılığını sağlayan, bitkilerin yaptığı fotosentez işlemidir. Bitkiler fotosentez sayesinde atmosferdeki karbondioksidi ve ısıyı alarak besin üretirler, oksijen açığa çıkarırlar ve dengeyi sağlarlar. Atmosferdeki oksijen miktarının korunması için de başka bir doğal kaynak yoktur. Bu yüzden tüm canlı sistemlerdeki dengelerin korunması için bitkilerin varlığı şarttır. BİTKİLERDEKİ BESİNLER FOTOSENTEZ SONUCUNDA OLUŞUR Bu mükemmel sentezin hayati önem taşıyan bir diğer ürünü de canlıların besin kaynaklarıdır. Fotosentez sonucunda ortaya çıkan bu besin kaynakları "karbonhidratlar" olarak adlandırılır. Glukoz, nişasta, selüloz ve sakkaroz karbonhidratların en bilinenleri ve en hayati olanlarıdır. Fotosentez sonucunda üretilen bu maddeler hem bitkilerin kendileri, hem de diğer canlılar için çok önemlidir. Gerek hayvanlar gerekse insanlar, bitkilerin üretmiş olduğu bu besinleri tüketerek hayatlarını sürdürebilecek enerjiyi elde ederler. Hayvansal besinler de ancak bitkilerden elde edilen ürünler sayesinde var olabilmektedir. Buraya kadar bahsedilen olayların yaprakta değil de herhangi bir yerde gerçekleştiğini varsayarak düşünsek acaba aklınızda nasıl bir yer şekillenirdi? Havadan alınan karbondioksit ve su ile besin üretmeye yarayan aletlerin bulunduğu, üstelik de o sırada dışarıya verilmek üzere oksijen üretebilecek teknik özelliklere sahip makinaların var olduğu, bu arada ısı dengesini de ayarlayacak sistemlerin yer aldığı çok fonksiyonlu bir fabrika mı aklınıza gelirdi? Avuç içi kadar bir büyüklüğe sahip bir yerin aklınıza gelmeyeceği kesindir. Görüldüğü gibi ısıyı tutan, buharlaşmayı sağlayan, aynı zamanda da besin üreten ve su kaybını da engelleyen mükemmel mekanizmalara sahip olan yapraklar, tam bir tasarım harikasıdırlar. Bu saydığımız işlemlerin hepsi ayrı özellikte yapılarda değil, tek bir yaprakta (boyutu ne olursa olsun) hatta tek bir yaprağın tek bir hücresinde, üstelik de hepsi birarada olacak şekilde yürütülebilmektedir. Buraya kadar anlatılanlarda da görüldüğü gibi bitkilerin bütün fonksiyonları, asıl olarak canlılara fayda vermesi için nimet olarak yaratılmışlardır. Bu nimetlerin çoğu da insan için özel olarak tasarlanmıştır. Çevremize, yediklerimize bakarak düşünelim. Üzüm asmasının kupkuru sapına bakalım, incecik köklerine… En ufak bir çekme ile kolayca kopan bu kupkuru yapıdan elli altmış kilo üzüm çıkar. İnsana lezzet vermek için rengi, kokusu, tadı her şeyi özel olarak tasarlanmış sulu üzümler çıkar. Karpuzları düşünelim. Yine kuru topraktan çıkan bu sulu meyve insanın tam ihtiyaç duyacağı bir mevsimde, yani yazın gelişir. İlk ortaya çıktığı andan itibaren bir koku eksperi gibi hiç bozulma olmadan tutturulan o muhteşem kavun kokusunu ve o ünlü kavun lezzetini düşünelim. Diğer yandan ise, parfüm üretimi yapılan fabrikalarda bir kokunun ortaya çıkarılmasından o kokunun muhafazasına kadar gerçekleşen işlemleri düşünelim. Bu fabrikalarda elde edilen kaliteyi ve kavunun kokusundaki kaliteyi karşılaştıralım. İnsanlar koku üretimi yaparken sürekli kontrol yaparlar, meyvelerdeki kokunun tutturulması içinse herhangi bir kontrole ihtiyaç yoktur. İstisnasız dünyanın her yerinde kavunlar, karpuzlar, portakallar, limonlar, ananaslar, hindistan cevizleri hep aynı kokarlar, aynı eşsiz lezzete sahiptirler. Hiçbir zaman bir kavun karpuz gibi ya da bir mandalina çilek gibi kokmaz; hepsi aynı topraktan çıkmalarına rağmen kokuları birbiriyle karışmaz. Hepsi her zaman kendi orijinal kokusunu korur. Bir de bu meyvelerdeki yapıyı detaylı olarak inceleyelim. Karpuzların süngersi hücreleri çok yüksek miktarda su tutma kapasitesine sahiplerdir. Bu yüzden karpuzların çok büyük bir bölümü sudan oluşur. Ne var ki bu su, karpuzun herhangi bir yerinde toplanmaz, her tarafa eşit olacak şekilde dağılmıştır. Yer çekimi göz önüne alındığında, olması gereken, bu suyun karpuzun alt kısmında bir yerlerde toplanması, üstte ise etsi ve kuru bir yapının kalmasıdır. Oysa karpuzların hiçbirinde böyle bir şey olmaz. Su her zaman karpuzun içine eşit dağılır, üstelik şekeri, tadı ve kokusu da eşit olacak şekilde bu dağılım gerçekleşir.   Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez" dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlı hücrelerin büyük bir çoğunluğu, basit bir algden, büyük ve karmaşık kara bitkilerine kadar fotosentez yaparlar. İnsan yaşadığı ortamda kendi gereksinmelerine göre bir çok değişiklikleri yapma yeteneğine sahip olmasına rağmen, tüm beslenme sorunu için tamamıyla diğer organizmalara bağlıdır. Bu besin piramidinin tabanını fotosentez yapan bitkiler oluşturur. Yediğimiz her şey, ya doğrudan doğruya bitkisel kökenli, ya da bu kökenden türemiş maddelerdir. Gerçekten fotosentez tek başına büyük bir olaydır. Her yıl dünyada 690 milyar ton karbon dioksit (CO2) ve 280 milyar ton su (H2 O) dan fotosentez yolu ile 500 milyar ton karbonhidrat üretilmekte ve 500 milyar ton oksijen atmosfere verilmektedir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Diğer bir kısım organizmalar ise serbest oksijen olmadan da enerji elde edebilirler (Anaerobik solunum). Fakat kompleks yapılı bitki ve hayvanlar, yaşamak için çok miktarda oksijen kullanmak zorundadırlar (Aerobik solunum). Öyleyse kompleks yapılı organizmaların canlılığının devamı ve yayılması oksijenin varlığına bağlıdır. Deney 1. Klorofil Elde Edilmesi Yeşil bitkilerin kloroplastlarında meydana gelen fotosentez de, havanın karbon dioksidi ve suyun varlığında karbonhidrat ve oksijen oluşturulmasıdır. Fotosentez olayını detaylı bir şekilde ortaya koymadan önce klorofil ile ilgili bazı deneyler gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Isırgan otu (Urtica) yaprağı, kum, havan, kurutma kağıdı, tebeşir, benzen, alkol, su. Uygulama: Bir havan içine hücrelerin parçalanmasını kolaylaştırmak için kum ve alkol konulup ısırgan otunun yaprakları ilave edilerek iyice ezilir. Bunun sonucunda koyu yeşil boyalı bir eriyik elde edilir. Buna ham klorofil ekstresi adı verilir. Ham klorofil ekstresi hem klorofil, hem de diğer renk maddelerinden olan karotin ve ksantofil boyalı maddeleri de içermektedir. Bunları ayırmak için ekstre filitre kağıdından süzülür. Süzülen bu berrak ekstreden bir miktar alınarak bir deney tüpüne aktarılır. Tübün üzerine aynı miktarda benzen ile bir kaç damla su ilave ediler. Su ilave edilmesinin amacı alkol karışımının yoğunluğunu arttırıp, benzenin kolayca tübün üst kısmına çıkmasını sağlamaktır. Bir süre sonra tübün üst kısmında benzende eriyen klorofilin , alt kısmında ise alkolde kalan sarı renkli karotin ve ksantofil bulunur. Bu şekilde ayırmak, kaba bir yöntemdir. Bu ayrımı daha ayrıntılı bir biçimde gözleye bilmek için kağıt ve tebeşir yardımıyla basitçe yapılabilecek olan bazı uygulamaları örnek olarak verebiliriz. Bu uygulamada yukarıda adı geçen renkli maddeler molekül ağırlığı ve adsorbsiyon derecelerine göre ayrılırlar. Bir petri içine süzülmüş olan berrak klorofil ekstresinden bir miktar koyulur. İçerisine şerit şeklinde kesilerek hazırlanmış kurutma kağıdı ile tebeşir yerleştirilir. Bir süre sonra kağıdın ve tebeşirin üst kısımlarında sarı renkli karotin ve ksantofil, alt kısımda ise yeşil renkli klorofilin toplandığı görülür. Bu kademeli renk farkı adı geçen renk maddelerinin molekül ağırlıklarının ve adsorbsiyon derecelerinin farklı olmasında ileri gelir. Fotosentez Olayında Organik Madde Sentezlendiğinin Gösterilmesi Fotesentezde ışığın katalizörlüğü altında karbon dioksit ve suyun bitkiler tarafından birleştirilerek organik madde (glikoz) sentezlenmesidir. Bu maddeler ya olduğu gibi ya da uzun zincirler şeklinde paketlenerek nişasta şeklinde depolanırlar. Amacımız fotosentezin bir ürünü olan glikozun sentezlendiğini ortaya koymaktır. Araç ve Gereçler : Ebegümeci ve yaprağı iki renkli olan bir bitki yaprağı, siyah renkli kağıt, potasyum iyodür (KI), sıcak su. Uygulama : Yaprağı iki renkli olan bitkiyi alarak uzun bir müddet ışık altında tutunuz. Ebegümeci bitkisinin bir yaprağının yarısını siyah bir kağıt ile kapatarak diğer bitkiyle birlikte aynı sürede olmak şartıyla ışık altında bırakınız. Daha sonra bu bitkileri saplarından keserek kaynamakta olan suyun içerisinde hücrelerinin ölmesini ve çeperlerinin dağılmalarını sağlayınız. Bu iş için iki dakikalık bir süre yeterli olacaktır. Yapraklar yeşil rengini kaybedince potasyum iyodürle muamele ediniz. Işıkta kalmış yeşil renkli bölgelerin nişasta oluşumundan dolayı mavi bir renk aldığını, yeşil olmayan kısımların ise renk vermediğini göreceksiniz (Şekil 4. 3). Deney 3. Fotosentez İçin Karbondioksitin Varlığının Zorunlu Olduğunun Gösterilmesi Yeşil bir bitki oldukça yoğun olarak ışık altında bırakılsa bile, eğer ortamda karbon dioksit bulunmuyorsa bitki bir süre sonra sararmaya başladığı ve gelişiminin durduğu gözlenir. Bunu aşağıdaki gibi bir deneyle ispatlamak mümkündür. Araç ve Gereçler : Bir dal parçası, kavanoz, tüp, tıpa, potasyum hidroksit (KOH), su. Uygulama : Bir bitki dalı alınarak iki yaprağı içerisinde su ve potasyum hidroksit bulunduran bir tüple birlikte (tüpün ağzı açık durumda) geniş ağızlı bir şişe veya kavanoz içerisine bırakılır. Bir süre sonra dalın kavanoz içerisinde kalan kısmında yaprakların sararıp solduğu görülür. Bir müddet daha sonra ise yapraklar tamamen ölür. Buna neden olan faktör, büyük şişedeki karbon dioksitin potasyum hidroksit tarafından emilerek şişe içerisindeki yaprakların ışık ve suyu aldıkları halde karbon dioksit yetersizliğinden fotosentezi yapamamalarındandır. Böylece fotosentez için ortamda karbondioksite kesinlikle gereksinim duyulduğu ispatlanmış olur (Şekil 4. 4). Deney 4. Fotosentezi Etkileyen Faktörlerin Birlikte İncelenmesi Aynı canlı materyeli üzerinde, fotosentezi etkileyen faktörlerin birinin etkisini değiştirip (ışık, karbon dioksit, sıcaklık gibi) diğerlerininkinin sabit tutulması ile fotosentez hızında meydana gelen değişikliklerin incelenmesi ve bu faktörlerin etkilerinin karşılaştırılması şeklinde gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Elodea bitkisi, beher, huni, ışık kaynağı, %4'lük potasyum bikarbonat (KHCO3), %1'lik KHCO3, termometre, ispirto ocağı, milimetrik kağıt. Uygulama: Bu deney için Elodea su bitkisi kullanılacaktır. Elodea bitkisi içi su dolu bir cam kaba alınır. Bitkinin üzeri çıkacak olan gaz kabarcıklarını toplayacak olan bir huniyle şekilde görüldüğü gibi kapatılır (Şekil 4. 5). Işık faktörünün etkisini ölçmek için önce normal ışıktaki kabarcık çıkışı tespit edilir. Bir lamba yardımıyla düzeneğe ışık verilir ve kabarcık çıkışı gözlenir. Fotosentez hızı ile aydınlatma şiddeti arasındaki ilişki grafikte gösterilir. Karbondioksit konsantrasyonunun etkisini inceleyebilmek için de başka bir kaba yine ortamı su ile hazırlanmış %4'lük KHCO3 çözeltisi konur. Yine bitki bu düzeneğin içine yerleştirilip bu konsantrasyondaki fotosentez hızı ölçülür. Aynı işlem %1'lik KHCO3 için tekrarlanır. KHCO3 konsantrasyonuna karşı kabarcık sayısındaki değişim grafiği çizilir. Sıcaklığın fotosentez üzerine etkisini ölçmek içinde aynı düzeneğin sıcaklığı ölçülür ve bu sıcaklıktaki kabarcık sayısı saptanır. Daha sonra sıcaklık ispirto ocağı yardımıyla arttırılır ve kabarcık sayısı belirlenir. Sıcaklık kabarcık çıkışı durana kadar arttırılır. Sıcaklık ile fotosentez ilişkisi bir grafikte gösterilir. Deney 5. Aerobik Solunum Bu deneyle karbonhidratların havadan alınan O2 ile CO2 ve H2 O ya kadar yıkılıp enerji açığa çıktığını göreceksiniz. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan bezelye taneleri, balon joje, cam boru, beher, KOH, renkli bir sıvı. Uygulama: Bu deney için, CO2 tutma özelliğine sahip potasyum hidroksit (KOH) kristalleri pamuğa sarılarak çimlenmekte olan bezelye taneleri ile birlikte bir balon joje içine yerleştirilir. Daha sonra balon şekilde görüldüğü gibi bir ucu renkli sıvıya batırılmış kılcal boru ile birleştirilir. Bir süre sonra bezelyelerin solunum yapması sonucu O2 alınıp CO2 verilir. Dışarıya verilen bu CO2, KOH kristalleri tarafından tutulur ve azalan hacim kadar kılcal boruda sıvı yükselir. Deney 6. Anaerobik Solunum Havanın serbest oksijeni ile temas halinde olmayan bazı bitkiler, kendileri için gerekli olan enerjiyi, organik maddeleri enzimatik faaliyetlerle parçalayarak sağlarlar. Bu parçalanma sonucunda açığa çıkan gaz CO2 'tir. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan nohut, deney tüpü, civa, beher. Uygulama: Çimlenmekte olan bir kaç nohut tanesini deney tüpünün içine yerleştirin. Sonra tüpü tamamıyla civa ile doldurun ve ters çevirerek yine civa dolu bir kabın içine batırın. Daha sonra cıva dolu kabın üzerine su ilave edin. Bir süre sonra tohumların anaerobik solunumu sonucu ortaya çıkan gaz tüpteki civayı aşağıya doğru ittiğini göreceksiniz (Şekil 4. 7). Bu da bize havadaki serbest oksijen yerine bitki dokularındaki bağlı oksijenin kullanıldığını gösterir. Deney 7. Fermantasyon Bazı organizmaların solunumu sonucunda substrat CO2 gibi çok basit bir ürüne kadar parçalanmaz. Solunum sonucunda daha kompleks bir madde açığa çıkar. Bu olaya fermantasyon denir. Araç ve Gereçler: %1 'lik glikoz çözeltisi, % 20 'lik Baryum hidroksit (Ba(OH)2), taze bira mayası, erlenmayer, cam boru, tıpa. Uygulama: Bir erlenin içine 200 cm3 %1 lik glikoz çözeltisi konulur. Daha sonra bu karışımın içine bir miktar taze bira mayası ilave edilir. Erlenin ağzı şekilde görüldüğü gibi cam boru takılmış tıpa ile kapatılır ve cam borunun diğer ucu yine tıpa ile kapatılmış % 20 'lik Ba(OH)2 çözeltisi içine batırılır. Ba(OH)2 içeren tüpte çökelmenin meydana gelmesi, olay sonucunda CO2 açığa çıktığını, alkol kokusu da fermentasyon sonucu alkolün meydana geldiğini gösterir Özet Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez"dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Bu ünitede bitkilerde fotosentez olayını, fotosenteze etki eden faktörleri, oksijenli ve oksijensiz solunum olaylarını, fermantasyon olayının nasıl meydana geldiği bazı deneylerle gösterilmeye çalışılmıştır. Değerlendirme Soruları Aşağıdaki soruların yanıtlarını verilen seçenekler arasından bulunuz. 1. Fotosentez için aşağıdakilerden hangisi gerekli değildir? A. CO2 B. Işık C. Klorofil D. KOH E. H2O 2. Aşağıdaki bileşiklerden hangisi CO2 tutabilme özelliğine sahiptir? A. H2O B. KHCO3 C. BaCO3 D. NaOH E. KOH 3. Fermantasyon sonucu aşağıdaki maddelerden hangisi oluşur? A. Glikoz B. Karbonhidrat C. Alkol D. Oksijen E. Protein 4. Aerobik solunumda karbonhidratlar, aşağıdaki hangi maddenin yardımıyla en küçük yapı taşları ve enerjiye kadar parçalanırlar? A. O2 B. CO2 C. H2 O D. KOH E. NaOH 5. Aşagıdakilerden hangisi fotosentezin hızına etki etmez? A. CO2 B. Glikoz C. Sıcaklık D. Işık E. Klorofil Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar Ocakverdi, H., Konuk, M., (1989) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, Selçuk Üniv. Eğitim Fak. Yay: 14, Konya. Önder, N. Yentür, S., (1991) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, İstanbul. Üniv. Fen Fak.Yay. No: 220, İstanbul. Önder, N., (1985) Genel Bitki Fizyolojisi, İstanbul Üniv. Fen Fak. Yay. No: 189, İstanbul. Ayrıntılar ve şekiller için tıklayınız: http://www.aof.anadolu.edu.tr/kitap/IOLTP/2282/unite04.pdf

http://www.biyologlar.com/fotosentez

KITALARIN VE KARA PARÇALARININ KONUMLANMASI İLE İLGİLİ GÖRÜŞ VE KURAMLAR

Mevcut hayvan yayılışının açıklanmasında Kararlılık, Köprüler ve Kıtaların kayma kuramı olmak üzere üç temel kuramdan yararlanılmıştır. Bunlar: 1. Kararlılık (Permanenz) Kuramı Dünyadaki kıtaların ve bununla ilgili olarak ana karaların ve deniz tabanlarının oluşumundan beri ufak abzı değişiklilikerin dışında durumunu ve konumunu koruduğu ve değişmediğini varsayılmıştır. Bu kuramın en önemli savunucularından olan Wallace (1876) zoocoğrafik yayılışın, göçler ve bugünkü kara ve su bağlantıları ile açıklamaya çalışır. Bu kurama destek veren Darlington (1957) geç ortaya çıkmış olan memeli hayvanların günümüzde bu yoları etkin biçimde kullandıklarını öne sürmüştür. 2. Kara Köprüleri Kuramı Bir çok canlı grubunun yayılışını bugünkü kıta konumlanması ile açıklamak oldukça zordur. Bu nedenle 1800 yılların başından itibaren kara köprülerinin kabul edilmesi eğilimi ortaya çıktı. Bu kurama göre; Dünyadaki büyük kıta ve kara parçaları arasındaki hayvan geçişinin dar bağlantılar, suların buz ve kar halinde yüksek dağ başlarına veya kutuplarda tutulması sonucunda deniz seviyesinin düşmesiyle oluşan kara köprüleri aracılığı ile gerçekleşmiş olduğunu ileri sürmektedir. Wallace bu kurama da destek vermiştir. Farbes (1846) İngiltere’nin ana kıta ile olan bir karasal bağlantı yoluyla faunalarının bezerliğini açıklamıştır. Hooker (1847) Avustralya ve Güney Amerika kıtaları arasındaki bağlantıyı, bir zamanlar var olduğu öne sürdüğü “ Transokyanusya” kara parçasına bağlamaktadır. Bununla ilgili çok sayıda kara köprüleri ile ilgili kuramlar ortaya konulmuştur. Çoğu bilim adamının vardığı önemli kurama göre, büyük kıtalar arasındaki geçiş, ya dar bağlantılarla ya da suların buz ve kar halinde yüksek dağların başına ve kutuplara yığılması sonucunda denizlerdeki su seviyesinin düşmesi ile oluşan kara köprüleri aracılığı ile sağlanmıştır. ( örneğin Bering boğazının Asya ile Kuzey Amerika arasındaki geçişi sağlaması gibi). Kara köprüleri ile İngiltere ile Avrupa, Asya ile Japonya arasındaki geçişler açıklanmıştır. Afrika ile Güney Amerika arasındaki köprü (Atlantis) bir varsayımdan öte geçmemiştir. Ana kıtalara yakın ve sığ sularda bulunan adalara geçişler, bu yaklaşımlarla kolay açıklanabilmektedir. Uçamayan kuşların kıtalardaki dağılımı kara köprüleri kuramlarına göre de tam açıklanamıyordu. Günümüzde yaşayan deve kuşlarının yapısal özellikleri, hepsinin ortak bir atadan türediğini göstermektedir. Bu kanatsız kuşların okyanuslardaki büyük mesafeleri aşması olanaksız görülmektedir. Kıtaların kayma kuramı bu soruna açıklık getirmiştir. Kara köprüleri kuramı bir açıdan da geçerli bir kuramdır. 2.1. Buzullaşmalar ve Kara Köprülerinin Oluşumu Buzul dönemlerinde, bugünkü buz birikiminin yaklaşık 3 katı daha fazla buz birikimi olmuştur. Buzla kaplı alanların miktarı, Antartika hariç, bugünkünün 13 katı daha fazlaydı. Buzulların ortalama kalınlığı yaklaşık 2 km civarındaydı. Kuzey yarımküre’deki buz miktarı , Güney Yarımküre’den kabaca iki kat fazlaydı Güneyde, buzullar Antartika kıtasının dışına taşmamıştı. Buna karşın Kuzey Amerika ve Avrasya’da, buzlar karalara büyük ölçüde yayılmıştı. İskandinavya’daki buzullar 48o enleme kadar inmişti. Kuzey Amerika’daki nemli iklim ve büyük miktardaki kar yağışı ise 37 o enleme kadar inmişti. Son buzul dönemindeki, buzulların yayılışı, hareketi ve konumlanması ayrıntılı olarak haritalanmıştır. Avrasyadaki buzlar bir çok yeri tamamen örtmüştü (İngiltere, Benelüks ve İskandinavya ülkeleri Almanya’nın önemli bir bölümü ve Sibirya gibi yerler buzlar altında kalmıştı). Buzulların yığılmasıyla birlikte, altlarında bulunan taşküre, dengeyi sağlayabilmek için, magmaya gömülmeye başlar ve buzul arası dönemlerde de tersi ortaya çıkar. Böylece kara parçaları bir duba gibi yükselir ve alçalır. Buzulların erimesiyle karaların yükselmesi yaklaşık 15 000 yıldan beri sürmektedir. Suların buz halinde kıtalara yığılması deniz seviyesinin düşmesine, erimesi ise yükselmesine neden olmuştur. Denizlerde yaşayan kabuklu hayvanların fosillerini kıyılardaki katmanlarda saptamak ve izlemek yoluyla su seviyesindeki değişmeler gözlemlenebilir. Genel bir kabul, buzul devirlerde, deniz düzeyinin bugünkünden 100-150 m’den daha fazla düştüğü yönündedir. Buzullar arası dönemlerde ise deniz düzeyi bugünkünden yaklaşık 20 m. daha fazla yükseldiği kabul edilmektedir. Böylece kara ve su köprülerinin oluşmasının yanı sıra, keza bitki ve hayvanlar için yaşam alanlarının genişlemesi veya kısıtlaması durumu ortaya çıkmıştır. Hem buzul arası dönemin sürmesi, hem de CO2 birikimi ile dünya atmosferinin normal seyrinden daha fazla ısınması, dünyadaki buzların erime sürecini hızlandırmıştır. Antartika ve Grönland’daki buzların erimesi, dünya denizlerinin 6 m. yükselmesine, bu da bir çok kıyı şeridi ile birlikte bugünkü liman şehirlerinin bir çoğunun su altında kalmasına neden olacaktır. Buzullaşma dönemine girseydik, deniz düzeyi en an 100 m düşeceği için, kıyılarda bir çok yeni toprak elde edilecekti. Buzul dönemlerinde bölgeler arasındaki sıcaklık farkları çok daha fazla olduğundan, meydana gelen rüzgarların miktarı, şiddeti ve yönleri bugünkülerden farklıydı. Pleistosen’de (kuaterner’in ilk dönemi, 1 milyon 800 bin yıl önce başlamış, 10 bin yıl öncesine kadar devam etmiş olan jeolojik bölüm) ortaya çıkan buzullaşmalar zoocoğrafya açısından oldukça önemlidir. Pleistosen’de belirgin olarak 4 buzul dönemi saptanmıştır. Her buzul döneminin arasında, sıcaklığın bugünkü gibi yüksek olduğu bir dönem vardır. Tropiklerde ve subtropiklerde kurak (arid) ve yağışlı (pluvial) iklimler birbirini izlemiştir. Zamanımız buzularası (interglasiyal) evredir. Pleistsende meydana gelen buzul dönemleri, dünyanın tümünü etkilemiştir. Tundra yapısında olan Holarktik bir çok canlı için yaşanamaz duruma gelmiştir. Tersiyer türlerinin bir kısmı tamamen ortadan kalkmış, bir kısmı güneye sığınmıştır. Doğu-Batı yönünde uzanan sıradağlar (Alpler, Toroslar, v.s), güneye olan göçü büyük ölçüde önlemiştir. Sonuç olarak Tersiyer’in tür zenginliği ortadan kalkmıştır. Bir çok tür refigiyum (=sığınak) denen uygun ortamlara sığınarak, tür ve alttür oluşumuna zemin hazırlamış ve buzularası dönemde bu refigiyumlar yeniden bir yayılma ya da gen merkezi olarak görev yapmıştır. Anadolu önemli bir refigiyum olarak buzul dönemleri sırasında hizmet vermiştir. Bu dönemde Avrupa’da Alp dağları ve diğer dağlar arasına sığınmış türlere arktik-alpin türler denir. Deniz canlıları da buzullardan etkilenmiştir (suların soğumasından dolayı). Akdeniz, bu dönemde sıcak seven türlerinin hemen hepsini yitirmiştir. Suların buz halinde karalara yığılası ile birbirine 100-150 m sığlıktaki denizlerle bağlanmış kara parçaları arasında kara köprüleri kurulmuş; kara canlıları için yeni yayılma yolları açılmış; fakat daha önce yalıtılmış olan bazı adalarda oluşmuş birçok tür de, ana kıtadan gelen yeni türlerle ortadan kaldırılmıştır. İç sular arasında da buzulların etkisiyle su köprüleri kurulmuştur. Buzul dönemlerinde güneye göç edenlerin bir kısmı, buzul arası dönemlerde tekrar kuzeye gelirken , bir kısmı da yüksek dağların başına çekilerek soğuk yerler aramıştır. Böylece yüksek dağların belirli yüksekliklerinde Arktik Relikt adı verilen bir çok canlı yerleşmiştir. Darwin bu konuda da araştırma yapmıştır. 2.2. Kara Köprüleri Canlıların yayılmasında önemli rol oynayan kara köprüleri iki şekilde oluşmuştur. Birincisi tektonik nedenlerle, yani kara parçalarının yükselmesi ile "Isostatic"; diğeri ise buzul devirlerde deniz düzeyinin düşmesi ile (bu sonuncular "Eustatic" diye adlandırılır) ortaya çıkar. BERİNG KANALI VE KÖPRÜSÜ Senozoyik'in sonlarına doğru Kuzey Amerika ile Avrasya arasında oluşmuş geniş bir kara köprüsüydü. Deniz seviyesinin 100 m. düşmesiyle yaklaşık Alaska'nın genişliğinde bir köprü oluşmuştur (HOPKİNS, 1967). İlave olarak iki kıta arasında Senozoyik boyunca, Miyosen'den sonra, kısa aralıklarla da olsa zaman zaman açılıp kapanan kıstaklar "İsthmus" oluşmuştu. Bu kıstaklar. Kuzey Yarımküre'de, geniş ölçüde buz kütlesi oluşmadan önce, büyük bir olasılıkla, yer hareketiyle oluşmuştu. Fakat esas fauna ve flora alışverişinin olduğu dönem, deniz düzeyinin, östatik (= eustatic= buzullaşma) nedenlerle düşmesi sonucu gerçekleşmiştir. Bu kara köprüsü yaklaşık 12.000 yıl açık kalmıştır. Bering Köprüsü, en azından Geç Pleistosen'de, boreal ormanlardan arınmış, yağış miktarı oransal olarak az olan, tundra ve çayırlık özelliğinde bir köprüydü. Böyle bir bitki örtüsü, ancak, steplerde ve tundralarda yaşamaya uyum yapmış memelilerin göçlerine olanak sağlamıştı. Bununla birlikte, birçok dönemde, iklim, büyük bir olasılıkla, bugünkü boreal iklimden fazla farklı değildi; çünkü Kuzey Pasifik akıntısı kısmen buraları ısıtıyordu. Buradaki iklim ve bitki örtüsü, her defasında, bir süzgeç gibi görev yaparak, ancak, bazı farklı hayvan türlerinin geçmesine izin vermiştir. Bu da Amerika ya da Asya kıtasında bulunan her hayvanın neden diğer kıtaya göç edemediğinin açık kanıtıdır. Bu geçişten en çok yararlananlar, boreal sıcaklıkta, birincil olarak otlayan (çayır, mera ve otlağa bağlı) hayvanlardır. İNGİLİZ KANALI Avrupa Kıtası'nı, Britanya Adaları'na bağlamıştır. Tabanı, Kuzey Denizi ile bağlantılıdır. Buzullaşma olduğu; fakat bizzat bu bölgeler buzullarla örtülmediği zaman, su düzeyinin düşmesiyle kara köprüsü oluşmuştur. İngiliz Kanalı, en azından onun dar bir kısmı. Pleistosen boyunca ya da büyük bir kısmında, hatta deniz düzeyinin yükseldiği buzularası dönemin bir kısmında, kıstak (köprü) özelliğini korumuştur. Bu değişim sırasında, birçok türün yanısıra, fil, gergedan, geyik ve su aygırınm geçtiğini kanıtlayan fosiller bulunmuştur. Bu kıstağın tamamen kapanması, M.Ö. 8000 yıllarında gerçekleşmiştir. İRLANDA KANALI Buzul dönemleri sırasında Weichsel Buzullaşması'na kadar, köprü özelliğini korumuştur. Memelilere dayalı kanıtlar bunu göstermektedir. Örneğin Weichsel Buzullaşması'yla ilişkili (ve daha sonraki dönemler için) hiçbir karasal memeli fosili İrlanda'da henüz bulunmamıştır. İngiltere ve İrlanda arasındaki dar köprü, M.Ö. 8000 yıllarında deniz düzeyinin yükselmesi ile (Flandrian Yükselmesi) kesilmiştir.

http://www.biyologlar.com/kitalarin-ve-kara-parcalarinin-konumlanmasi-ile-ilgili-gorus-ve-kuramlar

A Vitamini

A VİTAMİNİ A vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir. Karaciğerde depolanan bu vitamin ısıya ve pişirmeye dayanıklıdır. Yararları: Sağlıklı deri ve saçlar için gereklidir. Diş, dişeti ve kemik gelişiminde önemli rol oynar. Normal görme ve gece görme de etkilidir. Bağışıklık sistemini kuvvetlendirir. Akciğer, mide, üriner sistem ve diğer organların koruyucu epitelinin düzeninde rol oynar. Kanser, damar sertliği ve katarakt gibi hastalıkları önlediği yolunda önemli bulgular elde edilmiştir. Bu vitamin ayrıca protein bileşimine katılır ve tümörlerde görülen hücrelerin kontrolsüz biçimde çoğalmasını önler. Yaşlılıkta etkinliği çok artan kolajenaz enziminin indirgeyici etkisini önlediği saptanmıştır. Hangi besinlerde bulunur? Sütte, yumurta sarısında, ton ve morina balıklarının karaciğer yağında (balık yağı) bulunur. Ayrıca tereyağı ve peynirde de bulunur. Havuç ve havuç benzeri sarı-turuncu renkli sebzelerde A vitamininin ön maddeleri vardır(alfa karoten). Sonradan A vitaminine dönüşecek olan Beta Karoten ve diğer karotenoidler ise yeşil yapraklı ve sarı sebzelerde ve tahıllarda bulunur. Eksikliği nelere yol açar? A vitamini eksikliğinde gözde ve deride keratoz, kseroftalmi (göz akı ve kormeanın parlaklığını kaybederek kuruması), foliküler hiperkeratoz (bir deri hastalığı) ve gece körlüğü görülür. Bağışıklık sisteminin zayıflaması, enfeksiyonlara elverişli hale gelme, akne (sivilce) oluşumunda artış, yorgunluk, diş, dişeti ve kemiklerde deformiteler A vitamini eksikliğinin yol açabileceği diğer şeylerdir.

http://www.biyologlar.com/a-vitamini

Kimerler, Kediler ve Diğer Genetik Tuhaflıklar

Kimerler, Kediler ve Diğer Genetik Tuhaflıklar

Hayır, bu bir fotoğraf hilesi değil. Bu gördüğünüz kedicik, aslında bir Kimer olmayan, ama bu yazıyı yazmak için bana esin kaynağı olan Venüs. (Kaynak: Facebook) Eğer benim gibi bir kedisever iseniz, son birkaç haftadır internette dolanan çok tuhaf bir kedi resmini görmüş olabilirsiniz. Ben, resmi ilk gördüğümde, bunun kesinlikle fotoğraf hilesi olduğunu düşünmüştüm. Ancak biraz araştırınca öğrendim ki, artık kendi facebook sayfası olan Venüs isimli bu kedi bir fotoşop hilesi değil, capcanlı bir kedi. İnanmıyorsanız kendi Youtube sayfasındaki videosunu görebilirsiniz. Venüs, bir internet fenomeni olduktan sonra yayınlanan pek çok blogda kendisinden ‘kimer‘ olarak bahsediliyor. Kimer, bu yazımızda bahsedeceğımız bir tür genetik fenomen aslında.  Venüs’ün  bir kimer olup olmadığını söylemek ise çok zor. Zira bir canlıya kimer tanısı koymak için oldukça detaylı genetik analizler yapmak gerekiyor. Kedilerdeki kürk renklerini belirleyen farklı mekanizmalar var. Venüs’ün desenlerinin çok daha sık görülen bu mekanizmalardan birine bağlı ortaya çıkmış olma olasığı, bir kimer olma ihtimalinden çok daha yüksek. Bu ihtimallerden yazımızın sonunda bahsedeceğiz, ama gelin önce bu genetik duruma ismini veren Kimera’dan bahsedelim. Homeros’tan Yanartaş’a Florence Arkeoloji Müzesi, 5. yy’dan bir Kimera keykeli. ( Kaynak: Britannica Ansiklopedisi) Kimera, mitolojide antik çağda bugünkü Güney Anadolu bölgesinde yaşamış olan Likya uygarlığına ait mitolojik bir figür. Ozan Homeros’un yazdıklarına göre,  bu yaratığın gövdesi pekçok hayvanın birleşmesinden oluşmuştu: başı bir aslana, arka ayakları bir keçiye, kuyruğu ise bir sürüngene aitti.  Ağzından bir ejder gibi alevler çıkaran bu canavarı,  epik kahraman Bellerophon üzerine bindiği kanaltı atı Pegasus yardımıyla öldürmüş.   Antalya’nın Çıralı beldesindeki sönmeyen volkanik  alevler, adlarını bu canavarın ağzından çıkan  alevlerden alıyor. Bu bölgeye Yanartaş ya da Kimera adı veriliyor. Biden fazla canlının kaynaşmasından oluşmuş bu ilginç mitolojik canlı, çok nadir görülen ve oldukça şaşırtıcı olan bir genetik duruma isim babalığı yapmış durumda: Kimerizm. Kimerizm 1998 yılında, 31 yaşındaki bir anne adayı ve 41 yaşındaki bir baba adayı, tüp bebek sahibi olmak için doktora başvururlar. Tüp bebek girişimi sırasında, annenin rahmine döllenmiş üç embriyo yerleştirilmesine rağmen, çoğu tüp bebekte denemesinde olduğu gibi embriyolardan sadece bir tanesi gelişimini tamamlar ve çift, gebelik süresinin sonunda, normal doğum ile 3.46 gramlık sağlıklı bir erkek bebek sahibi olur. Yeni doğan bebeğin, sağ testisi normal olup, sol testis torbasının içi boştur. Bu bebeklerde çok sık rastlanan bir durum olduğu için bir süre, sol testisin de yerine inmesi için beklenir. Bebek 15 aylıkken, bu durumun ameliyatla düzeltilmesine karar verilir. Ameliyat sırasında, bebeğin sol kasığnda bir fıtık olduğu ve fıtık içinde bozunmuş testis benzeri bir yapının olduğu fark edilir ve bu dokular ameliyat sırasında alınır. Daha sonra yapılan patolojik incelemede, bu dokuların aslında körelmiş bir rahim ve yumurtalık kanallarına ait dokular olduğu saptanır. İleri tetkiklerde, bebeğin kanındaki akyuvar hücrelerinde iki dizi hücre olduğu tespit edilir: kadınlara özgü 46, XX ile erkeklere özgü 46, XY. CSI dizisinin 4. sezon, 23. bölümünde, dedektiflerimiz bir tecavüz zanlısını dizinin başında kan ve sperm genetik analizi birbirini tutmadığı için salıverirler. Bir kimer olan suçluyu, kolundaki Kimera dövmesi ele verir. Gene aynı yıllarda, 26 yaşındayken çocuklarına bakamadığı gerekçesiyle devlet yardımına başvuran Lydia Fairchild, bu yardımı alması için çocukların biyolojik annesi olduğunu ispat edecek olan zorunlu olan genetik testleri yaptırır. Test sonuçlarını almak için başvurduğunda, Sosyal Yardım dairesi’ndeki görevliler onu bir odaya alırlar ve “Sen kimsin?”, ” Bu çocuklar kimin çocukları, onları nereden buldun?”, ” Bu çocukların gerçek annesi kim?” sorularıyla başlayan, uzun ve yıpratıcı bir süreçten geçer. Çocukların tamamının kendi çocuğu olduğunu iddia etmesine rağmen, ifadesine inanılmaz ve hakkında devleti dolandırmaya çalışmaktan işlem yapılmaya başlanır. Tekrarlanan testler aynı sonuçları vermektedir, bu testlere göre çocuklarının DNA’sı ile kendi DNA’sı uymamaktadır. Bu konuya anlam veremeyen ve çocuklarının hastanede başka bebeklerle karışmış olmasından şüphelenmeye başlayan Lydia, bu sırada dördüncü çocuğuna hamiledir. Avukatından, doğum sırasında şahitlik etmesini ve doğar doğmaz bebeğe tetkik yapılmasını ister. Bebek anne rahminden çıkar çıkmaz kan örnekleri alınır. Sonuç gene aynıdır, yapılan DNA testine göre Lydia çocuklarının genetik annesi değildir. Bu sırada, bir başka şehirde, Karen Keegan isimli bir hasta, son dönem böbrek yetmezliğinden muzdariptir ve böbrek nakli için sıra beklemektedir. Karen’in üç oğlu da, annelerine böbreklerini bağışlamak için gönüllü olurlar. Yapılan doku uygunluk tetkiklerinin sonucu tuhaftır. Testlere göre, Karen’in oğullarından sadece biri kendisine aittir. Diğer iki oğlunun genetik yapısı tamamen farklıdır. Bu tuhaf durumu çözmek isteyen doktorlar seferber olurlar, Karen’in hemen her dokusundan örnekler alınır, ama sonuç aynıdır. Daha sonra Karen, birkaç yıl önce ameliyatla çıkarılmış olan tiroid bezinin de test edilmesini ister. Yapılan incelemelerde, Karen’in iki oğlunun genetik yapısının kendisiyle olmasa bile, birkaç yıl önce aldırdığı tiroid  beziyle aynı olduğu saptanır. Bu birbirinden ilginç vakaların ortak özelliği, her birinin Tetragametik Kimerizm adı verilen nadir bir genetik fenomen olmaları. Tetragametik kimerizm, iki farklı yumurta hücresinin, iki farklı sperm tarafından döllenmesini takiben, oluşan blastosit evresindeki ikiz embryoların birbirileri ile kaynaşması sonucunda ortaya çıkan ilginç bir fenomen. Embriyo büyüdükçe, farklı embriyolardan gelen hücre grupları farklı organların oluşumunda yer almaya başlarlar. Bir kimerin karaciğerinin bir hücre grubundan, böbreğinin de diğer embroya ait hücre grubundan köken almış olması mümkündür. Bu durumda bu iki organın genetik yapıları birbirinden farklı olacaktır. Blaschko Çizgileri Çoğu kimer, bu örnekler kadar çarpıcı deneyimler yaşamaz. Eğer birbiriyle kaynaşan iki embriyonun cinsiyeti ve fiziksel özellikleri kodlayan genleri aynıysa, tetragametik bir kimer, hayat boyu bu özelliğinin farkına varmayabilir. Bazı kimselerde,  iki gözün renginin birbirinden farklı olması gibi küçük belirtiler olabilir. Nadir olarak buradaki örneklerdeki, farklı organların farklı genetik yapıya sahip olması gibi  kimerizm vakaları da olabilir. Çoğu kimerin cildinde, ancak UV ışık altında görülen Blaschko çizgileri mevcuttur. Bu çizgiler, iki ayrı ten rengi tonu kodlayan farklı  embriyo hücrelerinin rahim içindeki gelişimleri boyunca yaşadıkları hücre göçü nedeniyle ciltte farklı iki tonun girdap benzeri desenler oluşturmasından kaynaklanır. Blaschko çizgilerini çıplak gözle görmek zordur, genelde UV ışık altında belirgindirler. Kimerizm, ilginç bir konu olması nedeniyle popüler kültürde de sıklıkla yer buluyor. CSI dizisinin 4. sezoununun 23. bölümünde, kahramanlarımız bir tecavüz zanlısının peşindedirler. Zanlıdan alınan kan örnekleri, suç mahalindeki sperm örnekleri ile karşılaştırılır. Sonuç negatiftir, iki örneğin genetik yapısı farklıdır. Zanlı salıverilmesine rağmen, tüm şüpheler genetik tanı ile aklanan bu kişiyi göstermektedir. Kahramanlarımız, zanlının kolundaki mitolojik canavar Kimera dövmesini fark edince, bu dövmeden yola çıkarak olayı çözerler. Zanlının bu defa kan hücreleri değil, başka hücrelerinden örnekler alınır, sonuç sperm analiziyle uyumludur. Adalet bir kez daha yerini bulur. Stephen King’in aynı isimli romanında uyarlanan The Dark Half ( Hayatı Emen Karanlık) isimli film, kimer bir yazarın başından geçenleri anlatıyor. Bir başka kimera öyküsü ise ünlü korku yazarı Stephen King’den. Türkçeye Hayatı Emen karanlık diye çevrilen The Dark Half romanı ve aynı isimli filmde, bir yazarın beyninde ve bedenine yaşayan ikiz kardeşinin öyküsü anlatılmaktadır. Thad isimli kahramınımız, zaman zaman bilincini kaybetmekte, bu zamanlarda, masasının üzerinde Stark isimli gizemli birinden kendisine hitaben yazılmış notlar bulmaktadır. Kitabın ilerleyen bölümlerinde Stark’ın, anne karnındayken Thad ile bütünleşen kötücül ikizi olduğu anlaşılır. X Kromozom İnaktivasyonu Gelelim, yazımızın başında bahsettiğimiz, İnternet’te milyonlarca hayranı olan Venüs’e. Her ne kadar Venüs, internette “Kimer Kedi” olarak ünlü olmuş olsa da, gerçekte kimer olma ihtimali oldukça düşük. Kimerizm, çok nadir görülen bir durum. Oysa kedilerdeki bu tip renk örgülerine neden olan ve oldukça sık görülen bir başka nedeni var: X  Kromozom  İnaktivasyonu. Memelilerde, erkek ve dişilerde cinsiyet kromozomları birbirlerinden farklıdır. Dişiler iki adet X kromozomu taşırlarken (XX), erkekler bir X bir Y kromozomuna sahiptirler (XY). Amnion sıvısından toplanan dişi hücrelerinin hücre çekirdekleri. Okla gösterilen leke, hücre çekirdeği içinde inaktif halde paketlenmiş Barr cismi. (Kaynak:  Journal of Cell Biology, Vol 135, 1427-1440. PMID:8978813)Memelilerde, erkek ve dişilerde cinsiyet kromozomları birbirlerinden farklıdır. Dişiler iki adet X kromozomu taşırlarken (XX), erkekler bir X bir Y kromozomuna sahiptirler (XY). Genden fakir Y kromozomunun aksine, X kromozomunda her iki cinsiyetin de hücre gelişmesinde anahtar rol üstlenen binden fazla gen mevcuttur. Ancak iki set X kromozomu hücre fonksiyonları için  gerekli değildir. Bu nedenle, dişilerde X kromozomlarından biri inaktif hale getirilir ve paketli bir halde hücre çekirdeğinin bir köşesinde durur.  Bu paketlenmiş X kromozomuna Barr Cismi adı verilir. Keselilerde genelde babadan gelen X kromozomu inaktif hale getirilirken, memelilerde anne ve babadan gelen X kromozomları hücreden hücreye değişiklik gösterecek şekilde rastgele inaktive olurlar. Kediler de memeli hayvanlardır, bu nedenle aynı insanlardaki gibi dişi kedilerde de, hücreler içindeki X kromozomlarından biri rastgele inaktif hale gelir ve Barr cismi oluşturur. Kedilerde, tüy rengini belirleyen genlerden bir tanesi X kromozmunda yer alır. Bu genin iki varyasyonu vardır. Bir tanesi (XB), kedi tüylerinin sarı olmasını sağlarken, diğeri (Xb) siyah tüyleri kodlar. Sarı tüyleri kodlayan gen, siyah tüy genine göre daha baskındır. Normalde, bu durumda, ebeveynlerinden farklı genleri alan kedilerin (genotip XBXb) tüylerinin sarı olması beklenir. Ancak,  bu şekilde heterozigot genlere sahip olan dişi kediler (XBXb), gövdelerinin farklı yerlerinde hücrelerdeki X kromozomlarından birinin rastgele inaktif olması nedeniyle sarı ve siyah lekeli olarak doğarlar. Lekeleri yama şeklinde dağınık olan bu tip kedilere tortoiseshell kediler denir. Bu renk bir kedi gördüğünüzde, o kedinin çok yüksek ihtimalle dişi olduğunu söyleyebilirsiniz. Tortoiseshell kedilerin kürklerindeki renk örgülerinin nasıl oluştuğunu bu şemada görebilirsiniz. En üst satırda, kedilerin olası genetik kombinasyonu mevcut. Dişi kedilerde ( XX), hangi kromozomun Barr Cismi halinde geldiği, kedinin kürk renginin belirlenmesinde temel rolü oynuyor. Barr cismi halinde inaktif hale gelen kromozom, resimde U şeklinde gösterilmiş. ( Kaynak: Miami Univeersitesi Biyoloji Bölümü) Peki erkek tortoiseshell kediler yok mu?  Çok nadir olsa da var. Ancak bu desene sahip kedilerinin hepsinde genetik bir problem olduğunu, çoğunun XXY gibi bir kromozom anomalisine sahip olduklarını gönül rahatlığı ile söyleyebiliriz. (Bu tip erkek kediler, genetik problemleri nedeniyle genelde kısır oluyorlar.) Elbette, çok daha nadir olabilecek bir başka ihtimal daha var: o da bu erkek kedilerin kimer olması. Venüs kadar artistik olmasa da, bir başka dişi tortoiseshell kedi. Venüs’ e baktığımızda,  yüzündeki desen her ne kadar çok ilginç de olsa, dişi bir kedi olduğu için bu desenin büyük ihtimalle yukarıda X inaktivasyonu nedeniyle oluştuğunu söylemek daha olası bir iddia olacaktır. İnternette kısa bir araştırma yaparsanız, Venüs kadar artistik olmayan pekçok yamalı yüzlü tortoiseshell kedi bulmak olası. Kimer olsun veya olmasın, gene de çok şirinler ama değil mi?   Kaynaklar: Chimera. Theoi Greek Myhtology. A True Hermaphrodite Chimera Resulting from Embryo Amalgamation after in Vitro Fertilization. Strain L., Dean J., Hamilton M., Bonthron D.  New England Journal of Medicine. 1998. 166-169. Which half is Mommy?: Tetragametic Chimerism and Trans-Subjectivity . UC Davis, Project Muse. The Stranger Within. Kate Werk. New Scientists, vol 180, issue 2421 The Tech Museum: Chimeras, Mosaicism and other fun stuff. Silence of the Fathers. Early X İnactivation. Cheng M., Disteche C. Bioessays. 2004.  26:821-824 The Genetics of Calico Cats. University of Miami, Biology Department. Yazar hakkında: Işıl Arıcan http://www.acikbilim.com/2012/09/dosyalar/kimerler-kediler-tuhafliklar.html

http://www.biyologlar.com/kimerler-kediler-ve-diger-genetik-tuhafliklar

B5 Vitamini

B5 VİTAMİNİ: Pantotenik Asit Pantotenik Asit olarak da adlandırılan B5 vitamini hem hayvansal hem de bitkisel kaynaklarda bulunabildiğinden Yunanca "heryer" anlamına gelen "pantos" sözcüğünden kökenini almıştır. Vücutta depolanmayan ve suda eriyen bir vitamindir. Yararları: Depresyonla savaşmakta olan faydasının yanı sıra mide bağırsak sisteminin normal çalışmasına yardımcı olur; kolesterol, D vitamini, kırmızı kan hücreleri ve antikorların üretimi için gereklidir. Normal büyüme ve gelişmeyi destekler. Yiyeceklerin enerjiye dönüştürülmesine yardım eder. Birçok vücut materyalinin sentezine yardımcı olur. Böbrek üstü bezinin fonksiyonunu destekler, enerji metabolizmasında gereklidir. Çeşitli böbrek üstü bezi hormonları, steroidler ve kortizonun oluşumunda hayati rol oynadığı için antistres vitamini olarak da tanımlanır. Ayrıca şunlara iyi gelir: yara iyileşmesi, stress, depresyon, alerji, alkolizm, karaciğer sirozu, kabızlık, yorgunluk, mide ülserleri, osteoartrit, romatoid artrit vs… Hangi besinlerde bulunur? Dana eti, karaciğer, balık, tavuk, yumurta, peynir, fasulye, tüm tahıllar, hububatlar, karnabahar, bezelye, avakado, patates, mısır, kuru yemişler de bolca bulunur. Eksikliği nelere yol açar? Doğrudan B5 vitamini eksikliğine bağlı insanlarda oluşan hiçbir hastalık belirtilmemiştir. Bunun sebebi her türlü besinde bolca bulunmasıdır. Ancak B5 vitamini eksikliğine bağlı bazı belirtilerin oluşabileceği kanıtlanmasa da varsayılmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır: sinir harabiyetleri, solunum problemleri, cilt problemleri, artrit, alerji, doğumsal bozukluklar, zihinsel yorgunluk, baş ağrısı, uyku bozukluğu, kas spazmları, kramplar.

http://www.biyologlar.com/b5-vitamini

B6 Vitamini

B6 VİTAMİNİ: Pyridoxine Pyridoxine olarak da adlandırılan B6 vücutta depolanmayan ve suda eriyen bir vitamindir. Diyetle veya ek vitamin olarak mutlaka alınmalıdır. Üç farklı formu vardır. Alkol, aldehit ve amin. Hayvansal ve bitkisel besinlerde düşük yoğunlukta bulunur. Yararları: Vücutta diğer birçok vitaminden daha fazla hayati fonksiyonları destekleyici rol oynar. Karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmasında yer alır. Hormonlar, kırmızı kan hücreleri, sinir hücreleri ve enzimlerin oluşumunda rol oynarlar. Ayrıca B6 vitamini iştahımızı, ağrıya karşı duyarlılığımızı, uyku düzenimizi, ruh durumumuzu etkileyen serotonin adlı maddenin yapımında da etkili olmaktadır. B6 vitamini bağışıklık sistemini güçlendirir, kolesterol birikimine engel olarak kalbi korur, böbrek taşı oluşumunu engeller. karpal tunel sendromu, adet öncesi gerginlik sendromu, artritler, alerjiler, geceleri oluşan bacak kramplarının tedavisinde de kullanılır. B6 vitamini birçok enzimin oluşumuna katılır. Örneğin, demirin hemoglobin yapısına katılmasını sağlayan enzimlerin içinde de bulunurlar. Ensefalopati ve polinevrit gibi nörolojik hastalıkların tedavisinde B6 vitamini etken madde olarak kullanılır. Hangi besinlerde bulunur? Başlıca Vitamin B6 kaynakları arasında muz, avakado, tavuk eti, patates, ıspanak, bezelye, bira mayası, havuç, yumurta, balık ve bütün hububatlar gelmektedir. Tavuk, balık, ıspanak, patates, muz, kepekli ekmek, kuruyemiş diğer önemli kaynaklarıdır. Eksikliği nelere yol açar? B6 vitamini eksikliği son derece enderdir. Bu durumda deri, sindirim sistemi ve sinir sistemi rahatsızlıkları ortaya çıkar. Dudak ve dil çatlaması, egzama gibi fiziksel belirtiler görülür. B6 vitamini eksikliğinde ani uykusuzluk ve santral sinir sisteminin çalışmasında bozukluklar oluşmaktadır. Eksikliğinde depresyon, kusma, anemi (kansızlık), böbrek taşları, dermatitler, uyuşukluk, bağışıklık sisteminin zayıflamasına bağlı olarak sık hastalanma görülebilir. Yeni doğanlarda B6 vitamini eksikliğine bağlı olarak aşırı sinirlilik, huysuzluk; bazende kasılma nöbetleri görülebilir.

http://www.biyologlar.com/b6-vitamini

Ruhsal rahatsızlıklar ve kalıtım

Bugün tıbbın alanına giren birçok rahatsızlıkta, belli ölçülerde nesilden nesile geçiş olduğunu biliyoruz. Bu gerçek, ruhsal rahatsızlıklar için de geçerlidir. Ruhsal rahatsızlıklarda kalıtımın rolünün gösterilebilmesi için, ruhsal rahatsızlığı olan ailelerdeki soy ağacı, ikizler, birbirlerinden farklı yerlerde büyütülmüş kardeşler (evlatlıklar) incelenmekte, bu incelemeler kalıtımın rolüne işaret ettiğinde doğrudan doğruya genetik geçişi sağlayan etkeni bulmaya yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Hemen söylemek gerekir ki, bugüne kadar doğrudan genetik geçişe bağlı olduğu kanıtlanmış olan bir ruhsal rahatsızlık yoktur. Ancak yaygınlığı saptamaya yönelik incelemelerde, birçok ruhsal rahatsızlığın toplumda genetiğin rolünü düşündürecek bir dağılım gösterdiği fark edilmekte, bu tabloyu açıklamaya yönelik kuramlar öne sürülmektedir. Örneğin çoklu-genetik geçiş kuramına göre, ruhsal rahatsızlıklarda, genetiğin rolü, diğer genetik hastalıklarda olduğu gibi tek bir gen üzerinden değil, birçok genin etkisiyle olmaktadır. Ruhsal rahatsızlıkların birinci derecede akrabalarda fazla görüldüğü halde, doğrudan genetik bir geçişten söz edilememesinin nedeni budur. Bu yazıda gerek bu konuda bir fikir vermek gerek evlilik, çocukların durumu, diğer aile bireylerinin kendilerine yönelik kaygıları gibi sorunlara kısmen açıklık getirebilmek için toplumda en sık rastlanılan bazı ruhsal rahatsızlıklar ele alınacaktır. Şizofreni Genetikle ilişkisi üzerinde en çok çalışılan, hem hasta bireyi, hem ailesini hem de toplumu birçok bakımdan güç durumda bırakan ruhsal rahatsızlık olan şizofreni örneğini incelediğimizde konuyu daha kolayca anlayabiliriz. Bireyin ruhsal yapısında ortaya çıkardığı yıkım nedeniyle, en ağır ruhsal rahatsızlıklardan biri olan ama tedavisinde oldukça belirgin umutlar bulunan şizofreninin toplumda görülme sıklığı %1'dir. Şizofrenik bireylerin kardeşlerinde hastalığın görülme sıklığı %8, şizofrenik ebeveynin çocuklarında görülme sıklığı sadece bir ebeveyn şizofrenikse %12; her iki ebeveyn de şizofrenikse %40 dır. Şizofrenik bir bireyin eş yumurta ikizinde şizofreni görülme sıklığı ise %48' e kadar yükselmektedir. Aslında özellikle birbirlerinden doğumdan itibaren farklı yerlerde büyütülmüş eş yumurta ikizlerinin durumu, hastalıklarda genetik geçişin rolünün gösterilmesinde çok önemlidir. Bu önem şizofreni için yapılan çalışmalarda da fark edilmiş ve birisinde şizofreni saptanmış, eş yumurta ikizi olduğu ve ikizinin çok küçükken farklı çevrelerde büyütüldüğü bilinen kimselerde, ikizinde ve hem biyolojik hem evlatlık olma dolayısıyla ortaya çıkan akrabalarda çok ayrıntılı çalışmalar yürütülmüştür. Ancak tüm bu çalışmalardan bugüne kadar şizofrenide genetik geçişi gösterecek kesin bir sonuç elde etmek mümkün olmamıştır. Şizofrenik hastaların kan bağı olan akrabalarında hastalığın görülme sıklığının artmış olması, işin genetik bir yanı olduğunu göstermektedir. Fakat unutulmaması gereken önemli bir nokta, kalıtımsal yapı ve beden özellikleri itibarıyla birbirinin aynı olan ikizlerde bile oranın %100 olmaması ve ancak %48' de kalmasıdır. Bu rahatsızlığın gelişiminde çevrenin de bir katkısı olduğunu düşündürmektedir. İki uçlu (Bipolar)mizaç bozukluğu İki uçlu mizaç bozukluğu, periyodik olarak gelen ya depresyon ya da mani ataklarıyla seyreden bir ruhsal rahatsızlıktır. Depresyon, üzüntü,karamsarlık, umutsuzluk, isteksizlik gibi belirtilerle seyreden bir ruhsal çökkünlük durumuyken manide çevreyi rahatsız edecek düzeyde neşelilik, çoşku, enerji, büyüklük düşünceleri görülür. Depresyon ve mani madalyonun iki yüzü gibi birbirlerine karşıt tablolar olduklarından rahatsızlığa iki uçlu mizaç bozukluğu denilmiştir. Bu rahatsızlık, genetik etkenin kendisini en belirgin olarak gösterdiği psikiyatrik tablo olarak kabul edilir. Çünkü bu hastalığı olanların birinci derece akrabaların yaklaşık üçte ikisinde değişik mizaç bozukluklarının ortaya çıktığı hem klinik gözlemler hem yapılan aile incelemeleri sırasında saptanmıştır. Hastalıktaki yüksek ailesel görülme oranları, moleküler genetik alanında birçok çalışmayı teşvik etmiş, hatta 1987'de hastalığın 11.ci kromozomun kısa kolundaki genetik bir hataya bağlı olarak ortaya çıktığı bile ileri sürülmüştür. Ancak bugüne kadar hsatalğın genetik geçişinin kesin bir kanıtı gösterilememittir. Sosyal fobi Sosyal fobi özelinde hem normal olarak karşılanan kimi ruhsal özelliklerin hem de ruhsal rahatsızlıkların nasıl aktarıldığını daha ayrıntılı olarak ele alma imkanına sahibiz. Çünkü sosyal fobi, "utangaçlık", "sıkılganlık" olarak bilinen normal ruhsal özelliklere oldukça yakın belirtilerle seyreden bir ruhsal rahatsızlıktır. Sosyal fobik hastalar, sosyal durumların çoğunluğunda (topluma karşı konuşma, insanlarla birlikte yemek yeme, genel tuvaletleri kullanma vb.) olumsuz bir şekilde incelendikleriyle ilgili gerçekle orantılı olmayan bir korkuya sahiptirler. Sosyal fobide kişi yabancılarla veya diğer bireylerin incelenmesiyle karşı karşıya kaldığı, sosyal veya performans durumlarında belirgin ve sürekli bir şekilde korku duyar. Sosyal fobinin temel özelliği, göreceli olarak küçük gruplarda diğer insanlar tarafından incelenme korkusu şeklinde belirlenmiştir. Son yıllarda yapılan çalışmalar bu rahatsızlığın eskiden sanıldığının aksine toplumda oldukça yaygın olduğunu göstermiştir. ABD'nde yapılan son çalışmalarda En sık görülen üçüncü ruhsal bozukluk olduğu saptanmıştır. Şimdi kalıtımın bu hastalıktaki rolüyle ilgili bilgileri inceleyelim: Özgün olarak sosyal fobi tanısı almış hastaların ailelerinde yapılan çalışmalarda, sosyal fobisi olmayan kontrol grubuna göre, daha sık oranda sosyal fobi saptanmıştır. Son bir çalışmada yalnızca sosyal fobide değil, diğer tüm fobik bozukluklarda da ailesel yüklülüğünün her fobi için özgül olduğu saptanmıştır. Yani bir bireyde hangi tür fobi varsa onun ailesinde de o tür fobi görülme olasılığı diğer fobilere göre daha yüksektir. Aynı şekilde tek yumurta ikizlerinin her ikisinde de sosyal fobi bulunma olasılığı %24.4 bulunurken, çift yumurta ikizlerinde bu oran %15.3 olmuştur. Tek yumurta ikizlerinde oranın daha yüksek bulunması yine sosyal fobinin genetik bir bileşeni olduğunu göstermektedir. Ama tek yumurta ikizlerindeki bu oranın %100 olmaması, hastalıkta genetik olmayan etkenlerin de büyük ölçüde etkili oldukları anlamına gelmektedir. Şimdi doğrudan bir rahatsızlık sayılmasa da kişilerde bulunduğunda onları oldukça rahatsız eden utangaçlık ve davranışsal ketlenme davranışının kalıtımsal yönü üzerinde biraz durarak, normal davranış dağarcığımızın oluşumunda kalıtımın rolünü bir parça aydınlatmaya çalışalım. Yeni veya tanımadığı insanlar karşısında tedirgin ve çekingen tavır alma şeklinde tanımlayabileceğimiz utangaçlığın genetik geçişini incelemek için yapılan ikiz çalışmalarında tek yumurta ikizlerinde utangaçlık davranışı, çift yumurta ikizlerine göre birbirine daha benzer bulunmuştur. Bununla birlikte gerek ikiz incelemelerinden ve gerek evlatlık çalışmalarından elde edilen sonuçlara göre, utangaçlıkta genetiğin katkısı, çevresel etkenlerin rolünü düşündürecek şekilde orta düzeydedir. Tanıdık olmayan ortamlara, insanlara, ve nesnelere karşı aşırı korku duyma olarak tanımlanan davranışsal ketlenmenin sosyal fobinin çocukluk çağındaki öncülü olduğu öne sürülmektedir. Yapılan bir çalışmada davranışsal ketlenmesi olan çocukların ebeveynlerinde sosyal fobi sıklığı %18 , davranışsal ketlenmesi olmayan çocukların ana babalarında ise hiç sosyal fobi saptanmamıştır. Bu çarpıcı farklılık, ailesel etkenlerin davranışsal ketlenmede önemli bir rol oynadığını düşündürmektedir. Panik bozukluğu ve agorafobi Panik bozukluğu, kendisini çarpıntı, nefes alamama hissi, terleme, titreme, baş dönmesi gibi ani bunaltı belirtileriyle ve ölüm ya da delirme korkusuyla gösteren ataklarla seyreden toplumda oldukça sık görülen bir ruhsal rahatsızlıktır. Agorafobi, genellikle daha önce panik atağı geçirmiş kişilerde görülen, kapalı yerlerde yalnız kalamama şeklinde ortaya çıkan bir başka bozukluktur. Her iki rahatsızlık da kadınlarda erkeklerden iki kat daha fazla görülür. Yapılan aile araştırmalarında hem panik bozukluğu hem agorafobisi olan kimselerin birinci derece yakınlarında bu rahatsızlığa yakalanma riskinin oldukça artmış (%50'ye kadar) olduğu saptanmıştır. Bu oranlar, rahatsızlıkta kalıtım etkeninin bir rolü olduğunu düşündürüyorsa da ikiz çalışmalarındaki oranların beklenenden çok daha düşük olması, bu olasılığı düşürmektedir. Zaten bugüne kadar, panik bozukluğunun gelişimini etkileyen genetik etkenleri belirlemek amacıyla yapılmış olan moleküler genetik tekniklerden de bir sonuç alınamamıştır. Antisosyal kişilik bozukluğu Yasa-dışı ve suça yönelik eylemlilikle seyreden antisosyal kişilik bozukluğu (sosyopati, psikopati), son yıllarda üzerinde en çok çalışılan rahatsızlıklardan birisidir. Son yapılan çalışmalarda çocukluk çağındaki bu türden antisosyal eylemler daha çok ailenin sosyal yapısıyla, yani çevresel etkenlerle bağlantılı iken yetişkin dönemdeki çalışmalarda tam tersine genetik-kalıtımsal yüklülük göze çarpmaktadır. Yine antisosyal gençlerde eğer aile ortamı çok disiplinli ve denetimli ise antisosyal eylemlerin ortaya çıkışı gecikmekte, gencin ailesinden ayrılıp kendi çevresini seçme özgürlüğünü elde ettiğinde antisosyal eylemler görülmektedir.

http://www.biyologlar.com/ruhsal-rahatsizliklar-ve-kalitim

PROBİYOTİKLER HAKKINDA BİLGİ

Değişik sebeplerden ileri gelen ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri olan farklı oluşumlara karşı uzun yıllardan beri değişik antibiyotikler kullanılmıştır. Antibiyotiklerin belli periyotlarda ve belli dozlardaki kullanımı neticesinde, metabolizmada gözlenen rahatsızlıklar tedavi edilebilmiştir. Ancak zaman içerisinde kullanılan antibiyotik türleri ve bunların tedavideki dozlarının insan metabolizmasında yararlı faaliyetleri olan (özellikle de intestinal florada) mikroorganizmaları inaktive ettiği ya da populasyonunu azalttığı ve bunun neticesinde de normal floranın bozularak, vücutta antibiyotiklerden kaynaklanan bazı rahatsızlıkların (alerji, diyare, gaz vb. gibi) ortaya çıktığı belirlenmiştir. Bunun yanında araştırıcılar günlük yaşamın getirdiği bazı olumsuzluklardan (çevrede olan ani değişmeler, su ve besinlerin kaliteleri, hayvansal ürünlerin aşırı miktarları, kafein, alkol kullanımı) ve değişik türdeki patojenlerin enfeksiyonlarından dolayı (sinirsel yorgunluk ve stres gibi) vücudun normal florasının etkilendiğini de ortaya koymuşlardır. Vücudun doğal intestinal florasında bulunan ve organizma için yararlı olan bakterilerin gitgide sayılarının azalması, tamamen yok olması karşısında bilim dünyası bu yararlı florayı korumak ya da tekrar geri kazanmak için arayışa girmiş ve “Probiyotik mikroorganizmalar” değişik ürünler (mandıra ürünleri, meyve suları, çikolata ve et ürünleri) ile tüketime sunulmuşlardır. Probiyotikler; yaşayan mikroorganizmalar olup mukozal ve sistemik bağışıklığı ayarlayarak konağa tesir ederler. Ayrıca intestinal sistemdeki mikrobiyal dengeyi sağlarlar. Sağlıklı bir insan vücudunda probiyotik mikroorganizmalar belli oranlarda bulunmaktadır. Probiyotik mikroorganizma florası, vücudun mukoz membranlarında ve sindirim bölgelerinde kolonize olan bakterilerdir. Vücuttaki mikroorganizma florasında 400 ile 500 arasında farklı türde, sindirim bölgesinde yerleşmiş durumda bulunan, gerek patojen gerekse sağlığa yararlı mikroorganizmalar mevcuttur. Sindirim sisteminin önemli bir parçası olan bağırsaklarda, ilaç kullanımı veya hastalıklar sırasında açığa çıkan zararlı bakteriler, aynı ortamda bulunan iyi huylu bakterilere karşı atağa geçerler ve bağırsağa yerleşmeye çalışırlar. Probiyotik bakteri suşları ise bağırsak duvarına tutunarak, bu zararlıların içeriye girmesini önler. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Probiyotikler esas olarak laktik asit bakterileridir. Bunun yanında araştırmalar mayaların da probitotik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğurt yapımında kullanılan mikroorganizmalar (Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus) dışında tüm laktik asit bakterileri bağırsak florası elemanlarıdır. Bir probiyotik ürün bu mikroorganizmalardan birini ya da birkaçını içerebilir. İçerdiği mikroorganizma sayısı arttıkça probiyotiğin kullanım alanı genişlemektedir. Probiyotik Bakterilerin Özellikleri Probiyotik bakteriler Gram (+), sporsuz, basil şeklindedir. L. acidophilus’un üreme sıcaklığı 35 – 380C ‘dir. Probiyotik bakteriler mide asitliğine diğer bakterilere göre daha dayanıklıdır. Safra tuzuna ve lizozim enzimine daha dirençlidir. Lactobacillus türleri, ince bağırsakta fazla sayıda bulunurken, Bifidobacterium’lar kalın bağırsaktadırlar. Probiyotik bakteriler laktik asit, asetik asit, bakteriyosin gibi antimikrobiyal maddeler üreterek, bağırsaklarda istenmeyen mikroorganizmaların çoğalma hızını kontrol ederler ve doğal floranın denge içinde bulunmasını sağlarlar. Gram (+) bakteriler, bakteriyosinlere çok duyarlıdır. Beslenmede bitkisel besinlerin fazla olması, hayvansal besinlerin aksine bağırsaklardaki probiyotik bakterilerin sayısını artırır. Sağlıklı kişilerin bağırsak florasında probiyotik bakterilerin (örneğin Bifidobacterium’ların) sayısı zaman içerisinde sabitleşmekte; ancak günlük yaşamın getirdiği; antibiyotik kullanımı, stres, sinirsel yorgunluk, dengesiz beslenme, fazla alkol alımı, hastalık ve bağırsak ameliyatları gibi sonuçlar, bu bakterilerin azalmasına neden olur. Bunun sonucunda bağırsaklarda enterik bakteriler çoğalır ve enterik rahatsızlıklar ortaya çıkar. Probiyotik bakterilerin önemli özelliklerinden biri de, bağırsak çeperine tutunabilme yeteneğine sahip olmalarıdır. Bu tutunma en önemli ve hatta biyolojik etki gösterebilmeleri için mutlaka olması gereken bir özellik olarak belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak çeperine tutunarak patojen mikroorganizmaların tutunmasını engellerler. Ayrıca sindirim sırasında bağırsak hareketlerinden çok fazla etkilenmeden hızla üreyerek orijinal populasyonda azalmayı engellerler. Bütün bunları maddeleyecek olursak; probiyotik olarak kullanılan mikroorganizmalarda aranan özellikler şunlardır: - Güvenilir olmalıdır, kullanıldığı insan ve hayvanda yan etki oluşturmamalıdır. - Stabil olmalıdır, düşük pH ve safra tuzları gibi olumsuz çevre koşullarından etkilenmeden bağırsakta metabolize olmalıdır. - Bağırsak hücrelerine tutunabilmeli ve kolonize olabilmelidir. - Kanserojenik ve patojenik bakterilere antagonist etkili olmalıdır. - Antimikrobiyal maddeler üretmelidir. - Konakta hastalıklara direnç artışı gibi yararlı etkiler oluşturma yeteneğinde olmalıdır. - Antibiyotiklere dirençli olmalıdır. Antibiyotiğe bağlı (diyare) ortaya çıkan hastalıklarda bağırsak florasını düzeltmek amacı ile kullanılabileceğinden, bağırsaktaki antibiyotiklerden etkilenmemelidir. - Minimum etki dozları bilinmediğinden, canlı hücrelerde büyük miktarlarda bulunabilmelidir. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Lactobacillus Türleri: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus cellebiosus Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus lactis Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum Lactobacillus plantarum, Lactobacillus johsonli Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus Lactobacillus salivarius, Lactobacillus gasseri Bifidobacterium Türleri: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis Bifidobacterium longum, Bifidobacretium thermophilum Bacillus Türleri: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus lentus Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans Pediococcus Türleri Pediococcus cerevisiae, Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus Streptococcus Türleri : Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus Streptococcus intermedius, Streptococcus lactis Streptococcus diacetilactis Bacteriodes Türleri : Bacteriodes capillus,Bacteriodes suis Bacteriodes ruminicola, Bacteriodes amylophilus Propionibacterium Türleri : Propionibacterium shermanii, Propionibacterium freudenreichii Leuconostoc Türleri: Leuconostoc mesenteroides Küfler: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae Mayala: Saccharomyces cerevisiae, Candida torulopsis Probiyotikler Tarafından Üretilen Esas Maddeler Vitaminler: K vitamini, folik asit, biotin, B1, B2, B12, Niasin ve priydoksin. Enzimler: Laktaz gibi sindirim enzimleri (esas olarak süt ürünlerin sindiriminde), serbest bölgelerin düzenlenmesine yardımcı olan karbonhidrat enzimleri, sindirim ve protein enzimleri, yağ enzimleri. Uçucu Yağ Asitleri: Besinlere ait yağ asitlerinin kısa zincirleri yardımıyla üretilen bu yağ asitleri sayesinde, optimum düzeyde sindirim için gerekli olan pH dengesinin sağlanması. İnsan sağlığına faydalı etkilerinin olduğu düşünülen canlı bakteri hücreleri üç temel kaynaktan yenmektedir: - Fermente süt ürünleriyle - Gıdalara ve içeceklere bu bakterilerin canlı hücrelerinin eklenmesiyle (meyve suları, çikolata, et ürünleri v.b.) - Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinden hazırlanan farmakolojik ürünler olarak tablet veya kapsüllerin hazırlanmasıyla. Probiyotik Süt Ürünleri En önemli probiyotik süt ürünü yoğurttur. Bununla birlikte, Lactobacillus acidophilus içeren diğer süt ürünleri olan Acidophilus quarkı, Acidophilus’lu süt, Acidophilus’lu tereyağı, Acidophilus’lu süt tozu da bu grupta yer alan diğer ürünlerdir. Probiyotik süt ürünleri ülkemizde yeni üretilmekle birlikte, birçok ülkede bu ürünlerin tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. İnsan sağlığı üzerindeki etkileri de dikkate alındığında Lactobacillus acidophilus içeren ürünlerin üretim yöntemleri ile ilgili çalışmaların geliştirilmesi yararlı olacaktır. Bağırsak sisteminde bulunan Lactobacillus türlerinden fermente süt ürünlerinde en çok kullanılanları Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum’dur. Lactobacillus acidophilus, yoğurt bakterilerinin aksine, insan sindirim sisteminin doğal bir üyesi olup, sindirim sisteminde bulunan yüksek asitlik ve bir takım enzimlerin inhibe edici etkisine ve safra kesesi tuzlarına dayanıklıdır. Bifidobacterium türlerinin başlangıçta yalnızca bebeklerin bağırsak florasında olduğu düşünülmüşse de, sonraki çalışmalarda bunların erişkin insanlarda ve sıcak kanlı hayvanlarda da bulunduğu ortaya konmuştur. Acidophilus ve Bifidobacterium türleri, ince bağırsaktaki mukoz membran tarafından tutulmakta, burada oluşturdukları asit ve diğer metabolik ürünler ile patojen ve diğer mikroorganizmalara karşı direnç göstermektedir. Bu durumda, Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum ile üretilen ürünlerin düzenli olarak tüketilmesi bu bakterilerin bağırsak sistemlerine tutunmasını sağlamakta ve tedavi edici bir özellik göstermesine neden olmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda mide – bağırsak enfeksiyonları için klasik antibiyotik tedavilerine alternatif olarak probiyotik ürünler kullanılmaktadır. Nitekim antibiyotik kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan diyarenin önlenmesinde, Clostridium difficile ile meydana gelen kolik diyarenin tekrarlama olasılığının düşürülmesinde, fermente süt ürünlerinden yoğurda aşılanan Saccharomyces boulardii’nin, günde 1 g. yenmesi ile Enterococcus faecium SF68 yada Lactobacillus rhamnosus GG suş’unun fermente süt ürünleri ile alınması neticesinde, hastalarda pozitif yönde gelişmeler olduğu tespit edilmiştir. Yoğurt etkisi altında ağız yolu ile yapılan beslenmenin düzenli olarak uygulanması ile organizmaya patojen bakteri bulaşımının azaldığı kesin olarak ispatlanmıştır. Konu ile ilgili olarak çalışan diğer araştırmacılar da ağız yolu ile yapılan bu beslenme sonucunda, vücudun virüslere karşı bir etki oluşturduğunu bildirmektedirler. Günümüzde tıp alanında birçok hastalığın tedavi edilmesinde yada tekrarının önlenmesinde, Probiyotiklerin kullanılma olgusunun ve bunların en yaygın olarak fermente süt ürünleri ile diyetlerde uygulanmasının, tıp alanında yeni tedavi oluşumlarına kaynak teşkil ettiği görülmektedir. Bağırsak Rahatsızlıklarının Önlenmesi Probiyotik bakteriler, barsak hareketlerini hızlandırarak bağırsak içeriğinin kolayca atılmasını sağlar. Bazı koşullar altında (örneğin antiboyotik alımı), bağırsaklarda faydalı bakterilerin azalmasına ve istenmeyen bakterilerin (Clostridium difficile, E. coli gibi) artışıyla enterik enfeksiyonlar ortaya çıkabilir. Bu problem, probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin gıdalarla veya farmakolojik ürünlerin yenmesiyle önlenebilir. Probiyotik bakterilerin bağırsak yüzeyine tutunarak istenmeyen bakterilerin tutunmasını engellemeleri ve ürettikleri antimikrobiyal maddelerle (asitler, bakteriyosinler, reuterin gibi) çoğalmalarını kontrol altına alırlar. Safranın parçalanması safra asidine göre daha fazla antimikrobiyal etki gösterdiğinden, enterik bakterilerin çoğalması inhibe edilir. Yapılan değişik araştırmalarda, probiyotik bakterilerin özellikle çocuklarda enterik enfeksiyonlara karşı etkili olduğu belirtilmiştir. Araştırmalarda probiyotik bakterilerin süt ürünleriyle veya süte eklenerek bir süre yendiklerinde, bireylerin bağırsak florasında, C. perfingens, C. dificile, E. coli, Salmonella gibi enterik bakterilerin sayısında azalma ve buna karşılık probiyotik popülasyonda artış saptanmıştır. Ayrıca probiyotik bakterilerin yaşlı kişilerde görülen kabızlık gibi bağırsak problemlerini ve yine her yaş grubundaki kişilerde çeşitli nedenlere bağlı olarak görülen ishal, kabızlık, gaz oluşumu, karın şişliği gibi bağırsak rahatsızlıklarını önledikleri belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak florasında bulunan Bacteroid, Clostridium, Enterobacter, Fusabacterium, Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, Candida albicans, Staphylococcus aureus gibi patojen bakterilerin biyojenik amin, amonyak fenol gibi tehlikeli bileşikler üretmelerini engellerler. Probiyotik bakterilerin patojenler üzerindeki bu etkisi, bağırsaklarda laktik ve asetik asit üretmeleri ve pH’nın azalması ile açıklanmaktadır. Laktoz Hidrolizi Laktoz intolerant (bağırsak hipolaktemia) kişiler, laktozu hidrolize edecek beta galaktosidaz enzimini genetik rahatsızlık nedeniyle üretemezler. Sadece Kuzey Avrupalılar, beyaz Amerikalılar ve Afrika’da bazı kabileler laktozu parçalayacak beta-galaktosidaz enzimini oluştururlar. Laktoz intolerant kişiler süt veya dondurma ile laktoz yediklerinde, laktoz ince bağırsakta emilmeden kalın bağırsağa geçer. Kalın bağırsakta laktoz değişik bakteriler tarafından glikoz ve galaktoza hidrolize edildikten sonra asit ve gaza dönüştürülür. Asit ve gaz oluşumu bağırsaklardan sıvı emilmesini engeller ve bunun sonucunda bağırsak şişliği şeklinde rahatsızlıklar ortaya çıkar. Yoğurdun, asidophilus eklenmiş sütün (çoğunlukla L. acidophilus) ve probiyotik bakterilerin farmakolojik ürünlerinin yenmesi, ince bağırsaklara laktozu hidrolize edecek canlı bakteri bağladığından, laktozdan kaynaklanan rahatsızlıklar görülmez. Fermente ürünlerde laktoz, laktik asit bakterileri tarafından parçalandığından ve ürünlerde bakterilerin ürettiği beta-galaktosidaz enziminin bulunması nedeniyle fermente gıdaların sağlık üzerine faydaları bulunmaktadır. Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus mide asitliğine dayanamaz ve normal bağırsak bakterisi değildirler. Fakat süte göre yoğurttan laktozun azalması, bağırsak rahatsızlıklarının ortaya çıkmasını engeller. Bağırsak bakterileri ve çoğunlukla bazı Lactobacillus türleri, belirli koşullarda ince bağırsaklara yerleşerek yiyeceklerle alınan laktozu hidrolize ederler. Serum Kolesterol Düzeyinin Düşürülmesi Farelerle yapılan bir çalışmada, farelere L. acidophilus içeren süt verilmesi sonucunda düşük serum kolesterol düzeyi bulunmuştur. Probiyotik bakteriler ile üretilen fermente süt ürünlerinin veya bu bakterilerin canlı hücrelerinin yenmesi, insanlarda düşük kolesterol düzeyinin oluşması, olası dört faktörden kaynaklanabilir: Yukarıda belirtilen beta-galaktosidaz enziminin fermente süt ürünlerinde bulunması. Bazı bağırsak bakterilerinin yiyeceklerle alınan kolesterolü metabolize etme yeteneğinde olması. Böylece kana geçmesinin azalmasına neden olur. Bakterilerin bağırsaklarda kolesterol prekürsörlerini veya kolesterolü azaltılır. Bazı Laktobasillerin safra tuzlarını parçalamasıyla safra tuzlarının karaciğer tarafından emilmesi engellenir. Böylece safra tuzu absorbe edemeyen karaciğerin, safra tuzu sentezlemek için fazla miktarda serum kolesterolünü kullanması sonucunda serumda kolesterol miktarını azaltır. Fakat bazı araştırma sonuçları, probiyotik bakterilerin vücutta kolesterol düzeyini azalttığı şeklindeki bulguları desteklememektedir. Bunun farklı deney düzenekleri, farklı mikroorganizma kültürü kullanılması gibi nedenlerden kaynaklanabileceği belirtilmiştir. Örneğin kolesterol hidroliz etmeyen veya safra asidini parçalamayan bakteri türünün kullanılması gibi. Kalın Bağırsak Kanserinin Azaltılması 1962 yılında laktik asit bakterilerinin antikarsinojenik etkiye sahip olduğu ileri sürülmüştür. Daha sonraki yıllarda hayvanlar üzerinde yapılan arıştırmalarda; deney hayvarları yoğurt ve yoğurda L. acidophilus, L.bulgaricus, L. casei, Bifidobakterium’un türleri gibi bakteriler ekleyerek beslenmiş, deney hayvanları üzerinde antikarsinojenik bir etki bulunmuş ve tümör riskinin azaldığı belirtilmiştir. Birçok araştırmada, probiyotik bakterilerin fazla miktarda ağızdan alımı sonucunda, istenmeyen bağırsak bakterilerinin oluşturduğu beta-glucuronidaz, azoredüktaz ve nitroredüktaz enzimlerinin azalmasını sağladığı belirtilmiştir. L. acidophilus’un fermente ürünlerle birlikte yenmesiyle bağırsaklarda kanserojenik maddelerin kanserojen maddelere dönüşümünde rol oynayan beta-glukoronidaz, nitroredüktaz ve azoredüktaz enzimlerinin düzeyinde iki ile dört kat azalma saptanmıştır. Probiyotik bakteriler kanser genlerinin aktivasyonundan sorumlu olan bakterilerin enzimatik aktivitelerinin düzenlenmesinde, kanser genlerinin bileşiminin ve toksik etkilerinin önlenmesinde yararlı oldukları kaydedilmiştir. Süt ürünlerinin, deney hayvanlarında tümör büyümesini baskılayan konjuge linoleik asitten anlamlı miktarlarda içerdikleri belirtilmiştir. İstenmeyen bakteriler, bağırsak normal pH’sının düşmesiyle laktik ve asetik asit ürettiklerinden dolayı, bağırsaklardan aminlerin ve amonyağın emilmesi azalır. Bu da kanser oluşumunda, tansiyon ve kolesterolün yükselişinde etkili olan nitroz aminlerin serumda artışına neden olur. Probiyotik bakteriler enterik bakterilerin aktivitelerini engelleyerek, serumda nitroz aminlerin artışını dolaylı olarak önlerler. İstenmeyen birçok bakteri türünün bağırsaklarda gıdalarla alınan kanserojen preküsörlerini aktive eden enzimleri üreterek, aktif karsinojen maddelerin oluşumuna neden oldukları belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, istenmeyen mikroorganizmaların çoğalmasını inhibe ederek bu enzimlerin oluşmasını engellerler. Bağışıklık Sistemine Etkileri Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin bağırsaklarda bulunmaları halinde, bağışıklık sistemini uyardıkları ve kuvvetlendirdikleri belirtilmiştir. Spesifik laktik asit bakteri suşları ile fermente edilen süt ürünlerinin tüketilmesiyle bağışıklığı artıran peptidlerin üretiminde artış olduğu ve bunlardan bazılarının antitümör etkinliğe sahip oldukları belirtilmiştir. Bağışıklık sisteminin uyarılmasıyla serumda IgA gibi antikorların artması virüs, Clostridium, E. coli gibi patojenlere karşı vücudun dirençliliğinin arttığı kaydedilmiştir. Metabolizmaya Yardımcı Olmaları Probiyotik bakteriler, gıdaların sindiriminde bağırsaklara yardımcı olurlar ve sağlıklı bir metabolik aktivitenin oluşmasını sağlarlar. Bu şekilde beslenmeye ve büyümeye yardım ederler. Bağırsaklarda selüloz ve diğer sindirilemeyen gıda bileşenlerini parçalayarak sindirim sistemine yardımcı olurlar. Bağırsak Doğal Florasının Korunması Probiyotik bakteriler; yeni doğanlarda, antibiyotik kullanımında veya günlük yaşamın getirdiği koşullara bağlı olarak bozulan bağırsak doğal florasının oluşmasına yardımcı olurlar. İstenmeyen bakterilerin, mayaların ve küflerin çoğalmasını kontrol altında tutarak bağırsak doğal florasının bozulmasını engellerler. Vitamin Üretimi Probiyotik bakteriler bağırsak florasında yeterli sayıda bulunduklarında, vitamin ve amino asit sentezledikleri belirtilmiştir. Bu bakterilerin ürettiği vitaminlerin en önemlileri, tiyamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6) ve naftokinin (K)’dır. Bir araştırmada, B. bifidum’un bağırsak florasında bulunduğunda, bağırsaklarda B6 vitaminin %400 artığı belirtilmiştir. Gıdalara Katılması Bifidobacterium gibi probiyotik bakteriler, bebek yiyecek ve içeceklerinde katkı olarak kullanılabilmektedir. Bu bakteriler yeni doğanlarda koruyucu antimikrobiyaller, vitaminler, asetik ve laktik asit üreterek enterik enfeksiyonlara karşı korunmalarına ve beslenmelerine yardımcı olurlar. Probiyotik bakteriler ishalin önlenmesinde, kemoterapik veya diğer amaçlar için gıdalara katılmaktadırlar. Özetle Probiyotiklerin Faydaları Yiyeceklerle alınan toksik (zehirli) maddelerin detoksifiye edilmesine (vücuttan atılmasına), kabızlık sorununun giderilmesine destek olurlar. Ağız kokusu sorununun giderilmesine yardımcı olurlar. İnce ve kalın bağırsaklardaki kötü ve zararlı bakterilerin yerine geçerek, onları kontrol altına alıp, bağışıklık sistemini güçlendirerek bir çok hastalığa karşı vücut direncinin artmasına katkıda bulunurlar. Antibiyotik ilaç kullanımı nedeniyle doğal florası bozulan bağırsakların dengesini düzeltmeye yardımcı olurlar. B grubu ve K vitamini üretimini ve emilimini sağlarlar. Kalsiyumun bağırsaklardan emilimini artırıp; kemik erimesini (osteoporoz) önlerler. Kötü bakterilerin neden olduğu enfeksiyonları yavaşlatırlar. Vajinal florayı dengede tutarak, vajinal enfeksiyonlara sebep olan patojen mikroorganizmaların (Candida) gelişimini baskılarlar. İdrar yolu enfeksiyonlarına ve seyahatlerde ishale sebep olan E. coli bakterisinin gelişimini engellemeye yardımcı olurlar. Alerji belirtisini azaltırlar. Zehirli maddelerin vücuttan atılmasına ve cildin görünümünün iyileşmesine yardımcı olurlar. Sindirim kanalında sağlıklı bir bakteri dengesi oluşturup, bazı gerekli enzimleri üreterek sindirime katkıda bulunurlar. Laktoz ve protein sindirimini kolaylaştırırlar. Probiyotik mikroorganizmalar ile ilgili bazı hususlar henüz aydınlatılabilmiş değildir. Örneğin; probiyotik mikroorganizmaların vücut içerisinde bir organdan başka bir organa geçişleri ile ilgili olarak herhangi bir belge yoktur. Ayrıca, gıdalarla alınan probiyotik bakteriler ile ilgili hiçbir enfeksiyon olgusu literatürde yer almayıp, sadece Sacchoromyces boulardii `ye ait enfeksiyonun raporlarda yer aldığı görülmektedir. Kaynaklar: 1- www.sutas.com.tr 2- forummate.com 3- www.gencbilim.com 4- H.M. Timmerman, C.J.M. Koning, L. Mulder, F.M. Rombouts, A.C. Beynen (2004). Monostrain, multistrain and multispecies probiotics- A comparison of functionality and efficacy, International Journal of Food Microbiology, 96, 219– 233 5- Robert Penner, Richard N Fedorak, Karen L Madsen (2005). Probiotics and nutraceuticals: non-medicinal treatments of gastrointestinal diseases, Current Opinion in Pharmacology, 5(6):596-603.

http://www.biyologlar.com/probiyotikler-hakkinda-bilgi

Evrim İçin Özel Bir Kaynak

Darwin'in 'Türlerin Kökeni' adlı eseri 2009 yılında 150. yaşına giriyor. Dünya çapında saygın doğal tarih müzeleri, evrim kuramının getirdikleri üzerine türlü etkinlikler düzenliyor. Evrim konulu bir dersin en temel konularından biri, gezegenimizin oluşumundan bu yana süregelmiş yerbilimsel ve evrimsel olayların kapsamlı bir özetini yapabilmek. Bu oldukça iddialı bir iş. Öncelikle ortada bir ölçek sorunu var. Elde tıpkı bir akordeon gibi genişleyip daralacak bir sunum ortamı olması gerekli. Milyar yıllık yerküresel olayların içinde milyon yıl düzeyinde kayda değer pek çok olay yer alıyor. Bir döneme yoğunlaşıldığında diğer ölçekteki olayların üzerine eğilmek güçleşiyor. John Kyrk adlı bir tasarımcının internet sitesi bu türden sorunların üstesinden başarılı canlandırmalar ile geliyor. Sitenin Türkçe olarak hazırlanan yeni sürümü, öğretmenlere etkili bir eğitsel malzeme kazandırıyor: www.johnkyrk.com/evolution.tr.swf Zaman şeridi ilk aşamada 14 milyar yıl öncesinden başlayarak evrenin ve dünyanın oluşumunu özetliyor. Çizelge üzerindeki önemli olaylar kırmızı üçgenler ile işaretlenmiş. Üçgenler ortaya çıktıkça ekranın üstünde ve altında olaylar ile bağlantılı bilgiler yer almakta. Örneğin ilk üçgen, 5 Milyar yıl öncesinde güneş sisteminin ortaya çıkışını gösteriyor. Şeridin sonuna gelindiğinde altında daha küçük bir ölçekte (milyar yıl yerine milyon yıl düzeyinde) yeni bir şerit daha ortaya çıkıyor. Böylece günümüze yaklaşıldıkça sayısı giderek artan olaylar ve oluşumlar daha ayrıntılı olarak görüntülenebiliyor. Üçgenler arasında yer alan olaylar sade görsel canlandırmalar ile şeridin etrafında gösterilirken, yazılı olarak da olaylar kısaca açıklanmakta. Zaman çizelgesinin açılır kapanır özelliği, evrimsel olayların seyrini iyi bilen bir kişiye anlatımda müthiş bir kıvraklık veriyor. Site içerik açısından çok yüklü olduğundan, ilk kez ziyaret eden birinin başlangıçta başının dönmesi çok doğal. Zaman şeridi üzerindeki sürgü kaydırıldıkça, bilgiler adeta MTV müzik klipleri gibi birbiri ardına açılmakta. Konuya egemen bir kişinin güdümünde (bu bir sınıfta öğretmen olabilir) ele alındığında bir çığ gibi saçılan bilgilerin izlenmesi daha kolay olacaktır. Deneyimin en etkili yanlarından biri ise, öğrencinin daha sonra dilediği gibi kendi özel zamanında siteye defalarca girerek, verilen bilgilerin daha fazlasını öğrenebilecek olmasıdır. Takdir edersiniz ki, bir öğretmenin kısıtlı ders zamanında bu bilgilerin tümünü işlemesi olanaksızdır. Grafik ve haritaların bilimsel kaynaklarının yanlarında veriliyor olması daha fazlasını isteyen kişilerin merakını gidermek açısından başarılı. Yakında, çizelgedeki önemli olayları ve kavramları biraz daha ayrıntılı biçimde ele alan ek bir dosyanın hazırlanması, öğretmenler açısından yararlı olacaktır. Örneğin, 'moleküler saat' yöntemi ile yapılan ölçümlerin sonuçları, Nature bilimsel dergisinin Aralık 2005 sayısında yayınlandığında, kurt ile köpeğin tür olarak birbirinden ayrılmasının 100 bin yıl öncesine (orta paleolitik) dayandığı ortaya çıktı. Bu olayın öne çıkarılmasının haklı bir nedeni vardır: Köpek, günümüz insanı Homo sapiens tarafından evcilleştirilen ilk canlıdır. Böylece köpek (Canis familiaris), Homo sapiens'in 200 bin yıl öncesinde Afrika'da başlayan yeryüzüne yayılma yolculuğuna Güney Doğu Asya'da katılmış oldu. Bu türlü kısa bilgilerin öğretmenlerin elinin altında bulunması eğitimin niteliğini artıracaktır. John Kyrk'ün yerbilimsel ve evrimsel zaman çizelgesinin evrim kuramının öğretilmesinde önemli bir boşluğu dolduracak. Umarız bu türlü eğitsel malzemeler sayesinde öğretmenlerimiz 'çocuklar söyleyin bakalım, yerkürenin tarihi boyunca kaç defa büyük soy tükenmesi yaşanmıştır?' diye bir soru yönelttiklerinde çılgınlar gibi parmak kaldıran ve hatta arka sıralardan sabırsızlıkla 'Beeeş!' diye bağıran heyecanlı bir sınıf göreceklerdir! Sitenin Türkçe uyarlaması ekoloji ve evrimsel biyoloji üzerine araştırma yapan Dr. Uzay Sezen tarafından yapıldı. Uzay Sezen Atlas'a yaptığı açıklamada sitenin öğretmenlere etkili bir eğitsel malzeme kazandırdığını belirtti. Atlas Ocak 2009, sayı 190

http://www.biyologlar.com/evrim-icin-ozel-bir-kaynak

Vitaminlerin görevleri nelerdir

Vitaminler vücutta pek çok fizyolojik olayın sürdürülmesi için gereklidir. Pek çok enzim reaksiyonunda koenzim ya da kofaktör gibi rol alırlar. Bunun dışında antioksidan etkileri vardır. Bazı vitaminler de hormon olarak etki ederler. Vitaminler ve görevleri A Normal görme ve karanlığa adaptasyonda, sağlıklı cilt, saç, diş ve diş etlerinde önemlidir. D Kuvvetli diş ve kemikler için. Eksikliğinde kemik deformasyonu görülür. E Güçlü antioksidan özelliği ile hücre yıpranmasını ve yaşlanmayı yavaşlatır. Kalp ve damar hastalıkları riskini azaltır. B1 (Tiamin) Kalp, sinir sistemi ve kasların normal fonksiyonu için gereklidir. Eksikliğinde sindirim bozuklukları, aşırı hassasiyet (iritabilite), iştahsızlık gibi bozukluklar olabilir. B2 Sağlıklı cilt ve iyi görme için gereklidir. Eksikliğinde vücut direnci düşer, dudak çatlaklıkları, ağızda yaralar, egzama gibi cilt bozuklukları görülür. NIASIN Merkezi sinir sistemini destekler. Eksikliğinde çeşitli sinirsel hastalıklar ve deri hastalıkları olabilir. B5 (Pantotenik asit) Sinir sistemi, deri ve saç sağlığı için gereklidir. B6 (piridoksin) Sinir siteminin düzenli çalışmasına yardımcıdır. Hormonların fonksiyonlarında rolü vardır.Eksikliğinde gelişme geriliği, cilt bozuklukları, sinirsel bozukluklar görülür. B12 Kırmızı kan hücrelerin ve kemik iliğinin oluşumu ile sinir sisteminin normal fonksiyonları devam ettirmeleri için gereklidir. Eksikliğinde kansızlık, yorgunluk ortaya çıkabilir. FOLIK ASIT Hücrenin yapı taşlarının, kırmızı kan hücrelerinin, sinir dokularının oluşumunda etkilidir. Gebelikte görülen kansızlığın en büyük sebebi folik asit eksikliğidir. Folik asit ihtiyacı bebek gelişimine bağlı olarak yaklaşık 3 kat artar. Eksikliğinde kansızlık, hamilelikte bebeklerde gelişim bozuklukları söz konusudur. C Bağışıklık sistemini destekler. Kemiklerin, dişlerin, kan damarlarının sağlıklı kalmasına yardımcıdır. Eksikliğinde vücut direncinin azalması, diş eti kanaması ve skorbüt oluşur.   Kiraz: B1, B2, A, C vitaminleri ve malik asit. Hindistan cevizi: A, C vitaminleri. Kestane: A, B, C vitaminleri. Lahana: A, B1, B2, B6, C, E, K, P vitaminleri. Bakla: A, B1, B2, C, E, K vitaminleri İncir: A, B vitaminleri Çilek: A, B1, B2 C vitaminleri Mısır: A, B1, B2, E, K vitaminleri. Ağaç çileği: A, B, vitaminleri. Limon: B1, C, P vitaminleri Mandalina: A, B, C vitaminleri Kayısı: C vitamini Ananas: A, B1, B2, C vitaminleri Badem: B1, B2 vitaminleri Elma:A, B1, B2, C vitaminleri Nar: B1, C vitaminleri Kavun: A, B1, B2, C vitaminleri Arpa: B vitamini. Patates: A, B1, C vitaminleri Şeftali: A vitamini Domates:v A, B1, B2, C vitaminleri Maydanoz: A, C, K vitaminleri Erik: A, B1, B2, C vitaminleri Frenküzümü: C vitamini ve malik asit. Kereviz: A, B1, B2, C, K vitaminleri Ispanak: B1, B2, C, P, K vitaminleri Üzüm: A, C vitaminleri Enginar: C vitamini Su teresi: A, C, D vitaminleri Havuç: B, C, D, E vitaminleri Semizotu: C vitamini Roka: C vitamini Ayva: C vitamini Mercimek: Tüm B vitaminleri Ayı üzümü: A, C vitaminleri Avakado: A, D, e vitaminleri Pazı: A, C vitaminleri Biber: C (çok miktarda), B, B2, E vitaminleri   Fiziksel ve zihinsel sağlığımızı korumak için bilinen 30 vitamin ve minerale gereksinimimiz vardır.Çoğu kişi gerekli vitamin ve mineralleri besinlerden alabiliyor. Bu maddelerin normal beslenme yoluyla alınamadığı durumlar ise oldukça nadir. Dünya Sağlık Örgütü ve diğer sağlık kuruluşlarının, önerilen günlük alım (RDA) ile ilgili olarak, üzerinde görüş bildirdiği bir liste bulunmaktadır. RDA, RNI (besin alımı için referans) olarak da tanımlanmaktadır. Beslenme uzmanları ise bu listede yer alan miktarların çoğu kişi için minimum gereksinimi yansıttığını dile getirmektedirler. Gerçek anlamda sağlıklı olabilmek için belli besinlere daha yüksek miktarlarda ihtiyaç duyabilirsiniz ancak tam olarak ne kadar gerektiği tartışmaya açık bir konudur. Belli vitamin ve mineralleri almanız gerektiği, fiziksel ve zihinsel sağlık durumunuzun yanı sıra yaşamınıza ve cinsiyetinize bağlıdır. Bedeniniz vitaminler olmaksızın işlev göremez. Küçük miktarlarda gerekli olmalarına karşın enzim işlevlerinin tetiklenmesi açısından bedenle yaşamsal bir görevi yerine getirirler. Enzim işlvleri de bedendeki diğer faaliyetleri harekete geçirmektedir. B kompleksi vitaminlerine bu vitaminler belli bir grup oluşturur) C vitamini suda eriye vitaminlerdir. Bu vitaminler sadece B12 bedende depolanabilme özelliğine sahiptir. Antibiyotikler, alkol ve stres bu vitaminlerin emilimini azaltmaktadır. A,D,E ve K vitaminleri yağda eriyen vitaminlerdir ve bedende depolanabilirler. En fazla sıvı ve katı yağ içeren yiyeceklerde bulunurlar. İyi emilebilmeleri için safra işlevinin yeterli düzeyde olması gerekir. Vitaminlerin Görevleri: VİTAMİN A: D ve E vitaminleri gibi yağda çözülen bu vitamin, hücre büyümesi için önemli. Mukoza tabakaları ile gözlerin faaliyetini sağlıyor. Cilt ve vücut dokularının sağlıklı olmasını, bağışıklık sisteminin güçlenmesini sağlar. Birçok kanser türüne karşi koruyucudur, antioksidandır ve karanlıkta görmeyi sağlar. Karaciğer, böbrek, yumurta, buğday, mantar, baklagiller, fasulye, fıstık, ceviz VİTAMİN B1: Karbonhidratlardan enerji üretimi, beyin fonksiyonları ve sindirim sistemi için gerekli. Vücudun proteinleri kullanabilmesini sağlar VİTAMİN B6: Protein sindirimi, beyin fonksiyonları, hormonların üretimi için gerekli. Seks hormonlarını dengeler. Deprosyana karşı etkili. Alerjik reaksiyonları engeller VİTAMİN K: Kanın pıhtılaşmasını sağlar VİTAMİN C: Vücudun direncini artırıyor, diş, kemik ve kan damarlarının sağlıklı olmasını sağlıyor. Hücre solunumuna etki ediyor. Ayrıca demirin vücutta değerlendirilmesine yardımcı oluyor. Özellikle kış aylarında ve ateşli hastalıklarda, kronik ishallerde vücudun C vitamini artıyor. VİTAMİN D: Kemikler için vazgeçilmez bir vitamin. Eksikliği raşitizme yol açıyor. VİTAMİN E: Vücudun su ve yağ birikimini ayarlıyor. İşlemden geçmemiş yağlar, buğday, mısır, ayçiçeği, fıstık, susam, soya yağları, zeytin yağı, balık yağı, fındık, badem, ton balığı, sardalya, somon, patates, yumurta sarısı, domates, koyu yeşil renkli sebzelerde bulunur. B-2 vitamini: Protein, yağ ve karbonhidratların bünyede işlenmesini sağlıyor; yani enerji açısından önemi çok büyük. Ayrıca alyuvarların oluşumu için de çok yararlı. Bu vitamin gözlere ve deriye de sağlık veriyor. B-6 vitamini: Tüm metabolizma için vazgeçilmez bir vitamin. Özellikle sinir sistemi üzerinde etkili. Proteinin vücutta değerlendirilmesini de sağlıyor. Folik asit: Hamilelikte bebeğin beyin ve sinir sistemi gelişimi için hayati önem taşır. Yetişkinlerde beyin ve sinir sistemi fonksiyonları, protein kullanımı ve kan hücreleri yapımı için gerekli. Kalsiyum: Dişlerin ve kemiklerin güçlü olmaları için öncelikle kalsiyum gereklidir. Kalsiyum aynı zamanda kalp atışlarını düzenler, kanın gerektiği gibi pıhtılaşmasını sağlar, kaslar ve sinirler için yararlıdır. Kalsiyum kan basıncının yükselmesini ve kalın bağırsak kanserini önleyebilir. Ancak yapılan araştırmalara göre her on kadından sekizi, bol miktarda kalsiyum içeren yiyeceklerle beslenmek istemiyor. Hamilelik, bebeği anne sütüyle emzirme, menopoz, kafeinli içecekler vücuttaki kalsiyum miktarını azaltır süt ve sütlü besinler, mısır, sardalya balığı, kalamar, ıstakoz ve brokkoli bol miktarda kalsiyum içeren besinlerdir.      

http://www.biyologlar.com/vitaminlerin-gorevleri-nelerdir

Yasamin evrimsel gecmisi uzerine turkce bir kaynak.

Okullarımızda Evrim Kuramının öğretilmemesi büyük bir kayıp. Madalyonun bir de öbür yüzüne bakarsak, eğitimi verecek olan öğretmenlerin elinde konuyu anlatabilmek için gerekli kaynak ve materyalin olmadığını görürüz. Evrim konulu bir dersin en temel konularından biri, gezegenimizin oluşumundan bu yana süregelmiş olan olayların kapsamlı bir özetini yapabilmektir. Evrimsel olayları, üzerinde yaşadığımız dünyanın yerbilimsel tarihi ile birlikte sunabilmek oldukça iddialı bir iş. Öncelikle ortada bir ölçek sorunu var. Elde akordeon gibi genişleyip daralacak bir sunum ortamı olması gerekli. Öyle ya, 5 Milyar yıllık yerküresel olayların içinde Milyon yıl düzeyinde kayda değer pek çok olay yer almakta. Bir döneme yoğunlaşıldığında diğer ölçekteki olayların üzerine eğilmek giderek güçleşir. John Kyrk adlı bir tasarımcının internet sitesi bu türden sorunların üstesinden başarılı canlandırmalar ile geliyor. Sitenin Türkçe olarak hazırlanan yeni sürümü, öğretmenlere etkili bir eğitsel malzeme kazandırıyor: [url] http://www.johnkyrk.com/evolution.tr.swf[/url] Zaman şeridi ilk aşamada 14 Milyar yıl öncesinden başlayarak evrenin ve dünyanın oluşumunu özetliyor. Çizelge üzerindeki önemli olaylar kırmızı üçgenler ile işaretlenmiş. Üçgenler ortaya çıktıkça ekranın üstünde ve altında olaylar ile bağlantılı bilgiler yer almakta. Örneğin ilk üçgen, 5 Milyar yıl öncesinde güneş sisteminin ortaya çıkışını gösteriyor. Şeridin sonuna gelindiğinde altında daha küçük bir ölçekte (milyar yıl yerine milyon yıl düzeyinde) yeni bir şerit daha ortaya çıkıyor. Böylece günümüze yaklaşıldıkça sayısı giderek artan olaylar ve oluşumlar daha ayrıntılı olarak görüntülenebiliyor. Üçgenler arasında yer alan olaylar sade görsel canlandırmalar ile şeridin etrafında gösterilirken, yazılı olarak da olaylar kısaca açıklanmakta. Zaman çizelgesinin açılır kapanır özelliği, evrimsel olayların seyrini iyi bilen bir kişiye anlatımda müthiş bir kıvraklık veriyor. Site içerik açısından çok yüklü olduğundan, ilk kez ziyaret eden birinin başlangıçta başının dönmesi çok doğal. Zaman şeridi üzerindeki sürgü kaydırıldıkça, bilgiler adeta MTV müzik klipleri gibi birbiri ardına açılmakta. Konuya egemen bir kişinin güdümünde (bu bir sınıfta öğretmen olabilir) ele alındığında bir çığ gibi saçılan bilgilerin izlenmesi daha kolay olacaktır. Deneyimin en etkili yanlarından biri ise, öğrencinin daha sonra dilediği gibi kendi özel zamanında siteye defalarca girerek, verilen bilgilerin daha fazlasını öğrenebilecek olmasıdır. Takdir edersiniz ki, bir öğretmenin kısıtlı ders zamanında bu bilgilerin tümünü işlemesi olanaksızdır. Grafik ve haritaların bilimsel kaynaklarının yanlarında veriliyor olması daha fazlasını isteyen kişilerin merakını gidermek açısından başarılı. Yakında, çizelgedeki önemli olayları ve kavramları biraz daha ayrıntılı biçimde ele alan ek bir dosyanın hazırlanması, öğretmenler açısından yararlı olacaktır. Örneğin, “moleküler saat” yöntemi ile yapılan ölçümlerin sonuçları, Nature bilimsel dergisinin Aralık 2005 sayısında yayınlandığında, kurt ile köpeğin tür olarak birbirinden ayrılmasının 100 bin yıl öncesine (orta paleolitik) dayandığı ortaya çıktı (www.nature.com/nature/journal...ture04338.html). Bu olayın öne çıkarılmasının haklı bir nedeni vardır: Köpek, günümüz insanı Homo sapiens tarafından evcilleştirilen ilk canlıdır. Böylece köpek (Canis familiaris), insanın 200 bin yıl öncesinde Afrika’da başlayan yeryüzüne yayılma yolculuğunun yarısında Güney Doğu Asya’da katılmış oldu. Bu türlü kısa bilgilerin öğretmenlerin elinin altında bulunması eğitimin niteliğini artıracaktır. John Kyrk’ün yerbilimsel ve evrimsel zaman çizelgesi evrim kuramının öğretilmesinde önemli bir boşluğu dolduracaktır. Umarız bu türlü eğitsel malzemeler sayesinde öğretmenlerimiz “çocuklar söyleyin bakalım; yerkürenin tarihi boyunca kaç defa büyük kitlesel soy tükenmesi yaşanmıştır?” diye bir soru yönelttiklerinde çılgınlar gibi parmak kaldıran ve hatta arka sıralardan sabırsızlıkla “Beeeş!” diye bağıran heyecanlı bir sınıf göreceklerdir! Uzay Sezen

http://www.biyologlar.com/yasamin-evrimsel-gecmisi-uzerine-turkce-bir-kaynak-

Zehirli Bitkiler

Tarihin ilk çağlarından günümüze kadar insanlar bitkilerden besinlerini sağlamış ve şifa aramışlardır ve beslenmelerinin yanında önemli hastalıklarını da şifalı bitkilerle tedavi edebilmişlerdir. Ancak her bitkinin düşüldüğü kadar yararlı olmadığı ya da yararlı etkilerinin yanında zararlı olabilen başka etkilerinin de olduğu görülmüştür. Günümüzde de devam eden her ottan şifa arama geleneği özellikle kırsal yörelerde birçok kaza zehirlenmelerinin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Merak sonucu özellikle çocukların bilmedikleri bir bitkinin yemiş, yaprak ya da başka bir kısmının tadına bakmaları ya da zararsız başka bitkilere benzetip toksik bitkiyi yemeleri sonucu sık sık zehirlenmeler olmaktadır. Birçok bitki çok toksik olmalarına karşın kontrollü kullanıldıklarında tedavide yararlı olabilmektedir. Örneğin Digitalis (yüksük otu) afyon (haşhaş), belladon alkaloidleri, veratrum alkaloidleri, vinca alkaloidleri, ipeka vb, gibi birçok bitkisel toksik Madde günümüzde doğal ya da yarı sentetik türevler şeklinde tedavide kullanılmaktadırlar. Ancak bilinçsiz bir şekilde supraterapötik (aşırı) dozlarda uygulandıklarında çok ağır zehirlenme tablolarının ortaya çıkmasına yol açabilirler. Rönesans döneminin ünlü Alman hekimlerinden Paracelsus (l493-1541)’un ‘yalnız miktar zehiri belirler’ (Dosis sola facit venonum) cümlesi bitkisel maddeler için de geçerlidir. Zehirli mantarlar başta olmak üzere diğer toksik bitkilerle akut zehirlenmelerin şiddetini yenilen miktar belirlenmektedir. Bitkilerle zehirlenmeler daha çok kabuklu yemiş ya da meyve kısmıyla olmaktadır. Örneğin Akdiken (Rhamni cathartica) yılan yastığı (Dracunculus vulgaris), güzel avrat otu (Atropa belladonna), hanımeli (Lonicera japonica), yaban yasemini (Solanum dulcamara), taflan (Prunus laurocerasus), ardıç (Juniperus sp.) ökse otu (Viscum album), çoban püskülü (İlex aquifoİiıım) porsuk ağacı (Taxus bacata), sarmaşık (Parthenocissus sp.), it üzümü (Solanum, nigrum) vb, gibi bitkiler kabuksuz ya da kabuklu meyvelerinde bulunan aktif toksik kısımlarıyla zehirlenmelere neden olmaktadırlar. Buna karşılık, birçok bitki diğer kısımlarıyla ya da tüm bitki olarak toksiktirler. Dikenleri ya da keskin kenarlı yapraklarıyla mekanik olarak. özellikle ciltte irritasyon şeklinde toksik etkilere yol açmaktadırlar. Günlük gıda olarak kullandığımız bazı sebzelerin az ya da çok toksik olabildiklerini unutmamak gerekir. Örneğin patatesin toprak üstündeki yeşil kısımları orta şiddette sindirim bozukluklarına neden olmaktadır. Buna karşın,birçok taze sebzenin kurutulmasıyla içerdikleri toksik maddeler aktivitesini kaybetmektedir. Bazı bitkiler aynı cinsten olmalarına karşın toksik etkileri büyük ölçüde değişebilmektedir. Örneğin Aconitum napellus tehlikeli bitkiler içinde en zehirli olanıdır. Buna karşın aynı cinsten Aconitum septentrionale Eskimolar tarafından sebze olarak yenmelerine karşın hiçbir zehirlenmeye neden olmamaktadır. Aynı şekilde Digitalis purpurea güçlü kardiyotoksik etkisi olmasına karşı aynı cinsten olan Digitalis jaune aynı oranda toksik değildir. Bu nedenle, gerek tedavide gerekse gıda olarak kullanılmalarında bitki cins ve türlerinin tanınması gerekir. Bitkilerin içerdikleri toksik maddelerin kaynağı çeşitlidir. Bazıları alkaloid (Protein), bazıları da glikozid ya da heterosid (Saponinli steroidik yapılı siyanojenli vb.) içerebildikleri gibi birçoğunda olduğu gibi karmaşık kompleks yapılı bir toksik madde de içerebilmektedirler. Zehirli bitkilerde bulunan bu toksik maddeler insan ve hayvanlarda iç organlarda meydana getirdikleri lezyonlar sonucu metabolizmayı bozabildikleri gibi deri ve mukozalarda irritasyonlar yaparak hafif ya da ağır bazı zehirlenme belirtilerinin ortaya çıkmasına neden olmaktadırlar. Ancak, farklı hayvan türlerinin ve insanın zehirli bitkilere verdikleri reaksiyon her zaman aynı şiddette ve özellikte olmayabilir. Örneğin. salyangozlar belladonla beslendikleri halde zehirlenmezler, halbuki bu gibi hayvanları yiyen insan ya da memeli hayvanlarda belladon zehirlenme belirtileri görülebilmektedir. 1. ZEHİRLİ BİTKİLERİN TOKSİK UNSURLARI Bitkisel zehirlerin toksik bileşenleri kimyasal yapılan yönünden önemli farklılıklar gösterir. Toksik unsurların çoğu organik karakterdedir. Kimi bitkiler ise, bazı mineral maddeleri, bünyelerinde toksik dozlarda akümüle edebilirler.Alkaloitler ve protidler azotlu organik; glikozitler, tanenler, laktonlar ve benzerleri azotsuz organik zehirlerdir. Selenyum, nitrat-nitrit gibi mineral zehirler ile kimyasal yapılarından çok, etki mekanizmaları daha iyi bilinen östrojenik etkili özdekler, antiVitaminik faktörler ve fotodinamik ajanlar zehirli bitkilerin başlıca toksik unsurlardır. 1.1. Alkaloidler Alkaloitler güçlü farmakolojik etki ve toksisiteye sahip olan, moleküler yapılarında azot bulunan alkali karakterde bitkisel kökenli özdeklerdir. Azot, çoğunlukla heterosiklik bir halkada ya da lateral zincirde bulunur. Genellikle katı ve renksizdirler. Baz halde iken suda çözünmezler; asitlerle oluşturdukları tuzlar suda çözünür. Alkaloitlerin tannat ve iyodür tuzları suda çözünmez. Bu özellik nedeniyle, alkaloit içeren bitkilerle zehirlenmelerde tanenli bileşikler ve iyodürler, sindirim kanalından alkoloit emilimini engellemek için kimyasal antidot olarak kullanılırlar. Alkaloitlerin etki mekanizmaları çok farklıdır Çoğu sentral sinir sistemi (opium alkaloitleri) ve otonom sinir sistemi (antikolinerjik solanase alkaloit ve alfa adrenolitik ergot alkaloitleri) aracılığıyla etkir. Kolşisin ve benzerleri emeto katartik; pirolizidin alkaloitleri de hepatotoksik olarak etkirler. 1.2. Glikozitler (Heterositler) Hidroliz (enzimatik ya da asit ortamda) sonucu bir ya da birkaç molekül şeker (glikoz) ile karbonhidrat olmayan ve aglikoz (genin) olarak adlandırılan ve toksik etkiden sorumlu olan bir madde veren özdeklerdir. Glikoz ve aglikoz arasındaki bağın karakterine göre 0 - glikozitler (Oksijen atomu eterik bağ) ve S - glikozitler (kükürt atomu) olmak üzere iki gruba ayrılırlar. 1.2.1. O-Glikozitler 1.2.1.1. Siyanogenetik Glikozitler Aglikozları, çoğunlukla nitrilli bir alkoldür. Enzimatik hidroliz sonucu şeker molekülleri, siyanhidrik asit (HCN) ve bir keton ya da aromatik aldehit oluşur. Toksiditeden sorumlu olan hidroliz ürünü siyanhidrik asittir. Farklı ailelere ait çoğu yem bitkisi ve yabani türlerde bulunan siyanogenetik glikozitler özellikle ruminantlarda selüler respirasyondan sorumlu enzim sistemini inhibe ederek, akut formda ve yüksek mortaliteyle seyreden zehirlenmeye neden olurlar. Hidroliz, aynı bitkide bulunan özel enzimler ( lineaceae; keten tohumu, emulsin; acı badem) tarafından katalize edildiği gibi, ruminantlarda retikülo-rumen mikroflorası tarafından salgılanan enzimlerle de gerçekleştirilebilir. Vejetasyonun ilk dönemlerinde yüksek olan glikozit düzeyi vejetasyon ilerledikçe azalabilmektedir. Kuraklık, donma ve çiğnenme gibi bitkilerin normal büyüme hızını bozan faktörler HCN düzeyinde artışa neden olur. Silaj glikozitlerin hidrolizini hızlandırır. Böylelikle serbest hale geçen HCN silajın havalandırılmasıyla giderilebilir. Ancak, bu işlem sırasında çalışanların kendileri için önlem almaları gerekir. - Bitki hormonu herbisitler uygulandıkları yörelerde yetişen bitkilerde siyanogenetik glikozit düzeyinin artışına (fitohormonların dolaylı toksisitesi) neden olurlar. HCN düzeyinde fosfatlı gübreler azalmaya azotlu gübreler ve bitki parazitleri ise artışa neden olur. Siyanogenetik glikozit taşıyan bitkilerin toksisitesi değinilen koşullara göre değişkenlik gösteren HCN düzeyi ve glikozit yanında tüketilen bitki miktarı ve tüketim süreci, HCN’in sindirim kanalında liberasyon hızı ile emilim ve dokularda detoksikasyon düzeyine bağımlıdır. Bu nedenle, toksik dozu belirlemek zordur. Siyanogenetik glikozitlere karşı en duyarlı hayvanlar ruminantlardır. Koyun ve keçi muhtemelen enzimatik farklılık nedeniyle sığıra oranla daha dayanıklıdırlar. Tek midelilerde, midenin asit ortamında glikozidi hidrolize eden enzim, kısmen de olsa yıkımlanabilir. HCN, karaciğerde spesifik bir enzim (rodanaz) tarafından tiyosiyanata dönüştürülerek metabolize edilir. Ancak, özellikle sığırda başka metabolik olayların olduğu da düşünülmektedir. Serbest HCN’in ruminantlarda letal dozu 2-2.3 mg/kg dolayındadır. Bu miktar HCN’i glikozit formunda (4-4.5 mg/kg) kısa sürede tüketen ruminantlarda ağır zehirlenme tablosu şekillenir. Otlakta bir hayvan saatte 4 mg/kg düzeyde glikozide saatlerce tolore edebilir. Koyun, günde (gün boyu) 15-20 mg/kg HCN´i detoksike edebilir. Genelde 100 gramında 20 mg (200 ppm) HCN içeren bitkiler, hayvanlarda zehirlenmeye neden olur. Sindirim ya da solunum yoluyla emilen HCN ve siyanürler, selüler respirasyon (hücre solunumu) enzim sistemini (sitokrom a3) bloke ederek histotoksik anoksiye neden olurlar. 1.2.1.2. Steroidik Glikozitler kalp yetmezliğinin etkin ilaçları olan ve çok küçük dozlarda kardiyotonik olarak kullanılan kalp glikozitlerini (dijitalikler) kapsayan bu grup moleküllerin aglikozu, asteroit (siklopentano-perhidrofenantren) halka sistemi ve bunun 17 no’lu karbonuna bağlanan beşgen ya da altıgen bir lakton halkasından ibarettir. Majör glikozit kaynağı olan bitkilerden yüksük otu türleri (Digitalis cariensis, D. davisiana, D. ferruginea D. grandiflora, D. lanata, D. trojana D. viridiflora) ile ada soğanı (Urginea maritima) yanında glikozit kaynağı olarak kullanılmayan, ancak toksik unsur olarak kardiyotonik etkili glikozit içeren inci çiçeği (Convallaria majalis) adonis türleri (A. aestivalis -keklikgözü, A. flammea - kandamlası), zakkum (Nerium oleander) ve kimi Helleborus türleri (Bohça otu, H. orientalis, H. vesicarius) de Anadolu ve Trakya’da yaygın olarak yetişmektedir. Bununla birlikte anılan bu bitkilerle evcil hayvanlarda zehirlenme insidensi azdır.Kimi kaynaklarda saponinler (saponositler) de bu grupta gösterilmektedir. Saponinlerin aglikozu (sapogenin) steroidik ya da triterpenik (oleanan çekirdekli) yapıdadır. Sistemik toksiditeleri az olan saponinler yem bitkilerinde de yaygın olarak bulunurlar. Yaklaşık 80 aileye ait 500’ü aşkın bitki türünden Saponin izole edilmiştir. Ruminantlarda meteorizasyonun temel nedenleri arasındadırlar; kanatlılarda ise, gelişme ve yumurta verimini inhibe ederler. Antrasenik glikozitlerin aglikozları ise, antrasen halkalı bir polifenoldür. Işkın, kara akçaağaç gibi bitkilerde bulunan bu glikozitler yüksek dozda şiddetli purgasyona neden olurlar. 1.2.2. S - Glikozitler (Glusinolatlar) Özellikle Cruciferae (turpgiller) ailesine ait bitkilerin yaprak gövde kök ve özellikle tohumlarında bulunan ve genellikle uçucu olan, S - glikozitler, enzimatik (myrosinase) hidroliz sonucu glikoz ve organik aglikoz oluşturur. Organik aglikoz bir izotiyosiyanat (senevol) bir tiyosiyanat ya da bir organik nitril ve kükürttür. Glusinolatların hidroliz ürünlerinden izotiyosiyanatlar, deri ve mukozalarda irkiltici etkiye (gastro-intestinal, respiratuvar ve renal lejyonlar) sahiptirler. Ayrıca, guatrojenik (proguatrin) etkileriyle tiroid bozukluğuna neden olurlar. Tiyosiyanatlar ise, tiroid bezinde iyot düzeyini düşürürler; böylelikle iyot uygulamasıyla sağaltılabilen bozuklukları oluştururlar. Brassica türü bitkilerde (kolza, lahana, ot lahanası, şalgam) bulunan 5-glikozitler hidrolizle stabil olmayan izotiyosiyanat’a, bu da kristalizasyonla goitrine dönüşür. S-glikozitlerin hidroliz ürünü izotiyosiyanatlar irritan ve antitroit; goitrin ise guatrojen etkilidir. Bu nedenle s-glikozit içeren bitkilerle zehirlenme klinik yönden farklı seyreder 1. Akut zehirlenme izotiyosiyanatların irritan etkisinden kaynaklanan bu sendrom sindirim, solunum bozuklukları ile renal lezyonlar ve nefritle karakterizedir (hardal, turp). 2. Tiroit bozuklukları Bitkilerin yeşil kısımlarında bulunan glusinolatların hidroliz ürünü inorganik izotiyosiyanatlar, dönüşümlü kompetisyonla, tiroitte iyot akümülasyonunu önleyerek iyot yönünden fakir rasyonla beslenen- hayvanlarda guatr şekillenmesine neden olurlar. Bu sendrom iyotla sağaltılabilir. Proguatrinin son ürünü olan goitrin ise tiroksin formasyonunu inhibe ederek iyot kullanımıyla sağaltılamayan tiroit bozukluğuna neden olur. Glusinolatların hidroliz ürünleri plasenta engelini geçer ve sütte de atılırlar. Bu nedenle, gebeliği döneminde glusinolatlı bitkilerle beslenen hayvanların yavrularında (keçi) ve süt emenlerde de tiroit bozuklukları görülür. Glusinolat içeren kimi bitkiler, özellikle kolza ve Lahana etyolojisi tam bilinmeyen, anemi ve hemoglobinüriyle karakterize olan zehirlenmeye de neden olabilirler. 1.3. Saponinler (Saponositler) Kalıcı köpük oluşturmaları ve acı lezzetleriyle karakterize olan saponinler, azotsuz nötr ya da hafif asit karakterli, glikozit benzeri maddelerdir. Aglikon ya da sapogeninleri steroit veya oleanan çekirdekli triterpenik yapıdadır. Soğukkanlı (poiklioterm) hayvanlar için çok toksiktirler. Yerel olarak irkiltici etki oluşturur; eritrositlerin hemolizine neden olurlar. Bitkiler aleminde oldukça yaygındırlar; 500’ü aşkın bitki türünden saponin izole edilmiştir. Kaba yonca (Medicago sativa), karamuk (Agrostemma githago), sabun otu (Saponaria officinalis), gazel boynuzu (Lotus corniculatus), tırfıl (Trifolium repens, T. fragiferum), at kestanesi (Aesculus hippocastanum), bohçaotu (Helleborus orientalis), yılan yastığı (Arum maculatum) yüksek düzeyde saponin içeren bitkilerdir. Saponinlerin toksisitesi kaynak bitkiye, yapılarına ve alınan miktara bağımlıdır. Acı lezzette oluşları tüketimi sınırlandırabilir. Tanen ve kolesterol bağlanmayla saponinleri inaktive edebilirler. Toksisite saponinden çok hidroliz ürünü sapogeninle ilgilidir. Bu nedenle, saponinlerin hidrolizini gerçekleştirebilen sindirim kanalı mikroflorası da (Butryrivibrio) toksisiteyi etkiler. Saponin içeren yem bitkileri ruminantlarda meteorizasyonun başlıca nedenleridir. Rumen içeriğinin yüzeysel tansiyonunu azaltarak stabil köpük oluştururlar. Böylelikle, fermantasyon gazları geğirmeyle (erukasyon) vücut dışına çıkarılamaz. Meteorizasyon oluşumunda kuşkusuz diğer faktörlerin, özellikle sitoplazmik proteinlerin (kaba yoncada % 4) de rolü vardır. Öte yandan, saponin ve sitoplazmik proteinler yanında, bunlarla inaktif kompleks oluşturabilen taneni de içeren bitkilerin (gazel boynuzu) meteorizasyon oluşturma insidensi düşüktür. Kimi saponinler, sindirim kanalından salgılanan enzimleri, özellikle kimotripsini inhibe ederler. Bu özellikteki saponinler sindirim kanalında irritasyona neden olurlar. Saponinler kanatlılarda gelişme ve yumurta verimini inhibe ederler piliç rasyonlarına % 5 oranında katılan kaba yonca unu, içerdiği saponinler nedeniyle, piliçlerde büyümeyi geciktirir. Yumurta tavuğu yemlerine katılan kaba yonca unu (% 10) yumurta verimini düşürür. Saponinlerin bu etkisi, rasyona kolesterol ilavesiyle giderilebilir. Saponinli bitkilerle zehirlenmeye karşı profilaktik önlemler alınmalıdır Bitkilerin pek çoğunda kendilerini savunmaları için bir miktar zehir bulunur. Sonuçta onlar bitki ve bir tehlike anında kaçacak yerleri yok. Bazılarını şirin görüntüsüne aldanmayın çünkü öldürücü olabilirler. Hint baklası Hint yağını bilen ya da kullanan herkes yağı oluşturan maddelerden birinin yani hint baklasındaki bir bileşenin kişiyi birkaç dakikada öldürecek zehre sahip olduğunu tahmin etmez. Meyankökü Bu meyankökü bitkisinin şirin bir görüntüsü var ancak aslında dünyanın en zehirli maddelerinden birisi eğer çiğnenir ya da yutulursa hemen ardından kişinin ölümü gerçekleşir. Boğanotu Canlı mor rengine aldanıp sakın zararsız olduğunu düşünmeyin zira bu bitki en ölümcül bitkilerden bir tanesi. Bushman zehri Afrika’da yaşayan ve oklarının ucuna taktıkları zehirli bitkilerle avlanan bushman insanları bu zehirli bitkiyi özellikle avlanmak için kullanırlar. Çan çiçeği Bu çiçeği salladığınızda çıkan güzel ses sizi aldatmasın. Bir keresinde tadını merak ettiği için bu bitkiden çay yapan 18 yaşındaki bir genç zehirlenerek komaya girdi. Su baldıranı Zehirli baldıran Sokrates tarafından içildiği için çok bilinen bir zehirli bitkidir. Ama su baldıranı da en az onun kadar zehirlidir. İngiliz porsuğu Dünyadaki en zehirli ağaçlardan birisidir. Muhteşem görüntüsü böylesi bir zehri taşıyabileceğini göstermese de panzehiri olmayan ve çabuk etki yapan bir zehirli bitkidir. Loğusa otu Bu bitki daha çok inekler ve koyunlar için tehlikelidir çünkü beyaz çiçeğine ve yemyeşil gövdesine aldanan hayvanlar bitkiyi yerler ve ne yazık ki bu hayvanların ürünlerini tüketen insanlar da zehirlenirler. Kargabüken özü Kloepatra emrindeki hizmetkârlarına bu bitkiyle intihar etmelerini söylemiştir. Çünkü kendisi de intihar etmek istediğinden zehrin etkili olup olmadığını görmek istemiştir. Menispermum bitkisi Bu bitki kuşlar için zehirli olmamasına rağmen insanlar yediğinde ölümcül bir zehre dönüşüyor. Nergis Zehirli bileşenleri olsa da eski zamanlardan beri bu bitki bir şifa bitkisi olarak da kullanılır. Hatta bazı kültürlerde kelliğe iyi geldiği de düşünülür. Zakkum Zakkumun bir yaprağı bile bir kişiyi öldürmeye yeter. Ama ölümler daha çok atlarda ve besi hayvanlarında görülür. Funda Çiçeklerin en güzeli olan funda bitkilerin de en zehirlilerinden birisidir. Yabani acı kiraz Bu kirazlar küçük ama asla yenmezler. Zehir öncelikle solunum sistemini etkiler ve ardından zehirlenme gerçekleşir. Köpeküzümü Bu bitki baştan aşağıya kara zehir taşır. Bunun bir parçasını bile yiyen insanlar görecekler ki öncelikle sesleri kısılacak çünkü bu bitki öncelikle solunumu etkiler

http://www.biyologlar.com/zehirli-bitkiler

Mayoz Bölünme Nedir? Evreleri Nelerdir?

Mayoz Bölünme Nedir? Evreleri Nelerdir?

Tüm bölünmeler canlının yaşamını devam ettirebilmesi için gereken biyolojik olaylardır. Bölünmelerin temel amacı hücre sayısını arttırarak canlının hücre yenilenmesini veya büyümesini sağlamaktır. Bir hücrenin bölünebilmesi için bazı evrelerini tamamlamış olması gerekir. Öncelikle canlının belli bir gelişmişlik düzeyine erişmesi gerekir yani hücre büyümelidir. Anormal durumlar söz konusu olmadığı taktirde genç hücreler bölünmez. Büyüyen hücrenin sitoplazma miktarı giderek artar ve çekirdek tüm hücreyi yönetemeyecek duruma gelir bu durumda çekirdeğin verdiği bölünme emriyle hücre bölünür. Hacim oranındaki artışın alan artışından fazla olması yine hücre bölünmesine yol açar.Mayoz bölünme ”2n” kromozomlu yapılarda görülen bölünme şeklidir.Bölünme sonucunda kromozom sayısı yarıya iner ve ”n” kromozomlu 4 yeni hücre oluşur.Mayoz bölünme temelde eşeyli üremenin sağlanması için yapılır.Üreme hücreleri olan sperm ve yumurta ”2n” kromozomlu ana hücrelerinin mayoz bölünme geçirmesi sonucu oluşur.Tür devamlılığının sağlanması için mayoz bölünme ilk şarttır.Mayoz bölünme sırasında krossing over (parça değişimi) yapılması ve DNA eşlenmesinin sadece ilk safhada görülmesi oluşan yeni hücrelerin kalıtsal olarak birbirinden farklı olmasına yol açar.Bu durum mayoz bölünmenin evrim açısından oldukça önemli olduğunun bir göstergesidir.Bir hücre mitoz bölünmenin aksine yalnızca bir kez mayoz bölünme geçirebilir. Mayoz bölünme mayoz-1 ve mayoz-2 olmak üzere iki evreden oluşur.Mayoz-1 , İnterfaz-1 evresiyle başlar.Bu evrede hücre bölünme için hazırlıklarını tamamlar ve DNA replikasyonunu(eşlenmesini) gerçekleştirir.Bölünme için gereken hazırlıklar tammalandıktan sonra Profaz-1 evresine geçilir.Bu evrede çekirdek zarı ve çekirdekçik erir,kromatin iplik halindeki yapılar kromozomlara dönüşmeye başlar,homolog kromozomlar ( kromozom çiftleri) bir araya gelerek tetrat ( bir tetrat = 2 kromozom = 4 kromatit ) oluştururlar.Homolog kromozomların bağlantı bölgeleri sinapsis olarak adlandırlır.Krossing over (parça değişimi) homolog kromozomların sinapsis bölgelerinde kardeş olmayan kromatitler üzerinde gerçekleşir.Krossing over olayı her mayoz bölünmede gerçekleşmek zorunda değildir ancak normal şartlar altında gerçekleşen birçok bölünmede gözlenir.Hücre profaz evresinden sonra Metafaz-1 evresiyle bölünmeye devam eder.Bu evrede homolog kromozomlar hücrenin merkezine dizilir ve iğ iplikler kromozomların bağlantı gölgelerine (sentromer) tutunur.Anafaz-1 evresinde iğ ipliklerin kısalıp kutuplara çekilmesi sırasında kromozomlar da kutuplara doğru çekilir.Bu evreden sonra gerçekleşen Telofaz-1 evresinde ”n” kromozomlu iki hücre ana hücrenin içerisinde oluşmuş olur.Son aşama olan Sitokinez-1 evresiyle de sitoplazma bölünmesi tamamlanarak ”n” kromozomlu iki hücre elde edilir.Tüm bu aşamalar tamamlandıktan sonra hücre Mayoz-2 bölünmesine geçer.Bu bölünme aynı mitoz bölünme gibi gerçekleşir ancak DNA eşlenmesi gözlenmez.Son durumda oluşan ”n” kromozomlu hücrelerden mitoz bölünmeyle aynı kromozom sayısına sahip (n) toplam dört hücre meydana gelir. Mayoz bölünme bitki ve hayvan hücrelerinde gerçekleşme şekli yönünden bazı durumlarda ayrılır.Kromozomları kutuplara çeken iğ iplik oluşumu hayvan hücrelerinde sentrozom adı verilen organel tarafından gerçekleşirken , bitkide sitoplazmada bulunan özel proteinler iğ iplik oluşumunda etkilidir.Sitokinez(sitoplazma bölünmesi) ise hayvan hücrelerinde boğumlanma ile bitki hücrelerinde ara lamel(orta plak) oluşumuyla gerçekleşir.Bu durumun sebebi bitki hücrelerinde bulunan hücre duvarının boğumlanmaya izin vermeyecek kadar sert bir yapıda olmasıdır.Yazar: Hepşen SOYLUhttp://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/mayoz-bolunme-nedir-evreleri-nelerdir

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

Mikrobiyal Biyoteknoloji Bölüm 1

Biyoteknoloji Nedir ? - Biyolojik araç, sistem ve süreçlerin üretim ve hizmet endüstrilerine uygulanması - Endüstriyel uygulamalarda başarılı olabilmek için Biyokimya, Mikrobiyoloji ve Mühendislik bilimlerinin ortak kullanımı ile mikroorganizmaların, doku ve hücre kültürlerinin kapasitelerinin artırılması - Çeşitli yararlı maddelerin üretilmesi için biyolojik özellikleri kullanan bir teknoloji olması - Biyolojik araçlar tarafından üretilen materyallerin daha iyi ürün ve hizmet vermek üzere bilim ve mühendislik ilkelerinin uygulanması - Biyoteknoloji sadece teknik ve süreçlerin toplamına verilen bir addır. - Biyoteknoloji canlı organizmaları ve onların yapıtaşlarını tarım, gıda ve diğer endüstrilerde kullanan bir tekniktir. - Biyoteknoloji konu olarak “multidisipliner” yani bağımsız pek çok bilim dalını birarada barındırır. Eğer biyoteknoloji çalışması yapanları bir liste altında toplamak gerekirse Biyokimyacılar, Mikrobiyologlar,Genetikçiler, Moleküler biyologlar, Hücre biyologları, Botanikçiler, Ziraat mühendisleri, Virologlar, Analitik kimyacılar, Biyokimya mühendisleri, Kimya mühendisleri, Kontrol mühendisleri, Elektronik mühendisleri ve Bilgisayar mühendisleri bu liste içerisinde sayılabilir. BİYOTEKNOLOJİDE MİKROBİYAL SİSTEMLER 1-)Bakteriler ve Cyanobacteria (mavi-yeşil bakteriler) A-) Bakteriler: Toprak, hava, su, hayvan ve bitki yüzeylerinde bulunurlar. Bazıları hastalık etkeni olmakla beraber çoğu zararsız ve organik atıkların geri dönüşümü sırasındaki yararlı etkileri ve birçok faydalı ürünü üretmeleri nedeniyle biyoteknolojide oldukça önemli bir yere sahiptirler. Aynı genusa ait bazı türler endüstriyel açıdan faydalı özelliklere sahipken bazıları insanlar için zararlıdır. Örneğin Bacillus türleri toprakta yaşarlar ve aerop veya fakültatif anaerop metabolizmaya sahiptirler. § B. subtilis endüstride kullanılan amilaz enziminin kaynağıdır. § B. thruringiensis ise birçok bitki zararlısı böceğin patojenidir. Ve bu nedenle böceklere dirençli bitkilerin oluşturulmasında genetik mühendisliğinin önemli çalışma konularından birini oluşturur. § B.athracis ise insanlara patojen etkiye sahiptir ve şarbon hastalığının nedenidir. Prokaryotik biyolojik sistemler: § E.coli dışındaki diğer prokaryotlar § Acremonium chrysogenum § Bacillus brevis § Basillus subtilis, Basillus thuringiensis § Corynebacterium glutamicum § Erwinia herbicola § Peudomonas spp § Rhizobium spp § Streptomyces spp § Trichoderma resei § Xanthomonas campestris § Zymomonas mobilis Bu organizmalar iki grup altında toplanabilir. 1-) Özel bir fonksiyona sahip bir gen için konak olma. Ör: termofillerden izole edilen ve PCR teknolojisinde kullanılan ısıya dirençli DNA polimeraz enziminin E.coli’de klonlanması ve üretimin gerçekleşmesi. 2-)Belirli işleri çok daha etkin yapabilmek için genetik mühendisliği ile geliştirilme. Ör: Endüstriyel açıdan önemli amino asitlerin çok fazla üretilmesi için Corynebacterium glutamicum’un çeşitli türlerinin geliştirilmesi. 2-) Cyanobacteria (mavi-yeşil bakteriler): Mavi-yeşil bakteriler prokaryotlar sınıfına dahil olup fotosentez özelliğine sahiptir. Örnek olarak Anabaena cylindris, Nostok muskorum, Spirulina platensis türleri verilebilir. İlk kez varlıkları fosillerde saptanmıştır. Dünya oluşumunda belki de ilk canlı organizmalardır. Tatlı ve tuzlu suların yüzeylerinde bulunurlar. Karada ise ışığın ve nemin olduğu çamur ve kaya, tahta veya bazı canlı organizmaların yüzeylerinde bulunabilirler. Koyu yeşilimsi-mavi pigmentlerinden dolayı bu isimle adlandırılırlar. Sadece birkaç organizma atmosferik azotu amonyağa redüklemek yoluyla a.a. ve proteinleri üretmek üzere organik asitlere dönüştürülebilir. Azot fikse edebilen bakteriler gibi mavi-yeşil bakterilerde böyle bir yeteneğe sahiptir. Hücreler nitrogenaz enzimi ile bu reaksiyonu gerçekleştirirler. Bu enzim oksijen ile inaktive olur. Bu nedenle azot fikse eden hücrelerin içindeki koşullar anaerobik olmalıdır. Anabaena gibi bazı mavi-yeşil bakterler azot fiksasyonundan sorumlu heterosit adı verilen özel kalın duvarlı hücrelere sahiptirler Mavi-yeşil bakterilerin biyoteknolojik önemi: Mavi-yeşil bakteriler fotosentez yetenekleri, yüksek protein içerikleri ve basit besiyerlerinde hızlı çoğalmaları nedeniyle besin kaynağı olarak kullanım alanına sahiptir. Tek hücre proteini (THP) elde edilmesinde en çok denenen günümüzde insan ve hayvanların beslenmesinde geniş uygulama alanı olan mavi-yeşil bakteriler, diğer mikroorganizmalardan farklı olarak yeterli miktarda karbondioksit, belirli derecede aydınlatma, geniş üretim ortamı gibi özel koşullara gereksinim gösterirler. Sprilulina platensis Afrika ve güney Amerika’da ki sığ göllerde doğal olarak bulunur. Binlerce yıldan beri yöredeki insanlar tarafından toplanan bu algler kurutulduktan sonra besin kaynağı olarak çoğunlukla sos şeklinde veya çorba içinde kullanılmaktadır. Nostoc ise Peru ve Güney doğu Asya ‘da besin maddesi olarak kullanılan bir diğer siyanobakteridir. Gübre olarak kullanılmaları: Mavi-yeşil bakterilerin azot fiksasyon özelliği saptandıktan sonra kurutulmuş Tolypthrix tenuis pirinç tarlasına serpildiğinde azot fiksasyonunda ve verimde artış gözlenmiştir. M-Y bakterilerin Hindistan da pirinç tarlalarında gübre olarak kullanımıyla toprağın havalandırılması sonucunda su geçişi ve toprağın sıcaklığının daha homojen olması sağlanmaktadır. Azot fiksasyonu için M-Y bakterilerin Rhizobium’ların yerini almasının bazı avantajları vardır. Mavi-Yeşil bakteriler havadaki azotu amonyuma redüklerken fotosentez metabolik yolunu kullanırlar. Yani bir bitki ile simbiyotik bir yaşam ve enerji kaynağı olarak herhangi bir organik molekül ilavesi gerekmez. Tarımda azot fikse eden mavi-yeşil bakteriler organik gübre olarak kullanılabilir. Çin, Hindistan, Filipinler gibi pirinç tüketimi fazla olan bölgelerde büyük oranlarda ürerler. Pirincin büyüme sezonunun başında eğer suya siyanobakterlerin başlangıç kültürleri ekilirse pirinç veriminde %15-20 oranında artış olduğu bildirilmektedir. Mavi-Yeşil bakteriler antibiyotiklerin ve diğer biyolojik olarak aktif moleküllerin ticari boyutlardaki üretimi için büyük bir potansiyel oluştururlar. Çünkü Mavi-Yeşil bakteriler heterotrofturlar. Bu özellikleri de onların fermentasyon koşullarında üretilmelerine olanak sağlar. Henüz araştırma aşamasında olan Anacystis nidulans ile yapılan rekombinant DNA teknolojisi çalışmalarıyla nadir bileşiklerin üretiminde kullanımları amaçlanmaktadır. Araştırmalar Mavi-Yeşil bakterilerin güneş enerjisi dönüşüm sisteminde yer alması için devam etmektedir. Anabaena cylindrica heterocystleri vejatatif hücrelerde fotosentez yoluyla oluşturdukları oksijeni dışarı verirler. Azot yokluğunda ise heterositlerde nitrogenaz enzimi katalizörlüğünde elektronlar H+ iyonuna transfer edilerek Hidrojen gazı açığa çıkarırlar. Oksijen ve Hidrojen her ikisi de endüstride ihtiyaç duyulan gazlardır. Sonuç olarak; Fermentör koşullarında üreyebilirler, uzun süreli fizyolojik stabiliteye, basit besin gereksinimine, köpük oluşturmama özelliğine sahiptirler. Diğer alglerden farklı olarak azot fiksasyonu yapabilme farklılığına sahiptirler. Optimum sıcaklık 35oC dir. Karanlıkta veya gün ışığında heterotrofik olarak ürerler. 2-) MAYALAR: Tek hücreli tomurcuklanma veya bölünerek eşeysiz çoğalan ökaryotik mikroorganizmalardır. Mayaların tanımlanması maya biyoteknolojisi için oldukça önemlidir. Örneğin endüstriyel süreçlerde yabani ve kültüre edilmiş mayalar arasındaki farkı gösterebilmek esastır. Bira üretiminde üründe istenmeyen aroma oluşumuna neden olan yabani ırkın karışması veya ekmek mayası üretiminde şeker transport yeteneği daha fazla olan Candida utilis mayasının karışması ekmek mayası üretiminde kullanılan Saccharomyces cerevisiae mayasının üremesini engelleyecektir. Maya genuslarının ayrımında fizyolojik testlerle birlikte morfolojik testler de kullanılır. Günümüzde 700 civarında maya türü tanımlanmıştır. Fakat bu sayı maya çeşitliliğinde sadece çok küçük bir bölümü temsil etmektedir. Tanımlanmamış maya genus ve tür sayısı çok daha fazladır. Maya biyologları için maya çeşitliliğini tanımlamak kadar diğer önemli bir nokta özellikle biyoteknolojik öneme sahip türleri belirleyip saklamak ve koruyabilmektir. Moleküler biyoloji tekniklerinin yaklaşımıyla türler daha hızlı ve kolay bir şekilde karakterize edilebilmektedir. Günümüzde 6 mayanın genom projesi tamamlanmış ve işlevsel genomik çalışmaları ile genlerin işlevlerinin belirlenmesine devam edilmektedir. Maya hücreleri klorofil içermez ve zorunlu olarak kemoorganotrofiktirler. Üremek için organik karbona gerek duyarlar. Karbon metabolizmaları çok çeşitlidir. Örneğin basit şekerleri, polioller, organik ve yağ asitleri alifatik alkoller, hidrokarbonlar ve çeşitli heterosiklik ve polimerik bileşikleri karbon kaynağı olarak kullanabilirler. Bu özellikleri nedeniyle farklı habitatlar için özelleşmiş türler kolaylıkla saptanabilir. Mayalar toprak, hava ve sudan izole edilebilirler. Bazı mayalar ekstrem ortamlarda örneğin ozmofilik mayalar şeker bakımından zengin ortamlarda yaşayabilirler. Bu tür mayalar genellikle gıda bozucu olarak bilinir. Bunun dışında fırsatçı patojen olarak bazı maya türleride örneğin Candida albicans pek çok infeksiyondan sorumludur. Mayalar insanlar için; ekonomik, sosyal ve sağlık açısından oldukça önemli en eski evcilleştirilmiş organizmalardır. Alkollü içeçeklerin üretiminde, ekmek yapımında hamurun kabarması için binlerce yıl öncesinden beri kullanılmaktadırlar. Gerçekte bira yapımı belkide dünyanın ilk biyoteknolojisini temsil etmektedir. Günümüzde mayalar geleneksel gıda fermentasyonunun dışında çok çeşitli alanlarda da kullanılmaktadır. Özellikle genetik mühendisliğiyle geliştirilmiş mayalar hastalıkların önlenmesinde ve tedavisinde kullanılan pek çok farmasötik ajanın üretilmesinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Biyoteknolojik Öneme Sahip Bazı Mayalar - Axula adeninivorans: Nitrat ve aminleri asimile eder, 45 C üzerinde üreyebilir, pek çok hidrolaz salgılayabilir. - Candida türleri: C.albicans hidrokarbonlardan aminopenisillanik asit ve B6 vitamin üretimi, C.boidinii NAD, FAD metil ketonlar ve sitrik asit üretimi, C.famata riboflavin, C.maltosa biyokütle proteini için yağ asiti ve alkan kullanımı, C.tropicalis triptofan, C.pelliculosa selülozik materyalden biyokütle proteini, C.utilis, pek çok ürün eldesi, ksilozda üreyebilme, klonlama teknolojisinde kullanım, C.shehatae ksiloz fermentasyonu - Hansenula polymorpha: Heterolog gen anlatımı için kullanılabilen metilotrofik maya. - Kluyveromyces marxianus ve K.lactis: Laktoz ve polyfruktosanı fermente eder. Doğal kakao fermentayonu. Pek çok enzim için kaynak olabilir, klonlama teknolojisinde kullanılabilir. - Pachysolen tannophilus: Bitki lignoselülozik hidrolizatlarından kaynaklı pentoz şekerlerinin fermentasyonu. - Phaffia rhodozyma ve Pichia türleri: Gıda boyası olan astaksantin pigment üretimi. P.guilliermondii riboflavin sentezi ve hidrokarbonlardan biomas protein eldesi. P.methanolica etanol biosensörü olarak kullanılan alkol oksidaz üretimi.P.pastoris metanolden biomas protein eldesi, heterolog gen anlatımı ve insan terapötik proteinlerini üretebilen metilotrofik maya. - Rhodosporidium toruloides: Fenilketanüri tedavisinde kullanılan PAL enzim kaynağı. - Saccharomyces türleri: S.cerevisiae klasik gıda fermentasyonu. Bira, şarap, ekmek, rom, cin yapımı. Yakıt, alkol, gliserol, invertaz ve hayvan besini kaynağı.Rekombinant DNA teknolojisiyle sayısız protein üretimi. - Saccharomycopsis türleri: S.fibuligera amilolitik maya - Schizosaccharomyce pombe: Geleneksel Afrika alkollü bira yapımı. Şarapların deasidifikasyonu. Yüksek etanol ozmotik tolerans, biyokütle protein eldesi, heterolog gen anlatımı ve mutagenez testlerinde kullanım - Schwanniomyces türleri: S.castellii ve S.occidentalis amilolitik mayalar. Nişastanın ve inülinin etanole çevrimi ve heterolog gen anlatımında kullanılabilirler. - Trichosporon cutaneum: Fenol varlığına ilişkin bisensor olarak kullanılır. - Yarrowia lipolytica: Lipid ve hidrokarbonlardan biomas protein eldesi. Sitrik asit ve hücredışı enzim üretimi. Ø Zygosaccharomyces rouxii: Japon soya sosu karakteristik aromasını vermede kullanılan halofilik ve ozmotolerant maya türü. Alkollü içeçeklerin üretiminde mayalar Endüstriyel mayaların çoğu, özellikle de fermente içeçeklerin üretiminde kullanılanlar, genetik bakımından karmaşıktırlar ve stabil bir haploidi göstermezler. Örneğin bira yapımında kullanılan Sacchoromyces türleri poliploid veya anöpliod (diploid-heptaploid) ırklardır. Bu nedenle geliştirilmelerinde eşeyli üreme özelliklerinden yararlanılamaz. Bunun yerine klasik bira tadını veren organoleptik özellikleri iyi olan karakteristik fermentasyon yapan ırklardan doğal seçimle en iyi olan şeçilir. Bunun dışında endüstriyel mayaların geliştirilmesinde şüphesiz genetik mühendisliğinin önemi oldukça fazladır. Rekombinant DNA teknolojisi ile geliştirilen rekombinant mayalar tarafından üretilen biyolojik olarak aktif rekombinant proteinlerin veriminin arttırılmasında iki önemli yaklaşım vardır. Bunlar; moleküler genetik tekniklerin kullanımı ve fermentasyon teknolojisidir. Gıda tüzüğüne uygun olarak ekmek mayasının (glikoz baskısından kaçınmak ve hamurlaşmayı önlemek için) maltoz kullanım genleri değiştirilmiştir. Bira mayasında ise Maltodekstrinleri kısmi olarak parçalayan STA2 genini içeren plazmid bulunmaktadır. Genetik mühendisliği ile geliştirilmiş mayaların lignoselülozik (odunsu) atıkları substrat olarak kullanarak etanol üretmeleri yönünde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Etanol dışında mayaların ürettiği diğer biyoalkoller; gliserol ( alkollü içecekler için aroma katıcı, nitrogliserin türevli patlatıcılar yapımında), ksilitol (şeker yerine diyabetik ürünlerin yapımında), sorbitol, arabinitol (düşük şeker içerikli gıdaların yapımında; ilaçların kaplanmasında yenilebilir kaplama maddesi olarak) Etanolün yenilenebilir kaynaklardan mayalar kullanarak üretilmesi tüm dünyanın ilgisini çeken konulardan biridir. İlk üretim 1930’larda başlamıştır fakat petrol fiyatları düşürülünce teknoloji bırakılmıştır. 1970’deki petrol krizi ile birlikte yeniden gündeme gelmiştir. Brezilya, şeker kamışını ve melası substrat olarak kullanarak ürettiği petrolü yakıt amaçlı kullanmaktadır. Brezilya’da otomobillerin çoğu alkol veya alkol+benzin karışımı (gasohol) ile çalışmaktadır. KÜFLER Küfler hifli mantarlardır. Birçok organizma ve gıda maddesi ( ekmek, meyve, sebze.. vb) üzerinde oluşturdukları pamuk görüntüsündeki doku nedeniyle mayalardan çok daha önce keşfedilmişlerdir. Küfler, endüstride birçok ürünün eldesinde, atıklardan değerli ürünlerin oluşturulmasında kullanılan farklılaşma göstermeyen ve klorofil içermeyen mikroorganizmalardır. Doğada ve toprakta yaygın olarak bulunan küflerden endüstriyel mikrobiyoloji alanında önem taşıyanlar mikroskobik olanlardır. Küflerin üredikleri ortama proteaz, lipaz, karbonanhidrazlar gibi litik enzimleri salgılamaları ve küflerin ürettikleri çeşitli metabolitlerin birçok alanda kullanılabilir olması bu organizmaların endüstrideki önemini oldukça artırmaktadır. Ayrıca insan, hayvan ve bitkiler için patojen olan türleride bulunmaktadır. Küflerin Biyolojisi: Bir küf, protoplazma iplikleri veya uzantıları olan hiflerden ve sporlardan oluşur. Hiflerin yaptığı yumağı misel adı verilir. Hifler, bölmeli hifler ve bölmesiz hifler olarak ikiye ayrılır. Bölmeli hifler bölmeler ile hücrelere ayrılırlar ve her hücrede bir veya iki hücre çekirdeği bulunur. • Bölmesiz hiflere sönositik hif adı da verilir. • Bölme içermezler ve çok çekirdeklidirler. • Üreme hifleri genellikle koloninin yüzeyinde bulunan ve üreyen hücreleri veya sporları taşıyan hiflerdir. • Hifsel üreme ortamın besin koşulları ile yakından ilgilidir. • Beslenme hifleri ise koloniye besin sağlayan hiflerdir. Beslenme hifleri sayesinde hücrenin bulunduğu noktadan uzakta olan substratlara ulaşmaları sağlanır. • Küflerin hücre duvarı glukan, kitosan ve kitin gibi farklı glukoz polimerlerinden yapılabilir.

http://www.biyologlar.com/mikrobiyal-biyoteknoloji-bolum-1

Bacaklardaki Gözler

Yakın bir geçmişte araştırmacılar, bacaklarında gözler olan sirkesinekleri yetiştirmeyi başardılar. Burada söz konusu denetim mekanizmasına göre, belli bir gen, gözün nerede olacağını belirledikten sonra, eksiksiz bir gözün oluşumunda işlevi olan tüm genler o noktada çalışmaya başlar. Sirkesineklerinde gözler, yanlış yerde olmakla birlikte her şeyleriyle eksiksizdi ve doğru bağlantılar kurulsaydı herhalde normal göz gibi işlev görebileceklerdi. Bu deneysel işlem, tek başına da önemli. Ancak özellikle evrimi kavrayış biçimimize getirdiği yenilik açısından incelenmeli. Bu deneylerde, bir fareye ait göz-konum geni kullanılarak sirkesineğinin yanlış konumda bir göz geliştirmesi sağlandı. Farenin geni, sirkesineğininkine o kadar çok benziyor ki, genetik mühendisliği kullanılarak bir sirkesineğine yerleştirildiği zaman aynı işlevi yerine getirmeyi sürdürebiliyor. Bu, kayda değer bir olgu. Sirkesinekleri, farelerden evrimsel olarak en az yarım milyar yıldır ayrılmış bulunuyorlar. Diğer bir deyişle, en son yarım milyar yıl önce ortak bir ataları vardı. Fare/sirkesineği ortak atasındaki bu göz-konum geni, daha sonra biri fareyi,diğeriyse sirkesineğini oluşturacak iki ayrı soyun da kalıtsal mirası oldu ve en az bir milyar yıllık bir evrim süresince değişmeden kaldı (yarım milyar yıldır bu iki soy ayrı olarak evrimleştikleri için. toplam evrimleşme süresi 2 x 0.5 = l milyar yıl). Sirkesineği ve farenin gözlerinin yapısal ve optik açıdan çok temel farklılıkları olduğu gözönüne alındığında, bu çok önemli. Herhalde her iki soy da, kendi amaçları doğrultusunda en uygun göz yapısını kusursuzlastırırken, gözün konumunu belirleyen temel sistemi korudular. Doğal seçilimin ayıklama gücünün bundan daha iyi bir kanıtı olamaz. Biri fare. diğeri sirkesineği olmak üzere, evrimin iki ayrı kolundan yarım milyar yıl önce yola çıkan bu "ata gen"i düşünün. Hem fare, hem de sirkesineği soylarında milyonlarca mutsyon olmuş ve bunlar doğal seçilim tarafından ayıklanmış olmalı. Tüm bu koruyucu doğal seçilimin sonucunda, çok uzun zamandır ayrı olmalarına karşın, bu iki gen aynı işlevi koruyor ve hatta yer değiştirebiliyorlar. Darwin, doğal seçilimin zararlı mütasyonlan önleme yeteneğinin farkındaydı elbette. Ama doğal seçilimin, yarım milyar yıl boyunca bir işlevi koruyacak kadar etkili bir ayıklayıcı olduğunu öne sürmeye herhalde cesaret edemezdi.  

http://www.biyologlar.com/bacaklardaki-gozler

Solunum Sistemi ve Organları

Solunum Sistemi ve Organları

Solunum sistemi organları nelerdir ? Solunum nasıl gerçekleşir, Solunum sistemi ve Karbon dioksit

http://www.biyologlar.com/solunum-sistemi-ve-organlari

Mikroorganizma Nedir

Bir mikroorganizma veya mikrop (genellikle çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük anlamında) mikroskobik bir organizmadır. Mikroorganizmaları inceleyen,Anton van Leeuwenhoek'un kendi tasarımı olan bir mikroskop kullanarak 1675'de mikroorganizmaları keşfetmesi ile başlayan bilim dalına mikrobiyoloji denir. Mikroorganizmalar çok çeşitlidir. Bu tanımlama bakterileri, mantarları, arkeaları, protistleri, mikroskobik bitkileri (Yeşil algler denen); ve plankton, planarya ve Amoeba gibi mikro hayvanları da içine almaktadır. Bazıları virüsleri mikroorganizmaların içine dahil etse de, bunlar canlı olmayan olarak da kabul edilmektedir. Mikrorganizmaların büyük kısmı tek hücreli olsa da, bu hepsine genellenemez çünkü bazı çok hücreli organizmalar mikroskobik olurken bazı tek hücreli protistler ve bakteriler, Thiomargarita namibiensis gibi makroskobiktir (çıplak gözle görülebilmektedir).Mikroorganizmalar, biyosfer'in akar su olan her yerinde, aynı zamanda okyanus tabanındaki sıcak su kaynaklarında, atmosferin üst tabakalarında ve yerkabuğunun iç kısımlarındaki kayaların derinliklerinde yaşamaktadır.Mikroorganizmalar, saprotrof olarak iş gördükleri için ekosistemlerin besin çemberinde çok önemlidirler. Bazı mikroorganizmalar azot tutabildikleri için, azot döngüsünün en değerli parçalarıdır ve son çalışmalar havadaki mikroorganizmaların yağış ve havanın oluşumunda etkili olabileceğini göstermektedir. Mikroplardan aynı zamanda biyoteknoloji ile hem geleneksel besin ve yiyecek hazırlama yöntemlerinde hem de genetik mühendisliğine dayalı modern teknolojilerde yararlanılmaktadır. Ancak patojenik mikroorganizmalar zararlıdır çünkü onlar milyonlarca insan, hayvan ve bitkinin ölümüne neden olacak şekilde diğer organizmalara girer onların içinde çoğalırlar.

http://www.biyologlar.com/mikroorganizma-nedir

EŞEYSEL BEZLER VE HORMONLARI

...Eşeysel bezler, ergenlik dönemine girildikten sonra hipofiz hormonlarının etkisiyle cinsiyet hormonlarını salgılarlar. ...Bu hormonlar erkeklerde testislerden, dişilerde ise ovaryumdan (yumurtalık) salgılanır. ...Testislerden salınan en önemli hormon testesterondur. ...Erkeklerde sakal ve bıyık çıkmasını,sesin kalınlaşmasını,kemiklerin gelişmesini ve kaslı vücut yapısının oluşmasını sağlar. ...Testesteron hipofizden salgılanan FSH hormonuyla birlikte sperm oluşumunda etkilidir. ...Yumurtalıktan östrojen ve progesteron hormonu salgılanır. ...Östrojen, hipofizde üretilen FSH’ın yumurtalıkları uyarmasıyla salgılanır ve dişilerde ikincil cinsiyet karakterlerinin oluşmasını sağlar. ...Sesin ince olması,sakalların çıkmaması ve dişiye ait vücut yapılarının oluşmasında etkilidir. ...Progesteron hormonu ise embriyo gelişmesi için uterus(rahim) dokusunun hazırlanmasını ve gebeliğin devamlılığını sağlar. ...Dişilerde hamilelik döneminde kanda, progesteron miktarı fazladır.Bir anormallik sonucu progesteronun azalması bebeğin düşük olarak atılmasına neden olabilir. ...Hipofiz bezi bezlerin çalışmasını geri besleme olayıyla kontrol eder.Bu bezlerden biri de yumurtalıklardır.Hipofiz ürettiği FSH(folikül uyarıcı hormon ) ile yumurtalıklarda folikün gelişmesini yumurta oluşumunu ve östrojen salgılamasını uyarır.Kanda östrojen miktarının artması hipofizin FSH salgılamasını azaltır.Bu olay yumurtalıkların hipofizi kontrol ettiğini gösterir. ...Progesteron yumurtalıkları,kortikosteron böbrek üstü bezlerinden,tiroksin tiroit bezinden ,testesteron ise testislerden salgılanır.İnsülin pankreastan salgılanan bir hormondur.

http://www.biyologlar.com/eseysel-bezler-ve-hormonlari

Vitamin üreten bakteriler

Değişik sebeplerden ileri gelen ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri olan farklı oluşumlara karşı uzun yıllardan beri değişik antibiyotikler kullanılmıştır. Antibiyotiklerin belli periyotlarda ve belli dozlardaki kullanımı neticesinde, metabolizmada gözlenen rahatsızlıklar tedavi edilebilmiştir. Ancak zaman içerisinde kullanılan antibiyotik türleri ve bunların tedavideki dozlarının insan metabolizmasında yararlı faaliyetleri olan (özellikle de intestinal florada) mikroorganizmaları inaktive ettiği ya da populasyonunu azalttığı ve bunun neticesinde de normal floranın bozularak, vücutta antibiyotiklerden kaynaklanan bazı rahatsızlıkların (alerji, diyare, gaz vb. gibi) ortaya çıktığı belirlenmiştir. Bunun yanında araştırıcılar günlük yaşamın getirdiği bazı olumsuzluklardan (çevrede olan ani değişmeler, su ve besinlerin kaliteleri, hayvansal ürünlerin aşırı miktarları, kafein, alkol kullanımı) ve değişik türdeki patojenlerin enfeksiyonlarından dolayı (sinirsel yorgunluk ve stres gibi) vücudun normal florasının etkilendiğini de ortaya koymuşlardır. Vücudun doğal intestinal florasında bulunan ve organizma için yararlı olan bakterilerin gitgide sayılarının azalması, tamamen yok olması karşısında bilim dünyası bu yararlı florayı korumak ya da tekrar geri kazanmak için arayışa girmiş ve “Probiyotik mikroorganizmalar” değişik ürünler (mandıra ürünleri, meyve suları, çikolata ve et ürünleri) ile tüketime sunulmuşlardır. Probiyotikler; yaşayan mikroorganizmalar olup mukozal ve sistemik bağışıklığı ayarlayarak konağa tesir ederler. Ayrıca intestinal sistemdeki mikrobiyal dengeyi sağlarlar. Sağlıklı bir insan vücudunda probiyotik mikroorganizmalar belli oranlarda bulunmaktadır. Probiyotik mikroorganizma florası, vücudun mukoz membranlarında ve sindirim bölgelerinde kolonize olan bakterilerdir. Vücuttaki mikroorganizma florasında 400 ile 500 arasında farklı türde, sindirim bölgesinde yerleşmiş durumda bulunan, gerek patojen gerekse sağlığa yararlı mikroorganizmalar mevcuttur. Sindirim sisteminin önemli bir parçası olan bağırsaklarda, ilaç kullanımı veya hastalıklar sırasında açığa çıkan zararlı bakteriler, aynı ortamda bulunan iyi huylu bakterilere karşı atağa geçerler ve bağırsağa yerleşmeye çalışırlar. Probiyotik bakteri suşları ise bağırsak duvarına tutunarak, bu zararlıların içeriye girmesini önler. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Probiyotikler esas olarak laktik asit bakterileridir. Bunun yanında araştırmalar mayaların da probitotik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğurt yapımında kullanılan mikroorganizmalar (Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus) dışında tüm laktik asit bakterileri bağırsak florası elemanlarıdır. Bir probiyotik ürün bu mikroorganizmalardan birini ya da birkaçını içerebilir. İçerdiği mikroorganizma sayısı arttıkça probiyotiğin kullanım alanı genişlemektedir. Probiyotik Bakterilerin Özellikleri Probiyotik bakteriler Gram (+), sporsuz, basil şeklindedir. L. acidophilus’un üreme sıcaklığı 35 – 380C ‘dir. Probiyotik bakteriler mide asitliğine diğer bakterilere göre daha dayanıklıdır. Safra tuzuna ve lizozim enzimine daha dirençlidir. Lactobacillus türleri, ince bağırsakta fazla sayıda bulunurken, Bifidobacterium’lar kalın bağırsaktadırlar. Probiyotik bakteriler laktik asit, asetik asit, bakteriyosin gibi antimikrobiyal maddeler üreterek, bağırsaklarda istenmeyen mikroorganizmaların çoğalma hızını kontrol ederler ve doğal floranın denge içinde bulunmasını sağlarlar. Gram (+) bakteriler, bakteriyosinlere çok duyarlıdır. Beslenmede bitkisel besinlerin fazla olması, hayvansal besinlerin aksine bağırsaklardaki probiyotik bakterilerin sayısını artırır. Sağlıklı kişilerin bağırsak florasında probiyotik bakterilerin (örneğin Bifidobacterium’ların) sayısı zaman içerisinde sabitleşmekte; ancak günlük yaşamın getirdiği; antibiyotik kullanımı, stres, sinirsel yorgunluk, dengesiz beslenme, fazla alkol alımı, hastalık ve bağırsak ameliyatları gibi sonuçlar, bu bakterilerin azalmasına neden olur. Bunun sonucunda bağırsaklarda enterik bakteriler çoğalır ve enterik rahatsızlıklar ortaya çıkar. Probiyotik bakterilerin önemli özelliklerinden biri de, bağırsak çeperine tutunabilme yeteneğine sahip olmalarıdır. Bu tutunma en önemli ve hatta biyolojik etki gösterebilmeleri için mutlaka olması gereken bir özellik olarak belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak çeperine tutunarak patojen mikroorganizmaların tutunmasını engellerler. Ayrıca sindirim sırasında bağırsak hareketlerinden çok fazla etkilenmeden hızla üreyerek orijinal populasyonda azalmayı engellerler. Bütün bunları maddeleyecek olursak; probiyotik olarak kullanılan mikroorganizmalarda aranan özellikler şunlardır: - Güvenilir olmalıdır, kullanıldığı insan ve hayvanda yan etki oluşturmamalıdır. - Stabil olmalıdır, düşük pH ve safra tuzları gibi olumsuz çevre koşullarından etkilenmeden bağırsakta metabolize olmalıdır. - Bağırsak hücrelerine tutunabilmeli ve kolonize olabilmelidir. - Kanserojenik ve patojenik bakterilere antagonist etkili olmalıdır. - Antimikrobiyal maddeler üretmelidir. - Konakta hastalıklara direnç artışı gibi yararlı etkiler oluşturma yeteneğinde olmalıdır. - Antibiyotiklere dirençli olmalıdır. Antibiyotiğe bağlı (diyare) ortaya çıkan hastalıklarda bağırsak florasını düzeltmek amacı ile kullanılabileceğinden, bağırsaktaki antibiyotiklerden etkilenmemelidir. - Minimum etki dozları bilinmediğinden, canlı hücrelerde büyük miktarlarda bulunabilmelidir. Probiyotik Olarak Kullanılan Mikroorganizmalar Lactobacillus Türleri: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus cellebiosus Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus lactis Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum Lactobacillus plantarum, Lactobacillus johsonli Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus Lactobacillus salivarius, Lactobacillus gasseri Bifidobacterium Türleri: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis Bifidobacterium longum, Bifidobacretium thermophilum Bacillus Türleri: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus lentus Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans Pediococcus Türleri Pediococcus cerevisiae, Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus Streptococcus Türleri : Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus Streptococcus intermedius, Streptococcus lactis Streptococcus diacetilactis Bacteriodes Türleri : Bacteriodes capillus,Bacteriodes suis Bacteriodes ruminicola, Bacteriodes amylophilus Propionibacterium Türleri : Propionibacterium shermanii, Propionibacterium freudenreichii Leuconostoc Türleri: Leuconostoc mesenteroides Küfler: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae Mayala: Saccharomyces cerevisiae, Candida torulopsis Probiyotikler Tarafından Üretilen Esas Maddeler Vitaminler: K vitamini, folik asit, biotin, B1, B2, B12, Niasin ve priydoksin. Enzimler: Laktaz gibi sindirim enzimleri (esas olarak süt ürünlerin sindiriminde), serbest bölgelerin düzenlenmesine yardımcı olan karbonhidrat enzimleri, sindirim ve protein enzimleri, yağ enzimleri. Uçucu Yağ Asitleri: Besinlere ait yağ asitlerinin kısa zincirleri yardımıyla üretilen bu yağ asitleri sayesinde, optimum düzeyde sindirim için gerekli olan pH dengesinin sağlanması. İnsan sağlığına faydalı etkilerinin olduğu düşünülen canlı bakteri hücreleri üç temel kaynaktan yenmektedir: - Fermente süt ürünleriyle - Gıdalara ve içeceklere bu bakterilerin canlı hücrelerinin eklenmesiyle (meyve suları, çikolata, et ürünleri v.b.) - Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinden hazırlanan farmakolojik ürünler olarak tablet veya kapsüllerin hazırlanmasıyla. Probiyotik Süt Ürünleri En önemli probiyotik süt ürünü yoğurttur. Bununla birlikte, Lactobacillus acidophilus içeren diğer süt ürünleri olan Acidophilus quarkı, Acidophilus’lu süt, Acidophilus’lu tereyağı, Acidophilus’lu süt tozu da bu grupta yer alan diğer ürünlerdir. Probiyotik süt ürünleri ülkemizde yeni üretilmekle birlikte, birçok ülkede bu ürünlerin tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. İnsan sağlığı üzerindeki etkileri de dikkate alındığında Lactobacillus acidophilus içeren ürünlerin üretim yöntemleri ile ilgili çalışmaların geliştirilmesi yararlı olacaktır. Bağırsak sisteminde bulunan Lactobacillus türlerinden fermente süt ürünlerinde en çok kullanılanları Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum’dur. Lactobacillus acidophilus, yoğurt bakterilerinin aksine, insan sindirim sisteminin doğal bir üyesi olup, sindirim sisteminde bulunan yüksek asitlik ve bir takım enzimlerin inhibe edici etkisine ve safra kesesi tuzlarına dayanıklıdır. Bifidobacterium türlerinin başlangıçta yalnızca bebeklerin bağırsak florasında olduğu düşünülmüşse de, sonraki çalışmalarda bunların erişkin insanlarda ve sıcak kanlı hayvanlarda da bulunduğu ortaya konmuştur. Acidophilus ve Bifidobacterium türleri, ince bağırsaktaki mukoz membran tarafından tutulmakta, burada oluşturdukları asit ve diğer metabolik ürünler ile patojen ve diğer mikroorganizmalara karşı direnç göstermektedir. Bu durumda, Lactobacillus acidophilus ve Bifidobacterium bifidum ile üretilen ürünlerin düzenli olarak tüketilmesi bu bakterilerin bağırsak sistemlerine tutunmasını sağlamakta ve tedavi edici bir özellik göstermesine neden olmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda mide – bağırsak enfeksiyonları için klasik antibiyotik tedavilerine alternatif olarak probiyotik ürünler kullanılmaktadır. Nitekim antibiyotik kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan diyarenin önlenmesinde, Clostridium difficile ile meydana gelen kolik diyarenin tekrarlama olasılığının düşürülmesinde, fermente süt ürünlerinden yoğurda aşılanan Saccharomyces boulardii’nin, günde 1 g. yenmesi ile Enterococcus faecium SF68 yada Lactobacillus rhamnosus GG suş’unun fermente süt ürünleri ile alınması neticesinde, hastalarda pozitif yönde gelişmeler olduğu tespit edilmiştir. Yoğurt etkisi altında ağız yolu ile yapılan beslenmenin düzenli olarak uygulanması ile organizmaya patojen bakteri bulaşımının azaldığı kesin olarak ispatlanmıştır. Konu ile ilgili olarak çalışan diğer araştırmacılar da ağız yolu ile yapılan bu beslenme sonucunda, vücudun virüslere karşı bir etki oluşturduğunu bildirmektedirler. Günümüzde tıp alanında birçok hastalığın tedavi edilmesinde yada tekrarının önlenmesinde, Probiyotiklerin kullanılma olgusunun ve bunların en yaygın olarak fermente süt ürünleri ile diyetlerde uygulanmasının, tıp alanında yeni tedavi oluşumlarına kaynak teşkil ettiği görülmektedir. Bağırsak Rahatsızlıklarının Önlenmesi Probiyotik bakteriler, barsak hareketlerini hızlandırarak bağırsak içeriğinin kolayca atılmasını sağlar. Bazı koşullar altında (örneğin antiboyotik alımı), bağırsaklarda faydalı bakterilerin azalmasına ve istenmeyen bakterilerin (Clostridium difficile, E. coli gibi) artışıyla enterik enfeksiyonlar ortaya çıkabilir. Bu problem, probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin gıdalarla veya farmakolojik ürünlerin yenmesiyle önlenebilir. Probiyotik bakterilerin bağırsak yüzeyine tutunarak istenmeyen bakterilerin tutunmasını engellemeleri ve ürettikleri antimikrobiyal maddelerle (asitler, bakteriyosinler, reuterin gibi) çoğalmalarını kontrol altına alırlar. Safranın parçalanması safra asidine göre daha fazla antimikrobiyal etki gösterdiğinden, enterik bakterilerin çoğalması inhibe edilir. Yapılan değişik araştırmalarda, probiyotik bakterilerin özellikle çocuklarda enterik enfeksiyonlara karşı etkili olduğu belirtilmiştir. Araştırmalarda probiyotik bakterilerin süt ürünleriyle veya süte eklenerek bir süre yendiklerinde, bireylerin bağırsak florasında, C. perfingens, C. dificile, E. coli, Salmonella gibi enterik bakterilerin sayısında azalma ve buna karşılık probiyotik popülasyonda artış saptanmıştır. Ayrıca probiyotik bakterilerin yaşlı kişilerde görülen kabızlık gibi bağırsak problemlerini ve yine her yaş grubundaki kişilerde çeşitli nedenlere bağlı olarak görülen ishal, kabızlık, gaz oluşumu, karın şişliği gibi bağırsak rahatsızlıklarını önledikleri belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, bağırsak florasında bulunan Bacteroid, Clostridium, Enterobacter, Fusabacterium, Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, Candida albicans, Staphylococcus aureus gibi patojen bakterilerin biyojenik amin, amonyak fenol gibi tehlikeli bileşikler üretmelerini engellerler. Probiyotik bakterilerin patojenler üzerindeki bu etkisi, bağırsaklarda laktik ve asetik asit üretmeleri ve pH’nın azalması ile açıklanmaktadır. Laktoz Hidrolizi Laktoz intolerant (bağırsak hipolaktemia) kişiler, laktozu hidrolize edecek beta galaktosidaz enzimini genetik rahatsızlık nedeniyle üretemezler. Sadece Kuzey Avrupalılar, beyaz Amerikalılar ve Afrika’da bazı kabileler laktozu parçalayacak beta-galaktosidaz enzimini oluştururlar. Laktoz intolerant kişiler süt veya dondurma ile laktoz yediklerinde, laktoz ince bağırsakta emilmeden kalın bağırsağa geçer. Kalın bağırsakta laktoz değişik bakteriler tarafından glikoz ve galaktoza hidrolize edildikten sonra asit ve gaza dönüştürülür. Asit ve gaz oluşumu bağırsaklardan sıvı emilmesini engeller ve bunun sonucunda bağırsak şişliği şeklinde rahatsızlıklar ortaya çıkar. Yoğurdun, asidophilus eklenmiş sütün (çoğunlukla L. acidophilus) ve probiyotik bakterilerin farmakolojik ürünlerinin yenmesi, ince bağırsaklara laktozu hidrolize edecek canlı bakteri bağladığından, laktozdan kaynaklanan rahatsızlıklar görülmez. Fermente ürünlerde laktoz, laktik asit bakterileri tarafından parçalandığından ve ürünlerde bakterilerin ürettiği beta-galaktosidaz enziminin bulunması nedeniyle fermente gıdaların sağlık üzerine faydaları bulunmaktadır. Lactobacillus bulgaricus ve Streptococcus thermophilus mide asitliğine dayanamaz ve normal bağırsak bakterisi değildirler. Fakat süte göre yoğurttan laktozun azalması, bağırsak rahatsızlıklarının ortaya çıkmasını engeller. Bağırsak bakterileri ve çoğunlukla bazı Lactobacillus türleri, belirli koşullarda ince bağırsaklara yerleşerek yiyeceklerle alınan laktozu hidrolize ederler. Serum Kolesterol Düzeyinin Düşürülmesi Farelerle yapılan bir çalışmada, farelere L. acidophilus içeren süt verilmesi sonucunda düşük serum kolesterol düzeyi bulunmuştur. Probiyotik bakteriler ile üretilen fermente süt ürünlerinin veya bu bakterilerin canlı hücrelerinin yenmesi, insanlarda düşük kolesterol düzeyinin oluşması, olası dört faktörden kaynaklanabilir: Yukarıda belirtilen beta-galaktosidaz enziminin fermente süt ürünlerinde bulunması. Bazı bağırsak bakterilerinin yiyeceklerle alınan kolesterolü metabolize etme yeteneğinde olması. Böylece kana geçmesinin azalmasına neden olur. Bakterilerin bağırsaklarda kolesterol prekürsörlerini veya kolesterolü azaltılır. Bazı Laktobasillerin safra tuzlarını parçalamasıyla safra tuzlarının karaciğer tarafından emilmesi engellenir. Böylece safra tuzu absorbe edemeyen karaciğerin, safra tuzu sentezlemek için fazla miktarda serum kolesterolünü kullanması sonucunda serumda kolesterol miktarını azaltır. Fakat bazı araştırma sonuçları, probiyotik bakterilerin vücutta kolesterol düzeyini azalttığı şeklindeki bulguları desteklememektedir. Bunun farklı deney düzenekleri, farklı mikroorganizma kültürü kullanılması gibi nedenlerden kaynaklanabileceği belirtilmiştir. Örneğin kolesterol hidroliz etmeyen veya safra asidini parçalamayan bakteri türünün kullanılması gibi. Kalın Bağırsak Kanserinin Azaltılması 1962 yılında laktik asit bakterilerinin antikarsinojenik etkiye sahip olduğu ileri sürülmüştür. Daha sonraki yıllarda hayvanlar üzerinde yapılan arıştırmalarda; deney hayvarları yoğurt ve yoğurda L. acidophilus, L.bulgaricus, L. casei, Bifidobakterium’un türleri gibi bakteriler ekleyerek beslenmiş, deney hayvanları üzerinde antikarsinojenik bir etki bulunmuş ve tümör riskinin azaldığı belirtilmiştir. Birçok araştırmada, probiyotik bakterilerin fazla miktarda ağızdan alımı sonucunda, istenmeyen bağırsak bakterilerinin oluşturduğu beta-glucuronidaz, azoredüktaz ve nitroredüktaz enzimlerinin azalmasını sağladığı belirtilmiştir. L. acidophilus’un fermente ürünlerle birlikte yenmesiyle bağırsaklarda kanserojenik maddelerin kanserojen maddelere dönüşümünde rol oynayan beta-glukoronidaz, nitroredüktaz ve azoredüktaz enzimlerinin düzeyinde iki ile dört kat azalma saptanmıştır. Probiyotik bakteriler kanser genlerinin aktivasyonundan sorumlu olan bakterilerin enzimatik aktivitelerinin düzenlenmesinde, kanser genlerinin bileşiminin ve toksik etkilerinin önlenmesinde yararlı oldukları kaydedilmiştir. Süt ürünlerinin, deney hayvanlarında tümör büyümesini baskılayan konjuge linoleik asitten anlamlı miktarlarda içerdikleri belirtilmiştir. İstenmeyen bakteriler, bağırsak normal pH’sının düşmesiyle laktik ve asetik asit ürettiklerinden dolayı, bağırsaklardan aminlerin ve amonyağın emilmesi azalır. Bu da kanser oluşumunda, tansiyon ve kolesterolün yükselişinde etkili olan nitroz aminlerin serumda artışına neden olur. Probiyotik bakteriler enterik bakterilerin aktivitelerini engelleyerek, serumda nitroz aminlerin artışını dolaylı olarak önlerler. İstenmeyen birçok bakteri türünün bağırsaklarda gıdalarla alınan kanserojen preküsörlerini aktive eden enzimleri üreterek, aktif karsinojen maddelerin oluşumuna neden oldukları belirtilmiştir. Probiyotik bakteriler, istenmeyen mikroorganizmaların çoğalmasını inhibe ederek bu enzimlerin oluşmasını engellerler. Bağışıklık Sistemine Etkileri Probiyotik bakterilerin canlı hücrelerinin bağırsaklarda bulunmaları halinde, bağışıklık sistemini uyardıkları ve kuvvetlendirdikleri belirtilmiştir. Spesifik laktik asit bakteri suşları ile fermente edilen süt ürünlerinin tüketilmesiyle bağışıklığı artıran peptidlerin üretiminde artış olduğu ve bunlardan bazılarının antitümör etkinliğe sahip oldukları belirtilmiştir. Bağışıklık sisteminin uyarılmasıyla serumda IgA gibi antikorların artması virüs, Clostridium, E. coli gibi patojenlere karşı vücudun dirençliliğinin arttığı kaydedilmiştir. Metabolizmaya Yardımcı Olmaları Probiyotik bakteriler, gıdaların sindiriminde bağırsaklara yardımcı olurlar ve sağlıklı bir metabolik aktivitenin oluşmasını sağlarlar. Bu şekilde beslenmeye ve büyümeye yardım ederler. Bağırsaklarda selüloz ve diğer sindirilemeyen gıda bileşenlerini parçalayarak sindirim sistemine yardımcı olurlar. Bağırsak Doğal Florasının Korunması Probiyotik bakteriler; yeni doğanlarda, antibiyotik kullanımında veya günlük yaşamın getirdiği koşullara bağlı olarak bozulan bağırsak doğal florasının oluşmasına yardımcı olurlar. İstenmeyen bakterilerin, mayaların ve küflerin çoğalmasını kontrol altında tutarak bağırsak doğal florasının bozulmasını engellerler. Vitamin Üretimi Probiyotik bakteriler bağırsak florasında yeterli sayıda bulunduklarında, vitamin ve amino asit sentezledikleri belirtilmiştir. Bu bakterilerin ürettiği vitaminlerin en önemlileri, tiyamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6) ve naftokinin (K)’dır. Bir araştırmada, B. bifidum’un bağırsak florasında bulunduğunda, bağırsaklarda B6 vitaminin %400 artığı belirtilmiştir. Gıdalara Katılması Bifidobacterium gibi probiyotik bakteriler, bebek yiyecek ve içeceklerinde katkı olarak kullanılabilmektedir. Bu bakteriler yeni doğanlarda koruyucu antimikrobiyaller, vitaminler, asetik ve laktik asit üreterek enterik enfeksiyonlara karşı korunmalarına ve beslenmelerine yardımcı olurlar. Probiyotik bakteriler ishalin önlenmesinde, kemoterapik veya diğer amaçlar için gıdalara katılmaktadırlar. Özetle Probiyotiklerin Faydaları Yiyeceklerle alınan toksik (zehirli) maddelerin detoksifiye edilmesine (vücuttan atılmasına), kabızlık sorununun giderilmesine destek olurlar. Ağız kokusu sorununun giderilmesine yardımcı olurlar. İnce ve kalın bağırsaklardaki kötü ve zararlı bakterilerin yerine geçerek, onları kontrol altına alıp, bağışıklık sistemini güçlendirerek bir çok hastalığa karşı vücut direncinin artmasına katkıda bulunurlar. Antibiyotik ilaç kullanımı nedeniyle doğal florası bozulan bağırsakların dengesini düzeltmeye yardımcı olurlar. B grubu ve K vitamini üretimini ve emilimini sağlarlar. Kalsiyumun bağırsaklardan emilimini artırıp; kemik erimesini (osteoporoz) önlerler. Kötü bakterilerin neden olduğu enfeksiyonları yavaşlatırlar. Vajinal florayı dengede tutarak, vajinal enfeksiyonlara sebep olan patojen mikroorganizmaların (Candida) gelişimini baskılarlar. İdrar yolu enfeksiyonlarına ve seyahatlerde ishale sebep olan E. coli bakterisinin gelişimini engellemeye yardımcı olurlar. Alerji belirtisini azaltırlar. Zehirli maddelerin vücuttan atılmasına ve cildin görünümünün iyileşmesine yardımcı olurlar. Sindirim kanalında sağlıklı bir bakteri dengesi oluşturup, bazı gerekli enzimleri üreterek sindirime katkıda bulunurlar. Laktoz ve protein sindirimini kolaylaştırırlar. Probiyotik mikroorganizmalar ile ilgili bazı hususlar henüz aydınlatılabilmiş değildir. Örneğin; probiyotik mikroorganizmaların vücut içerisinde bir organdan başka bir organa geçişleri ile ilgili olarak herhangi bir belge yoktur. Ayrıca, gıdalarla alınan probiyotik bakteriler ile ilgili hiçbir enfeksiyon olgusu literatürde yer almayıp, sadece Sacchoromyces boulardii `ye ait enfeksiyonun raporlarda yer aldığı görülmektedir. Kaynaklar: 1- www.sutas.com.tr 2- forummate.com 3- www.gencbilim.com 4- H.M. Timmerman, C.J.M. Koning, L. Mulder, F.M. Rombouts, A.C. Beynen (2004). Monostrain, multistrain and multispecies probiotics- A comparison of functionality and efficacy, International Journal of Food Microbiology, 96, 219– 233 5- Robert Penner, Richard N Fedorak, Karen L Madsen (2005). Probiotics and nutraceuticals: non-medicinal treatments of gastrointestinal diseases, Current Opinion in Pharmacology, 5(6):596-603.

http://www.biyologlar.com/vitamin-ureten-bakteriler

MANTARLAR HAKKINDA BİLGİ

Mantarlar genellikle belirgin 4 özelliği ile tanımlanır. a- Besinlerini emerek alan heterotrof ökaryotlardır. b- Hücre çeperleri kitinden (azotlu polisakkarit) yapılmıştır. c- Belirgin ipliksi yapıya sahiptirler. d- Sporla üreyen organizmalardır. Mantarlar aynen hayvanlarda olduğu gibi, besinlerini hücre içerisinde glikojen (hayvansal nişasta) olarak depo ederler. Hayvanlar alemine daha yakın olan mantarların milyonlarca türü vardır. Son çalışmalar, mantarların DNA ve hücre özellikleriyle altın sarısı alglere ve kahverengi alglere daha yakın olduklarını göstermiştir. SINIFLANDIRILMALARI Mantarlar iki alt bölüme ayrılır. Birincisi cıvık mantarları içine alan MYXOMYCOTİNA alt bölümü diğeri alçak mantarların bir kısmı yüksek mantarları da içine alan EUMYCOTİNA’dır. EUMYCOTİNA alt bölümü şu sınıfları içerir. Sınıf: CYHTRİDİOMYCETES Ordo: CYHTRİDİALES Genus: OLPİDİUM Genus: SYNCHYTRİUM Ordo: MONOBLEPHARİDALES Genus: MONOBLEPHARİS Sınıf: HYPOCHYTRİDİOMYCETES Ordo: HYPOCHYTRİDİALES Sınıf: OOMYCETES Ordo: SAPROLEGNİALES Genus: SAPROLEGNİA Ordo: PERONOSPORALES Genus: PYTHİUM Genus: PHYTOPHTHORA Genus: PHASMOPORA Genus: ALBUGO Genus: BREMİA Genus: PERONOSPORA Sınıf: ZYGOMYCETECES Ordo: MUCORALES Genus: RHİZOPUS Sınıf: ASCOMYCETES Sınıf: BASİDİOMYCETES Subdivisio: MYXOMYCOTİNA (CIVIK MANTARLAR) 300 kadar türü bulunan cıvık mantarlar hem bitki hem hayvan karakterlerini birlikte taşıdıklarından bilimsel açıdan ilginçtir. Vejetatif yapıları çeperlerle ayrılmamış pek çok çekirdek içeren çıplak protoplazma kütlesi halindedir. Bu vejetatif kısma PLASMODİUM denir ve özel bir şekli yoktur. Cıvık mantarların çoğu saprofittirler. Hücre çeperinin bulunmayışı, amoeboid hareket ve katı besin parçacıklarını alabilmeleri gibi hayvanlarda görülen özelliklere sahiptir, üremelerinde selülöz çeperli sporlar meydana getirirler ki buda bitkilere has üreme karakteridir. Subdivisio: EUMYCOTİNA OOMYCETES ve ZYGOMYCETES olmak üzere iki ilkel sınıf ile iki de yüksek mantarları içeren sınıfı vardır. Her iki ilkel sınıfın önemli özellikleri: A- VEJETATİF MİSEL SAPROLEGNİALES, PERONOSPORALES, MUCORALES: Sönositik (çok çekirdekli) bir misel; saprofit, parazit ve ara tipler, parazit özellikle bitki patojenleri. B- ÜREME a- EŞEYSİZ SAPROLEGNİALES: Zoosporlar uzamış sporangiumlarda oluşur. PERONOSPORALES: Zoosporlar sporangium ve konidiosporangium’larda oluşur; konidiumların çimlenmesi çimlenme tübüyle olur. MUCORALES: Aerial sporangiumlar b- EŞEYLİ SAPROLEGNİALES: Heterogomi her oogoniumda bir ya da çok yumurta mevcut. PERONOSPORALES: Heterogami, her oogonium içinde bir yumurta bulunur. MUCORALES: Sönogametlerin oluştuğu izogami; heterotallik. OOMYCETES ordoları SAPROLEGNİALES PERONOSPORALES ZOOMYCETES ordoları MUCORALES YÜKSEK MANTARLAR Bu grup mantarlar 3 sınıfta toplanır; ASCOMYCETES, BASİDİOMYCETES ve FUNGİ İMPERFECTİ. Buğday, mısır gibi hububatlar ve orman ağaçlarında parazit oldukları için son derece önemlidirler. Bazı türler ekmeklerin kabartılmasında, mayalanmada ve antibiyotik üretiminde kullanılırlar. ASCOMYCETES hifleri bölmelidir ve hücreler tek çekirdeklidir. Bölmeler protoplazmanın hücreden hücreye geçişini sağlayan deliklere sahiptir. BASİDİOMYCETES hifleri, ASCOMYCETES’lerde olduğu gibi porlu bölmelere sahiptir. Sınıf: ASCOMYCETES Bazı peynirlerin özel kokuları ASCOMYCETES’lerden dolayıdır ve bazı yenilebilir mantarlar bu sınıfın üyeleridir. Bazıları da drogların elde edilmesinde kullanılır. Alkol ve maya yapımında önemli olan ve pek çok vitamin içeren bira mayası da bu sınıfın üyesidir. ÜREME A- EŞEYSİZ Eşeysiz üreme çeşitli tipte eşeysiz sporlarla sağlanır. Ilıman iklimlerde eşeysiz sporlar uygun olmayan şartlarda uzun süre yaşayabilirlerse de soğuk veya çok sıcak ve kuru hava ölmelerine neden olur. Birçok ASCOMYCETES’lerde sporlar özelleşmiş hiflerin ucundaki hücrelerden meydana gelir. Böyle oluşan sporlara KONİDİOSPOR denir. Özelleşmiş hiflerde KONİDİOFOR adını alır. Ekseriya konidiosporlar bir süre birbirlerine yapışık kalır ve uzun zincirler oluştururlar. Birçok türde konidioforlarda karakteristik bir şekilde bir arada toplanmış olabilir. Bazıları da tomurcaklanma ile eşeysiz ürer. B- EŞEYLİ Çoğu ASCOMYCETES’te mitozu takiben meydana gelen mayoz uç hücreye 8 adet meiosporun oluşmasını sağlar. Bu sporların görünümleri bir naylon torbadaki fasulye veya misketleri andırır ve dolayısıyla KESE MANTARLARI adı verilir. Sınıfa adını veren ASKUS kelimesi de kese anlamına gelmektedir. Meiosporlarada genellikle ASKOSPOR denir. Askuslar (askospor meydana getiren keseler) daima özelleşmiş hiflerin uç hücreleridir. Askokarp adı verilen bu yapı içine yerleşmişlerdir ve bu sınıfta ASKOGONİUM adını alan dişi gametangium’dan meydana gelirler. Erkek gametangium ANTHERİDİUM adını alır. Hem vejetatif ve hem de askus taşıyan hiflerden oluşan askokarp türler için karakteristiktir. 3 tip askokarp mevcuttur. 1- CLEİSTOTHECİUM: İçi oyuk tamamen kapalı küre şeklinde 2- PERİTHECİUM: İçi oyuk, dar bir açıklığı bulunan matara şeklinde 3- APOTHECİUM: Açık, kadeh şeklinde Askus taşıyan hiflerin ucundaki hücreler (askuslar) birçok formlarda askokarpın iç yüzeyinde sıralanır. Bu yüzey tabakaya HYMENİUM ya da verimli tabaka denir. PARAFİZ denilen kısır hücreler aynı zamanda hymeniumda meydana gelir ve çok sayıda olup genellikle askuslardan uzundur. Birçok ASCOMYCETES’lerde askokarplar doğrudan doğruya hücrelerin kaynaşmasıyla oluşur. Gametangiumlar konak üzerinde büyüyen haploid miselden meydana gelir. Dişi gametangium veya oogonium çok çekirdekli tek bir hücredir. Anteridiumlar diğer ipliklerin kısa yan çıkıntılarında oluşan uzamış hücrelerdir. Her iki gametangiumda özel ek hücrelere sahip olabilir. Bu anteridium oogoniuma temas ettikten sonra çekirdekler çiftleşir fakat birleşmezler. Bu işlem oogonium ve çevredeki haploid misellerdeki liflerin büyümesini uyarır. Oogonyumdan oluşan hücreler biri erkek diğeri dişi olmak üzere iki çekirdeklidir. Bu gerçek bir diploid durum değildir; 2n’den çok n+n şeklinde düşünülmelidir ve bu çift haldeki çekirdeklere ekseriya DİKARYON denir. Askuslar bu hiflerden meydana geldiği için bunlara ASKOJEN HİFLER denir. Haploid ve askojen hiflerin birlikte gelişmeleri sonuçta ASKOSPOR oluşumuna neden olur. Çok dallanmış askojen hiflerin uç hücreleri ve bazı haploid hiflerin uçları birlikte hymenial tabakayı oluştururlar. Bu tabaka dışarıdan PERİDİUM denilen vejetatif haploiid hiflerin oluşturduğu bir tabakayla korunur. Gene askusta dikaryonun çekirdekleri artık gerçek diploit hücre oluşturmak üzere birleşirler. Çekirdeklerin birleşmesini takiben hemen mayoz meydana gelir ve birçok türde bunu 8 askospor meydana getiren mitotik bir bölünme izler. ASCOMYCETES’lerin gametangiumları yapı ve gelişme bakımından farklılık gösterir. Örneğin en basit tip ve gelişme tek hücreli mantar olan bira mayasıdır. Bazı bira mayasında 2 hücre birleşir, ardından hemen mayoz meydana gelir ve askosporlar oluşur. SINIFLANDIRILMALARI Pek çoğu patojen olan 25000 kadar ASCOMYCETES türü pek zor taksonomik problemler göstermektedir. Ekseriya 2 alt sınıf ve 7 ordoya ayrılırlar. Alt sınıf: HEMİASCOMYCETİDAE 1. ordo: ENDOMYCETALES Örnek: SACCHAROMYCES (bira mayası) 2. ordo: TAPHRİNALES Örnek: TAPHRİNA Alt sınıf: EUASCOMYCETİDAE 3. ordo: EUROTİALES Örnek: ASPERGİLLUS, PENİCİLLUM 4. ordo: ERYSİPHALES Örnek: ERYSİPHE 5. ordo: CLAVİCİPİTALES Örnek: CLAVİCEPS 6. ordo: HELOTİALES Örnek: MONOLİNİA 7. ordo: PEZİZALES Örnek: PEZİZA Sınıf: BASİDİOMYCETES Birçoğu özellikle ölü orman ağaçlarının çürümekte olan kısımlarında saprofittirler. Bazıları parazittirler, orman ve meyve ağaçlarına, buğday, mısır, soğan ve diğer bazı bitkilerde önemle hasarlara neden olurlar. ÜREME Özel eşey organları yoktur. Buna rağmen hemen hemen hepsi eşeyli çoğalırlar. Birleşme a) basit hif hücreleri arasında b) iki özel hücre arasında veya c) özel sperm benzeri yapılarla alıcı hifler arasında olur. Bazı türler HETEROTALLİKTİR. Yani dişi ve erkek farklı hifler birleşir. Bazıları HOMOTALLİKTİR. Yani herhangi iki hifin iki hücresi hatta aynı hifin iki hücresi birleşir. Her iki tipte de birleşmeden önce vejetatif misel hücreleri tek çekirdeklidir. Birleşmeden sonra oluşan hücre 2 haploid çekirdeklidir (n+n). Her hücredeki bu 2 çekirdek mayoz’a kadar birleşmez. İki çekirdeğin birleşmesi ve sonuçta mayoz, BASİDUM denilen özel hücrelerde olur. Bu basidiumlarda meydana gelen meiosporlara BASİDİOSPOR denir. Basidiumlar ya çubuk şeklinde tek bir hücre veya kısa ipliksi tek bir hücre ya da kısa bir 4 hücreli iplik şeklindedir. Çubuk şeklindeki basidiumlar şapkalı mantarlarda özel spor taşıyan yapılarda bulunur. Bu tip basidium HOMOBASİDİOMYCETİDAE alt sınıfı oluşur. Her iki tiptede basidiosporlar basidiumlara STERİGMA denilen kısa bir sapla bağlanmıştır. SINIFLANDIRILMALARI Alt sınıf: HOMOBASİDİOMYCETİDAE Agaricus campestris Amanita phalloides (zehirli) Fomes appanatus Alt sınıf: HETEROBASİDİOMYCETİDAE Puccinia graminis Ustilago Tilletia tritici İKİ SINIFIN KARŞILAŞTIRILMASI ASCOMYCETES GENEL KARAKTERLERİ 1- Misel bölmeli, ana vejetatif hifin hücreleri tek haploid çekirdekli, askojen hifler her bir hücresinde 2 haploid çekirdekli (n+n). 2- Birçoğu meyve, ağaç ve tanelerin hastalığına neden olan patojenlerdir. 3- Bira mayası gibi bazı saprofit formların ekonomik önemi vardır. 4- Bira mayası tek hücreden ibaret bir ASCOMYCETES’dir. ÜREME EŞEYSİZ - Ekseriya konidiosorla - Tomurcuklanma ile EŞEYLİ - İlkel formlarda belirgin gametangiumlar gelişmez. Tipik askogonium ve anteridium daha gelişmiş tipte görülür. - Döllenme Çekirdekler birleşmeden iki protoplastın birleşmesiyle Askojen hiflerin (n+n) ve haploid vejetatif hiflerin uyarılması Askustaki 2 haploid çekirdeğin birleşmesi şeklinde olur. - Askokarp askojen ve haploid vejetatif hiflerin büyümesi sonucu gelişir. Askokarpın iç tabakası (himenium) askusları oluşturur. Dış tabaka (peridium) haploid vejetatif ipliklerden oluşmuştur. - Üç tip askospor vardır CLEİSTOTHECİA PERİTHECİA APOTHECİA - Mayoz askusta, askosporların teşekkülünde meydana gelen her bir askusta genellikle 8 askospor meydana gelir. BASİDİOMYCETES GENEL KARAKTERLERİ 1- Hif bölmeleri, yaygın haploid misel, her bir hücrede tek haploid çekirdek; gelişmiş n+n misel, her hücrede iki haploid çekirdek. 2- HOMOBASİDİOMYCETİDAE: çoğu saprofitik formlar, birkaç tür ağaçlarda parazit. 3- HETEROBASİDİOMYCETİDAE: Bitkilerde parazit, bazıları karışık bir hayat devresine sahip, birkaç türde gerçek bazidiosporlar oluşmaz. ÜREME EŞEYSİZ: HOMOBASİDİ’lerde eşeysiz sporlar oluşmaz. HETEROBASİDİ’lerde çeşitli tipte sporlar oluşur. UREDOSPOR, ASCOSPOR EŞEYLİ: Hareketli eşey hücreleri ve gametangiumlar yok. HOMOBASİDİ’lerde; - İki haploid hif hücresi birleşir; - Her bir hücrede iki haploid çekirdekli n+n misel iki haploid hif hücresinin birleşmesiyle gelişir; - Bazidiokarp n+n miselden meydana gelir; - Çubuk şeklinde bazidiumu olan himenium bazidokarpta meydana gelir; - İki haploid çekirdek bazidiumarda birleşir; - Mayoz sonucu dört bazidiospor oluşur. HETEROBASİDİ’lerde; - Basidiumlar dayanıklı teliosporlardan meydana gelir ya da kısa ipliksi hücrelerden veya kısa dört hücreli ipliklerden. Mayoz basidiospor oluşumunda meydana gelir. - İki haploid çekirdeğin birleşmesiyle olan döllenme türden türe son derece değişir. Sınıf: Fungi imperfecti ( Eşeyli üremeleri kesin olarak bilinmeyen mantarlar) Eşeysiz devreleriyle tanınan 1200 cins 24000 türü olan bir sınıftır. Mantarlarda eşeyli devre perfect, eşeysiz devre imperfect olarak adlandırılır. Bu büyük grupta sadece imperfect devre bilindiğinden Fungi imperfecti adı verilmiştir. Genel olarak bölmeli hiflerin ve sporların yapısı ve bu gruba ait birçok üyenin ASCOMYCETES olabileceği fikrini doğurur, diğerleri ise BASİDİOMYCETES. Tabii sınıflandırma eşeyli safhalara dayandığından eşeyli ve eşeysiz safhaların morfolojileri birbirine uygun olmadığından bu büyük grup mantarların sınıflandırılması oldukça güçtür. Örneğin, çok benzer konidial safhaya sahip olan iki form çok farklı eşeyli devrelere sahip olabilir. PENİCİLLUM ve ASPERGİLLUS ekseriya bu grup içinde incelenir, çünkü bu iki cinsin eşeyli safhaları bilinmeyen pek çok türleri vardır.

http://www.biyologlar.com/mantarlar-hakkinda-bilgi

ENDEMİZM

Bir bitkinin yayılış aşanına o bitkinin “areali” denir. Yayılış alanı geniş olan bitkiye “Kozmopolit”, dar olana yani yer yüzünün belirli ve dar bir bölgesinde doğal olarak yetişen bitkiye de “Endemik” bitki denir. Endemik Yunanca Endos-yerlikelimesinden gelir. Buna göre Endemizm: Bir bitki, türünün dar bir bölgede sınırlanmış halde bulunmasıdır. Yani bu deyim, belirli bir bölgeye veya ülkeye özgü bitki taksonu (Subsp. Species, Genus, Familya gibi) için kullanılır. Bir bitkinin ülkemiz için endemik olduğu söylendiğinde, bitki ister dar bir bölgede, ister Türkiye’nin büyük bir kesiminde yayılmış olsun, söz konusu endemik takson ülkemiz sınırları içerisinde düşünülmelidir. Yayılış alanı Türkiye’nin dışına taşmayan bitkiler endemik olarak anılmalıdır. Bir endemik bitkinin yayılış alanının genişliği değişik büyüklüklerde olabilir. Örneğin, Lysimachia minoricensis (Primulaceae) yalnızca Minorka adasında birkaç m2 lik bir alanı kaplar. Buna karşılık yurdumuz için endemik olan bir takson ise km2 lerce yer kaplayabilir. Fakat bir kıta için endemik türler olamaz. Çünkü endemikler bir kıtanın her yerinde yayılış göstermeyip, kıta içerisindeki bir dağ, dağ sırası veya herhangi bir bölgede bulunurlar. Ayrıca bir kıtanın veya bölgenin ancak belli kesimleri endemizm açısından ilginç olabilir. Örneğin Yeryüzünde Afrika’nın güneyi (Kap bölgesi), Hawai Adaları, Madagaskar, yurdumuzda ise Güneybatı Anadolu, Toroslar, Tuz Gölü çevresi, Çankırı ve Sivas yöreleri endemik türler yönünden zengin olan yerlerdir. Endemizm, floristik bölgeleri tanımak ve o yerin floristik özelliklerini tayin etmek açısından oldukça önemli bir kriterdir. Belli bir floristik bölgeye has endemikler bir araya gelerek floristik bölge sınırını oluştururlar. Endemizm Çeşitleri Endemik bitkiler başlıca iki grup altında incelenebilir. 1.Paleoendemikler (Relikt, Konservatif endemikler) 2.Neoendemikler (Mikro, Progresif endemikler) 1. Paleoendemikler: Bu tür bitkiler jeolojik devirlerde geniş yayılma göstermiş ve bir değişime uğramadan günümüze kadar gelmiş ancak bugün yayılış alanları oldukça daralmış ve sınırlanmış olan endemiklerdir. Eskiden tüm Kuzey yarımkürede yayılış gösteren ancak günümüzde sadece Kuzey Amerika’nın batı kesimlerinde yetişen Sequoia (Mamut ağacı) türleri, III. zamanda geniş bir areale sahip olan bugün ise sadece Çin’nin dağlık kesimlerine sıkışıp kalan Ginko biloba bitkisi paleoendemiklere örnek olarak gösterilebilir. Ayrıca ülkemizde Muğla çevresinde bulunan Liquidambar orientalis bitkisi de Tersiyerde Avrupa ve Asya’nın geniş bir bölümünde yayılış göstermiş bu tip bir endemiktir. 2. Neoendemikler: Evrim sonucu meydana gelmiş, yani değişime uğramış kökeni eskilere dayanmayan endemik bitkilerdir. Çoğunlukla tür ve tür altı taksonları içerirler ve birbirlerinden çok az farklarla ayrılırlar. bu nedenle bunlara Mikroendemikler de denir. Centaurea karduchorum, C. hakkariensis, Alyssum filiforme ülkemize has neoendemik bitkilerdir. Bitkiler genetik yada coğrafi bir engel tarafından birbirlerinden ayrıldıklarında yeni formlar meydana gelir. Yeni bitki formlarının oluşumunda başlıca şu faktörler rol oynamaktadır. •Mutasyonlar •Genetik rekombinasyonlar •Doğal seleksiyon •Coğrafi yada genetik izolasyonlar Türkiye’de Endemizm Coğrafi konumu, iklim ve toprak faktörlerinin farklılığı ve üç fitocoğrafik bölgenin birleşme noktasında bulunması gibi nedenlerle zengin bir bitki örtüsüne sahip olan yurdumuz, 9000 civarındaki eğrelti ve tohumlu bitki türü içermesinden dolayı da dünyanın zengin floraya sahip ülkeleri arasındadır. Avrupa kıtası florasının 12000’e yakın tür içerdiği düşünülürse, yurdumuzun flora zenginliği daha iyi anlaşılacaktır. Türkiye florası tür zenginliği yanında çok sayıda endemik taksonu içermesi ile de ilginçtir. Avrupa’nın çeşitli ülkelerinde yetişen endemik türler toplamı 2750 kadar iken bu sayı Türkiye’de 3000 civarındadır. Endemik bitkilerin yurdumuzda dağılışı: Yurdumuz endemik bitkileri tek tek ele alındığında bunlardan 1700 kadarının ülkemiz coğrafik bölgelerinden yalnız birine özgü oldukları saptanmıştır. buna göre: Güney Anadolu’da 631 tür Doğu Anadolu’da 371 tür Orta Anadolu’da 253 tür Karadeniz’de 203 tür Ege’de 147 tür Marmara’da 67 tür Güneydoğu Anadolu’da 33 tür Bunların dışındaki endemik türler birden fazla bölgemizde yayılış göstermektedir. Floramızda endemik türler yönünden zengin başlıca familyalar ve içerdikleri tür sayıları aşağıda belirtilmiştir. Familya Adı Endemik Tür Sayısı Compositae 430 Fabaceae 375 Scrophulariaceae 241 Labiatae 240 Cruciferae 194 Caryophyllaceae 187 Liliaceae 118 Umbelliferae 117 Boraginaceae 108 Rubiaceae 74 Endemik bitkiler ile ilgili veriler daha ayrıntılı incelendiğinde, yurdumuzdaki bazı yöreler ile dağ silsilelerinin endemik türlerce zengin olduğu ortaya çıkmaktadır. Amanos Dağları ile Ilgaz Dağları, dağ silsileleri arasında ön sırayı almaktadırlar. Ege Bölgesinin güney ucu ile Akdeniz’in batısı, Taşeli platosu, özellikle Ermenek-Mut-Gülnar çevreleri, Boklar Dağları ile Aladağlar ve Antitoroslar yurdumuzun güneyindeki önemli endemik merkezleridir. Kuzeyde ise Kaz Dağı, Uludağ, Gümüşhane çevreleri, Artvin-Rize çevreleri, endemizm açısından önemli yörelerimizdir. Sivas-Darende-Gürün ve Çankırı civarındaki jipsli arazilerde de bu yörelere has çok sayıda endemik tür yetişmektedir. Doğu Anadolu’daki önemli yöreler ise Munzur Dağları ile Van-Bitlis-Hakkari çevreleridir. Bitki Coğrafyası Bölgelerindeki Endemizm Durumu 1. Mediterranean (Akdeniz) fitocoğrafik bölge: Bu bölge 3 kısımda incelenir. --Batı Anadolu ve Doğu Ege Adaları .Malope anatolica .Linum aretioides .Eryngium thorifolium --Toroslar .Dorystoechas hastata .Globularia davisiana .Ballotaq cristata --Amanos Dağları .Ajuga postii .Origanum amanum .Helleborus vesicarius 2. Irano-Turanian fitocoğrafik bölge: İç Anadolu platosunun hemen tamamını kaplayan bu bölge, kuzeyde Euro-Siberian, batı ve güneyde ise Akdeniz flora bölgesiyle çevrilidir. Bu bölgedeki önemli endemizm merkezleri ve endemik türeler aşağıdaki gibidir. --Erzincan, Erzurum yöresi yüksek dağları .Delphinium albiflorum --Vangölü çevresi yüksek dağları .Trifolium longidentatum --Mezopotamya ovasının kuzeyi .Papaver clavatum --Vangölü çevresi yüksek dağları .Trifolium longidentatum --Tuz gölü çevresi .Consolida stenocarpa --Çankırı ve Sivas yörelerinin jipsli sahaları .Salvia vermifolia 3. Euro-Siberian fitocoğrafik bölgesi: Bu bölge yaprak döken ve yüksek iğne yapraklı ormanlardan meydana gelir. Ordu ilinin doğusunda yağış ve nem artar. Ordu yakınlarındaki Melet nehrinin doğusunda Kafkasya türleri ve endemik türler aniden artar. Bu bölüme “Colchis bölümü” denir. Endemikler Batı ve Orta Karadeniz’de Doğu Karadeniz’e göre daha az bulunurlar. Bu bölüme de “Öksin bölümü” denir. --Colchis bölümü .Medicaryon orientale --Öksin bölümü .Allium olympica Ülkemizin ana fitocoğrafik bölgeleri dışında kalan ara bölgeleri endemik tür yönünden zengindir. Endemik bitkiler özellikle bu sahalar içinde ortaya çıkmıştır. Bu geçiş alanlarındaki türler, tolerans sınırında bulunurlar. Farklı iklim ve toprak koşulları altında farklı vejetasyonla rekabet ederler. Göçün sebep olduğu bu koşullar altında seleksiyon baskısı yeni çevreye adapte olan ekotipik varyeteler ortaya çıkarır. Farklı floraların karşılaştığı yerlerde hibritleşme ve hibrit dölün stabilizasyonu da vardır. Çoğu, bu saydığımız bölgelerde ve bir kısmı da diğer yörelerde olmak üzere, Türkiye’de toplam 3000 civarında tohumlu bitki türü endemiktir. Türkiye’de bugüne dek bilinen kadarıyla yaklaşık 9000 kadar doğal eğrelti ve tohumlu bitki türü vardır. Bunların yaklaşık % 30’u ülkemiz için endemiktir.

http://www.biyologlar.com/endemizm

Transplantasyon immünolojisi

TRANSPLANTASYON İMMÜNOLOJİSİ VE TARİHÇESİ İmmünoloji İnsan İmmün (Bağışılık) sistemi zararlı olan organizmaları vücuttan uzaklaştırmaktadır. Bu sistem, vücudumuzun yaklaşık iki trilyon hücresini koruyan, antibadi ve sitokinler üreten hareketli askerleridir. Virüs, bakteri ve tümör hücreleri veya transplante edilmiş hücreler gibi yabancı ya da vücuda ait olmayan hücrelerle koordineli bir biçimde hızlıca çok yönlü bir atağa geçmektedir. Her ne kadar çevre immün cevabı stimüle etse de, immüniteyi kontrol eden genlerdir. Genler antibadi ve sitokinlerin hücre yüzeyini spesifik olarak kodlamaktadır. Genler aynı zamanda sitokinleri tutan hücre yüzey proteinlerini kodlamaktadır (Antijen başka bir bireyde immün cevaba neden olan bir moleküldür. Antijenler genellikle protein veya karbohidratlardır). Yabancı antijen, vücuda ait olmadığından dolayı, bir immün cevaba neden olmaktadır. Genler immüniteyi kontrol ettiğinden, oluşan değişiklikler immünolojik fonksiyonları engelleyebilmektedir. Immünitede oluşan bozukluk, otoimmün hastalıklara, allerjiye ve kansere neden olabilmektedir. Genlerin immünitede büyük rol oynamasından dolayı, teknoloji ile birlikte, hastalıkların tedavisi amacıyla immün sistem güçlendirilmeye çalışılmaktadır. Transplantasyon nedir nasıl yapılır Transplantasyon yöntemi günümüzde oldukça yaygındır. Kalp, böbrek ve başka organların bir kişiden diğerine nakledildiğini sık sık duyarız. Dişlerin transplantasyonunda iki yöntem vardır: Aynı kişiden ve başka kişiden transplantasyon. Aynı kişide bir diş bir çene yarısında dizi dışı bulunur ve normal diş sayısına oranla artıklık gösterirken, diğer tarafta herhangi nedenlerle bir dişin dizide eksik olduğu da görülebilir. Bu durumda iki olasılık vardır: Ya bir diş yuvası önceden hazırdır ya da operatör bu dişi transplante edebilmek için ilkin böyle bir yuva oluşturmalıdır. Bu durumda en uygunu, önceden hazır olduğu için yeni çekilmiş bir dişin boş olan alveolüdür. Ayrıca aynı kişiden transplantasyon dışında, dişin başka kişiden alındığı, kişiden – kişiye transplantasyon da vardır. Kişiden – kişiye transplantasyon çok eskidir de. Örneğin, ortaçağda varlıklı bir bayan bir dişini yitirdiğinde bir kölenin benzer dişini çektirttiği sık sık görülürdü; sonra bu yabancı diş çenesine transplante edilirdi. Oysa her zaman uygun dişli bir köle bulunamazdı. Bayan böyle durumlarda da transplantasyon amacıyla uygun dişini çektirtecek olan bir başka kişiye belirli bir tutar para önerirdi. Kişi artık günümüzde transplantasyonda biraz daha dikkatlidir. Benimsenme olasılığı için en uygunu; plantat-vericisi ve plan-tatralıcısının kardeşler, ana-baba, çocuklar gibi yakın akraba olmalarıdır. Ancak yabancı plantat-vericisi plantat-alıcısıyla aynı kan grubundan ise, bu plantat-vericisinin dişi de kullanılabilir. Kan uyuşmazlığının göz önüne alınmaması eskiden bir çok başarısızlıklara neden olurdu. Tüm plantasyonlarda plantat kökünün vücutta yabancı madde sayılarak atılma tehlikesi vardır. Bu nedenle, transplantat’ın sürekliliği olabildiğince uzatılsın diye gereken her şey yapılmalıdır. Genel diş ve kök tedavisi tıpkı replantasyondaki gibi uygulanır. Çoğu zaman başarı replantasyondaki kadar iyi değildir ve atılmazlığı bütünüyle plantat-alıcısmın kendisine bağlıdır. Tüm transplantasyonlarda ope­rasyondan sonra şineleme son derece önemlidir. Transplantasyon Sonrası Immün Sistemin Yeniden Programlanmasında Monoklonal Antikorların Kullanımı Transplantasyon sonrası immün sistemin yeniden yapılanması sürecinde temel amaç, graftı T lenfositlerinin yıkıcı etkilerinden korumaktır. Monoklonal antikorlar da bu amaca yönelik olarak mevcut immünsüpresif ilaçlara yardımcı olarak kullanılmaktadır. Bazıları indüksiyon tedavisinde, rejeksiyon önlenmesine yönelik olarak, bazıları da dirençli akut rejeksiyon tedavisinde kullanılırlar. Monoklonal antikorların en yaygın kullanılanları basiliksimab ve daklizumabdır. Bu IL-2 reseptör blokerleri, akut rejeksiyon oranlarında önemli azalmalar sağlamaları ve yan etkilerinin olmayışı nedeni ile oldukça benimsenen ilaçlardır. Bunların yanında rituksimab (anti-CD20) ve Campath (anti-CD52) gibi ajanlar da giderek daha çok kullanılmaya başlanan monoklonal antikorlardır. Transplantasyon immünolojisinde, T hücre aktivasyonunda görevli, bazı yeni aracı moleküllerin bulunması monoklonal antikorların da giderek çeşitleneceğini göstermektedir. Transplantasyon Hakkında Sık Sorulan Sorular 1. Canlı veya kadavra vericilerden transplantasyon yapılacak adayların hazırlıkları arasında bir fark var mıdır? Hayır, Kadavra böbreği bekleme listesindeki adaylar da tıpkı canlı vericiden transplantasyon yapılacak adaylar gibi incelenir. Ancak bir kadavra böbreği bulunma olasılığının ne zaman gerçekleşeceği belli olmadığı için. zaman geçtikçe önceden yapılmış muayene le bazı laboratuar incelemelerinde değişiklikler olabilir. Bu nedenle kadavra böbreği bekleme listesindeki hastaların belli aralıklarla, fizik muayene ve laboratuar incelemeleri yineletmeleri ger eklidir. Kısaca; kadavra böbreği bekleyen hastalar ameliyata her an hazır durumda olabilir. 2. Transplantasyon adayı hastaların kendi böbreklerine herhangi bir müdahale yapılır mı? Genellikle hastaların kendi böbreklerine dokunulmaz. Ancak, inatçı hipertansiyon, böbreklerde tedaviye dirençli infeksiyon, idrarın mesaneden böbreğe taşması, çok büyük kistik böbrekler söz konusu ise, hastalıklı böbrekler çıkarılır. Bu ameliyat bazı merkezlerde transplantasyondan önce yapılır ve 3-4 hafta sonra yeni böbrek takılır. Bazı merkezlerde ise böbrek nakli ameliyatı yapılırken aynı anda hastanın kendi böbrekleri de çıkarılır. Yalnız her iki ameliyatın aynı seansta yapılması oldukça uzun sürer ve biraz daha risklidir. 3. Kadavra böbrek listesine kayıtlı hastalar için bekleme süresi ne kadardır? ÜIkemizde bugün için kesin bir süre belirtmek mümkün değildir. Listeye çok yeni giren bir hasta, uygun tipte böbrek çıkması ile kısa zamanda transplantasyon şansına kavuşabileceği gibi bazen de uygun bir böbrek çıkmadığı için uzun süre beklenebilir. Olanaklar elverdiğince, uygun böbrek çıktığında daha uzun süre beklemiş olan hastaya öncelik tanınır. Halkımızın bilinçlenerek daha fazla organ bağışında bulunması bekleme süresini kısaltacaktır. Halkımızın bilinçlenerek daha fazla organ bağışında bulunması bekleme süresini kısaltacaktır. 4. Kadavra böbrek bulunduğunda hastalara nasıl haber verilir? Transplantasyon ünitesinde bilgisayarda kadavra böbreği bekleyen tüm hastaların telefon numaraları kayıtlıdır. Uygun bir kadavra böbreği çıktığında günün herhangi bir saatinde size telefonla haber verilere!,, transplantasyon ünitesine gelmeniz istenecektir. Size daha kolay ve kısa sürede haber verebilmemiz için. varsa, birden fazla telefon numaranızı ve yakınlarınızın da telefon numaralarını bildirmeniz faydalıdır. Telefon numaranızda bir değişiklik olduğunda bunu hemen üniteye bildirmelisiniz. 5. Böbrek bulunduğu haberi ile transplantasyon ünitesine çağrılmanız mutlaka böbreğin size takılacağı anlamına mı gelir? Hayır. Bir kadavradan elde edilen iki böbrek için yaklaşık 10 hasta üniteye çağrılmaktadır. Burada, hemen yapılan fizik muayene ve acil laboratuar incelemeleri sonucunda, ünite hekimlerinden oluşan bir kurul tarafından karar verilmekte ve durumu en uygun olan 2 hastaya böbrek takılmaktadır. Böbrek takılmayanlara ise bunun nedenleri açıklanır ve hastalar evlerine gönderilir. 6. Kadavra böbrek, transplantasyon için haber verildiğinde neler yapılmalıdır? Öncelikle bu saatten itibaren hiçbir şey yenilmemeli ve içilmemelidir. Bekleme listesindeki bu hastanın küçük bir çantada, kişisel eşyaları (pijama, terlik gibi) her an hazır olmalıdır. Özelikle şehir dışından gelecek hastaların telaşa kapılmamaları ve hazırlanmakla vakit kaybetmemeleri için önemlidir. Çağrıldığınızda yanınıza eşyaları da alarak en hızlı ulaşım aracı ile. uzak bir şehirde oturmaktaysanız mümkünse uçakla, üniteye gelmelisiniz. 7.Kadavra böbreğin size takılmasına karar verildiğinde ne tür işlemler yapılacaktır? Bu karardan sonra, artık hastanede kalacaksınız. O gün diyalize girmediyseniz acil olarak hemodiyalize alınacak ve bitiminde transplantasyon ünitesine yatırılacaksınız. Gerekli ameliyat hazırlıkları ve transplantasyon öncesi ilaç uygulamalarından sonra böbrek nakli ameliyatına alınacaksınız. Artık yeni böbreğiniz takılacak ve sizin için yeni bir yaşam dönemi başlayacaktır. TRANSPLANTASYON İMMÜNOLOJİSİ TARİHÇESİ Prof.Tbp.Kd.Alb.Ali ŞENGÜL Tarihçe; MÖ 200: Çin?de Kalp nakilleri denemeleri MÖ 600: otolog deri transplantasyonları (Hindu cerrah Sushruta- yüz plastik cerrahisi) Modern transplantasyon dönemi ise 18. Yüzyılın sonlarında deneysel cerrahinin babası olarak da bilinen Hunter tarafından başlatılmış olarak kabul edilmektedir. Carrel 1912?de vasküler anastomoz tekniği ile nobel ödülü almış ve teknik olarak başarılı nakillerin yolunu açmıştır. Daha sonra biyolojik özelliklerden immün sistem üzerine yoğunlaşılmış ve gerçek başarı ancak immünolojik gelişmelerden sonra mümkün olabilmiştir. İlk kan transfüzyonları 17. yy?da hayvanlar ve insanlar arasında denenmiş ve alınan korkunç sonuçlar nedeniyle bu konu 150 yıl boyunca bir daha gündeme gelememiştir. 1900 yılında Landsteiner ve Miller insanları kanlarındaki aglutininlere göre gruplandırarak transfüzyonları tekrar gündeme getirirken, doku tiplendirmesinin de yolunu açmışlardır. 1923 de Williamson homolog ve otolog graftlemeyi kıyaslayarak doku tiplendirmesi için çalışmaların başlamasına sebep olmuştur. 1930 larda moleküler genetikçi George Snell farelerde histokompatibilite lokusu olan H-2 lokusunu keşfetmiştir. 1937 de Gorer insanlarda ilk histokompatibilite antijenini tanımlamış ve self-nonself ayrımını izah etmiştir. 1943 de Medawar tavşanlarda deri grefti çalışmaları yapmış ve otograft-homograft ayrımında akraba olanlarla olmayanların farklılığını ortaya koymuştur. II. Dünya savaşında yanıklı hasların tedavisinde plastik cerrah Gibson ile işbirliği yaparak immün yanıtın 3 temel özelliğini (tanıma, yıkım ve hafıza) tanımlamıştır. 1952 de Dausset multiple kan transfüzyonu yapılanlarda lökoaglutininler oluştuğunu gözlemleyerek insanlarda HLA lokuslarının keşfine giden yolu açmıştır. 1964 de Terasaki ve arkadaşları sitotoksik antikorları kullanarak mikrolenfositotoksisite yöntemi ile antijenlerin serolojik olarak tanımlanmasını sağlamışlardır immünosupresyon 1950 lerde John Loutit tarafından total vücut radyasyonu (TBI) ile farelerde denenmiş, 1958 de Murray (Boston) ve Hamburger (Paris) tarafından ayrı ayrı insanlara uygulanmıştır. 1960 larda AZT geliştirilmiş ve transplantasyonda kullanılmış. Ardından Starzl AZT ile kortikosteroidi kombine ederek başarının artmasını sağlamıştır. 1960 ve 1970 lerden itibaren poliklonal antikor teknolojisi, siklosporinin keşfi, 1980 lerde monoklonal antikor teknolojisinin keşfi ile bu konudaki gelişmeler hız kazanmış, daha modern immünosupressif ajanların keşfi ile neredeyse doku uyumuna bakılmaksızın transplantasyonlar yapılmaya başlamıştır. TANIMLAR Transplantasyon: Donör / verici : Recipient / alıcı: Ortotopik transplantasyon Heterotopik transplantasyon. Rejeksiyon / red Birincil rejeksiyon ikincil rejeksiyon (Hafıza). TANIMLAR (2) Otolog greft / otogreft Oto transplantasyon / otolog transplantasyon Isogreft / syngeneik greft / syngreft Allogeneik greft / allogreft Xenogeneik greft / xenogreft Alloantijen Xenoantijen alloreaktif antikor xenoreaktif antikor ALLOGENEİK TANIMANIN MOLEKÜLER TEMELİ Haplotip identik, inbred farelerde yapılan hücre ve doku nakillerinde rejeksiyon oluşmamaktadır. Farklı inbred fareler arasında yapılan transplantasyonlarda hemen daima rejeksiyon oluşmaktadır. Farklı iki inbred fareden olan F1 dölünde, anne ve babadan alınan greftlerde rejeksiyon oluşmamaktadır. Farklı iki inbred fareden olan F1 dölünden alınan greft, anne ve babaya transplante edildiğinde rejeksiyon oluşmaktadır. MHC / HLA Minör doku uygunluk antijenleri MHC molekülleri dışındaki polimorfik alloantijenler daha zayıf ve daha yavaş bir rejeksiyon reaksiyonu oluştururlar. Bunlara Minör doku uygunluk antijenleri (minor histocompatibility antigens) adı verilmektedir. Birçok minör doku uygunluk antijeni self veya greft MHC molekülleri tarafından işlenip T hücrelerine sunulabilen protein yapısındaki moleküllerdir. MHC moleküllerinden farklı olarak bu minör antijenlerin tanınabilmesi için işlenip MHC molekülleri tarafından sunulmaları gereklidir. ALLOGENEİK TANIMANIN HÜCRESEL TEMELİ Rejeksiyon reaksiyonu, transplante edilen dokuların hem CD4+ ve hem de CD8+ hücreler tarafından tanınması sonucunda gelişir. Değişik T hücre popülasyonlarının alloantijenleri tanımalarını anlamak için mikst lenfosit reaksiyonu (MLR) güzel bir model olarak kullanılmaktadır. MLR ile şu sonuçlara ulaşılabilir: Eğer hücrelerin MHC-sınıf I antijenleri arasında farklılık yoksa CD8+ CTL oluşmayacaktır. Uyarıcı hücrenin MHC-Sınıf-I antijenlerine karşı antikorlar kullanılırsa, hücre lizis’den korunacaktır. Eğer uyarıcı ve uyarılan hücreler arasında MHC Sınıf-II antijen farklılığı varsa alloreaktif CD4+ T hücreleri uyarılacak ve prolifere olarak sitokin üretecektir. Uyarıcı hücre ile aynı MHC sınıf-II antijenlere sahip üçüncü grup hücre kültüre eklenirse alloreaktif CD4+ T hücreleri tekrar uyarılacaktır (İkincil MLR). Uyarıcı hücrenin MHC sınıf–II antijenlerine karşı antikor kullanılırsa, bu antikorlar ikincil MLR’nu önleyecektir. Rejeksiyon Rejeksiyonun değişik formlarının olduğu ve bunların her biri için farklı bulgu ve belirtilerden oluşan tanımlar olduğu bilinmektedir. Ancak çoğu kez bunları biri birinden kesin olarak ayırt edecek kriterler bulunamaz. Gerçekte aynı greftte akut ve kronik rejeksiyon sıklıkla birliktelik gösterir. Sınıflandırmada, transplantasyonu takibeden sürenin uzunluğundan çok, major sınıflandırma kriteri olarak histolojik değişikliklere dikkat etmek gereklidir. Hiperakut rejeksiyon (HAR) : Greft damarlarında hızlı trombotik oklüzyon ile karakterize bir tablodur. Anastomozu takiben dakikalar içerisinde başlar. Özellikle IgM tipi antikorların endotele bağlanarak komplemanı aktive etmesi söz konusudur. Endotelden Von Willebrand faktör sekrete edilir. Kompleman aktivasyonu da endotel hücre hasarına yol açarak koagülasyonu başlatır. Subendotelyal bazal membran proteinlerinin de trombositleri aktive etmesi sonucunda tromboz ve vasküler oklüzyon oluşarak, organda kalıcı iskemik hasar meydana gelir. Hiperakut rejeksiyon (HAR) : (2) IgM türü allo antikorlar: Bu tür antikorlara en iyi örnek ABO kan grubu antikorlarıdır. Normal barsak florasında bulunan bazı bakterilerin karbonhidrat antijenlerine karşı geliştiği düşünülen doğal antikorlar. Doğal Xenoantikorlar. IgG izotipinde alloantikorlar: Eski transplantasyonlar veya multiple gebelik durumlarında oluşurlar. Bu antikorlar Lenfosit Cross Match (LCM) ile ortaya çıkarılabilir. AKUT REJEKSİYON Transplantasyondan sonra 1 hafta ile 4 ay arasında ortaya çıkar ve ilk yıldan sonra da ataklar görülebilir. a) Akut Sıvısal Rejeksiyon : Akut sıvısal rejeksiyon, greft kan damarlarındaki bazı hücrelerde nekroz ile karakterize bir durumdur. Histolojik olarak hiperakut rejeksiyondaki trombotik oklüzyondan çok bir vaskülit sözkonusudur. Akut sıvısal rejeksiyondan endotelyal hücre antijenlerine karşı gelişmiş IgG izotipinde alloantikorlar sorumludurlar. Bu antikorlar kompleman aktivasyonuna da yol açarak etkili olurlar. Bu olaya lenfositlerin de katılması nedeniyle alternatif bir şekilde “akut, vasküler rejeksiyon” olarak da isimlendirilmektedir. Akut Hücresel Rejeksiyon : Bu tip rejeksiyon parenkimal hücrelerde nekroz ile karakterize ve genellikle lenfosit ve makrofaj infiltrasyonu ile birliktedir. Bu infiltrasyondaki lökositler greft parenkim hücrelerinin lizis’inden sorumludurlar. Akut hücresel rejeksiyondan birçok farklı effektör mekanizma sorumlu tutulabilir: CTL’e bağlı lizis, Aktive makrofajlara bağlı lizis (geç tip aşırı duyarlılık reaksiyonunda olduğu gibi), Doğal öldürücü (NK: Natural killer) hücre lizisi. KRONİK REJEKSİYON : Normal organ yapısının kaybolduğu, fibrozis ile karakterize bir durumdur. Patogenezi akut rejeksiyona oranla daha az anlaşılmıştır. Fibrozis, akut rejeksiyondaki hücre nekrozunun iyileşme sürecinde gelişiyor olabilir. Kronik geç tip aşırı duyarlılık reaksiyonunda olduğu gibi aktive makrofajların, trombosit kaynaklı büyüme faktörü gibi mezanşimal hücre büyüme faktörü salgılaması ile ya da kan damarlarındaki hasarlara bağlı olarak ortaya çıkan kronik iskemiye bir yanıt şeklinde gelişmesi ihtimali de vardır. Kronik rejeksiyonun bir başka formu, musküler arterlerde intimal düz kas proliferasyonu ile karakterize olan formdur. Bu düz kas proliferasyonu da geç tip aşırı duyarlılık reaksiyonunun bir sonucu olarak gelişebilmektedir. Greftteki damar duvarlarında bulunan alloatijenlerle uyarılan lenfositlerin makrofajları uyararak, düz kas hücresi büyüme faktörü salgılanmasına yol açtıkları düşünülmektedir Bu form özellikle renal ve kardiyak transplantasyonlarda görülmüştür. Bu şekilde gelişen bir arterioskleroz geç tip greft kayıplarındaki en önemli sebeplerden biridir. Birçok olguda arteriel hasardan önce herhangi bir histolojik bulgu tespit edilmemiştir. ALLOGRAFT REJEKSİYONDAN KORUNMA VE TEDAVİ: İmmün sistemi tam olarak fonksiyonel bir alıcıya aktarılan bir allograft eninde sonunda mutlaka rejeksiyonun bir şekli ile karşılaşacaktır23,24. Rejeksiyondan korunmak ya da rejeksiyonu geciktirmek için gerek klinik çalışmalarda, gerekse deneysel modellerde iki yöntem geliştirilmeye çalışılmıştır: Greftin immünojenitesini azaltmak Alıcının immün sistemini baskılamak Dokuların immünojenitesi Kemik iliği Deri Gastrointestinal kanal Langerhans adacıkları Kalp Böbrek Karaciğer Greftin immünojenitesini azaltmak: İnsanlardaki transplantasyonlarda graft immünojenitesini azaltmak için takip edilen ana strateji, donör ve alıcı arasındaki alloantijenik farklılıkları minimalize edecek bir seçim uygulamaktır. HAR’dan korunmak için donör ve alıcının ABO kan grubu antijenlerinin daima uyumlu olmasına dikkat edilmektedir. MHC moleküllerinin allelik farklılıklarının hem sınıf-I ve hem de sınıf-II lokusları bakımından mümkün olduğu kadar az olmasına ya da tamamen uygun olmasına dikkat edilmekte, bu amaçla donör ve alıcının HLA antijenlerini belirleyen test yöntemleri, moleküler düzeyde analiz yöntemleri ile geliştirilmektedir. Greftin immünojenitesini azaltmak (2) Kan grubu ve HLA tiplemeleri yanında mevcut bir immünizasyon varsa bunun tespiti de çok önemlidir. Bu amaçla hücresel immünizasyonun araştırılması için mikst lenfosit reaksiyonu (MLR) testi yapılmaktadır. Sıvısal bir immünizasyon için ise dolaşan antikorların varlığının araştırılması önemlidir. Lenfosit Cross Match (LCM) Panel reaktif Ab (PRA) Alıcının immün sistemini baskılamak: Greft dokularına karşı reaktif antikorların varlıklarını belirlemek ve plazmaferez gibi yöntemlerle bu antikorları azaltmak. Transplantasyondan önce alloantijenler vererek allografta tolerans oluşturmak: İmmünosupressif tedavilerle T hücrelerini baskılamak veya lizise uğratmak: İMMÜNOSUPRESYON Kortikosteroidler, Metabolik toksinler (azathioprine, cyclophosphamide v.b.), lenfoid dokuların irradiasyonu, spesifik immünosupressif ilaçlar (Cyclosporine, FK506 v.b.), T hücre yüzey moleküllerine spesifik antikorlar kullanılmaktadır. Graft Versus Host Hastalığı (GVHD) İmmünosupressif alıcıda yerleşme fırsatı bulan donör kaynaklı lenfositlerin alıcı dokularına karşı reaksiyon vermesiyle ortaya çıkar. İmmünosupressif kişilere iatrojenik olarak verilmiş immünopotent hücrelerle de ortaya çıkabilir. (Kan transfüzyonu, solid organ transplantasyonları v.b.) Allogenik kemik iliği transplantasyonunun önündeki en büyük engeldir. GVHD Deri, Gastro-intestinal sistem, karaciğer, akciğer başlıca hedef organlardır. Akut reaksiyonlar post-transplant 7-80 günlerde, Kronik formlar ise 3. Aydan sonra ortaya çıkar. Solid organ transplantasyonları sonrasında oluşan GVHD’da transplante organ self kabul edildiğinden o organa karşı reaksiyon oluşmaz. Ortaya çıkan patolojilerin GVHD’na ait olup olmadığını destekleyecek en önemli bulgu periferik kanda kimerizm araştırarak elde edilebilir. Bunun yanında daha invaziv bir yöntem olan Biyopsi de çok değerli bilgiler verebilir. TRANSPLANTASYON ve İMMÜN YANIT Prof. Dr. Mahmut Nezih Çarin İstanbul Tıp Fak. Tıbbi Biyoloji ABD, Transplantasyon Ünitesi MHC gen bölgesi 6. kromozom (6p21.31) üzerinde yerleşmiş olup, yaklaşık olarak 4 Mbp lik bir yer kaplar. En uzun haplotype (110-160 kb) DR53 grup haplotiplerdir. Jan Klein 1977 yılında Sınıf I, II ve III olmak üzere ilk tanımlamayı yapmıştır. Günümüzde HLA sınıf III’ e ait olan bölgenin telomerik ucundaki 0.3 Mbp kısmın sınıf IV bölgesi olarak isimlendirilmesi önerilmektedir. Klasik HLA antijenleri sınıf I geni icindeki HLA-A, -B, -C bölgesinde ve Sınıf II geni içindeki HLA- DR, -DQ, -DP bölgesinde kodlanır. Tüm sınıf I genler 3-6 kb, sınıf II genler ise 4-11 kb uzunluktadır. Klasik antijenleri kodlayan genler dışındaki sınıf I bölgesindeki diğer genler: HLA-E, -F, -G, -H, -J, -K, -L olup, bunlar arasından sadece HLA-E,- F,-G eksprese olmaktadır. Sınıf III bölgesinin ise gen yoğunluğu oldukça fazla olup bunların bir kısmı immün sistem ile ilişkili değildir. Sınıf II bölgesinde klasik antijenleri kodlayan genlerin yanısıra HLA-DM, -DN, -DO, TAP1, TAP2, LMP2 ve LMP7 gibi gen bölgeleride bulunmaktadır. İmmunolojik ve nonimmunolojik fonksiyonu olan bir dizi genden oluşan MHC bölgesi ilk kez farelerdeki transplantasyon çalışmaları ile Peter Gorer tarafından 1937 yılında ortaya çıkarılmıştır. Bu genlerin ürünleri olan moleküller 1958 yılında Jean Dausset tarafından (HLA-A2) tanımlamış, aynı yıl van Rood ve arkadaşları HLA-BW4 ve BW6 antijenlerini ve kan transfüzyonu yapılmış kişilerin ve çok doğum yapmış kadınların serumlarında lökositlere karşı oluşmuş antikorları göstermişlerdir. İlk doku antijenleri lökositlerde saptandığı için insan lökosit antijenleri (Human Leukocyte Antigens = HLA) olarak tanımlanmışlardır. Daha sonraki yıllarda eritrositlerin dışında bütün vücut hücrelerinde bulundukları ve çok önemli oldukları anlaşılarak bu grup antijen sistemi MHC molekülleri veya MHC antijenleri olarakta isimlendirilmiştir. MHC genel bir isimdir ve her bir türün ayrı bir MHC simgesi vardır . MHC molekülleri graft rejeksiyonun temel belirleyicileridirler. Bu nedenle aynı MHC moleküllerini eksprese eden bireyler birbirlerinin doku graftlerini kabul edebilirler veya farklı MHC gen bölgelerine sahip bireyler arasında graft rejeksiyonu gelişir. Bu lokusun keşfinden ancak 20 yıl sonra immun cevapta MHC’nin önemi ortaya çıkarılmıştır. Hugh McDevitt ve arkadaşları 1960’larda kobay ve fareler üzerine yaptıkları çalışmalarda basit polipeptidler ile yapılan immunizasyona karşı antikor oluşmadığını ve gelişen immun yanıtsızlığın MHC bölgesinin haritalanması ile otozomal dominant bir özellik olduğunu buldular. İmmun yanıtı kontrol eden genlere de İmmun yanıt genleri (Immune response =Ir ) adı verildi. Ir genlerinin protein yapıdaki antijenlere antikor yanıtında gerekli olan Th (T helper = yardımcı T) lenfositlerinin aktivasyonunu kontrol ettiğini gösterdiler. 1970’lerin sonunda MHC genlerinin protein antijenlere karşı olan esas rolü anlaşıldı. Her iki HLA antijen yapısı da iki yan yana alfa heliksi tarafından oluşturulan, hücre membranına distal konumda benzer bir girintiye sahiptir. Bu girintilere hem kendi antijenlerinden hem de yabancı antijenlerden kaynaklanan peptid antijenleri bağlanır. Böylece HLA antijenleri hem kendi hem de yabancı peptidleri T lenfositlerine sunma görevindeki moleküller olarak immün yanıt oluşumunda kilit bir fonksiyona sahiptir. Ayrıca HLA antijenlerinin kendileri de allogeneik transplantasyon, transfüzyon ve hamileliklerde güçlü immün yanıtları tetikleyebilen, fazlasıyla immünojenik moleküllerdir. MHC Sınıf I molekülleri Sınıf I molekülü a zincirinin b2 mikroglobulin ile non kovalen bağlanmasıyla oluşmaktadır. Alfa zinciri a1 (N terminal), a2 ve a3 olmak üzere üç adet ekstrasellüler domain içerir. MHC sınıf I molekülleri arasında a3 domaini oldukça korunmuş bir yapıdadır ve T lenfositlerindeki CD8 molekülü ile etkileşime giren bölgeyi oluşturmaktadır. Beta 2 mikroglobulin yapısındaki bir adet disülfit bağı ile stabilize edilmiştir. b2- mikroglobulin yokluğunda sınıf I molekülleri hücre membranında eksprese edilmez. Alfa-1 ve alfa-2 domainler 8 adet anti-paralel b strandı ve 2 adet anti-paralel a strandı ile platform oluşturmaktadır. Genel olarak çekirdekli hücrelerde eksprese edilmektedir. Ancak ekspresyon düzeyleri hücreler arasında değişmektedir. Lenfositlerde en yüksek düzeyde eksprese edilirken, Fibroblastlar, kas hücreleri, hepatositler, sperm, oosit, plasental ve merkezi sinir sistemi hücrelerinde sınıf I moleküllerinin ekspresyonu çok düşük ya da dikkate alınmayacak düzeydedir. HLA- C moleküllerinin hücre yüzeyinde HLA- A ve –B moleküllerinden 10 kat daha düşük düzeyde ortaya çıkmaktadır. Ancak HLA-C molekülleride işlevseldir ve NK (doğal öldürücüler ) tarafından tanınmak üzere ilk hedef noktalardır. MHC Sınıf II molekülleri Sınıf II molekülleri a ağır zinciri ile b hafif zincirinin non-kovalent bağlanması ile oluşan bir heterodimerdir. Alfa zincirinde a1 ve a2, beta zincirinde ise b1 ve b2 domainleri bulunmaktadır. Alfa-1 ve alfa-2 domainleri arasında kalan çukur peptid fragmanlarının bağlandığı bölgeyi oluşturmaktadır. Sınıf II molekülleri dendritik hücre, makrofaj, B ve aktive T lenfosit olmak üzere daha sınırlı sayıda hücrelerde eksprese edilmektedir. Transplantasyonda İmmun Yanıt İmmün sistemin birincil görevleri herhangi bir potansiyel infekte edici yabancı materyali tanımak ve birden çok efektör mekanizma yoluyla yanıt vererek yabancı materyali inaktif hale getirmektir. HLA antijenlerinin görevi hem kendi hem de yabancı proteinlerden türevlenen peptid fragmentlerini sunmaktır. Antijen sunum hücreleri (APCler) olarak görev yapan hücre tipleri dendritik hücreler, monositler, makrofajlar, B lenfositleri ve immün regülatör süreçlere katılan diğer hücreleri içerir. Protein moleküllerinin peptid parçalarına ayrılması ve antijenin T hücrelerine sunulması, immünitenin önemli bir bölümünü oluşturur. Sınıf I molekülleri endojen kaynaklı peptidlerin CD8 (+) T lenfositlerine, sınıf II molekülleri ise eksojen kaynaklı peptidlerin CD4 (+) T lenfositlerine sunumunda rol almaktadırlar. Peptidler önce degradasyona uğrar ve peptid fragmanları hücre içinde HLA sınıf I ve II moleküllerine bağlanır. Bu moleküller, bağlanan peptid ile birlikte hücre yüzeyine gelir. Hücrelerde proteinlerin yıkımını sağlayan iki büyük yol vardır. Bunlardan birisi lizozomal asidik ortamda gerçekleşen lizozomal proteolizis diğeri ise ubiquitin- proteasom yıkım yoludur. Çok sayıda ubiquitin ile işaretlenmiş olan protein, çok sayıda alt birimden oluşmuş olan proteaz kompleksi olan proteasom tarafından yıkılır. Ubiquitinin bağlanması ve işaretlenmesi için ATP enerjisi kullanılır. Endojen proteinler ubiquitin ile bağlanarak proteasoma yönlenirler. LMP2 ve LMP7, proteozom kompleksinin bileşenlerini oluşturan peptidleri kodlamaktadır. Proteozom, kısa ömürlü sitoplazmik proteinlerin çoğunun sindiriminde yer almaktadır. Burada 8-10 aa uzunluğunda kısa peptidlere yıkılan endojen proteinler TAP heterodimeri aracılığı ile ER aktarılırlar. TAP molekülleri zarlar arasında, oligopeptid ve daha büyük proteinler gibi farklı maddelerin taşınmasını sağlamaktadır. TAP1/TAP2 molekülleri ER zarında, sitoplazmadan lümene peptid taşıyıp yerleştiren bir kompleks oluştururlar. Taşınmış olan peptidler sınıf I molekülüne yüklenirler. Endoplasmik retikulumdan ayrılan bu yapılar golgi kompleksine gelir oradan taşıyıcı veziküller ile hücre membranına taşınarak sitotoksik T lenfositlerine sunulurlar. Eksojen kaynaklı proteinler (bakteriler gibi) ASH tarafından hücre içine endositik olarak alınıp lizozom ile birleşir ve lizozomal enzimlerin etkisi ile küçük peptidler haline dönüştürülürler. ER’da yeni sentezlenen sınıf II molekülleri invariant chain (Ii) molekülü ile bağlanarak taşıyıcı veziküller ile lizozoma gelir ve füzyon yaparlar. Lizozom icerisinde Ii molekülü küçük peptid haline dönüştürülür ve HLA-DM molekülüde peptid bağlama oluğunda bulunan parçalanmış Ii molekülü ile eksojen peptidin yer değişimini gerçekleştirir. Peptid yüklenmiş olan sınıf II molekülleri hücre membranına taşınarak CD4(+) T lenfositlerine sunulurlar. İmmün tanıma : İmmün yanıtın oluşumunda ilk basamak, kendi-HLA moleküllerince sunulan yabancı peptidin yardımcı T hücrelerince (CD4+ T hücreleri) tanınmasıdır. Tanınmanın sağlanabilmesi için T-hücre reseptörü (TCR) HLA-antijen kompleksine özgü olmalıdır. Hücrelerin birbiriyle teması üzerine TCR, yabancı peptid ve APC üzerinde yer alan MHC molekülünden oluşan trimoleküler bir kompleks meydana gelir. T hücreleri ve APC arasındaki etkileşim diğer lenfositler ve B7, CD40 gibi T hücreleri üzerinde yer alan CD4, CD8, CD28 VE CD11a/CD18 gibi APC hücre yüzey molekülleri (lökosit fonksiyonuyla bağlantılı antijen 1 [LFA-1]) ve interselüler adhezyon molekülü (ICAM-1) desteği ile sağlanır. Hücre yüzey reseptörleri ve sitokinler gibi immün modülatör molekülleri kodlayan genler uyarılır, transkribe edilir ve aktif ürünler vermek üzere translasyon geçirirler. Aktivasyonun erken evrelerinde yanıtlayıcı T hücrelerinin klonal genişlemesi ile sonuçlanan, interlökin 2 (IL-2) ve interferon-g (IFN-g) sitokinleri üretilir. Makrofajlar ve B hücreleri de ek sitokinler ve kemokinler katılarak çalıştırılmıştır ve böylelikle uyarılmış B hücrelerinin yanıtı genişletilerek olgun antikor oluşturan plazma hücrelerine dönüşmeleri sağlanır. İmmün yanıtın hem hücresel hem de hümoral kolları, nakledilen bir organın yabancı HLA antijenleri ile ilişki halindedir. Transplant yerleştirilmesinde, spesifik alloreaktif T hücrelerinin klonlarının allotanıma ve aktivasyonuna, akut rejeksiyon nöbetlerine, greft fonksiyonlarında aksamaya ve kronik rejeksiyona ve son olarak greft kaybına sebep olabilir. Direkt ya da indirekt allotanıma yolları olarak bilinen iki farklı yol, greftte yer alan yabancı HLA antijenlerin immünojenitesini oluşturur. Direkt yolda, donör MHC antijenlerinin tanınmasında spesifik TCR taşıyan alıcı T hücreler, greftin HLA antijenlerini tanırlar ve onlar tarafından direkt olarak aktive edilirler. Yabancı HLA antijeni kendi-HLA ve yabancı antijenin kombine halini taklit eder böylelikle TCR’ler ile başarılı bir şekilde bağlanırlar. Bu arada donör dendritik hücreleri, gratft ile birlikte “pessenger” lökositler olarak gelirler, ve greftten yuvalarına yani alıcı lenf nodlarına geçerler. Lenf nodlarında alıcı T hücreleri donör APCleri’nce sunulan yabancı MHC ve peptidlere yanıt verirler ve prolifere olurlar. Bu aktive olmuş alıcı hücreler daha sonra süzülerek grefte geçerler ve bozulmakta olan greftin biyopsisi sonucunda kolaylıkla gözle görülebilen red süreçlerini başlatırlar. İndirekt tanıma yolu ile oluşan yanıt, donör antijenlerinin alıcı APCleri tarafından işlenmesini ve sunulmasını gerektirir. Bu hem lenf “pessenger” lökositlerce işgal edilen alıcı lenf nodlarında gelebilir hem de greft antijeninin alıcı APCleri tarafından çıkarılan, geri alınan ve işlenen greft sitlerinde meydana gelebilir. Direkt yol grefte karsi verilen ilk yanıtlarda baskındır, indirekt yolun ise zaman geçtikçe red sürecinin sürmesinde ve yolcu lökositlerin bir uyarı olarak yok olduğu süreçte önemli olduğu var sayılmaktadır. Alloantikor yanıt: Transplantasyonun bir sonucu olarak, aktive edilmiş yardımcı T hücreleri B hücreleri ile etkileşime geçebilirler ve onları spesifik donör HLA antijenlerine yönelik alloantikor üretmeleri için stimule ederler. Transplantasyon sonrası bu tip alloantikorlar saptanması eşlik eden hücresel red yanıtının bir işaretidir. Transplantasyonun oluşturduğu uyarıya ek olarak HLA antijenlerine karşı immün yanıtlar, lökosit içeren kan transfüzyonu ile gelen HLA alloantijenlerine maruz kalma ve hamilelik gibi durumlarda oluşur. Birden fazla transfüzyon alan hastalar ve bazı multipar kadınlar HLA antijenlerine bağışıklık kazanabilirler, ve antikorlar ile spesifik HLA antjenleriyle etkileşime giren aktif T hücre klonları üretirler. Transplantları başarısızlıkla sonuçlanan hastalarda reddedilen greftin HLA antijenlerine karşı yüksek düzeyde antikor üretilmektedir. Potansiyel bir alıcı tarafından antikorlar oluşturulduğunda sensitizasyon (hassasiyet) meydana gelir ki bu da uygun bir organ donörü bulmada engel oluşturur. Hastanın sensitize olduğu belirli HLA antijen/leri içeren bir organın transplantasyonu hiperakut red ile sonuçlanabilir. Bu süreçte alıcı antikorları ile donör antijenlerinin oluşturduğu kompleksler anında greft damarlarında koagülasyonu tetikler, bu da grefte ve greft içindeki kan dolaşımının blokajı ve kesilmesi ile sonuçlanır ve böylelikle greft hızla yok edilir. Böbrek, kalp ve pankreas transplantasyonu bekleyen sensitize hastalar için önceden oluşmuş alloantikorlara hedef antijenlere sahip olmayan donörlerin seçimi kesin şarttır.Yabancı HLA antijenleri immün reddi tetiklediklerinden, alıcı ve verici arasında HLA antijen uyumunun sağlanması transplant başarısı için etkin bir stratejidir. KAYNAK: lokman.cu.edu.tr/anestezi/v_cag/new_page_2.htm VİDEO İLE İLGİLİ LİNGLER www.zaplat.com/video/saglik_videolari/41349/Organ_Nakli_Nedir www.zaplat.com/video/saglik_videolari/34884/Kalp_Nakli www.zaplat.com/video/saglik_videolari/43...alp_Transplantasyonu www.zaplat.com/video/saglik_videolari/28...migi_Tranplantasyonu

http://www.biyologlar.com/transplantasyon-immunolojisi

Embriyogenez

Biyolojinin bütün problemleri arasında en büyüleyici ve en zor olanı embriyogenez yani embriyonun yaratılmasıdır. Embriyogenez; tek hücrenin döllenmiş yumurtanın, hedef aldığı çok hücreli karmaşık organizmaya ulaşırken attığı adımlarla ilgilidir. Bu hedef bütün ince ayrıntılarıyla, gelişme olayının orkestrasyonu üzerine talimatları içeren, DNA'da yazılıdır. Bu harikulade işin nasıl olduğunu henüz anlayamamış olduğumuzu hemen söyleyebilirim, ama en azından çevresinde araştırmalar yapıyoruz. Hücreler Birbirine Yapışır ve Uzmanlaşır Döllenmiş bir yumurta, diğer daha basit tek hücreli yaratıklar gibi yaşamına iki ayrı hücre oluşturmak için bölünerek başlar; bu iki hücre bölünüp dört olur ve bu böyle sürüp gider. Tek hücreli yaratıkları gözlemleyerek, her bölünmeden sonra hücrelerin ayrılacağını umuyoruz. Ama döllenmiş yumurtadan üreyenler ayrılmıyorlar, toplumsal bir girişime katıldıklarını bilirlermiş gibi birbirlerine sıkıca yapışıyorlar. Kısa bir süre sonra başka bir şey açığa çıkıyor. Hücreler birbirlerine benzemeyen ve değişik davranan gruplar oluşturuyorlar. Hücre grupları artık uzmanlaşmaktadırlar. Her grup belirli sayıda özel görevleri yapmakla yükümlüdür. Uzmanlaşma işinin geriye dönüşü yoktur. Erken embriyogenez iki özelliği, hücre yapışması ve hücre uzmanlaşması, bunlar gelişme işleminin temelinde yatıyorlar. Değişkenliğin Kökeni Şimdiye kadar organizmaların nasıl uzun zaman geçtikçe giderek farklılaştığım belirleyen ve bütün canlı yaratıklar için geçerli yasaları öğreniyorduk. Bütün canlı yaratıklar kendilerini oluşturan bilgiyi DNA'da biriktirirler, DNA'yı mesajcı RNA'ya kopya ederler, mesajcı RNA'yı proteine "tercüme ederler". Dahası, DNA'nın mutasyonla veya cinsel karışımla değişmesi proteinlerin kalıcı değişimine neden olur. Böylece organizmalar arasında gittikçe artan farklılıklar ortaya çıkar ve sonunda yeni türler doğar. Bazı bakımlardan embriyogenez, evriminin, kısa bir zaman aralığında ve mikrokosmosta tekrarı gibidir. Hayvan embriyosunun gelişmesini değişik aşamalardan geçerken gözlemleyelim. Embriyo, erişmesi beklenen yetişkin yaratığa benzemeden önce balığa benzer. Balığa benzerlik yalnız görünüşte değildir; erken embriyo oksijen ve besini göbek bağı yoluyla annesinden alır, ama gereksinimi olmadığı halde su altında nefes almaya yarayan solungaçlara da sahiptir. Açıkçası embriyonun evrimsel gelişmenin bir aşamasını yinelemesi için görünürde hiçbir neden yok. Ama embriyogenez süresince farklılık nasıl doğar, hücreler deri hücresi, kas hücresi, sinir hücresi olmaya ne zaman karar verirler diye sorsak, doğa boş bakışlarla cevap verir bize; hücrelerdeki bilgi işleminin evrensel mekanizması üzerine bir sürü şey öğrenmemize izin verdi, ama sıra hücreleri birbirinden farklı yapan nedenlere gelince bilgisizlik içinde oturuyoruz. Bazı bilim adamları embriyogenezin derinliklerine dalabilmek için tümüyle yeni kavramlara ve yöntemlere gereksinimimiz olduğuna inanıyorlar. Bunun böyle olduğundan kuşkuluyum. Yalnızca, hücreleri değişik yapan nedenler şimdiye kadar bulduklarımızdan daha karışığa benziyor. Tıbbın Embriyogenezle İlgisi Tıp bilimi için embriyogenezin anlaşılması önemlidir. Tıp adamlarının ilgilerini başka hiç bir olaya benzemeyen ölçüde bileyen, yalnızca bir tek hücrenin tam bir bireye dönüşebilmesi değil. Tıbbın; hamilelik, doğum kontrolü, çocuk ölümleri, doğuştan itibaren görülen hastalıklar, kalıtım hastalıkları ve kanser gibi problemlerin daha iyi denetlenmesi üzerine araştırmalarıyla da ilişkili. Bilim adamlarının embriyogenezin anlaşılmasının çok sayıdaki tıbbi probleme ışık tutacağı beklentileri var. Hücrelerin Yapışkanlığı Üzerine Birkaç Söz Daha Döllenmiş yumurta bölünmeye başladıktan sonra, hücrelerin birbirinden ayrılmayıp yapıştıklarından söz etmiştim. Yapışmalarını ne sağlıyor? insanın aklına bir yapışkan maddenin varlığı geliyor, ama gerçekte yapışkanlığı sağlayan bir madde değildir. Daha çok hücrelerin yüzeylerinde girintiler, çıkıntılar varmış gibi görünüyor (diğer hücrelerin çengellerine geçebilen ufacık çengeller). Hücrenin DNA'sı, gerçekte protein-yapan makineye, hücrenin dışına doğru göç edip orada girintili çıkıntılı bir yüzeyde çengel gibi davranacak belirli özel proteinler yapması talimatını vermiştir. Hücreler, bedenin değişik kısımlarını oluşturmak için uzmanlaşırken, yüzey protein çengelleri de amaca göre biçimlenirler. Bunlarla hücre tipleri birbirinden ayırt edilir. Embriyogenez İçin Enerji Şimdi bütün yapım işlerinde enerjinin gerekliliğine tümüyle duyarlı hale gelmiş olmalısınız. Hücrelerinin yakılıp ATP üretebilmesi için gelişmekte olan embriyoya şeker verilmelidir. Balıklarda, sürüngenlerde, kuşlarda ve embriyonun bir yumurta içinde büyüdüğü diğer yaratıklarda, yumurtanın sarısı embriyonun besinini sağlar. Annelerinin rahminde büyüyen hayvanlarda başka bir araç kullanılır. Anne iç duvarıyla embriyo arasındaki plasenta denen tabaka embriyo ile aynı hızla büyür. Plasenta, annenin kanıyla gelişen embriyonun kanının karıştığı yerdir. Annenin yediği besini getiren kan burada embriyonun kanına karışır. Yapım projesi için enerji böylece sağlanır. Bütün Hücrelere Aynı Bilgi Dağılmıştır Döllenmiş yumurta, anneden ve babadan aldığı tam büyüklükteki DNA ile yaşama başlar. Bölündükçe, yeni gelen her hücre kuşağı yetişkinliğe ulaşana kadar aynı büyüklükte DNA alır. Sonunda 60 trilyon hücreden oluşan bir insanda 60 trilyon birbirinin aynısı DNA kopyası bulunur! Bedenin her hücresinde, tamamen aynı bilgi bulunur. Yalnız üreme hücreleri diğer hücrelerin yarısı kadar DNA içerirler. Gen İfadesinin Denetlenmesi Embriyogenezin sırrının DNA'nın genlerinin ifadelerinin hücreler tarafından nasıl kontrol edildiğinin bilinmesinde gizli olduğu görülüyor. Bir yetişkini yaratmak için gerekli bütün bilgi hücrededir. Gelişen embriyonun her hücresinin içinin derinliklerini gözlemleyebilseydik, bazı şeylerin oluşumunu izleyebilecektik. Enzimler, döllenmiş yumurtanın DNA'sının genlerinin bazılarını mesajcı RNA'ya kopya etmeye başlayacaklardı. Mesajcı RNA'lar, daha en başta yumurtanın içinde bulunan, embriyoda etkin olan ribosomlara gideceklerdi ve burada gerekli proteinlerin sentezi başlayacaktı. Döllenmiş yumurta, reçetesinde yazılı proteinlerin tümünü biraz daha ribosomla birlikte toparladıktan sonra (ve DNA'sını iki katına çıkardıktan sonra) bölünecekti. Sonuçta oluşan hücre çiftlerinde, şimdi yeni bir tam ölçü DNA, yeni ribosomlar ve yeni her şey bulunacaktı. Kendisinden doğdukları hücrenin tümüyle tıpkısı olacaklardı. Protein sentezi işlemi ve yeni hücre yapımı kendi kendisim, yineleyerek, hücre sayısı dört hücreye ulaştırılacak, sekiz hücreye çıkmak için yeniden... Kısacası bunun böylece sürüp gittiğini görecektik. Buraya kadar işlem, bölünen bakteride sürüp gidenin hemen hemen aynı. Her kuşak hücre kendisinden öncekinin aynen yinelenmesi. Fakat uzmanlaşma başladığı zaman, yeni bir şeyler katılıyor olmalı. Eğer üreyecek hücrelerin bir grubu deri, diğeri kas, bir başkası beyin vb. olacaksa, DNA gerekli yönlendirmeyi sağlamalıdır. Yalnızca hücreler arasındaki sürekli artan farklılığı değil, aynı zamanda farklılığın ne zaman başlayacağını belirlemelidir. Gelişen hücre topluluğu içindeki her bir hücrede tamı tamına aynı ölçüde DNA bulunur. O zaman hücreler nasıl farklı olabilirler? Birincisi şunu hatırlayalım, deri hücresi, kas hücresi, beyin hücresi olsun, belli bir hücrenin karakterini, yaptığı proteinler belirler. Örneğin, deri hücreleri, keratin denilen özel bir protein yönünden zengindirler (deriye bizi koruyan özel yeteneğini veren protein). Kas hücreleri myosin denilen bir proteinle sarılmıştır. Bu proteinin özel yeteneği, bir eş proteinle etkileşip uzunluğunu değiştirebilmesidir. Böylece kas liflerinin kasılmasına yol açarlar. Beyin hücreleri elektrik güçler iletmeye yardımcı proteinler içerirler. Diğer bütün uzmanlaşmış dokuların hücreleri, hücrenin özel karakterini belirleyen kendilerine özgü proteinleri üreteceklerdir. Böylece bazı hücreler deri hücreleri olarak amaçlarını gerçekleştirmek için keratin üretmeye; diğerleri kas hücresi olabilmek için myosin üretmeye başlayacaklardır. Aslında, bütün hücrelerdeki DNA'larda keratin için bir gen myosin için diğer bir gen bulunur. Genler orada hazır bekliyorlar. Öyle görünüyor ki deri hücrelerinde keratin yapılması ifade edilirken, myosin baskı altına alınmak zorunda. Diğer yandan, kas hücrelerinde myosin ifade edilmeli ve keratin geni bastırılmalıdır. Yani deri hücrelerindeki keratin geni, keratin mesajcı RNA'sı olarak okunuyor. Ribosoma gidiyor orada keratin proteinine çevriliyor. Bütün bunlar gerçekleştikten sonra hücre deri hücresi haline geliyor. DNA, embriyo gelişimi sürerken, programlı bir sıralama ile genlerini her birinin sırası geldikçe ifade edip bastırabilmelidir. Belli türden bir hücre oluşumu yüzlerce protein gerektirir, yani bu hücrelerde. bir çok gen ifade edilirken daha çoğu da (başka, hücrelerin proteinlerini kodlayan genler) bastırılır. Gerçekten dikkate değer bir durum! DNA bütün genlerle birlikte, bu genlerin ne zaman işe koşulacağını ne zaman bastırılacağını da biliyor. Klonlar Klon, tek hücreden üremiş hücreler topuluğudur. İlkel kardeşlerimiz bakteriler, sürekli klonlar oluştururlar. Bir bakteri hücresini bir tabak yiyeceğin üzerine koyarsak, hemen bölünüp iki hücre, bu iki hücre bölünüp dört hücre olur ve bu böyle sürüp gider, iki gün içinde bakteri kütlesi çıplak gözle görülebilir hale gelir. Bu kütle bir klondur; bir tek orijinal hücreden üremiş milyonlarca yavru hücreden oluşur. Bu klondan bir tek yeni hücre alıp yine bir tabak yiyeceğin üzerine yerleştirirsek, birincisinde olduğu gibi bir klon oluşana kadar bölünecektir. Klon oluşturmak bakteri için oldukça kolay bir iştir, çünkü bütün hücreler birbirinin aynıdır. Daha gelişmiş bir organizmadan klon yapmak çok daha karmaşıktır. Ama teorik olarak mümkündür. Yaratıkların her hücresinde aynı DNA her şeyiyle tam bir bireyi oluşturmak için gerekli bilgiyi taşıdığına göre, tamamen teorik planda; herhangi bir hayvandan bir hücre alıp onu bir kap besinin üzerine veya beslenebileceği başka bir ortama koysak ve tam bir hayvan organizmasını üretmesini sağlasak, aslının kusursuz bir kopyasını geliştirmek için gerekli bütün bilgi, o tek hücrenin DNA'sında vardır. Bu olasılık, özellikle de insanın klon yoluyla oluşturulabileceği düşüncesi, yani bir tek insan hücresinden geliştirilmiş her şeyi tamam bir insan yaratmak, popüler yazarların hayal gücünü harekete geçirdi. Böyle bir olasılık gerçekleşmekten son derece uzaktır. Diğer yandan bir tek hücrenin aslında tam bir bireyi ortaya çıkarabildiğini biliyoruz; döllenmiş yumurta, tam bir yetişkin varlık olduğu zaman bu gerçekleşiyor. Ama olan biten tek yönlü bir işleme benziyor. Canlı yaratıklar, kolay kolay hücrelerinden herhangi birinin döllenmiş yumurta gibi bölünmeye başlayıp kendi tıpkı kopyalarını oluşturmasını sağlayamazlar, Bizim hücrelerimiz kendi uzmanlaşmış durumları üzerine sıkı bir denetleme uygularlar. Örneğin deri hücreleri deri hücresi olarak kalırlar, tıpkısı tıpkısına ayrı bir birey olmak şöyle dursun, değişip kas hücresi olmaya bile yeltenmezler. Hücrelerimizin, çevrelerinin etkisiyle mi böyle değişmez oldukları tartışılabilir. Bir hücreyi komşularından ayırsak, belki beklenmeyen bir davranışa yönelecektir. Böyle bir deney kurbağa larvası hücreleriyle aşağıda anlattığımız gibi yapılmıştır: Önce, kurbağa yumurtalarındaki hücre çekirdekleri ve dolayısıyla DNA'ları tahrip edilmiş, sonra genç larvaların rasgele bazı hücrelerinden alınmış çekirdekler, DNA'sız kurbağa yumurtası hücrelerine yerleştirilmiştir. Kısa sürede yumurtalardan yeni larvalar, hatta bazen kurbağalar gelişmiştir. Yani larvalar bir tek larva hücresinden üremiş birer klondurlar. Benzer klon yapma deneyleri, fareler ve başka hayvanlar üzerinde de yapılmış, ama başarıya ulaşılamamıştır. Klon başarısızlık, hücre karakterindeki dengeliliğini ortaya çıkartıyor. Her hücrenin DNA'sında bulunan, başka bir hücre olabilme potansiyeline karşın, hücreler bu potansiyel avantajı kullanmazlar. Genlerinin çoğu durdurulmuştur. embriyogenezi derinliğine araştırabilmek için genlerin ifade edilip edilmemesini neyin belirlediğini öğrenmeliyiz. Genlerin Başlatma - Durdurma Mekanizmasının Özelliği Hücreleri farklılaştıran gen çalıştırma mekanizması, insanın aklına keskin bir soru getiren ilginç bir bilinmeyendir. Genler nasıl harekete geçirilip durdurulabilirler? Daha önce de söylediğimiz gibi en açık yanıtlar en basit sistemlerden gelir. Yine, o alelade bakterilerin davranışlarına bakalım. Bazı hücreleri taze bir büyüme solüsyonu içine atıp, şeker olarak örneğin glukoz ekleyelim. Hücreler bölünmeye başlarlar ve sayılan hızla yükselir. Bu, glukoz tüketilene kadar sürer. Sonra büyüme durur. Aynı gözlemi, yine benzer bir hücre grubuyla bu sefer değişik bir şekerle, diyelim galaktozla deneyelim. Hücrelerin sayılan artar, ama glukozla olduğundan daha yavaş artar ve galaktoz bitince büyüme durur. Glukozun, daha hızlı tüketildiği için galaktozdan daha iyi bir besin olduğu sonucuna varırız. Ama her iki şeker de bakteri tarafından kullanılmıştır. Hiçbirini ziyan etmiyor bakteriler. Şimdi deneyi hem glukoz hem galaktoz kullanarak yineleyelim, ilginç birşey olur, glukozun tümü tüketilene kadar nüfus hızla artar. Sonra yirmi dakika kadar artış durur. Ve bu sürenin sonunda yeniden başlayıp galaktoz tüketilene kadar sürer. Hücrelerin glukozu yeğledikleri açıkça görülüyor. Ancak, yirmi dakikalık bir aradan sonra galaktozu kullanabilme yeteneğini kazanıyorlar. Bunun genleri harekete geçirmek ve durdurmakla ne ilgisi var? Bu basit sistemin analizi, 1950'lerin sonuna doğru, Fransız bilim adamları François Jacob ve Jacques Monod'ya gen ifadesinin denetlenmesi üzerine parlak bir ilham verdi. Şimdi bakterilerde mekanizmanın nasıl çalıştırılabildiği kanıtlanmış durumda; bu bizim gibi daha karmaşık organizmalarda da geçerlidir belki ama burası henüz kesinlikle bilinmiyor. Bakteriler, alışık olmadıkları bol şekerle uğraşırken içlerinde ne olup bitiyordu? Bakteri hücrelerinin glukoz kullanacak makineleri olduğu açıkça görülüyor, çünkü bu şeker verilir verilmez yemeye başladılar. Bu makine iki proteinden oluşuyor: Şekerin hücreye girmesini sağlayan bir enzim ve içeri girince onu hazmedecek bir enzim. İki enzim; iki gen. Bu makinenin galaktoz kullanan karşılığı henüz hücrede yok; veya en azından iki şekerin bulunduğu solüsyonda büyüme başladığı zaman yoktu. Glukoz tükenince galaktozu kullanacak makine kuruluyor. Glukozun bulunmaması, galaktoz kullanan makinenin geliştirilmesi için tetiği çekiyor. Glukoz, galaktozu kullanmak için gerekli enzimleri denetleyen genlerin ifadesini önlüyordu ve bastırıyordu. Glukoz bitince baskının etkisi kayboldu ve böylece galaktoz genleri, mesajcı RNA'ları yapmaya başlayıp proteine çevirebildiler. Bütün bunların bakteri için anlamını düşünün. Eli altındaki en iyi besini yiyor ve besin, bakteri içinde enerjinin başka besini kullanmak için enzimler yapılarak ziyan edilmemesini de ayarlıyor, iyi besin tükenince el altında yalnızca daha zayıf besin kalıyor. O zaman bakteri işe girişip bu besini kullanabilmesi için gerekli enzimleri yapıyor. Bakteriler Kendilerine Verilen Şeyleri Üretmezler Bahçenizde kendi kullanımınız için sebze yetiştiriyor olsanız ve birileri size düzenli olarak bu sebzelerden vermeye başlasa, belki de kendiniz yetiştirmekten vazgeçerdiniz. Bakteriler de buna benzer bir şey yaparlar. Kendi gereksindikleri amino asitleri yapabilirler (protein zincirindeki yirmi temel halka). Amino asitler olmadan, doğal olarak protein yapamayacaklardı ve üremeleri duracaktı. Eğer bakterilere hazır yapılmış amino asitler verirsek, içinde yaşadıkları solüsyona amino asitler eklersek, bakteriler kendi amino asitlerini yapmayı durdururlar. Amino asit armağanımız hücrelerin kendilerininkini yaparak enerji harcamalarını gereksizleştirir. Burada bir hayli enerji söz konusudur. Yirmi amino asidin her birini yapmak birkaç enzim gerektirir. Her enzim yapılışında, bir gen harekete geçirilmeli, mesajcı RNA yapılmalı, enzim proteinlerin yapıldığı ribosomlara gönderilmelidir. Genin böylece durdurulması yapı enerjisinde önemli bir tasarruf demektir. Enerji korumak, bütün canlı hücrelerde olduğu gibi, bakterinin de yaşamını sürdürebilmesi için son derece önemlidir. Gen İfadesinin Denetlenmesi İçin Şema İşte bakteriler üzerine çalışmalardan elde edilmiş gen ifadesinin genel resmi; 1. Genler harekete geçirilip durdurulabilirler. Bu, represör denilen protein moleküller tarafından yapılır. 2. Represörler, kendilerini genlerin ucuna bağlarlar. Böylece geni mesajcı RNA'ya geçirecek olan enzimin işini yapmasını engellerler. 3. Bu, genin yapmakla yükümlü olduğu proteinin yapılmasının istenmediği anlamındadır. 4. Represörler iki nedenle DNA'dan serbest bırakılabilirler: a) Glukoz gibi bir şekerin yokluğuyla (demek ki glukoz gene bağlanması için represöre yardım ediyor.) b) Bir amino asidin yokluğuyla. Şimdi daha önce anlattığımız glukoz-galaktoz. deneyinin açıklamasını görebiliriz. Glukoz bakterilerin eli altında bulunduğu sürece, onu yiyecek ve bu da galaktoz genleri represörünün galaktozu kapalı tutmasına yardım edecektir. Glukoz bitince, galaktoz geni represörleri işlevlerini yerine getirmezler, böylece gerekli enzimler yapılabilir ve galaktoz kullanılabilir. Aynı şekilde, bakterilere amino asitler verildiği zaman bu amino asitler, bütün amino asit yapmaya yarayan genlerin represörlerine yardımcı olup, genleri kapattırabilirler. Bakteri içinde işleri düzenleyen bu güzel sistemin insanlar dahil daha yüksek canlı biçimlerinde de işlediği görülüyor. Bu sistem genlerin ifadesini denetlemek için önemli bir yoldur. Ama İnsanlar Bakteri Değildir Bakteri hücreleri ile bizim gibi organizmaları daha karmaşık ve uzmanlaşmış hücrelerin kullandıkları yöntemler arasında, belirgin bir fark vardır. Bakteri hücreleri; çabuk tepki veren, esnek, çevredeki ciddî değişikliklere hızla kendini uydurabilen bir yaşam sürenler. Bu biraz, vahşî ormanlarda savaşarak varlığını sürdürmeye benzer; bir bakteri kendi başının çaresine bakar. Diğer yandan uzmanlaşmış hücrelerin yaşam biçimleri kalıcı olarak belirlenmiştir. Ömür boyu; "deri hücresi" deri hücresi olarak, "kas hücresi" kas hücresi olarak, "beyin hücresi" de beyin hücresi olarak kalır. Her hücre çeşidinde deri mi, kas mı, yoksa beyin mi olduğunu belirleyen bir kaç gen işletilir ve diğer bütün genler (diyelim ciğer, kemik ya da böbrek olmak için) durdurulur ve hücre neyse sonuna kadar da o olarak kalır. Bakteriler, buna göre genleri hızla ve kolayca harekete geçirip durdurabilecek araçlar gereksinirler. Uzmanlaşmış hücrelerde çoğu genler sürekli durdurulmuş, birkaçı da sürekli işletilir durumdadır. Bakterinin bu kolay çalıştırma-durdurma mekanizması, uzmanlaşmış hücrelerde kullanılana benzemeyebilir. Ne var ki şu anda elimizde en iyi anladığımız model, bakteri sistemidir. Hiç olmazsa teorik olarak, temelli durdurmayı veya çalıştırmayı sağlamak için kullanılmasını düşünmek zor değil. Biçimin Oluşumu Embriyogenezde temel problem olarak gen ifadesine bakıyorduk. Oysa ilk göze çarpan yan, biçimin oluşumu; heykel dökme sürecindeki hüner, yumurtadan bebeğe dönüşümün akıl almaz mimarî başarısı. Örneğin, bizi oluşturan tüm özel doku ve organlar, bir iskelete asılmıştır. Kemik, bütün diğer yapının yanı sıra embriyoda gelişir. Sıradan görünüşlü hücrelerden başlayarak, içinde kalsiyumun sert bir yapı oluşturmak için biriktirildiği yeni bir doku belirir. Bu doku sert ve olağanüstü güçlüdür, bir organizmanın ağırlığını ömür boyu taşıyabilecek nitelikte yapılmıştır. Kırıldığı zaman da yeniden kendini onarabilir. Böylesine bir yapısal biçimlendirme süreci nasıl ortaya çıkıyor? Bu anlaşılması zor bir problem ve yine bir model sisteme başvurmamız gerek. Bakteriler, insanlar gibi virüs enfeksiyonuna karşı dirençsizdirler. Her bakteri virüsünün (buna bakteri yiyen anlamında bakteriofaj denir) kutu gibi içinde DNA'nın saklandığı bir kafası ve enjektör iğnesi gibi kullandığı bir kuyruğu bu kuyruğun ucunda da bakterinin yüzeyini yakalayan örümcek gibi bacakları vardır. Sonra virüs kendisi bir enjektörmüşçesine -ki aslında öyledir de- DNA'sını kuyruğundan bakteriye geçirir. Virüsün DNA'sı bakteriye girer girmez idareyi ele alır.Bakterinin protein yapan makinesine, bundan böyle bakteri proteini yapılmayacağını belirten bir sinyal gider. Ribosomlar ve transfer RNA makinesi, virüsün kendi DNA'sından üretilen mesajcı RNA'lar tarafından çabucak kendi yararına işleyecek hale dönüştürülür. Kısa bir süre sonra, bakteri fabrikası virüs proteini parçalan yapmaya başlar. Yeni kafalar, kuyruklar ve bacaklar yapılır. Her şey virüsün DNA'sı tarafından yönetilir. Bundan kısa bir süre sonra, bakterinin içinde virüs kafalarının biriktiği görülür, yeni yapılmış virüs DNA'ları bunların içine yerleştirilir ve tamamlanmış virüsler ortaya çıkar. Her bakteri hücresinin içinde, yüz kadar virüs onu sıkı sıkıya dolduracak biçimde birikir. Zamanı gelince, virüsler bakterinin zarını yarıp, onu. öldüren bir enzim salgılayarak kaçarlar. Bütün bu vahşî yıkım yarım saatten az bir zamanda gerçekleşir. Bu olguda biçimin oluşumunun basit bir modelini görebiliriz. Ele geçirilen fabrikada, virüsün değişik parçaları, kendi DNA'sının verdiği talimatlarla, ufak bir bina yapar gibi bir araya getirilir. Bunun dikkatle programlanmış bir zaman aralığında, ortaklaşa gerçekleştirilen bir işlem olduğu görülebiliyor. Öyle ki genler virüsün değişik parçalarının yapımına bir sırayı izleyerek başlanmasını denetliyorlar. Doğru parçalar doğru sırada yapılıyorsa, belirli biçimin kendiliğinden bir anda oluşması çok güçlü bir olasılık gibi görünüyor. Bu modelin çok daha karmaşık, gerçek embriyogenez olgusuna ne kadar ışık tutacağı belirsiz. Ama modelin yararlılığı, bakteriden çok daha basit bir organizma olan virüsün gen kompozisyonu üzerine oldukça tam bir bilgi sahibi olmamızda yatıyor. Ayrıca, olayların sırasını denetleyip isteğimize göre ayarlayabiliyoruz ve çok karmaşık olmayan üç boyutlu bir biçimin oluşumunu bir elektron mikroskobuyla kolayca izleyebiliyoruz. Hücre Bölünmesini Başlatmak ve Durdurmak Embriyo hızla bölünen bir hücre kütlesidir. Bu korkunç hızlı büyüme işi, doğumdan sonra çocukluk boyunca gittikçe yavaşlayarak yetişkinliğe erişene kadar sürer. Yetişkinlikte hücre bölünmesi durur. Bir organizmanın bütününde; her organın, her dokunun hücreleri, büyümenin tamamlanmasına çok titiz ve dikkatli bir işbirliğiyle katılırlar. Hücreler büyümeyi ne zaman durduracaklarını nereden biliyorlar? Oluşumuna katkıda bulundukları organların tam büyüklüğe eriştiğini onlara söyleyen ne? Bu olgu, normal hücrelerin bedenin dışındaki davranışında da gözlemlenebilir. Birkaç normal hücre, bir cam kabın ortasına bırakıldıklarında, hemen yanlarındaki komşu hücrelerle sürekli ilişkili olarak bölünmeye başlarlar ve en uçtaki hücreler kabın kenarlarına dokununcaya kadar, kabın yüzeyini tek hücre kalınlığında bir tabaka halinde örterler. Kenara ulaşılınca bütün hücreler bölünmeyi durdurur. Bölünmeyi durduran sinyalin özelliği nedir? Bunun cevabını bilmiyoruz, ama araştırmayı sürdürüyoruz. Bilmecenin en azından bir bölümüne cevap getirebilecek, iddialı bir model sistemimiz var. Bu modelin uygulanabilme kolaylığına hayranım, üzerine yıllar harcadığım için ona karşı özel bir düşkünlüğüm var. Regenerasyon: Yenilenme Bir kurbağa yavrusunun kuyruğunu kesip onu yeniden suya bıraksam, yara çabucak iyileşir ve ondan sonraki üç haftada gerçekten ilginç olaylar olur: Tam ve mükemmel bir kuyruk. Bir salamenderin de buna benzer biçimde ayağını koparsam yerine yenisini yapar. Deniz yıldızı ve ıstakoz da öyle. Bu olguya regenerasyon: yenilenme denir. Bunun kendi bedenimizde de örneği vardır. Kopunca kollarımızı, bacaklarımızı yerine getiremeyiz ama karaciğerimiz bir kazada zarar görse, bir parçasının ameliyatla alınması gerekse karaciğer bir iki gün içinde eski büyüklüğüne erişir. Bu özel durumun, laboratuvarda benzerini yapabiliriz. Ameliyatla bir farenin karaciğerinin üçte ikisini alabilirim. Fare anesteziden birkaç dakikada ayılır, bir iki saat içinde yemeye başlar ve üç gün sonra karaciğerinin eksik üçte ikisi, normal ve sağlıklı olarak yerine gelmiştir; bir karaciğerin yapması gereken her şeyi yapmaktadır. Bütün bu olaylarda iki dramatik nokta görülür: Birincisi; hayvanın bir parçasının ayrılması, eskiden her şeyin sakin olduğu bu bölgede çok hızlı bir hücre bölünmesine yol açar. İkincisi; bu parça yerine gelince hücre bölünmesi durur. Şaşırtıcı olan; bu bölgedeki hücrelerin bölünmeye gerek olduğunu iş bitince durmak gerektiğini bilmeleridir! Bu hücrelerin içinde, onlara bölünmeye başlamalarını ve eksik organı tamamlamak için yeterince bölündükleri zaman durmalarım söyleyen nedir? Bir zamanlar bunun cevabım bulmak için, kopan parçanın yerine yeni hücreler üreten bir karaciğerden parçalar alıp, bunları normal, bölünmeyen karaciğer hücrelerine karıştırıyordum. Kopanı yerine getirmek için üreyen hücrelere, daha çok hücre yapmalarını söyleyen bir kimyasal sinyal varsa bunun normal hücreleri de etkileyip, onların daha hızlı protein yapmalarını sağlayacağını düşünüyordum. Diğer yandan, eğer normal hücreler yenileme hücrelerini yavaşlatacak bir kimyasal mesajı içeriyorlarsa, bunu da anlayabilecektim. İyi bir fikir, iyi bir model ama deneyler sonuçsuz kaldı. Sistem henüz çok karmaşık. Olanları bir türlü kavrayamıyoruz. Yaşamın kanunlarını açığa çıkartmakta üst üste sağlanan başarılardan söz eden öykümüzde; bir deneysel başarısızlığın yeri yok gibi gelebilir. Bence tersine; bu öykümüzün gerçekçiliğini arttırır. Aslında, şimdiye kadar bilim adamlarını yaptıkları deneylerin çoğu başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Başarısızlıklarımızdan ders alıp, bize sonunda iyi bir ilham sağlayacak daha iyi deneyler tasarlayabiliriz. Meslektaşım Dr. Nancy Bucher, yenilenme olayı üzerine bilgiye belki de diğer bilim adamlarından çok daha fazla katkıda bulunmuştur. Önemli çalışmalarından bazıları, farelerden yapışık ikizler yapmayı içeriyordu İki fareyi iyi bir ortak dolaşımları olacak biçimde birbirine dikiyordu; kan ikisinin arasında kolayca dolaşıyordu. Sonra, farelerden birinin karaciğerinin üçte ikisini alıyor ve bu ciğerin eksik kısmı yerine gelene kadar, diğer farenin karaciğerinin de büyüyüp büyümediğine bakıyordu. Büyüdü! Bu; yenilenme yapan karaciğerin, kan dolaşımına bir şey kattığı ve bunun diğer farenin karaciğerine ulaşınca, onun da büyümesine neden olduğu sonucunu gösterdi. Nancy Bucher ve bir çok başka bilim insanları, bu maddenin ne olabileceğini anlamaya çalıştılar; ama henüz bir başarı elde edilmiş değil. Embriyogenez Üzerine Bilinmeyenler Bilinenlerden Çoktur Yinelersek, embriyogenez konusunda bazı ilginç şeyler üzerinde durduk. Bir arada kalabilecek yapışkanlığı elde etmek için bölünen hücrelerin özel yeteneklerinden; bir organizma oluşturmak için gerekli olan uzmanlaşma konusundan; biçimin oluşumundan ve son olarak uzun embriyogenez, sürecine dur emri veren, çocukluk ve yetişkinliğe ulaşma işleminin bittiğini bildiren sinyalden söz ettik. Bunlar son derece karışık olguların yalnızca bir iki önemli noktası. Cahilliğimiz hâlâ bildiklerimizi kat kat geçiyor. Bu hiç de şaşırtıcı değil. embriyogenez, bütün yeteneklerimizi kullanmamızı gerektiren bir probleme benziyor ve biyoloji biliminin temelinde yatıyor. Biraz heyecanlı, biraz da kışkırtıcı bir konu; çünkü, ilk bakışta çözülemeyecek hiçbir zor yanı yokmuş gibi görünüyor. Kısa bir süre sonra, daha önceki bölümlerde anlattığımız yaşamın evrensel kanunlarını kavradığımız gibi, embriyogenezi de anlayabileceğimize inanıyorum. Embriyogenezin anlamadığımız yanları, kanserin anlamadığımız yanlarına çok benziyor. Gerçekte, bazı araştırmacılar, kanserin açıklamasının, embriyogenezin anlaşılmasını gerektirdiğini düşünüyorlar. Kanser, bazı bakımlardan insanın embriyogenezindeki o çok üstün denetleme yeteneğini yitirdiği zaman ortaya çıkıyor gibi görünüyor. Örneğin, kanser hücrelerinin başıbozuk davranışları, hücre yapışkanlığının yok olmasıyla ilgili olabilir. Şimdi bu konuyu daha yakından incelemeliyiz.

http://www.biyologlar.com/embriyogenez

SULARDAN BULAŞAN HASTALIKLAR ( SULARLA İLİŞKİLİ HASTALIKLAR )

SULARDAN BULAŞAN HASTALIKLAR ( SULARLA İLİŞKİLİ HASTALIKLAR )

Yrd. Doç. Dr. Hasan IRMAK S.B. Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi GİRİŞ Günümüzde, dünya üzerindeki içme suyu kaynaklarındaki hissedilir derecedeki azalmalar, gelecekte sağlıklı içme suyu temininin ne denli önemli bir sorun olacağını gözler önüne sermektedir. Bir zamanlar, suyun doğadaki sürekli dönüşümü nedeni ile sonsuza kadar bitmeyecek bir kaynak olduğu düşünülürdü. Oysa artık su, dünyanın pek çok yerinde, endüstri ve kentsel gelişmedeki hızlı büyüme gibi nedenlerle sınırlı bir kaynak haline gelmiştir. Dünyanın pek çok ülkesinde çarpık kentleşme, plansız yapılaşma ve bilinçsizce oluşturulan çevre kirliliği sonucu yerüstü suları olduğu kadar yer altı suları da hızla tüketilmiş veya kirletilerek kullanılamaz hale getirilmiştir. Su zengini bir ülke olmadığımızdan, her geçen gün su kaynakları kirletilmekte ve dolayısı ile azalmakta olduğundan; gerekli önlemlerin alınmaması ve insanlarımızın su kullanımında dikkatli ve tasarruflu olmaması durumunda yurdumuzda da susuzluk çekeceğimiz günler uzak değildir. Bulaşıcı hastalıkların çoğu kirli sulardan kaynaklanmakta ve su ile yayılmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü, her yıl iki milyondan fazla insanın su ile bulaşan hastalıklar yüzünden öldüğünü açıklamaktadır. SU METABOLİZMASI Gastrointestinal sisteme normal şartlarda günde ortalama 9 litre sıvı girer: • Oral alım ……………………………………………….: 2 litre • Tükürük …………………………………………………: 1 litre • Mide sıvısı ……………………………………………..: 2 litre • Safra-pankreas-ince barsak sıvıları ………: 4 litre Bu 9 litre sıvının; • 8 litresi ince barsaklardan, • 800 ml’si kolondan geri emilir. • Kalan 200 ml dışkıyla atılır. Günlük dışkı miktarı 150-250 gr. kadar olup bu miktarın % 80’i sudur. Su emiliminde %1-2’lik bir oynama bile, dışkının kıvam ve ağırlığında önemli değişikliğe yol açar. Su ile bağlantılı enfeksiyon hastalıkları, bulaşma yollarına göre dört ana grupta incelenebilir: 1. Sudan Kaynaklanan Hastalıklar: Özellikle ılıman ve sıcak iklimlerde insan ve hayvan dışkısı ile kirlenen sularda bol miktarda mikroorganizma bulunur. Aynı şebekeden su temin eden insanların enfekte olmaları nedeniyle salgınlar çıkar. Tifo, Kolera, Viral Hepatit bu gruba giren enfeksiyon hastalıklarıdır. 2. Su Yokluğundan Kaynaklanan Hastalıklar: Suyu çok kıt olan yörelerde kişisel hijyenin sürdürülmesi güçleşir. Vücudun, yiyecek maddelerinin ve giysilerin yıkanmayışı nedeniyle hastalık yayılma olasılığı artar.Trahom ve bazı barsak hastalıkları (Basilli Dizanteri) bu gruba girer. Bu hastalıkların önlenebilirliği, kullanılan su miktarının arttırılması ile ilişkilidir. 3. Suda Yaşayan Canlılarla Bulaşan Hastalıklar: Bazı parazit yumurtaları suda yaşayan omurgasız canlılarda (salyangoz) yerleşir ve gelişir. Olgunlaşan larvalar suya dökülür; suyun içilmesi ya da kullanılması sonucu enfeksiyona yol açarlar. Şistosomiyazis bu grubun tipik örneği olup; GAP bölgesinde sulu tarıma geçilmesi ile birlikte ülkemiz için büyük bir sorun haline geleceği düşünülmektedir. Halihazırda yurdumuzda daha çok Viral Hepatit ve Tifo’nun bulaşmasında rol oynayan midyeler bu canlılara örnek gösterilebilir. 4. Su ile Bağlantılı Vektörlerle Bulaşan Hastalıklar: Ülkemizde sivrisineklerin yol açtığı Sıtma bu gruba girer. Bu sorun durgun su birikintilerinin ortadan kaldırılması ve suyun borularla taşınması ile giderilebilir. Çeşit olarak da, sayı olarak da oldukça çok olan sularla ilişkili hastalıkların en önemlileri şunlardır: • İshal • Kolera • Hepatit • Tifo ve Paratifolar • Sıtma • Trahom • Anemi • Schistosomiasis • Onchocerciasis • Dracunculiasis (Guinea kurdu hastalığı) • Dengue humması ve Dengue hemorajik ateşi • Gıda zehirlenmeleri • Mantar hastalıkları • Paraziter enfeksiyonlar • Scabies • Leptospira enfeksiyonu • Viral enfeksiyonlar • Kamfilobakter enfeksiyonu • Japon Ensefaliti • Arsenik zehirlenmesi • Kurşun Zehirlenmesi • Siyanobakteri toxinlerine bağlı zehirlenmeler • Suda boğulma • Malnutrisyon İSHALLER İshal, dışkı miktarının ve sayısının fazlalaşması; kıvamının değişerek yumuşak, sulu bir görünüm alması olarak tanımlanır. Dünya Sağlık Örgütü ishali; 24 saatte 3’ten fazla veya her zamankinden daha sık ya da sulu dışkılama olarak tarif etmektedir. Yalnızca sık dışkılama, kıvam bozuk değilse ishal sayılmaz. İshaller genellikle gastrointestinal sistemin enfeksiyonuna bağlı olarak ortaya çıkar. Enfeksiyonun tipine göre sulu (Kolera) veya kanlı (dizanteri) olabilir. Gelişmekte olan ülkelerde hastaneye yatışların %30 nedeni ishaldir. İshalli hastaların %80’i akut ishal, %10’u persistan ishal ve %10’u dizanteridir. İshal tüm ölümlerin %4’ünden sorumludur. Dünyada her yıl 5 yaşın altındaki çocuklarda yaklaşık 1 milyar ishal vakası görülmekte ve bu çocuklardan yaklaşık olarak 2.2 milyonu ölmektedir. Ölenlerin çoğu iki yaşın altındadır ve ölüm nedeni genellikle dehidratasyondur. Ölümle sonuçlanan ishal vakalarının %50’si akut ishal, %35’i persistan ishal, %15’i ise dizanteridir. İshalin etkeni bakteriyel, viral ya da paraziter olabilir. Bunların da çoğunluğu kontamine sularla bulaşır. Kızamık, sıtma gibi hastalıkların seyri esnasında da ishal görülebilir. Ayrıca kimyasal ilaçların barsakları irrite etmesi sonucu da ishal gelişebilir. Ciddi ishaller; sıvı-elektrolit kaybının derecesine, kişinin immün sisteminin durumuna, beslenme özelliklerine göre hayatı tehdit edici olabilmektedir. Oldukça koyu ve hacimli bir dışkı ile karakterize az sıklıkta görülen bir ishal, büyük ihtimalle ince barsak hastalığına bağlıdır. Kalın barsak tipi diarede; sık sık ve az miktarda dışkılama ile birlikte, dışkıladıktan sonra geçen kramp tarzında ağrı bulunur. Korunma ve Tedavi İçme sularının arındırılması Sanitasyonun geliştirilmesi Kişisel hijyenin sağlanması Sağlık personelinin eğitimi Tedavide prensip olarak sıvı-elektrolit desteği ve beslenmeye devam edilmesi önemlidir. BASİLLİ DİZANTERİ (SHIGELLOSIS): Shigella adı verilen mikroorganizmaların neden olduğu, kanlı mukuslu diyare, karın ağrısı ve ateş ile seyreden bir kolittir. Ülkemizde sık görülen bir enfeksiyondur. En çok yaz ve sonbahar aylarında rastlanır. Shigella ile insanlar çok kolay infekte olur. Salmonella ve vibrioların hastalık oluşturabilmesi için 105 kadar bakterinin alınması gerektiği halde, sadece 200-300 shigella bakterisinin alınması ile dizanteri oluşabilir. Shigellosis, fekal-oral bulaşmanın en iyi örneği olarak, alt yapının yetersiz olduğu az gelişmiş ülkelerde sık görülür. Bakteriler; hastaların kullandığı tuvaletlerin kullanılması ile diğer insanlara bulaşabileceği gibi, lağım sularının karıştığı dere suları ile sulanan sebzelerin (maydonoz, marul v.s) çiğ yenmesi ile de bulaşır. Bakteri alındıktan 1-3 gün sonra karın ağrıları, patö kıvamda dışkılama ve hafif ateş görülür. Bir iki gün içerisinde dışkılama sayısı, günde 20-30’u bulur. Dışkı kanlı-mukuslu, şekilsiz ve miktarı azdır. Ateş her hastada yükselmez, yükselenlerde 3 gün kadar devam eder. Su ve elektrolit kaybı nedeni ile hastanın tansiyonu düşer. Halsizlik belirginleşir. Nadiren kansız su gibi dışkılama olabilir. Hastalık, antibiyotik verilmese de 2-3 hafta içerisinde kendiliğinden düzelmektedir. Ancak; antibiyotikler hastalığın 2-3 günde düzelmesini sağlar, dışkı ile bakteri atılımını önler. AMİPLİ DİZANTERİ (AMEBİASİS): Entamoeba histolytica’nın neden olduğu bulaşıcı bir kolittir. Dünya nüfusunun %10’undan fazlasının amip ile infekte olduğu tahmin edilmektedir. Doğu ve Güneydoğu bölgelerimizde sık görülür. 1989 -1995 yılları arasında 71.617 amebiyaz olgusu bildirilmiştir. İnsanlara fekal-oral yolla bulaşır. Bulaştırmada eller ve karasinekler de rol oynar. Amip’in dışkıda görülmesi kesin olarak patolojik kabul edilir. Hastalık kistlerle bulaşır. Oral yolla alınan kistler barsaklarda trofozoit haline dönüşürler ve sonuçta ülserler oluşur. 6-10 günlük kuluçka döneminden sonra bulantı, kusma, kramp tarzında karın ağrısı ve günde 8-40 arasında değişen sayılarda ishal ortaya çıkar. Hastalık çocuklarda yüksek ateşle birlikte, daha ağır ve fatal seyreder. Amipli dizanteri dışkısı kanlı-mukuslu, ancak cerahatsiz olup; berrak, parlak kırmızı renkte ve kırmızı jöleye benzer görünümdedir. Gaitanın mikroskopik incelemesinde bol miktarda eritrosit ile, amip kist ve/veya trofozoitleri görülür. GİARDİA İNTESTİNALİS: Duodenum ve safra yollarına yerleşen bir protozoondur. Bulaşma, kistlerinin oral yolla alınmasıyla olur. Sindirim bozukluğuna, kronik ishale, çocuklarda büyüme ve gelişme geriliğine yol açar. ASCARİS LUMBRİCOİDES (BARSAK SOLUCANI): Parazitin yumurtaları insan dışkısı ile kontamine olmuş toprakta; bununla kirlenmiş, iyi yıkanmamış, az pişmiş veya kirli sularla yıkanmış sebzelerde bulunur. Dünyada yaklaşık 1 milyar kişiyi infekte ettiği bildirilmektedir. Bulaşma, içinde larvanın bulunduğu yumurtanın oral yolla alınmasıyla olmaktadır. Klinikte Ürtiker, Karın ağrısı, İştahsızlık, Kusma, Ateş, Terleme, Burun kaşıntısı, Epilepsiye benzeyen nöbetler ve Gece korkuları görülür. Ascaris, gelişmekte olan ülkelerde nüfusun yaklaşık %10’unda bulunur. Dünyada ciddi ascaris enfeksiyonlarına bağlı olarak her yıl 60.000 kişi (çoğu çocuk) ölmektedir. Ascariasis’den korunmak için: – Dışkı ile kontamine toprakla temastan kaçınmalı, – Yemekten önce eller sabun ve su ile yıkanmalı, – Sebzeler temiz sularla yıkanmalı, – Besinler toprakla temastan korunmalı; yere düşen besinler tekrar yıkanmalı veya pişirilmelidir. ENTEROBİUS VERMİCULARİS (KIL KURDU): Özellikle çocuklarda olmak üzere dünyada oldukça yaygın bir parazittir. Genellikle çekumda olmak üzere kalın barsakta yerleşir. Travmatik etkiyle barsak mukozasında ülserasyonlara ve apandisite yol açabilir Gece artan anal kaşıntılar, Kilo kaybı, Karın ağrısı, İştahsızlık, Deri döküntüleri, Anemi, Burun kaşıntısı ve Diş gıcırdatma gibi belirtiler gösterir. SCHİSTOSOMİASİS: Şistosomiasis, su kaynaklı bir hastalıktır. Dünyada sıtmadan sonra, toplum sağlığını etkileyen ikinci sıklıktaki paraziter hastalıktır. Enfeksiyon, serbest yüzen larvanın ciltten girmesi ile ortaya çıkar. Enfeksiyon sonrası ciltte döküntü ve kaşıntı meydana gelir. Parazitin gelişmesine paralel olarak 2 ay sonra ateş, titreme, öksürük ve kas ağrıları ortaya çıkar. Çocuklarda büyüme ve gelişme geriliğine sebep olur. Hastalık en sık Afrika’da görülmektedir. Bununla birlikte İran, Irak, Suudi Arabistan, Yemen ve Uzak Doğu’da da görülür. Tüm dünyada 200 milyon insan enfekte olup; 600 milyon insan şistosomiasis infeksiyonu açısından risk altındadır Korunma: sanitasyonun düzeltilmesi, suların kontaminasyonunun azaltılması ve kontamine sularla temasın önlenmesi ile mümkündür. NORWALK VE BENZERİ VİRÜSLERİN NEDEN OLDUĞU GIDA ZEHİRLENMELERİ: Başlıca bulgular bulantı, kusma, ishal, kramp tarzında karın ağrısı, baş ağrısı, hafif bir ateş ve halsizliktir. Kaynak: iyi pişmemiş deniz ürünleri ve kontamine içme sularıdır. Oluşan tablo, 24 - 48 h içinde kendiliğinden düzelmektedir. CAMPYLOBACTER ENFEKSİYONU: Campylobacteriosis, dünyanın her yerinde görülebilen bir ishal etkenidir. En sık etkenler Campylobacter jejuni veya Campylobacter coli’dir. İnsanlara az pişmiş kontamine et, kontamine sular ve çiğ süt ile bulaşır. Ateş, baş ağrısı, halsizlik, kramp tarzında karın ağrısı ve kanlı-mukuslu ishal ort. 5 -7 gün sürer. Tüm dünyadaki ishal etkenlerinin %5-14’ünü Campylobacter’ in oluşturduğu düşünülmektedir. Hastalık, en çok çocukları etkilemektedir. KOLERA Kolera, insanlara su ve besinlerle sindirim kanalından bulaşan; kusma ile başlayıp, şiddetli diyare ile seyreden ince barsak enfeksiyonudur. Yaptığı büyük salgınlar ve bu salgınlarda görülen yüksek ölüm oranları ile eski çağlardan beri tanınan bir hastalıktır. 2000 yılında 140.000 vaka ve 5000 ölüm (WHO). Bu vakaların %87 si Afrika kıtasındandır. Kolera hastalığının etkeni Vibrio cholerae’dır. Vibriyonların dış etkilere karşı direnci azdır. Vibriyon 55oC’de 10-15 dakikada, kaynama derecesinde ise 1-2 dakikada ölür. Kuruluğa, güneş ışığına ve asitlere hiç dayanamaz. Mide asiditesi, vibrioları kısa sürede inaktive eder; bu durum birçok insanı kolera olmaktan kurtarır. Vibriolar çeşitli eşya ve besinler üzerinde birkaç saat ile birkaç gün arasında canlı kalabilirler. Temiz çeşme, nehir ve göl sularında haftalarca canlı kalabilmelerine karşılık; bakterilerden zengin nehir, deniz ya da kanalizasyon suları içinde birkaç günden fazla yaşayamazlar. İnsandan insana; hasta veya portör dışkıları ile enfekte olmuş içecek ya da yiyeceklerle bulaşır. Kontamine çiğ yenen sebze ve meyveler, midye ve istiridye gibi deniz ürünleri ile içme ve kullanma suları hastalığın yayılmasında önemli rol oynarlar. Ayrıca karasinek ve hamamböcekleri de yiyecekleri kontamine ederler. Kolera fekal-oral yolla bulaşan diğer hastalıklar gibi; • Alt yapısı yetersiz olan, içme ve kullanma sularının kanalizasyon sularına karışabildiği, • Sularının sık sık kesildiği, • Tuvalet atıklarının arıtma işleminden geçirilmeden akarsu, deniz ve göllere boşaltıldığı, • Kişisel hijyen kurallarının uygulanmadığı, • Sosyoekonomik yönden gelişmemiş ülkelerde büyük salgınlara yol açmaktadır. Kolera vibriyonlarının doğal kaynağı insanlardır. Ayakta gezen atipik ve hafif olgular hastalığın yayılmasına neden olur. Salgınlar genellikle deniz seviyesinden fazla yüksek olmayan yerlerde; yağışlı, nisbi nem ve hava sıcaklığının yüksek olduğu mevsimlerde; akarsuların ve kanalların geçtiği bölgelerde daha fazladır. Duyarlı bir kişide kolera oluşabilmesi için yeterli sayıda etkenin ağız yoluyla alınması gerekli olup, bu miktar ortalama 107 - 109 vibriyondur. Fizyolojik bir engel olan mide asiditesi herhangi bir sebeple zayıflar ve vibriolar bu engeli aşarlarsa, kendileri için elverişli bir ortam olan duodenum ve ince barsaklara ulaşmış olurlar. Kolera vibriyonlarının insan vücudunda yerleşip, çoğaldıkları organ ince barsaktır. Komşu organlara ve kan dolaşımına geçmezler. Kuluçka dönemi birkaç saat ile 7 gün arasında değişir; ortalama 2-3 gündür. Hastalık tablosunun oluşumundan, vibriyonların salgıladığı bir enterotoksin (kolerajenik toksin) sorumludur. Klinikte, kişiler sıhhatte iken, boşalır gibi bir kusma, karın ağrısı ve boşalır gibi diare ortaya çıkar. Hasta tuvalete gitmeye fırsat bulamaz. Zamanla kusmuk ve dışkının volümleri artar, renkleri açılır ve pirinç yıkantı suyu görünümünü alırlar. Hasta günde 8-10 hatta 15 litre sıvı kaybeder. Kusmalar nedeniyle ağızdan sıvı ve katı besin almak imkansızlaşır. Organizmada dokusal bir tahribat olmaz. Kaybedilen sıvı ve elektrolitler yerine konur ise 1-2 gün gibi kısa bir süre içinde şifa sağlanabilir. Bu tür olgularda gerekli tedavi uygulanmaz ise ölüm oranı % 50’ye kadar çıkabilmektedir. Korunmada hijyenik önlemler çok önemlidir. • İçme suları kesinlikle kaynatılmadan içilmemelidir. • Şehir şebekesindeki sular bilimsel olarak klorlanmalıdır. Kuyu ve akarsulardan sağlanan sular dezenfekte edilmelidir. • Sodyum hipoklorit çamaşır sularının içinde ortalama %5 oranında bulunmaktadır. Bu tür çamaşır sularından 1 lt suya 2-3 damla; yada 1 teneke suya 1 çorba kaşığı ilave etmek içme sularının dezenfeksiyonu için yeterlidir. • Çiğ sebze ve meyveler önce 1/5000’lik permanganat solüsyonunda 15 dakika veya Sodyum hipoklorit solüsyonunun 10 kat yoğun hazırlanmışında yarım saat bekletilmeli ve daha sonra iyice yıkandıktan sonra yenilmelidir. • Kanalizasyonlar ile irtibatlı deniz, göl ve nehirlerden sağlanan midye, istiridye ve balık gibi su ürünleri de bulaşmada önemli rol oynarlar. • Ayrıca sinek ve hamamböceklerine karşı etkili mücadele yapılmalıdır. • Salgınlar sırasında topluma, hastalığın bulaşma yolları hakkında bilgi verilmeli, • Karışık gıdalar almamaları, alkollü içeceklerle mide asiditelerini bozmamaları önerilmelidir. • Portör taraması yapılmalı; portör olarak kabul edilen kişilere bir günde oral yolla 8 g streptomisin verilerek bulaştırıcılıkları engellenmelidir. • Büyük salgınlarda okulların kapatılması, gereksiz seyahatlerin önlenmesi ve koleralı bölgeye gidip gelenlerin ülke sınırlarında ciddi şekilde kontrol edilmeleri sağlanmalıdır. • Halen kullanılmakta olan kolera aşısı, ısı ile öldürülmüş vibriyonların, fenollü tuzlu su süspansiyonu olup, bir mililitresinde 8 milyar bakteri bulunur. • SC veya IM yolla 3 - 4 hafta ara ile 2 kez uygulanır. • Aşıdaki antijen ölü bakterilerden yani endotoksinlerden oluşmasına karşılık, hastalık bir ekzotoksin olan kolerajenik toksin ile oluştuğundan aşının koruyucu etkisi zayıftır ve ancak %30-80 vakada koruyucu olur. • Koruma süresi 3-4 ay olup, rutin olarak uygulanmamaktadır. TRAHOM Trahom, bir göz enfeksiyonudur. Tekrarlayan enfeksiyonlar körlüğe yol açar. Hastalık; su kaynaklarının sınırlı, sağlık hizmetlerinin yetersiz olduğu yerlerde, kalabalık yerleşim birimlerinde ortaya çıkar. Aile içerisinde bulaşmalara sık rastlanır. Yaklaşık 6 milyon insan trahom nedeniyle kör olmuştur. SITMA Dünyadaki en önemli paraziter infeksiyon hastalığıdır. İnsanlara genellikle anofel türü dişi sivrisineklerle bulaşır. 45o kuzey ve 40o güney enlemleri arasında kalan, tropikal ve subtropikal bölgelerde; bataklıklara komşu alanlarda sık görülür. Yaygınlaşması su kaynakları ile yakından ilişkilidir. 40 yıl önce sadece Afrika’da sıtmaya bağlı olarak yılda 2.5 milyon kişi ölmekteydi. Sıtma günümüzde Afrika’da 5 yaş altındaki çocuk ölümlerinin ilk beş nedeninden biridir ve yılda ortalama 1 milyon çocuk bu hastalık nedeniyle hayatını kaybetmektedir. Buna karşılık Kuzey Amerika, Avrupa ve Avustralya’dan eradike edilmiştir. Sıtma, tarihte her zaman Anadolunun en önemli sağlık sorunlarından biri olmuştur. Sıtmaya, Güneydoğu Anadolu bölgemizde odaksal, diğer bölgelerde ise sporadik olarak rastlanmaktadır. Son zamanlarda anofellerin DDT’ye direnç geliştirip, Amik ve güneydoğu ovalarında hızla çoğalması, sıtma olgularının yeniden artmasına neden olmuştur. Sıtma olgusu saptanan illerin başında Diyarbakır, Batman, Adana ve Şanlı Urfa gelmektedir. Kuluçka süresi ortalama 14 - 30 gündür. Üşüme-titreme, yüksek ateş ve bol terleme ile karakterize sıtma nöbeti, akut sıtmanın en önemli belirtisi olup; yurdumuzda sık görülen vivax sıtmasında 48 saatte bir tekrarlar. Hastaların çoğunun dudakları uçuklar (herpes labialis). Sıtma küçük çocuklarda daha ağır seyreder. Gebelikte de daima ağırlaşmaya meyillidir; düşük (abortus) ve erken doğum sık görülür. Hasta kötü bir nöbet sonucunda ölmez ise bir süre sonra sıtma sessiz hale geçer. Tedavi edilmeyen olgularda tekrarlayan nöbetlerle anemi ilerler, dalak büyümeye devam eder, bazen karaciğer de büyür. Hasta halsizdir, çalışmak istemez, çeşitli mide-barsak rahatsızlıkları gelişir. Kadınlarda adet düzeni bozulur. Çocuklarda büyüme yavaşlar. Parmak ucundan alınan bir damla kanın boyalı mikroskobik tetkiki ile çok kısa sürede kesin teşhisi konulabilen bir hastalıktır. Her ateşli sıtma hastası yatırılmalı, bol sulu içecek (limonata vs) verilmeli, klinik belirtilere göre semptomatik tedavi (kan transfüzyonu, demirli preparatlar, beslenme vs) uygulanmalıdır. İlaç tedavisi; Chloroquine ve Primaquine adlı ilaçlarla yapılır. Korunmada; • Endemik bölgelerde taramalar yapılarak sıtmalılar belirlenmeli ve tedavi edilmelidir. • Nüfus hareketleri önlenmeli, • Endemik bölgeye gidenlere profilaktik olarak haftada bir, 2 tablet (300 mg baz) chloroquine veya 1 tablet (25 mg) pirimetamin verilmelidir. • Bilinçli ve etkili sivrisinek mücadelesi yapılmalıdır. Bu amaçla İnsektisitlerle (DDT, Malation, Fenitritation, Popoxur, vb); Şahsi korunma tedbirleri (Cibinlik, pencerelere tel, sinek kaçırıcı ilaçlar) ile erişkin sivrisineklere karşı tedbir alınmalıdır. • Larvalara karşı durgun sular ve bataklıklar kurutulmalı, nehir yatakları düzenlenmeli, özellikle pirinç ekimi bilimsel usullerle yapılmalı, • Ayrıca havuz ve göl gibi su birikintileri sık sık dalgalandırılıp, larvaların barınmasına elverişsiz hale getirilmeli, • Böyle su birikintilerinde larva yiyen Gambusia veya Respora cinsi balıklar yetiştirilmeli, • Kurutulamayan su birikintilerinde larvaların solumasına engel olmak için petrol ürünleri kullanılmalıdır. TİFO ve PARATİFO Tifo, Salmonella typhi bakterisinin sebep olduğu yüksek ateş, baş ağrısı, karın ağrısı, şuur bulanıklığı gibi belirtilerle karakterize, insanlara özgü, sistemik bir enfeksiyon hastalığıdır. Paratifo ise S. partyphi A, B ve C gibi bakterilerin yol açtığı, semptomların tifoya benzer ancak daha hafif olduğu klinik tablodur. Hastalık enfekte insanların idrar ve dışkıları ile kontamine olmuş gıda ve suların alınması ile bulaşır. Kanalizasyon sularının, içme ve kullanma sularına karışması sonucunda tifo salgınları görülür. Dünya çapında yılda 17 milyon insanın enfekte olduğu sanılmaktadır. Gıda işleriyle uğraşan portörlerden gıdalara bulaşarak, o gıdayı tüketenler arasında salgınlar ortaya çıkabilir. Tifo; hastaların kullandığı bardak, havlu gibi eşyaların tutulması ile ellerle de bulaşabilmektedir. Sinekler de ayaklarıyla tifo basillerinin gıda ve sulara bulaşmasında mekanik taşıyıcılık yapmaktadırlar. Tifo basili su, buz, toz ve kuru atıklarda haftalarca canlı kalabilir. ABD’de 1920 yılında 36.000 olan olgu sayısı, gıda hijyeni ve temiz su sağlanması gibi önlemler sayesinde 1968’den beri yılda yaklaşık 500 olguya kadar gerilemiştir. • Tifodan korunmada en etkili yöntem; içme ve kullanma sularının arıtılıp, temizlenmesi ve sağlıklı bir atık giderim sisteminin kurulmasıdır. • Taşıyıcıların gıda ve su ile ilişkili işlerde çalışmaları engellenmelidir. • Tifolu hastaların kullandığı tuvaletlerin dezenfekte edilmesi, bu hastalarla temastan sonra ellerin yıkanması korunmada çok önemlidir. • Tifodan korunma yöntemlerinden bir diğeri de bu hastalığa karşı aşılanmadır. Tifo Aşıları : 1. Ölü (inaktive) aşı: Asetonla inaktive edilen S. typhi ile hazırlanır. Koruyuculuğu % 50-70 arasındadır. 2. Zayıflatılmış (mutant) aşı: Hemen hiç patojen olmayan zayıflatılmış bir köken ile hazırlanmış olup, koruyuculuğu % 90’ dır. HEPATİTLER SARILIK; cildin, iç örtülerin (mukozaların) ve göz aklarının sararması ile belirginleşen ve birçok hastalık nedeni ile gelişebilen bir bulgudur. Ortaya çıkması için bilirubin yapımında artış, atılımında azalma ya da bu nedenlerin birlikte bulunması gerekir. “ HER SARILIK ≠ HEPATİT ” Cilt, göz akları ve dil altındaki her sarılık viral hepatite bağlanmamalıdır. Hepatitler dışında; • İlaçlar: Örn. göz anjiyosunda kullanılanlar. • Hemolitik kan hastalıkları, • Büyük hematomlar ve • Karaciğer enzim bozuklukları (Gilbert Sendromu) da sarılığa yol açabilir. Karaciğer, vücudun hemen her etkinliğinde düzenleyici, destekleyici, düzeltici rolü olan vaz geçilemez bir organdır. Bu organın çalışma düzeninin bozulmasına yol açan karaciğer hücresi iltihabına HEPATİT diyoruz. Buna yol açan nedenler; • Mikroorganizmalar (Bakteri, Virüs, Amip) • İlaçlar (Anksiyolitik, Kas gevşetici, Ağrı kesici) • Hormonlar (Steroidler) • Zehirler (Mantar zehirleri) • Birikim hastalıkları (Yağlanma) olabilir. Viral Hepatit Işık mikroskobu ile görülemeyecek kadar küçük, türüne göre değişen ve birkaç 10 nm irilikte, VİRÜS dediğimiz minicanlıların insan karaciğerinde oluşturdukları yaygın iltihaplanmaya VİRAL HEPATİT diyoruz. Normalde her insanda meydana gelmekte olan bilirubin, çalışma düzeni bozulan karaciğer hücreleri tarafından gereğince kandan alınıp safraya atılamaz ve sarılık oluşur. Viral Hepatitli hastalarda çoğu zaman karaciğerin kanı bilirubinden temizleme etkinliği tamamen bozulmaz ve sarılık tablosu ortaya çıkmaz (GİZLİ SARILIK). VİRAL HEPATİTE SEBEP OLAN VİRÜSLER: • PRİMER HEPATOTROP VİRÜSLER – HEPATİT A VİRÜSÜ (HAV) – HEPATİT B VİRÜSÜ (HBV) – HEPATİT C VİRÜSÜ (HCV) – HEPATİT D VİRÜSÜ (HDV) – HEPATİT E VİRÜSÜ (HEV) – HEPATİT G VİRÜSÜ (HGV) – HEPATİT TT VİRÜSÜ (HTTV) • SEKONDER HEPATOTROP VİRÜSLER – EBV,CMV,HSV,VZV,Coxsackie, Rubella,Rubeola, Adenovirüs, Sarı Humma, vd. – EKZOTİK VİRÜSLER:Marburg, Lassa, Ebola, HEPATİT A ve E Hepatit A ve E fekal-oral yolla bulaşır. Çoğunlukla insan dışkısı ile kontamine olmuş sularla bulaşmaktadır. Hepatit A virüsü; gelişmekte olan ülkelerde çocuk yaş grubunu enfekte ederken, gelişmiş ülkelerde daha ileri yaş grubunda enfeksiyona yol açar. Hepatit E ise, daha çok genç yaştaki bayanlarda görülür. Özellikle 3. trimestrdeki gebe kadınlar Hepatit E virüsüne duyarlıdır. HEPATİT A VİRÜSÜ • Isı, eter ve mide asidine direnci fazladır • Klor ve formalin ile inaktive olur • Su ve deniz suyunda 3-10 ay kadar yaşayabilir • Tüm dünyada tek serotipi vardır ve sadece insanlarda hastalık yapar • Alt yapı sorunu olan ülkelerin sorunudur • İnsan dışkısı ile kirlenmiş besinlerle bulaşır • Kabuklu deniz hayvanları ile de bulaşır • Sular; klorlama yetersiz ise bulaştırıcıdır • Bulaştırıcılık dönemi, sarılığın ortaya çıkmasından 2 hafta önce başlar. • İnkübasyon süresi 2-6 hafta (Ort:30 gün) dır. • Hastalık ateş, halsizlik, iştahsızlık, bulantı ve karın ağrısı belirtileri ile kendini gösterir. • Birkaç gün sonra idrar rengi koyulaşır, göz akları ve cilt sararır. • Hastalık 1-2 haftadan birkaç aya kadar sürebilir. • Toplumumuzda çocuk yaşta hastalanmaktayız • Yaş arttıkça tablo ağırlaşır ve sarılık görülme ihtimali fazlalaşır. • Kronikleşmez, ölüm çocuklarda çok nadirdir. • Hepatit A’da mortalite % 0.2-0.4 civarındadır. Ancak karaciğer nekrozu gelişen olgularda %70-90 ölüm görülebilir. • Altta yatan başka bir karaciğer hastalığının varlığında infeksiyon daha ağır seyreder. • Genelde ilk dikkat çekici bulgu, idrar renginin koyulaşmasıdır. İdrar, “az su içen normal insanlardaki gibi” koyu sarı/çay rengindedir. • Önce göz akları ve dil altı sararır; en son cilt sararır. • Karın sağ üst bölgesinde künt (batıcı olmayan) ağrı vardır ve bası ile artar. • Hastalarda güç kaybı, iştah azalması, bulantı-kusma bulunur. HEPATİT E VİRÜSÜ • Hemen hemen tüm özellikleri Hepatit A virüsüne benzemektedir. • Dışkı ile kirlenmiş sular ile geniş kitleleri içeren salgınlara yol açar. • Güneydoğu Anadolu Bölgesinde salgınlar yaptığı gösterilmiştir. • Gebelerde % 20 olasılıkla ölümcül tablolara yol açabilir. A ve E HEPATİTLERİNDEN KORUNMADA GENEL İLKELER • Su ve besin maddelerinin fekal kontaminasyonunun önlenmesi • Karasinek ve fare gibi mekanik taşıyıcılarla mücadele edilmesi • Kirli sulardan elde edilen deniz kabuklularının yenilmemesi • Hepatit geçiren hastaların izolasyonu • Hastanede yatan hepatitli hastalar için önlem alınması • KİŞİSEL HİJYEN KURALLARINA DİKKAT EDİLMESİ (EL YIKAMA) • İnfekte kişilerin okula, kreşe ve işe gönderilmemesi SİYANOBAKTERİYEL TOKSİNLER Cyanobacteria, tüm dünyada özellikle besin değeri yüksek durgun sularda görülebilen mavi-yeşil alglerdir. Bazı cyanobacter türleri ürettikleri toksinler, insanlara kontamine suyun içilmesi veya banyo yapılması sırasında bulaşır. Bu toksinlere maruziyet sonrası cilt irritasyonu, bulantı, kusma, karın krampları, ishal, ateş, boğaz ve baş ağrısı, kas-eklem ağrıları ve karaciğer hasarı görülebilir. Kontamine sularda yüzenlerde astım, göz irritasyonu, döküntüler, burun ve ağızda şişlikler gibi allerjik reaksiyonlar gelişebilir. Cyanobacteri toksinleri etkiledikleri vücut bölgesine göre hepatotoksinler, nörotoksinler , toksik alkaloidler (karaciğer ve böbrek hasarı) olarak sınıflandırılırlar. Mikroorganizma; durgun ve ılık sularda, besin değeri yüksek sularda, su kaynaklarında, havuzlarda, yaz ve sonbahar aylarında görülür. Tüm dünyada görülmekle birlikte; özellikle Amerika, Afrika, Avustralya, Avrupa, İskandinavya, ve Çin’de daha sık rastlanmaktadır. Korunma: • Göllerde ve su kaynaklarında besin değerini azaltmak (ötrofikasyon): atık suların kontrolu, su kaynaklarının tarım atıkları ile kontaminasyonunu azaltmak, • Sağlık çalışanlarının ve su kaynakları ile ilgilenen kişilerin eğitimi, • Kontamine suların detoksifikasyonu ve temizlenmesi ile mümkündür. ARSENİKOZ Arsenik, doğada su kaynaklarında kendiliğinden oluşabilen bir kimyasal maddedir. Arsenikten zengin içme suyunu uzun süre (5-20 yıl) kullanan kişilerde arsenik zehirlenmesi (arsenikoz) ortaya çıkar. Arseniğe bağlı olarak ciltte renk değişiklikleri, ayak ve el ayalarında siyah yamalar; cilt kanserleri; mesane, böbrek, akciğer kanserleri; damar ve periferik damar hastalıkları görülür. Dünya Sağlık Örgütü kriterlerine göre içme suyunda arsenik miktarı 0.01mg/litreyi aşmamalıdır. Arsenik oranı yüksek suların içme dışında çamaşır yıkama ve temizlikte kullanılmasında ya da bu suların cilde temasında sakınca yoktur. Koruyucu tedbir olarak: İçme sularındaki arsenik oranının 0.01mg/dl altında tutmak için kuyular daha derin kazılmalı; içme sularının tahlilleri rutin olarak yapılmalıdır. ANEMİ Anemi dünya çapında yaygın bir sağlık problemidir. En sık nedeni demir eksikliğidir. Demir eksikliğinin en sık nedeni ise beslenme bozukluğudur. Demir eksikliğinin yanı sıra hijyen, sanitasyon, kullanılan şebeke suyu ile ilişkili çeşitli enfeksiyonlar (şistosomiazis, sıtma, kıl kurdu) da anemiye yol açar. Sıtma aneminin önemli bir nedenidir. Dünya üzerinde 200-300 milyon insanı etkilemektedir. Endemik olduğu bölgelerde anemi olgularının yarısından sorumludur (WHO 2000) 44 milyon hamile kadın kıl kurdu ile enfektedir. 20 milyon insan ise şistosomiazis ile enfektedir. Suyla ilişkili anemiler, malnutrisyon ve su kaynaklı enfeksiyonlar sonucu gelişmektedir. Dünyada 2 milyar insan anemiktir. Anne ölümlerinin %20’sinden sorumlu olabilmektedir. Anemi pek çok tetikleyici faktörün sonucunda ortaya çıktığından anemiye yol açan nedeni (beslenme bozukluğu- demir eksikliği, folik asit, vit B 12 eksikliği) bulup, tedavi etmek önemlidir. Ayrıca su kaynaklarının temizlenmesi, sanitasyon ve hijyen, sıtma ve şistosomiazisin önlenmesi açısından çok önemlidir. SCABİES Scabies, bir cilt enfeksiyonudur. Etken Sarcoptes scabiei’dir. Hastalığın esas bulguları ellerde , parmak aralarında, dirsek, diz ve bileklerin cilt katlantılarında, göğüslerde ve omuzlarda görülen döküntülerdir. Genellikle geceleri artan kaşıntı vardır. Erişkin form, insan cildi üzerinde 1 ay kadar yaşayabilir. İnsan dışında çevrede ise ancak 48-72 saat kadar dayanabilir. Kalabalıkta hızla yayılır ve tüm dünyada rastlanır. Su kaynaklarının kirli ve kısıtlı olduğu, sanitasyonun yetersiz olduğu kalabalık yerleşim yerlerinde rastlanır. Tüm dünyada her yıl 300 milyon vaka bildirilmektedir. Korunma: - kişisel hijyenin sağlanması - uygun su kaynaklarının kullanımı Tedavide sıcak su, sabun ve akarisit kullanılır. Kıyafetler de sıcak su ve sabun ile sterilize edilmelidir. ONCHOCERCİASİS Onchocerciasis veya “nehir körlüğü” sularda yaşayan bir böceğin vektörü olduğu parazitik bir hastalıktır. Dünyanın körlüğe neden olan ikinci sık enfeksiyon hastalığıdır. Hastalık Onchocerca volvulus tarafından oluşturulur. Kara sineklerin ısırması ile insandan insana da bulaşır. Larvalar erişkin formlarına dönüşür ve fibröz nodüllere, cilt yüzeyine veya eklemlere yakın yerleşir. Erişkin formlar yarım metre uzunluğa kadar ulaşabilir, cilde uzanır, kaşıntıya ve ciltte depigmentasyona , lenfadenite, elefantiasise, görme bozuklığuna ve körlüğe yol açar. Hastalık Afrika’da, Guatemala’da, Meksika’nın güneyinde, Venezuella’da, Brezilya’da, Kolombiya’da, Ekvator’da ve Arap Yarımadası’nda görülür. Dünya çapında 18 milyon insan bu enfeksiyondan etkilenmiştir. 6.5 milyon insanda kaşıntı ve dermatit, 270 000 insanda ise körlük bildirilmiştir. Korunma: - kara sineklerin ve larvaların bulunduğu kaynakların ilaçlanması. LEPTOSPİROZ Leptospiroz, insan ve hayvanları etkileyen bakteriyel bir hastalıktır. Hastalığın erken döneminde yüksek ateş, şiddetli başağrısı, kas ağrıları, titreme, gözlerde kızarıklık, karın ağrısı, sarılık, cilt ve müköz membranlarda (akciğer dahil) kanama, kusma, ishal ve döküntüler görülür. Etken Leptospira adında bir bakteridir. İnsanlara bulaşma, enfekte hayvan ve insanların idrarı ile direkt temas veya kontamine olmuş sular ve bitkilerden olur. Hastalık köpeklerde, domuzlarda ve atlarda bulunabilir. Bakteri ellerdeki veya vücudun herhangi bir yerindeki kesiden; göz, ağız ve burun mukozasından direkt temas ile bulaşabilir. İnsandan insana geçiş nadirdir. Hastalık tüm dünyada yaygın olmakla birlikte kırsal alanda, bol yağış alan yerlerde ve tropikal bölgelerde sıktır. Veterinerler, hayvancılıkla uğraşanlar, çiftçiler, pirinç ve şeker kamışı tarlalarında çalışanlar, kontamine sularda yüzenler risk altındadır. Her yıl 100.000’de 0.1-1 kişide, nemli bölgelerde ise 100.000’de 10 kişide Leptospiroz vakası bildirilmektedir. Ancak asıl sayının bundan daha çok olduğu sanılmaktadır. Korunma: - infeksiyon kaynağının kontrolu (hayvanların aşılanması) - bulaşma yolunun kontrolu (suyla ve hayvanlarla uğraşırken koruyucu giysilerin giyilmesi, temiz içme sularının bulunması) - insan konakta hastalığın gelişmesini önlemek (aşılama, antibiyotik profilaksisi, doktor ve veterinerlerin bilgilendirilmesi) GUİNEA KURDU HASTALIĞI (DRACUNCULİASİS) Gine Kurdu hastalığı büyük bir nematod olan Dracunculus medinensis’in yol açtığı ağrılı bir enfeksiyondur. Genellikle ayakta bir lezyon olarak başlar. Erupsiyon oluşur; kaşınma, ağrı, ateş ve yanma hissi duyulur. Genellikle enfekte kişi ayağını ağrıyı dindirmek için suya sokar. Bu sırada veya suda dolaşırken ayaktan kurt binlerce yumurtasını suya bırakır. Yumurtalar suda çeşitli evrelerden geçtikten sonra enfekte edici hale dönüşür. Bununla kontamine olmuş suları içen kişilerin barsaklarında larva ortaya çıkar, barsak duvarından ciltaltı dokuya ulaşır; bir yılda bir metre kadar uzunluğa ulaşabilir. Hastalarda eklem ağrısı, artrit, ve bacaklarda kontraktürler görülebilir. Hastalığa sulu tarımla uğraşan kırsal bölgelerde, özellikle Afrika olmak üzere çeşitli Asya ülkelerinde rastlanır. Hastalık su kaynaklarının temizlenmesi ile İran ve Suudi Arabistan gibi ülkelerden eradike edilmiştir. Dünya Sağlık Örgütü, bu hastalığın eradikasyonu için hastalığın yayılmasını önleme, yeni vakaların tedavisi, sağlıklı suyun sağlanması, su kaynaklarının filtreden geçirilmesine yönelik programlar uygulamaktadır. DENGUE VE DENGUE HEMORAJİK ATEŞİ Dengue, sivrisineklerle bulaşan bir enfeksiyondur. Deng ateşi özellikle bebek ve çocukları etkileyen grip benzeri bir hastalık olup, nadiren ölüme yol açar. Deng hemorajik ateşi ise günümüzde pek çok Asya ülkesinde çocukluk çağı ölümlerine yol açabilen potansiyel olarak ölümcül bir komplikasyondur. Deng ateşinin kliniği hastalığın görüldüğü yaşa göre değişir. Bebeklerde ve küçük çocuklarda ateşli-döküntülü hastalık şeklinde; daha büyüklerde ise ateş, başağrısı, gözlerde ağrı, kas-eklem ağrıları ve döküntü tablosu görülür. Deng hemorajik ateşi ise yüksek ateş, hemoraji ve karaciğerde büyüme ile karakterize potansiyel olarak ölümcül bir komplikasyondur. Ani olarak yüksek ateş ve yüzde kızarma sonrası Deng ateşinin diğer bulguları ortaya çıkar. Ateş 40-41oC yi bulabilir. Febril konvülziyonlar gelişebilir. Deng genellikle tropikal ve subtropikal bölgelerde sivrisineklerin yaşadığı alanlarda görülür. Afrika, Amerika, Doğu Akdeniz, Güney ve Güney-Doğu Asya ve Batı Pasifik’ten vakalar bildirilmiştir. Her yıl 50-100 milyon vaka bildirilmektedir, bunların 500.000’i Deng Hemorajik Ateşine yakalanmıştır. Korunma: - Henüz Deng için aşı yoktur. En etkili korunma yöntemi sivrisineklerle mücadeledir. - Atıkların uygun düzenlemelere tabi olması, yerleşim yerlerinin yakınlarında su birikintilerinin oluşmasının önlenmesi, - Sivrisineklerden korunma için ilaçlama ve uygun giysilerin giyilmesi. MALNUTRİSYON Malnutrisyon, gelişmekte olan ülkelerde ciddi bir sağlık sorunudur. Kötü beslenme anlamına gelir. Yeterli beslenmeme dışında yanlış beslenme, enfeksiyonlar ve buna bağlı malabsorpsiyon sonucu da gelişir. Su kaynakları, hijyen, sanitasyon, infeksiyon hastalıklarının ve ishalin önlenmesi malnutrisyondan korunmada önemli başlıklardır. Özellikle çocuklarda ishal, beslenme bozukluğu, kirli sular, tekrarlayan hastalıklara yol açarak malnutrisyona neden olur. Malnutrisyon, gelişmekte olan ülkelerde 5 yaş altı çocuk ölümlerinin yarısında esas rolü oynar. Hastalığın ağır formları marasmus (kronik yağ, kas ve doku kaybı), kretenizm ve iyot eksikliğine bağlı beyin hasarı, vitamin A eksikliğine bağlı körlük ve artmış enfeksiyon riskidir. Kronik yeme bozukluğu yılda ortalama 792 milyon insanı etkilemektedir. Malnutrisyon tüm yaş gruplarını etkilemekle birlikte en sık temiz su, uygun sanitasyon, yeterli sağlık hizmetlerine ulaşamayan yoksul bölgelerde görülür. Korunma: - Su kaynaklarının kontrolu, sanitasyon ve hijyen kurallarının uygulanması, - Sağlıklı beslenme için sağlık eğitimi, - Yoksulların uygun, sağlıklı gıdalara ulaşmasını sağlamak ile mümkündür. EL YIKAMA • Kendimizi ve çevremizdekileri bulaşıcı hastalıklardan koruma amacıyla almamız gereken önlemlerin başında el yıkama gelir. • Elleri normal sabunla köpürterek ve ovarak yıkamak en iyi temizlik yöntemidir ve bu şekilde, hastalıkların bulaşması büyük ölçüde önlenebilir. • Kalabalık yerlerde mümkünse sıvı sabun kullanılmalı veya sabunluklar süzgeçli olmalıdır. • Aksi halde, sulu ortamda bekleyen yumuşamış bir sabun temizleme özelliğini kaybettiği gibi mikrop yuvası olmaktadır. • Toplu yaşam mahallerindeki sabunla elleri iki kez sabunlamakta yarar vardır; • Sabun, sabunluğa bırakılmadan önce suyun altına tutularak köpüğü akıtılmalıdır. BAZI HİJYEN KURALLARI • Başkalarının (hastaların) kan, tükürük, idrar, dışkı gibi atıkları ile doğrudan temas etmemeye özen gösterilmelidir. Bu gibi durumlarda eldiven giyilmelidir. • Hasta (hatta sağlıklı) kişilerin kullandığı malzemeler, öncelikle kirleri temizlendikten sonra sabunlu su (veya deterjan) ile iyice yıkanmalıdır. Mümkünse sterilize edilmeli ya da durulama sonrası dezenfektan solüsyon içinde bekletilmelidir. • İdrar veya dışkı ile bulaşmanın muhtemel olduğu hallerde, mümkünse hastalık iyileşene kadar hastanın kullanacağı tuvalet ayrılır (özellikle alafranga tuvaletlerde ayırma şarttır). • Tuvalet tek ise, o zaman hastanın tuvaleti her kullanımdan sonra bir dezenfektanla sil(in)mesinde yarar vardır. • Tarak, jilet, diş fırçası, şapka, iç çamaşırı, yatak takımları gibi özel eşyalar başkaları ile paylaşılmamalıdır; • Risk altındaki kişiler aşılanmalıdır. Özellikle çocukluk çağı hastalıklarını ve Hepatit B’yi geçirmemiş kişiler ile sağlık personelinin aşılanması gereklidir. Hastalıkların bulaşmasını önleyecek temel kural: KURU ve TEMİZ YERLERDE MİKROPLAR ASLA BARINAMAZ ! • Bu nedenle hiçbir zaman ortamı kirli ve ıslak (nemli) bırakmayınız. • Temizlik ve bulaşık bezlerini kapalı ortamda ıslak ve sıkılı halde bırakmayınız, daima havalı bir yere açarak asınız ve kuru muhafaza ediniz. KAYNAK: karaman.saglik.gov.tr

http://www.biyologlar.com/sulardan-bulasan-hastaliklar-sularla-iliskili-hastaliklar-

PARAZİT HASTALIKLARINA KARŞI DİRENÇ VE KLİNİK BELİRTİ

Parazitlere karşı biri doğal bağışıklık ve sonradan kazanılmış bağışıklık olmak üzere 2 türlü direnç oluşur. 1-Doğal direnç: insan ve bazı hayvan türlerinin çeşitli parazitlere karşı direnci vardır, örnek, insan kuş malaryasına dirençlidir. Bu tip dirençte konağın, o parazit veya onun ürünleri ile önceden teması olmaz. Doğal direncin oluşumunda rol oynayan faktörler ; a) Vücudu örten deri ve mukozalar: Parazitin vücut içine girmesine engel olabilecek yapıya sahiptirler.Midedeki asit salgısı bir çok parazitin ölmesine neden olacak güçtedir ve bu nedenle hastalık oluşmasını engeller, örneğin, E histolytica'nın trofozoit şekilleri mide suyunda harabolur ve hastalık oluşmaz. Ancak bazı parazitlerin buna karşı savunması vardır ve kist şekilleri mide suyundan etkilenmez. b) Kan ve vücut sıvılarının parazit öldürücü etkisi: Kanda bulunan non-spesifik savunma maddeleri ve fagositler parazitleri tahribederek hastalık yapmalarım engellerler. c) Vücut ısısı: Bazı parazitler belli sıcaklıktaki vücut ısılarında yaşayabilirler d) Beslenme tarzı: Proteinden zengin besinlerle beslenenlerde antikor oluşumu kolay olmakta ve kişinin direnci artmaktadır. e) Hormonlar: Bazı hormonların azlığı veya fazlalığı yani hormonal dengenin bozulması konağın direncinin kırmakta ve hastalık oluşmasını kolaylaştırmaktadır, örnek, Diabetes mellitus enfeksiyonlara direnci azaltmakta,bunun sonucu kolayca enfeksiyon oluşmakta ve oluşan enfeksiyon çok güç iyileşmektedir. Ayrıca açlık, aşırı yorgunluk, başka hastalıklar ve psikolojik nedenler, doğal direncin düşmesine ve parazitlerin kolayca yerleşmesine neden olur. 2-Kazanılmış bağışıklık: Konağın daha önce parazitin kendisi veya onun ürünleri ile karşılaşması sonucu ortaya çıkan bir dirençtir. Burada parazite karşı antikorların ve hücresel cevap oluşur. Bu, 2 yolla olur: A. Aktif Bağışıklık Konağın kendisinin oluşturduğu bağışıklıktır. Bu tür bağışıklık yavaş yavaş oluşmakta ve uzun süre devam etmektedir.Geçirilen enfeksiyonlar veya aşılamalarla elde edilir. Paraziter enfeksiyonlarda aktif bağışıklık 2 türlü oluşmaktadır: a) Reenfeksiyona karşı bağışıklık; konağın bir enfeksiyonu geçirdikten sonra aynı türdeki parazit enfeksiyonuna karşı dayanıklılığıdır. Örnek, şark çıbanı çıkaranlar hastalık iyileştikten sonra bir daha aynı hastalığa yakalanmazlar. b) Süperenfeksiyona karşı bağışıklık (premunisyon bağışıklığı); konağın vücudunda enfeksiyon devam ettiği sürece aynı parazit türüyle tekrar enfekte olmamasıdır. Örnek, insan sıtma hastalığına yakalandığında, plasmodium vücutta bulunduğu sürece bir başka plasmodium ile enfeksiyona dirençlidir. B. Pasif Bağışıklık Başka bir tür canlının vücudunda oluşmuş olan antikorların hastaya veya hastalanması muhtemel kişiye verilmesidir. Hızla oluşur, fakat 2-3 haftada etkisiz hale gelir. Anneden fötusa plasenta yoluyla veya emzirme sırasında sütle geçen antikorlar bebeği bir süre enfeksiyonlardan korurlar. PARAZİT ENFEKSİYONLARINDA KLİNİK BELİRTİLER Bir parazitin hastalık belirtisi gösterebilmesi o parazitin türüne, vücuda giriş yerine, vücut içinde ve dokulardaki göç durumuna, yerleştiği sisteme veya organa, dokularda meydana getirdiği patolojik bozukluklara bağlıdır.Genel olarak her parazit hastalığında hastalık belirtilerinin ortaya çıkması için az veya çok, bir sürenin geçmesi gereklidir ki buna kuluçka (enkübasyon) dönemi denir.Parazitozlarda hastalık belirtileri genel belirtiler ve lokal belirtiler olmak üzere 2 grupta incelenir: 1-Genel Belirtiler: a) Ateş yükselmesi, b) Nabız değişiklikleri, c) Sinir sistemi bozuklukları: Baş dönmesi, kusma, hıçkırık, baş, bel ağrıları, uyuklama veya uykusuzluk, çırpınmalar, sayıklamalar şeklinde görülebilir. d) Deri ve mukozalarda döküntüler: özellikle sistemik hastalık yapan parazitler olmak üzere, çeşitli parazitozlarda, deri ve mukozalarda bir çok lezyon oluşur ve bunlar bazan hastalığın tanısında çok yararlı bilgiler verirler. Bu lezyonlar makul, papül, tüberkül, ürtiker, nodul, vezikül, bul, püstül, keratoz ve hiperkeratoz, kabuk, yara, ülser şeklinde olabilir. e) Kan değişiklikleri: Kandaki değişiklikler, parazitlerin kan yapıcı dokulara etkisi sonucu kan elemanlarında veya serumda bileşim değişikliklerine neden olabilirler. 2-Lokal belirtiler: Parazitin yerleştiği sistem veya organa göre ortaya çıkar. Örneğin, sindirim, ürogenital, solunum sistemleri ile ilgili belirtiler görülebilir.

http://www.biyologlar.com/parazit-hastaliklarina-karsi-direnc-ve-klinik-belirti

GENEL PARAZİTOLOJİ

Latince Para: Yanında, Sitos; Beslenme, Logos: Bilim, sözcüklerinden oluşan Parazitoloji bir canlının zararına yaşamaya denir.Medikal parazitoloji ; protozoonlar,helmintler ve artropodları inceler. Bunlardan protozoonlar, canlılar aleminde Protista aleminin yüksek protistler grubunda bulunurlar. Canlılar hücre yapılarına göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere iki tiptedirler. Buna göre nükleus zarı bulunmayan, DNA'sı tek zincir halinde olan, mitokondri içermeyen hücrelere prokaryot hücre denmektedir. Basit protistler denen bakteriler ve mavi-yeşil algler prokaryot hücrelerdir. Nukleuslarında belirgin bir zar bulunan, en az üç kromozomları olan ve sitoplazmalarında mitokondri bulunan ökaryot hücre yapışma sahip protistlere ise yüksek protistler denir. Protozoonlar, mantarlar, kırmızı, yeşil ve kahverengi algler yüksek protistlerdir. Parazit, diğer bir canlının üzerinde veya içinde onun zararına olarak yaşayan canlıdır. Parazit bu şekilde kendini korur ve besinini sağlar. Parazitin üzerine adapte olduğu canlıya KONAK denir. Parazitolojinin konusu olan protozoonları protozooloji, helmintleri helmintoloji, artropodları entomoloji bilim dalları incelemektedir. Doğadaki canlılar arasındaki ilişkiler yalnızca parazitlikten ibaret değildir. Farklı canlıların birlikte yaşamasına simbiyoz denir. Simbiyoz yaşamın 3 çeşidi vardır: 1) Mutualismus: Birlikte yaşayan 2 canlı birbirlerine karşılıklı yarar sağlarlar. Buna örnek olarak geviş getirenlerin rumeninde yaşayan kirpikli(ciliata)ler verilebilir. Bu canlılar, konağın yediği sellülozu, salgıladıkları sellülaz ve sellobiyoz adlı enzimleri ile parçalayarak sindirirler ve çoğalırlar. Çok hızlı çoğalma yeteneğinde olan bu protozoonlar ortalama 24 saat yaşar ve bu süre sonunda ölürler. Ölen bu canlıların vücutlarındaki azot ve glikojen konak tarafından sindirilmekte ve konak canlı, gereksinimi olan total nitrojenin yaklaşık. 1/5'ini bu yolla temin etmektedir. 2) Kommensalismus : Birlikte yaşayan canlılardan biri, diğerinin besin artıkları ile beslenmekte, ancak diğerine zarar veya yarar sağlamamaktadır.Örnek olarak insan kalın barsağında yaşayan Entamoeba coli gösterilebilir. 3) Parasitismus: Küçük bir canlının, daha büyük bir canlı üzerinde veya içinde bu canlıya zarar vererek yaşamasıdır. Örnek insan ince barsağında yaşayan Ancylostoma duodenale kan emerek yaşar ve konak canlıya zarar verir. Canlı organizmaların cansız maddeler üzerinde yasayarak gelişmesi olayına saprofit'lik denir. Parazitin konağa gereksinmesine göre: 1) Zorunlu (Obligatuvar) Parazitlik: Bir canlının, yaşamının bir böümünü veya tamamını konakta yaşaması halidir, örnek; Ascaris 2) Fakültatif Parazitlik: Serbest olarak yaşayabilen bir canlının, yaşaması veya evrimi için gerekli olmadığı halde parazit yaşaması halidir.Örnek: Myiasis. Bu hastalıkta, doğada serbest yaşayabilen karasinekler (Muşça domestica), temiz bakılmayan yaralara yumurtalarını bırakır ve yumurtadan çıkan larvalar, yarada yaşayıp gelişebilirler. 3) Aksidental Parazitlik: Gerçekte serbest yaşayan canlının konağa tesadüfen yerleşip hastalık oluşturmasıdır. Örnek myiasis. Parazitlerin konakta yaşadıkları süreye göre 1) Geçici Parazitlik: Parazitin beslenmek, ya da herhangi bir şekilde faydalanmak üzere, bir süre için konakta bulunmasıdır. Örnek: Kan emici artropodlar. 2) Kalıcı Parazitlik: Parazitin konak vücudunda uzun süre yaşamasıdır. Bu, periyodik ve devamlı olmak üzere iki türlü olur: a) Periyodik Parazitlik: Parazitin evriminin bir döneminde konakta parazit olarak yaşamasıdır. Örnek, çengelli solucanların larvaları toprakta serbest olarak bulunur, buna karşılık erişkinleri insanda parazit yaşar. Olgunlaşmamış şekilleri parazit, erişkinleri serbest yaşayan canlılar da vardır ki bunlara protelien parazit adı verilir, örnek: Myiasis etkenlerinden Gastrophyius equi ve Hypoderma bovis'in larvaları at ve sığırlarda parazitlik yaparlar. b) Devamlı Parazitlik: Parazitin yaşamı boyunca parazit olarak yaşamasıdır. Örnek: Bit ve uyuz böceği. Parazitin yerleştiği organ ve konağa göre: 1) Özel (Spesifik) Parazitlik: Parazitin belli bir konağın belli organlarında parazitlik yapmasıdır. Örnek Taenia saginata, Ancylostoma duodenale insan ince barsağında yaşayan özel parazitlerdir. 2) Gezici (Erratik) Parazitlik: Parazitin her zaman bulunduğu dokudan veya boşluktan başka bir yerde bulunmasıdır. Örnek olarak Ascaric lumbricoides'in ince barsaklar yerine safra yolları, mide, karaciğer ve diğer organlarda bulunması verilebilir. 3) Şaşkın (Egare) Parazitlik: Parazitin kendisi için konak olan türden farklı türde bir canlıda bulunmasıdır. Örnek Fasciola hepatica koyun paraziti olan bir trematoddur. Ancak bazen insanda da bulunabilir. Canlılar çoğalmaları ve büyümeleri esnasında morfolojik ve fizyolojik değişikliklere uğrarlar.Değişikliklerin tümüne evrim denir. Bazı parazitlerin evrimlerini tamamlamaları için bir konak yeterlidir. Bunlara monoksen parazitler adı verilir. Örnek: A. lumbricoides. Bazı parazitlerin evrimlerini tamamlıyabilmeleri için ayrı ayrı ve biri diğerinden farklı konaklara gereksinmesi vardır. Bu parazitlere Heteroksen Parazitler adı verilir. Bu parazitlerde 2 çeşit konak vardır: 1-Son konak (kesin konak): Parazitin olgun hali yani genita organları faaliyette bulunan veya eşeyli üreyen şeklini barındıran konaktır. 2- Arakonak: Parazitin larva şeklidir, yani henüz erişkin hale gelmemiş şekillerinin yaşadığı konaktır. Vektör bir omurgalıdan diğer omurgalılara parazit taşıyan artropod veya omurgasız hayvana denir. Biyolojik vektör:Vektör parazitin aynı zamanda ara konağı ise denir Mekanik vektör :Paraziti vücudunun dış yüzeyi ile taşır ve bulaştırır. PARAZİTLERDE ÜREME VE ÇOĞALMA Üç gruba ayrırarak incelenir. A. Protozoonlar: Ökaryot hücreye sahip yüksek protistlerdir. 1-Aksüel üreme: a) İkiye bölünme : Ana hücrenin 2 ye ayrılması ve 2 yavru hücre oluşturmasıdır b) Tomurcuklanma : Ana hücrede olan küçük bir çıkıntıdan yeni bir yavru oluşmasıdır. c) Şizogoni : Bir çok bölümlere ayrılan çekirdeğin etrafına protoplazma çevrilerekyeni bireyler oluşmasıdır. 2-Seksüel üreme: a) Sporogoni : Erkek ve dişi bireyin (mikro ve makrogametosit, mikro ve makrogamet) birleşmesiyle zigot oluşması ve daha sonra bunun bölünmesidir. b) Konjugasyon : İki bireyin genetik materyel alışverişidir. B. Helmintler: Helmintler vücut yapılarına göre 4 gruba ayrılırlar: 1-Trematodlar: Tek halkadan oluşan yassı helmintlerdir. Şistozomalar dışındaki bütün türler hermafrodittirAyrıca trematodların larva şekillerinde pedogenesis adı verilen tomurcuklanma ile üreme şekli de vardır. Yumurtadan çıkan parazite miracidium adı verilir. Bu mirasidyum ara konağa girer ve orada Sporokist haline döner. Bu kistin içindeki tomurcuklanma işlevi sonucu bir tek yumurtadan çok sayıda larva oluşur. 2- Cestodlar: Vücutları enaz 3 segmentten oluşan yassı helmintler olan sestodlar, seksüel sıralı hermafroditizmle çoğalırlar. Ayrıca tomurcuklanma ile boyun bölgesinden yeni halkalar oluşur 3- Nematodlar: Eşeyli üremedir. Erkek ve dişi ayrı bireylerdir ve yaşamları boyunca aynı cinsiyette kalırlar. Hepsinin evriminde 3 şekildedir. a-Yumurta b- Larva c- Erişkin şekildir. 4- Annelidalar: Sülük adıyla tanınan parazitlerdir. Gerçek hermafrodittirler. C. Arthropodlar: Eklem bacaklılar adıyla tanımlanan hayvanlardır. Erkek ve dişileri ayrı bireylerdir. PARAZİT ENFEKSİYONLARININ BULAŞMA ARAÇLARI 1- Besinler: Kirli besinler parazitlerin kist. yumurta ve larvalarım taşırlar. 2-Su: içme sularına pis suların karışması. 3- Toprak: Parazitler toprağa değen çıplak deriden girebilirler. 4- Deri: Parazitler vücudun çıplak kısımlarından ve eller aracılığı ile ağızdan girerler. 5- Eşya ve aletler: Çamaşırlar, yatak takımları,özellikle çocuklarda oyuncaklarla 6-Arthropodlar: Bu iki yolla olur: a) Mekanik Bulaşma: Taşıma yolu ile (karasinek). b) Biyolojik Bulaşma: Konak olan artropodun kan emerken bulaştırır. PARAZİTLERİN PATOJEN ETKİLERİ 1-Soyucu ve sömürücü etki: Parazitler gereksinmeleri olan besini, bulundukları organdan, barsak boşluğu, hücre veya dokudan veya kandan sağlarlar. 2-Toksik etki: Parazitlerin endo ve ekzo toksinleri, hücre ve dokularda etkisini gösterir. Çeşitli parazitler kanın pıhtılaşmasını durduran. eritrositleri eriten, eozinofili ve lökositoza neden olan çeşitli kimyasal maddeler salgılarlar. 3-Travmatik etki: Parazitlerin kendileri veya yumurtalarının çeşitli organelleri travmatik etki yaparlar. Çeşitli ağız organelleri, artropod'ların hortumları, dikenli yumurtası olan trematod'lar devamlı olarak dokularda yırtılmalara ve kanamalara sebep olurlar. Böyle durumlarda özellikle barsak boşluğunda yaralar oluşur, floraya dahil mikroorganizmler vücut içine girebilirler . 4-Mekanik etki: Parazitler çeşitli organlar üzerinde basınç ve tıkama gibi mekanik etkiler yaparlar. Örneğin, barsakta bir araya gelerek yumak oluşturan ascarisler barsaklarda tıkanmaya yol açabildikleri gibi Ductus choledocus'a girerek safranın barsağa akmasına engel olabilirler. 5-İrritatif (tahriş edici) etki:Organizmaya yabancı cisimlerin yaptıkları reaksiyonlara benzer. Parazitin etrafında iltihap reaksiyonu oluşur. Bu reaksiyon hayati önemi olan bir organda ise kötü sonuçlar doğurabilir. Örneğin Entamoeba histolyctica karaciğerde veya beyin dokusunda abse veya meningoansefalit iltihabi olaylara neden olur ve ölüme kadar yol açabilir. 6-Litik ve allerjik etki: Bazı parazitlerin kollagenaz, mukopolisakkaridaz, proteinaz gibi enzimleri vardır ve bu enzimlerle dokularda erimeye neden olurlar. Allerjik etki ise parazitin kendi vücuduna karşı veya onun salgılarına karşı oluşan reaksiyon sonucu oluşur. KONAKLARIN-PARAZİTLERE KARŞI GÖSTERDİĞİ REAKSİYONLAR Konak, vücuduna giren parazite karşı çeşitli reaksiyonlarla cevap verir. Bu cevap 2 gurupta incelenir: A- Fonksiyonel reaksiyonlar: 1-Semptomatoloji, klinik 2-İmmun cevap (bağışıklık, anafilaksi, allerji) B- Somatik reaksiyonlar: 1-Hücresel reaksiyonlar(fagositoz) 2-Dokusal reaksiyonlar (iltihap, metaplazi, hiperplazi, neoplazi) PARAZİT HASTALIKLARINA KARŞI DİRENÇ Parazitlere karşı biri doğal bağışıklık ve sonradan kazanılmış bağışıklık olmak üzere 2 türlü direnç oluşur. 1-Doğal direnç: insan ve bazı hayvan türlerinin çeşitli parazitlere karşı direnci vardır, örnek, insan kuş malaryasına dirençlidir. Bu tip dirençte konağın, o parazit veya onun ürünleri ile önceden teması olmaz. Doğal direncin oluşumunda rol oynayan faktörler ; a) Vücudu örten deri ve mukozalar: Parazitin vücut içine girmesine engel olabilecek yapıya sahiptirler.Midedeki asit salgısı bir çok parazitin ölmesine neden olacak güçtedir ve bu nedenle hastalık oluşmasını engeller, örneğin, E histolytica'nın trofozoit şekilleri mide suyunda harabolur ve hastalık oluşmaz. Ancak bazı parazitlerin buna karşı savunması vardır ve kist şekilleri mide suyundan etkilenmez. b) Kan ve vücut sıvılarının parazit öldürücü etkisi: Kanda bulunan non-spesifik savunma maddeleri ve fagositler parazitleri tahribederek hastalık yapmalarım engellerler. c) Vücut ısısı: Bazı parazitler belli sıcaklıktaki vücut ısılarında yaşayabilirler d) Beslenme tarzı: Proteinden zengin besinlerle beslenenlerde antikor oluşumu kolay olmakta ve kişinin direnci artmaktadır. e) Hormonlar: Bazı hormonların azlığı veya fazlalığı yani hormonal dengenin bozulması konağın direncinin kırmakta ve hastalık oluşmasını kolaylaştırmaktadır, örnek, Diabetes mellitus enfeksiyonlara direnci azaltmakta,bunun sonucu kolayca enfeksiyon oluşmakta ve oluşan enfeksiyon çok güç iyileşmektedir. Ayrıca açlık, aşırı yorgunluk, başka hastalıklar ve psikolojik nedenler, doğal direncin düşmesine ve parazitlerin kolayca yerleşmesine neden olur. 2-Kazanılmış bağışıklık: Konağın daha önce parazitin kendisi veya onun ürünleri ile karşılaşması sonucu ortaya çıkan bir dirençtir. Burada parazite karşı antikorların ve hücresel cevap oluşur. Bu, 2 yolla olur: A. Aktif Bağışıklık Konağın kendisinin oluşturduğu bağışıklıktır. Bu tür bağışıklık yavaş yavaş oluşmakta ve uzun süre devam etmektedir.Geçirilen enfeksiyonlar veya aşılamalarla elde edilir. Paraziter enfeksiyonlarda aktif bağışıklık 2 türlü oluşmaktadır: a) Reenfeksiyona karşı bağışıklık; konağın bir enfeksiyonu geçirdikten sonra aynı türdeki parazit enfeksiyonuna karşı dayanıklılığıdır. Örnek, şark çıbanı çıkaranlar hastalık iyileştikten sonra bir daha aynı hastalığa yakalanmazlar. b) Süperenfeksiyona karşı bağışıklık (premunisyon bağışıklığı); konağın vücudunda enfeksiyon devam ettiği sürece aynı parazit türüyle tekrar enfekte olmamasıdır. Örnek, insan sıtma hastalığına yakalandığında, plasmodium vücutta bulunduğu sürece bir başka plasmodium ile enfeksiyona dirençlidir. B. Pasif Bağışıklık Başka bir tür canlının vücudunda oluşmuş olan antikorların hastaya veya hastalanması muhtemel kişiye verilmesidir. Hızla oluşur, fakat 2-3 haftada etkisiz hale gelir. Anneden fötusa plasenta yoluyla veya emzirme sırasında sütle geçen antikorlar bebeği bir süre enfeksiyonlardan korurlar. PARAZİT ENFEKSİYONLARINDA KLİNİK BELİRTİLER Bir parazitin hastalık belirtisi gösterebilmesi o parazitin türüne, vücuda giriş yerine, vücut içinde ve dokulardaki göç durumuna, yerleştiği sisteme veya organa, dokularda meydana getirdiği patolojik bozukluklara bağlıdır.Genel olarak her parazit hastalığında hastalık belirtilerinin ortaya çıkması için az veya çok, bir sürenin geçmesi gereklidir ki buna kuluçka (enkübasyon) dönemi denir.Parazitozlarda hastalık belirtileri genel belirtiler ve lokal belirtiler olmak üzere 2 grupta incelenir: 1-Genel Belirtiler: a) Ateş yükselmesi, b) Nabız değişiklikleri, c) Sinir sistemi bozuklukları: Baş dönmesi, kusma, hıçkırık, baş, bel ağrıları, uyuklama veya uykusuzluk, çırpınmalar, sayıklamalar şeklinde görülebilir. d) Deri ve mukozalarda döküntüler: özellikle sistemik hastalık yapan parazitler olmak üzere, çeşitli parazitozlarda, deri ve mukozalarda bir çok lezyon oluşur ve bunlar bazan hastalığın tanısında çok yararlı bilgiler verirler. Bu lezyonlar makul, papül, tüberkül, ürtiker, nodul, vezikül, bul, püstül, keratoz ve hiperkeratoz, kabuk, yara, ülser şeklinde olabilir. e) Kan değişiklikleri: Kandaki değişiklikler, parazitlerin kan yapıcı dokulara etkisi sonucu kan elemanlarında veya serumda bileşim değişikliklerine neden olabilirler. 2-Lokal belirtiler: Parazitin yerleştiği sistem veya organa göre ortaya çıkar. Örneğin, sindirim, ürogenital, solunum sistemleri ile ilgili belirtiler görülebilir. PARAZİTOZLARDA TANI Parazitozların tanısında klinik belirtiler yalnız başına yeterli değildir. Çünkü bu belirtiler birçok diğer hastalıkta da görülebilir. Bu nedenle hastalığın etkeni olan parazitin veya onun evrim dönemlerinden birinin görülmesi önemlidir. Bunun saptanamadığı vakalarda ise indirekt tanı yöntemlerine başvurulur. Ayrıca mümkün olduğu durumda parazitin kültürü yapılarak etkenin izolasyonuna çalışılır. A. Hastalık etkenini veya onun evrim dönemlerinden birinin görülmesi amacıyla kullanılan yöntemler ve muayene maddeleri şunlardır: 1-Kan 2-Dışkı 3-İdrar: 4- Deri kazıntısı: 5-Vagina salgısı 6-Doku sıvılan 7-Ponksiyon sıvıları 8-Balgam 9-Duodenum salgısı 10-Biyopsi materyeli 11-Otopsi materyeli B. Yukarda sayılan materyel, uygun olgularda kültür ortamlarına ekilir ve parazitin izolasyonuna çalışılır. C. Serolojik yöntemlerle tanı konulabilir. D. Deri testleri: Geç aşırı duyarlılık esasına dayanan testlerdir.

http://www.biyologlar.com/genel-parazitoloji

Kansere Kalkan Tarama Yöntemler

Kansere Kalkan Tarama Yöntemler

Kimler, hangi yaşta, hangi taramaları yaptırmalı?Tıp dünyası, düzenli kontrol ve taramaların kansere karşı sağ kalımı artıran ön koşul olduğunun altını çiziyor. Zamanında ve uygun tarama programları ile erken teşhis kolaylaşıyor. Kanserle doğru mücadelenin ilk adımında sağlıklı bir yaşam sürmek, ikinci adımda ise uygun tarama programları ile erken teşhis yer alıyor.Kanser hastalığının kontrol altına alınmasında erken teşhisin önemini vurgulayan Neolife Tıp Merkezi Medikal Onkoloji Uzmanı Doç. Dr. Duygu Derin; kalp hastalıklarından sonra ikinci ölüm nedeni olan kansere karşı düzenli taramaların hayat kurtardığına dikkat çekiyor. Derin, özellikle üç kanser türüne ilişkin yapılacak taramaları şöyle özetliyor: Meme: Tüm dünyada standart olan, eğer bir kadının ailevi risk faktörü bulunmuyorsa 40 yaşından sonra yılda bir kez mamografi ve meme ultrasonografisi yaptırması Kalın bağırsak: Kadın ve erkeklerin 50 yaşından itibaren üç yılda bir kolonoskopi ya da üç kere ard arda verilecek gaitada gizli kan taraması yaptırması gerekiyor. Rahim ağzı: Viral kökenli olan rahim ağzıkanserine karşı ilk cinsel ilişkinin ardından kadınların senede bir rahim ağzından PAP Smear testi yaptırması tavsiye ediliyor. Akciğer: Kesin bir tarama yöntemi olmasa da, henüz çok yeni olan bazı çalışmalar, ağır sigara içicilerinde senede üç defa düşük dozlu bilgisayarlı tomografi ile taramanın akciğer tümörlerini erken yakalamakta ve hastayı kurtarmakta işe yaradığını ortaya koyuyor. Kansere neden olan çevresel faktörler arasında ilk sırada tütün kullanımı geliyor. Ayrıca alkol tüketimi, kötü beslenme, modern hayatın getirdiği kimyasallara çok fazla muhatap olmak, hava kirliliği, gıdalarda katkı maddelerinin artışı, henüz bilimsel olarak kanıtlanmış olmasa da GDO ’lu besinlerin tüketimi kanser vakalarını artırıyor. Hangi kanserler daha sık görülüyor? Neolife Tıp Merkezi Radyasyon Onkoloğu Prof. Dr. Ufuk Abacıoğlu, kanser türleri hakkında şu bilgileri veriyor: ● Kadınlarda meme, erkeklerde ise akciğer kanseri açık ara birinci sırada bulunuyor. ● Erkeklerde prostat kanseri, daha kolay tespit edilebildiği için 1980’lerden sonra artışgösterdi. ● Beslenme türü ve hijyen ile doğrudan ilişkili olan mide kanserinin oluşumunda, mangal keyfi büyük risk oluşturuyor. ● Fast food tarzı beslenme düzeni, kolon kanseri vakalarının her geçen gün artmasına neden oluyor ve her iki cinste de ilk beş kanser arasında yer alıyor. ● Kadınlarda tiroid kanseri daha sık görülüyor. ● Kadınlarda mesane ve mide kanseri daha az görülse de kadınlara özgü rahim, rahim ağzı ve yumurtalık kanserlerine rastlanıyor. ● Rahim ağzıkanseri üretken dönemde, rahim kanseri ise menopoz sonrası ortaya çıkıyor. ● Rahim kanserlerinin yüzde 80’ine erken evre tanı konulurken, genç kadınlarda görülen yumurtalık kanseri daha agresif seyrediyor. ● HPV virüsü nedeniyle ortaya çıkan rahim ağzı kanserinde, kız çocuklarının cinsel ilişkiye başlamadan önceki dönemde virüse karşı aşılanması öneriliyor. http://tahlil.com

http://www.biyologlar.com/kansere-kalkan-tarama-yontemler

Organik Evrimin Ana Ilkeleri

Organik evrim konusunda ana ilkelerin açiga çikarilmasi ve ögretilmesi toplumlarin düsünce sistemlerinde büyük yansimalara neden oldugu ve olacagi için, sadece doganin temel yasalarini açiklamaya dönük olan böyle bir bilimsel alan, ne yazik ki, belirli çevrelerde tehlikeli bidir gelisim olarak degerlendirilmektedir. Çünkü evrim kavrami, zaman süreci içerisinde bir degismeyi açiklar; sonsuzluk ve degismemezlik evrimin ilkelerine aykiridir. Dolaysiyla evrim kavrami. dogmatik düsünceye, yani herseyin oldugu gibi benimsenmesine izin vermeyen bir bilim dalidir. Bu ise, belirli kosullara ve düsüncelere, oldugu gibi, yüz yillardir, düsünmeden uymus toplumlari; keza bunun yanisira toplumlarin bu uyumundan çikarlari için yeterince yararlanan çevreleri rahatsiz etmektedir. Evrim kavraminin kendisi de sabit degildir, zaman süreci içerisinde yeni bilimsel çalismalarin isigi altinda degismek zorundadir.Çünkü kendini zaman süreci içerisinde degistiremeyen, yeni bilgilerin ve gelisimlerin etkisi altinda yenileyemeyen her sey ve her kavram yok olmak zorundadir. Bu yasa, tüm canlilar ve kavramlar için geçerli görünmektedir. Evrim kavrami özünde üç alt kavrami içine alir: 1. Anorganik evrim: Cansizlarin degisimini inceler; özellikle evrenin olusumundan, canlilarin temel maddelerini olusturan cansiz maddelerin olusumuna kadar ortaya çikan olaylari kapsar. 2. Organik evrim: Canlilarin degisimini inceler. 3. Sosyal evrim: Toplumlarin degisimini inceler. Biyioloji bilimi, özellikle organik evrimi tapsar. Organik evrim bugün de devam etmektedir.; hatta bugün tarihin birçok devrelerinden daha hizli olmaktadir. Son binkaç yüzbin senede yüzlerce yeni bitki ve hayvan türü meydana gelirken, yüzlercesi de yeni tür olusumlari için ayrilmaya baslamistir.Fakat bu ayrilma ve türlesme o kadar yavas yürümektedir ki, gözlemek yalniz tarihpsel belgelerin bir araya getirilmeleriyle ve karsilastirilmalariyla mümkün olacaktir. Biyilojik evrimin olustuguna iliskin kanitlayici tipik örnek,15. yüzyilin baslarinda Madeira yakininda, Porta Santo denen küçük bir adaya birakilan tavsanlarda gözlenmistir. Tavsanlar, Avrupa’danh getiriymisti. Adada dger bir tavsan türü ve getirilen tavsanlarin düsmanlari olmadigi için getirilen tavsanlar anormal derecede çogaldilar ve sonuçta 400 yil sonra,Avrupa’daki anaçlarindan tamamen farkli yapilar kazandilar. Öyle ki, büyüklükleri, Avrupadakilerin yarisi kadar oldu; renklenmeleri tamamen degisti ve daha gececi hayvanlar oldular.En önemlisi, atalariyla biraraya geldiklerinde, artik çiftlesip yeni bir döl meydana getiremiyorlardi. Yani yeni bir tür özelligi kazanmistilar. Canlilar arasinda benzerliklerin ve farkliliklarin nasil ortaya çiktigi, bilimsel olarak ilk defa, Charles Darwin’in gözlemleriyle gün isigina çiktigi ve açiklandigi için, evrim kavrami ile Darwin’in ismi ve kisiligi özdeslestirilerek “Darwinizm” denir. Evrim Konusundaki Düsüncelerin Gelisimi Canillarin birbirinden belirli derecelerde farkliliklar gösterdigine ve aralarinda belirli derecelerde akrabaliklar olduguna iliskin gözlemler, düsünce tarihi kadar eski olmalidir. Yavrulari atalarindan, kardeslerin birbirinden belirli ölçülerde farkli oldugu çok eskiden gözlenmisti. Bitkilerin ve hayvanlarin benzerlik derecelerine göre, türden baslayarak belirli gruhlar olusturdulari saptanmisti. Fakat kalitim konusunda bilgiler yeterli olmadigi ve özellikle bir türün binlerce yillik gelisimi düsünür bir birey tarafindan izlenemedigi için, çesitlenme ve akrabalik baglari tam olarak açiklanamamistir. Bazi bireylerin yasam savasinda üstün niütelikler tasidigi, dolaysiyla ‘dogal seçme’ eskiden de bilinçsiz olarak gözlenmisti. Fakat evrim konusundaki bilimsel düsüncelerin tarihi, diger bilim dallarina göre çok yenidir. Evrim Konusunda ilk Düsünceler Dini Düsünceler: Düsünebilen insanin, dogadaki çesitlenmeyi, canilar arasindaki benzerliklerin ve farkliliklarin derecesini gözledigi an evrim konusunda ilk düsünceler baslamis demektir. Ilk yaygin düsünceler, Asur ve Babil yazitlarinda; daha sonra bunlardan köken alan Ortadogu kökenli dinlerde görülmüstür. Hemen hepsinde insanin özel olarak yaratildigi ve evrende özel bir yere sahip oldugu vurgulanmis; türlerin degismezligine ve sabitligine inanilmis ve diger canlilar konusunda herhangi bir yoruma yer verilmemistir. Bununla beraber Kuran’da yaratilisin kademeli oldugu vurgulanmistir. Yalniz bir Türk din adami, astronomu ve filozofu olan Hasankale’li Ibrahim Hakki(1703-1780), insanlarin degisik bitkilerden ve hayvanlardan köken aldigini belirtmistir. 17. yüzyila kadar, piskopos Ussher’in ve digerlerinin savundugu ‘türlerin oldugu gibi yaratildigi ve degismeden kaldigi fikri’ yani ‘Genesis’ genis halk kitleleri tarafindan benimsendi ve etkisini günümüze kadar sürdürdü. Ussher’e göre dünya IÖ 4040 yilinda, Ekim ayinin 4'ünde sabah saat 9.00'da yaratilmisti. Bu düsünce Ussher tarafindan Incil’e eklenmistir. Daha sonra yine Hiristiyan din adamlari olan Augustin (IS 354-430) ve Aquinas (IS 1225-1274) tarafindan canlilarin basit olarak tanri tarafindan yaratildigi ve daha sonra degiserek çesitlendigi savunulmustu. Özellikle bizim toplumumuzda, birçok dini belgeden de anlasilacagi gibi, Adem’in çamurdan yaratildigi, Havva’nin Adem’in kaburga kemiginden olustugu ileri sürülerek, yaratilisin ilk olark inorganik kökenli oldugu ve daha sonra eseylerin ortaya çiktigi savunulmustur. Yunanlilardaki ve Ortaçagdaki Düsünceler: Yunan filozoflarindan Empedocles, IÖ 500 yillarinda bitkilerin tomurcuklanma ile çesitli hayvan kisimlarini, bu kisimlarin da birlesmesiyle hayvanlarin olustugunu savunmustu. Thales(IÖ 624-548), Ege Denizindeki canlilari çalismis ve denizlerin canliligin anasi oldugunu ileri sürmüstür. Aristo (IÖ 384-322) bitkiler ve hayvanlar konusunda oldukça genis bilgiye sahipti. Onlarin dogruya yakin tanimlarini vermis ve gelismisliklerine göre siniflandirmistir. Canlilarin metabiyolojik olarak degiserek birbirlerinden olustuklarina ve her birinin tanrilarin yeryüzündeki ilahi taslaklari olduklarina inanmistir. Daha sonra, canlilarin kökenini Der Rerum Natura adli siirinde veren Lucretius (IÖ 99-55) u anmadan ortaçaga geçemeyecegiz. Yeni Çagdaki ve Yakin Çagdaki düsünceler: Rönesans ile canlilar konusundaki bilgilerin, en önemlisi evrim konusundaki düsürnürlerin sayisi artmistir. Hooke (1635-1703), Ray (1627-1705), Buffon ( 1707-1788) ve Erasmus Darwin (1731-1802) bu devrin en önemli evrimcileridir. Rönesanstan önce de bulunan hayvan kabuklarinin, dislerinin, kemiklerinin ve diger parçalarinin bugünkü canlilarin benzer taraflari ve farklari saptanmistir.Ayrica yüksek daglarin basinda bulunan fosillerin, yasayanlarla olan akrabaliklyari gözlenmistir. Bu gözlemlerin isigi altinda, her konuda çalismis, düsünür ve sanatçi olan Leonardo da Vinci, canlilarin tümünün bir defada yaratildigini ve zamanla bazilarinin ortadan kalktigini savunmustur. Buna karsilik birçok doga ibilimcisi, canlilarin zaman zaman olustuklarini dogal afetlerle tamamen ortadan kalktiklarini ve yeniden baska sekillerde yaratildiklarini ileri sürmüstür. Bu sekilde farkli devirlerde 2arkli canlilarin yasamasi kolaylikla açiklanabiliyordu. Her dogal yikimdan sonra, olusan canlilarin, organizasyon bakimindan biraz daha gelismis olduklarina inaniliyordu. Bu kurama “Tufan Kurami” denir. Bu yikimin yedi defa oldugu varayilmistir. Cuvier, 1812 yilinda, fosiller üzerinde ünlü kitabini yanilayarak fosillerin, kesik, kesik degil, birbirlerinin devami olacak sekilde olduklarini bilimsel olarak açiklamistir. 18. yüzyilin sonu ile 19. yüzyilin baslangicinda, üç Ingiliz jeologun çalismalariyla katstrofizm kurami yerine ‘Uniformizmi’ kurami getirildi. Hutton 1785'te geçmiste de bugünkü gibi jeolojik kuvvetlerin rol oynadigini, yükselmelerin ve alçalmalarin, keza erozyonlalarin belki de daha kuvvetli olurak meydene galdigini ve yüksek daglarda bulunan fosilli tabakalar ile sediman (katman) tayinlerinin yailabilecegini buldu. John Playfair’in yapiti 1802'de yayinlandi. Üçüncü arastirici, Charles Lyell, bir çok jeolojik soruna çözüm getirmenin yanisira, canlilarin büyük afetlerle degil, çevre kosullarinin uzun sürede etki etmesiyle degistigini savundu. Kitabinin bir yerinde ‘geçmisteki güçler bugünkünden hiç de çok farkli degildi’ diye yazmistir. Bu yaklasim, Nuh Tufani’nin gerçeküstü oldugunu savunuyordu. Lyell’in fikirleri C.Darwin’i büyük ölçüde etkilemistir. Lamarck’in Düsünceleri Organik evrimi konusunda ilk kapsamli kuram 1809 yilinda ‘Philosophie Zoologique’ adli yapitiyla, Fransiz zoologu Jean Baptiste Lamarck’a (1774-1829) aittir. Lamarck, zamaninin meslektaslari gibi, tüm canlilarin, gelisimlerini ve islevlerini denetleyen bir canlilik gücüyle donatildigina ve degisen çevre kosullarina karsi bir savasim gücünün olmadigina inaniyordu. Kitabinda, hayvanlari, karmiasikyiklarina göre düzenlemeye çalisirken, yanlisligi daha sonra kesin olarak saptanan bir varsayimi ileri sürdü: “ Eger bir onrgan fazla kullaniliyorsa, o organ gelismesini sürdürerek, daha etkin bir yapi kazanir”. Bu varsayima ‘lamarkizm’ denir. Ayrica canlinin yasami boyunca kazanmis oldugu herhangi bir özelligin, gelecek döllere geçtigine de inanmisti. Örnegin demircinin oglunun kol kaslari digerlerine göre daha iyi gelisir. Zürafalirin atasi kisa boyunlu olmaliran karsin, yasadiklari ortamin bir zaman sonra kuraklasarak, dibi çiplak ve çayirsiz agaçlarin bulundugu ortama dönüsmesi sonucu, zürafalar agaçlarin yapraklariyla beslenmek zorunda kaylmislar ve böylece boyunlari dölden döle uzamistir. Körfarelerin gözlerini, karincaayisinin dislerini yitirmesini; su kuslarinin perde ayaklari kazanmasini bu sekilrde açiklamistir. Bu üaçiklamalar,kalitimin yasalari ortaya çikarilmadan önce, çok iyi bir açiklama sekli olarak benimsendi. Fakat kalitim konusunda bilgiler gelisince, özellikle Weismann tarafindan somatoplazma ile germplazma arasindaki kuramsal farklar bulununca, evrimsel degismenin, vücut hücrelerinde olmadigi, sadece eseysel hücrelerdeki kalitsal materyalin etkisi ile yürütüldügü anlasildi. Böylece Lamarck’in varsayimi tümüyle geçerliligini yitirdi. Çünkü bir birey gerçekte belirli ölçüde çevre kosullarina uyum yapar; fakat ölümüyle birlikte bu özellikler de yitirilir. Halbuki her döl uyumunu, dogdugu zaman tasidigi kalitim materyalinin izin verdigi ölçüler içerisinde yapabilir ve ancak bu özellikleri gelecek döllere verebilir. Buffon ve Erasmus Darwin de buna benzer fikirler ileri sürmüsler, fakat inandirici olamamislardir. Charles Darwin ve Alfred Wallace’in Görüsleri Charles Darwin (1809-1882), evrim bilimine iki önemli katkida bulundu. Birincisi, organik evrim düsüncesini destekleyen zengin bir kanitlar dizisini toplayarak ve derleyerek bilim dünyasina sundu. Ikincisi, evrim mekanizmasinin esasini olusturan ‘Dogal Seçilim’ ya da diger bir deyimle ‘Dogal Seçim’ kuraminin ilkelerini ortaya çikardi.Evrim Kurami, bilimsel anlamda 19. yy kuramidir; ama bu kuram 20. yy’da büyük bir kuram niteligini aldi. Bu nedenle Darwin’ i biraz daha yakindan tanimaliyiz: Darwin, 1809'da Ingitere’de dogdu. Babas, onun hekim olmasini istiyordu; 16 yasinda Edinburg Üniversitesi’ne gönderdi. Darwin, ilk olarak basladigi hekimlik egitimini ve daha sonra basladigi hukuk egitimini sikici bularak her ikisini de birakti. Sonunda Cambridge Üniversitesi’ne bagli Christ Kolejinde teoloji (= dinibilimler) ögrenimi yapti. Fakat Edinburg’daki arkadaslarinin çogu jeoloji ve zooloji ile ilgileniyordu. Cambridge’de kirkanatlilari toplayan bir grupla iliski kurdu. Bu bilim çevresi içerisinde botanikçi John Henslow’ u tanidi ve onun önerileri ile dünya çevresinde bes sene sürecek bir geziye katilmaya karar verdi. Beagle, 1831 yilinda Devonport limanindan denize açildi. Lyell’in kitabini gezisi sirasinda okudu ve dünya yüzünün devamli degistigini savunan düsüncesinden çok etkilendi. Gemidekiler harita yaparken, Darwin de sürekli bitki, hayvan, fosil topluyor; jeoljik katmanlari inceliyor; sayisiz gözlem yapiyor ve dikkatlice notlar aliyordu. Gemi, ilk olarak Güney Amerika’nin dogu sahilleri boyunca güneye inip, daha sonra bati kiyilarindan kuzeye dogru yol aldi. Bu arada Arjantin’in Pampas’larinda soyu tükenmis birçok hayvanin fosilini buldu ve yine jelojik aktmanlardaki fosillerin degisimine özellikle dikkat etti. Bu gözlemleriyle, her türün özel yaratildigina iliskin düsüncelere olan inancini yitirmeye basladi. Yine insan da dahil, çesitli bitki ve hayvan türlerinin degisik ortamylara yaptiklari uyumlari, bu arada yasadigi bir deprem olayi ile yeryüzünün nasil degisebilecegini gözledi. Beagle, 1835 yilinda, Güney Amerika kitasinin bati kiyisina yaklasik 1000 km kadar uzak olar Galapagos adalarina ulasti. Bu adalarda yaptigi gözlemlerde, büyük bir olasilikla ayni kökenden gelmis birçok canlinin cografik yalitim nedeniyle, birbirlerinden nasil farklilastiklarini ve her canlinin bulundugu ortamdaki kosullara nasil uyum yaptigini bizzat gözledi. Örnegin ispinoz kuslarinin, dev kaplumbagalarin, dev kertenkelelerin, adalara ve her adanin degisik kosullari tasiyan bölgeliren göre çesitlenmelerini, yapisal uyumlarini, varyasyonlarini ve sonuç olarak uyumsal açilimlarini gördü. Buradaki bitkilerin ve hayvanlarin hemen hepsi, Amerika kitasinin güney sahillerindeki bitki e hayvan türlerine benzerlik gösteriyor; ama onlardan özellikle uzakligi oraninda farklilasmalar gösteriyordu. Daha sonra arastirmalarina Pasifik Adalarindan, Yeni Zelanda’da, Avusturalya’da ve Güney Afrika Kiyilarinda devam etti. Tüm bu arastirma süreci içerisinde evrimsel uyumu destekleyecek kanitlari titizlikle topladi.1836 yilinda Ingiltere’ye ulasti. Darwin, ileri sürecegi fikrin yanki uyandiracagini, dolaysiyla yeterince kanit toplamasi gerekecegini biliyordu. Kanitlar evrimsel dallanmayi göstermekle birlikte, bunun nasil oldugunu açiklamaya yetmiyordu. Ingiltere’ye varisindan itibaren 20 yil boyunca biyolojinin çesitli kollarindaki gelismeleri de dikkatlice inceleyerek, gözlemlerini ve notlarini biraraya getirip dogal seçilim konusundaki düsüncesini ana hatlariyla hazirladi. 1857 yilinda düsüncelerini kabataslak arkadaslarinin görüsüne sundu. Bu sirada kendisi gibi, Malthus’un bilimse serisini okuyarak ve yine sekiz yil Malaya’da ve Dogu Hindistan’da dört yil Amazon ormanlarinda bitkiler ve hayvanlar üzerinde gözlemler yaparak, bitkilerin ve hayvanlarin dallanmalarindaki ve yayilislarindaki özelikleri görmüs ve dogal seçilim ilkesine ulasmis, bir doga bilimcisi olan Alfred Russel Wallace’in hazirlamis oldugu bilimsel kitabin taslagini aldi. Wallace, Darwin’e yazdigi mektupta eger çalismasini ilginç bulursa, onu, Linnean Society kurumuna sunmasini diliyordu. Çalismasinin adi “ Orjinal Tipten Belirsiz Olarak Ayrilan Varyetelerin Egilimi ” idi. Darwin’in yillarini vererek buldugu sonuç, yani canlilarin yavas yavas degismesine iliskin görüs, Wallace’in çalismalarinda yer almaktaydi. Durum, Darwin için üzücüydü. Fakat arkadaslarinin büyük baskisiyla, kendi çalismasini, Wallace’inkiyle birlikte basilmak üzere 1 Temmuz 1858'de Linnean Society’ye teslim etti Basilmadan duyulan bu düsünceler 24 Kasim 1859'da “Dogal Seçilim ya da Yasam Savasinda Basarili Irklarin Korunmasiyla Türlerin Kökeni” kisaltilmis adiyla Türlerin Kökeni yayinlandi. Ilk gün kitaplarin hepsi satildi. Herkes, organik evrim konusunda yeni düsünceler getiren bu kitabi okumak istiyordu. Özünde organik evrimin benimsenmesi için zemin hazirladi. Çünkü jeolojide, paleontolojide, embriyolojide, karsilastirmali anatomide birçok asama yapilmis ve birden yaratilmanin olanaksizligi ortaya konmustu. Darwin, uysal bir adam oldugundan, bir tepki yaratmamak için, eserinin son kismini tanrisal bir yaratilis fikrini benimsedigini yazarak bitirmisti. Buna ragmen, basta din adamlari ve bazi bilim adamlari dini inançlara karsi geliniyor diye bu çalismaya karsi büyük bir tepki baslattilar. Hatta eseriyle Darwin’e çok büyük yardimlarda bulunan Lyell ve gezisi sirasinda geminin kaptanligini yapan Fitzroy , bu karsi akimin öncüleri oldular. Bu arada Huxley, çok etkin bir sekilde Darwin’e destek oldu. Darwin, çalismalarina devam etti, birinci eserinde deginmedigi insanin evrimiyle ilgili düsüncelerini Insanin Olusumu ve Eseye Bagli Seçilim adli eseriyle yayimladi. Bu eserde insanin daha önceki inançlarda benimsenen özel yaratilisi ve yeri reddeliyor, diger memelilerin yapisal ve fizyolojik özelliklerine sahip oldugu ve iyne diger çcanlilar gibi ayni evrimsel yasalara baglioldugu savunuluyordu. Ayrica eseyseyl seçmenin, türlerin olusumundaki önemi belirtiliyordu. Darwin’in “Insanin Olusumu ” adli eseri, baslangiçta birçok tepkiye neden olduysa da, zamanla, biyolojideki yeni gelismeler ve bulgular, özellikle kalitim konusundaki bilgilerin birdikmesi, Darwin’in görüsünün ana hatlariyla dogru oldugunu kanitlamistir.

http://www.biyologlar.com/organik-evrimin-ana-ilkeleri

Mantarların işlev ve aktiviteleri

Mantarların işlev ve aktiviteleri

Mantarlar beslenme davranışları bakımından parazit ya da saprofit şeklinde, substrat üzerinde kolonizasyonları bakımından da primer ya da sekonder kolonizerler şeklinde gruplandırılabilir.

http://www.biyologlar.com/mantarlarin-islev-ve-aktiviteleri

Hayvanların Organizma Alemindeki Yeri

Organizma alemi içinde hayvanların morfolojik ve ekolojik olarak ayrı bir yeri vardır. Hayvanlar diğer canlılardan kendilerine özgü karakterleri, yaşam biçimleri ile sıyrılırlar.

http://www.biyologlar.com/hayvanlarin-organizma-alemindeki-yeri

Tavuklar sperm üretir mi

YUMURTANIN OLUŞUMU Tavuklarda üreme sistemi yumurtalık, yumurta kanalı ve kloaka’dan ibarettir. Yumurtalıklar çift olup; böbreklerin önü, akciğerlerin arkası ve vücut boşluğunun sırt tarafına yerleşmişlerdir. Embriyonun ilk gelişimi safhasında sağlı sollu iki yumurtalık ve yumurta kanalı gelişir. Ancak daha sonra sağ kısmı körelir ve civciv kuluçkadan çıktığında sadece sol yumurtalık ve sol yumurta kanalı fonksiyoneldir. Yumurta verimi başlamadan yumurtalık, içinde oosit ihtiva eden küçük foliküller yığınıdır. Bazıları görünebilecek büyüklükte olup, diğerleri mikroskobik yapıdadır. Tavuğun yumurta kanalı karın boşluğunun sol tarafında bulunur ve karın boşluğunun önemli bir kısmını kaplar. Yumurta kanalı, sarının geçtiği ve yumurtanın diğer kısımlarının salgılandığı kıvrımlı ve uzun bir kanal (boru) şeklindedir. Yumurta kanalı belirgin bir şekilde farklılaşmış beş ayrı bölgeye ayrılır. Bunlar İnfindibulum, magnum, isthmus, uterus ve vaginadır. 1. OVULASYON Her ovum, gelişmesi için kan yoluyla besin maddeleri sağlayan bir folikül sapı ile yumurtalığa tutunmuş ve foliküler membran denen bir zarla sarılmıştır. Yumurtalığa bağlı ovum olgunlaştığında yumurtalıktan salgılanan progesteron hormonu, LH hormonu salgılanmasına neden olan hipotalamusu uyarır. LH hormonu da yumurtalıktan ovumun serbest bırakılması için olgun folikülün stigma yerinden kopmasına veya folikülün yırtılmasına neden olur. Böylece ovum yumurtalıktan serbest bırakılır. Bu olay ovulasyon olarak bilinir.Yumurta sarısı daha sonra vitellin zarı ile sarılır. 2. İNFİNDİBULUMDAN GEÇİŞ Ovulasyondan sonra vücut boşluğuna düşen ovum, yumurta kanalının ilk kısmı olan huni şeklindeki infindibulum da yakalanır. Ovum burada 20 dakika kaldıktan sonra ardı ardına seri kontraksiyonlarla yumurta kanalından ilerlemeye zorlanır. Döllenmenin meydana geldiği yer infindibulumdur. Yumurta, infindubulumu geçtikten ve sarı üzerine ak tabakaları oluşmaya başladıktan sonra yumurtanın döllenmesi mümkün değildir. 3. MAGNUMDAN GEÇİŞ Magnum 33 cm ile yumurta kanalının en uzun kısmıdır. Yumurtanın magnumdan geçmesi yaklaşık 3 saat alır. Yumurta akının önemli bir kısmı magnumda oluşmaktadır. Bir yumurta akı 4 ayrı tabakadan oluşur. İçten dışa doğru bu tabakalar ve yüzdesi şöyledir: · Sarıyı saran (Çok ince koyu ak) şalaz tabakası % 2.7 · İç sulu ak %17.3 · Koyu ak %57 · Dış sulu ak %23 Albumenin önemli kısmı magnum da meydana getirilir ancak albumenin dış sulu ak kısmı uterusta salgılanan sıvı albumen veya sulu uterin sıvısı daha önce isthmusta oluşan kabuk altı zarlarında geçerek yumurta içine girer ve albumenin dış sulu ak kısmının oluşumu burada tamamlanmış olur. 4. KABUK ALTI ZARLARININ OLUŞUMU Kabuk altı zarları isthmusta yumurtaya eklenir. Zarlar ağ şeklinde örülmüş protein liftlerinden oluşur ve kağıt gibi ince yapılıdır. Önce kabuk iç zarı ve daha sonra kabuk dış zarı oluşur. Kabuk zarları hava ve suyu geçirme özelliğine sahiptirler. Ancak bakteri ve organizmaların geçişlerine engel olurlar. Ayrıca yumurta içeriğinin hızlı nem kaybını önlerler. 5. HAVA KESESİNİN OLUŞMASI Yumurta yumurtlamadan önce iç ve dış kabuk altı zarları birbirine yapışıktır. Yumurta yumurtlandığı anda vücut sıcaklığında yani 41 C° ‘dir. Çevre sıcaklığının daha düşük olması sebebiyle kısa zamanda soğur. Bu durum yumurta kabuğu içindeki kısımların büzülmesine yol açar. Bu sırada porların (bir yumurtada yaklaşık 7000-17000 adet por bulunur.) yoğun olduğu kısımdan, yani küt uçtan, içeri doğru hava girer ve iki zar tabakası arasında küçük bir hava kesesi oluşturur. Genellikle hava kesesi yaz aylarında kış aylarındakinden daha küçüktür. Yumurta soğudukça, su kaybı arttıkça veya yumurta bayatladıkça hava kesesi büyür. Hava kesesi lamba yardımıyla kontrol edilebilir. 6. UTERUSTAN GEÇİŞ VE YUMURTA KABUĞUNUN OLUŞMASI Uterus kabuk bezi olarak ta bilinir. Yumurta tavuklarında yaklaşık 10 -13 cm uzunluğundadır. Yumurta kabuğunun oluştuğu yerdir. Yumurta kanalında 18 – 20 saat ile en uzun süre burada kalır. Yumurta kabuğunun kalsifikasyonu yumurta uterusa girmeden önce başlar. Yumurta henüz isthmusu terk etmeden önce dış kabuk zarı üzerinde küçük kalsiyum zerrecikleri görülür. Kabuğa kalsiyum depolama hızı yumurtanı uterustaki ilk üç saatinde yavaştır, sonra süratle artar. Yumurta kabuğunun oluşturulması uterustaki kalsiyum iyonlarının ve kan metabolik karbondioksit konsantrasyonun yeterli düzeyde olmasına bağlıdır. 7. VAGİNADAN GEÇİŞ Yumurta kanalının uterustan sonraki bölümü vajinadır. Verim dönemindeki bir tavukta 12 cm uzunluktadır. Vajinanın yumurta oluşumunda herhangi bir fonksiyonu yoktur. Yumurta vajinada birkaç dakika kalabilir ve kabukta gözenekleri örten bloom veya kütikül olarak bilenen bir materyal ile kaplanır. 8. KLOAKADAN GEÇİŞ VE YUMURTLAMA Normal oluşmuş yumurta, yumurta kanalı boyunca sivri uç önde olacak şekilde ilerler ve yumurtlama öncesi yön değiştirerek küt uç öne geçer yumurtanın kolayca yumurtlanması gerçekleştirilir. Özet olarak; tavuklarda sadece sol yumurtalık faaliyettedir. Yumurta 25 saatte oluşur. 30 dakika sonra, yeniden ovulasyon şekillenebilir. Ovaryum: Yumurta sarısının folliküllerde gelişmesini sağlar, İnfindibulum: Ovulasyon sonucu olgunlaşmış, zarla kaplı sarıyı yakalar, peristaltik hareketlerle oviduktun diğer kısımlarına (Magnuma) gönderir. Ayrıca sperm deposu, döllenme burada olur. Magnum: Ovomucin sekresyonu ile yumurta akının oluşumuna yardım eder, şalazalar oluşur. İsthmus: Yumurtaya su ve mineral maddelerin ilavesiyle iki kabuk zarı oluşur. Uterus: Yumurta akı tamamlanıp, kireçli sıvı ile kabuktaki pigmentler oluşur. Vajina: Yumurta, kütikül ile örtülür. Kloaka: Olgunlaşmış yumurta vajinadan gelip kloakadan çıkar (1,5,15).   TAVUKLARDA EMBRİYO GELİŞİMİ VE KULUÇKA Embriyoloji canlı organizmaların oluşumu ve ilk gelişmelerini inceleyen bir bilimdir. Döllenmeden itibaren doğum veya kuluçka arasında meydana gelen biyolojik olayları ve gelişmeyi konu alır. Bir tek mikroskobik hücrenin (döllenmiş yumurta veya zigot) gelişimini ve tam olarak yaşayabilen bir canlı oluşumuna kadar geçen safhayı inceler. Kanatlılarda embriyoloji kapsamında döllenme, hücre bölünmesi, farklılaşma, gelişme ve kuluçka olayları yer alır. Döllenme ve Civciv Embriyosunun Gelişimi Tavuklarda normal kuluçka dönemi 21 gündür. Ancak bu sürede bazı farklılıklar görülebilir. Irk, cinsiyet, mevsim, yumurtanın bekleme süresi, büyüklüğü ve kabuk kalitesi ile kuluçkada uygulanan koşullara bağlı olarak kuluçka süresi değişebilmektedir. Örneğin Leghorn ve diğer hafif ırklarda, diğer ağır ırklara nazaran kuluçka süresi birkaç saat daha kısadır. Tablo 5. bazı kanatlılar için kuluçka süreleri verilmiştir. Döllenme Döllenme, normal olarak tabii bir işlemdir. Ancak, yapay yolla horozlardan ejekulat alınarak tavukların yapay döllenmesi de bugün uygulanan bir yöntemdir. Yapay tohumlamadan hemen sonra, sperm hücreleri tavuğun yumurta kanalının üst kısmında (infundibulum) bulunan uterovaginal bölgeye ve infundibular spermatozoa depo bezlerine inerler. Yumurta kanalında yumurta yok ise, bu ilerleme veya yolculuk 30 dakika sürer. Döllenme, sperm hücresinin (erkek gamet) ovuma (dişi gamet) girmesi ve bir tek hücre (zigot) içerisinde çekirdeklerin birleşmesi ve kromozomların çiftleşmesi işlemidir. Ovulasyondan sonra, ovum hücresi serbest bırakıldıktan sonra, 15 dakika içerisinde kendisine ulaşabilen yüzlerce sperm hücresinden birisiyle birleşir. Bu sperm hücresi vitellin zarından geçerek ovuma girer ve çekirdekler birleşir. Döllenen ovum, zigot olarak ifade edilir. Döllenme olayı infundibulumda gerçekleşir. Bir çiftleşmeden yaklaşık 23-26 saat sonra döllü yumurta alınabilir. Ancak sürüde maksimum döllülüğe ulaşılabilmesi veya bütün tavuklardan döllü yumurta alınabilmesi sürüye horoz katımından yaklaşık 3 gün sonra mümkün olabilecektir. Düşük kümes sıcaklığı horoz testislerinin aktivitesini azaltır. Bu bakımdan horoz ve tavuklar için optimum çevre sıcaklığı 19°C’ dir. Sürüde çiftleşme programının bitimiyle horozlar, tavuklar arasından alındıktan sonra yaklaşık 4 hafta süreyle döllü yumurta alınabilir. Ancak horozların sürüden ayrılmasını izleyen 4-5 günden sonra döllü yumurtaların yüzdesi süratle düşmektedir. Yumurta Yumurtlanmadan Önceki Embriyo Gelişimi Embriyonik gelişmenin ilk safhası 40.6-41.7°C arasında değişen vücut sıcaklığında, tavuk vücudunda olmaktadır. Bu safha ise döllenme ile başlar. Embriyonik gelişmenin toplam süresinin yaklaşık %4.5’i yumurta kanalında olmaktadır. Ortalama olarak kuluçka süresi 22 gün olup bunun bir günü tavuk vücudunda, 21 günü de tavuk dışında, genellikle kuluçka makinesinde geçmektedir. Ancak tavuklarda kuluçka süresi dendiğinde kuluçka makinesinde veya gurk tavuğun altında geçen 21 günlük süre anlaşılır. Yumurtlanmadan önceki embriyonik gelişim, ovulasyondan sonraki 15 dakika içerisinde zigotun oluşumu ile infundibulumda başlatılır. Döllenmeden yaklaşık 3 saat sonra, yumurta istmusa girdiğinde ilk hücre bölünmesi ile 2 hücre meydana gelir. Bunu izleyen 20 dakika içerisinde 2. hücre bölünmesi meydana gelir ve 4 hücre oluşur. Uterusa girişte 16 hücre oluşur ve uterustaki ilk 4 saat içerisinde gelişen embriyodaki hücre sayısı, aynı şekilde geometrik bölünmeler sonucu 256’yı bulur. Yumurta henüz yumurta kanalında iken disk şeklinde bir hücre tabakası oluşur. Biastodermin merkezinde bulunan hücreler blastocoele olarak adlandırılan bir boşluk oluşturmak üzere sarının yüzeyinden ayrılırlar. Embriyonik gelişmenin gerçekleştiği yer bunun merkezidir. Blastodermin bu merkez kısmı saydamdır. Sarı ile temas halinde kalan saydam olmayan dış kısma nazaran daha koyu renklidir. Bu satha döllenmeden sonraki yaklaşık 24 saat sonra ve yumurta yumurtlamadan hemen önce meydana gelir. İlk hücre farklılaşması uterusta yumurta yumurtlanmadan hemen önce meydana gelir. Yani blastoderm iki hücre tabakası halinde farklılaşır. İç tabaka endoderm, dış tabaka ise ektoderm olarak adlandırılır. Yumurta Yumurtlandıktan Sonraki Embriyo Gelişimi Yumurta kuluçka makinesine konuncaya kadar embriyo bir uyku devresindedir. Embriyonik gelişmenin kuluçka makinesinde ihtiyaç duyduğu optimum sıcaklık 37.5°C’ dir. Ancak 24°C üzerindeki sıcaklıklarda da embriyo gelişebilecektir. Yumurtlama sonrasında embriyonik gelişmeyi tam olarak durdurmak için 15-18°C’ler arasında bir çevre sıcaklığı sağlanmalıdır. Bu amaçla kuluçkalık yumurtaların kuluçka makinesine konmadan önce muhafaza edildikleri yerin sıcaklığının bu optimum sınırlar içerisinde olmasına dikkat edilmelidir. Kuluçkanın birinci gününde embriyonun uzun ekseni boyunca oluşan yapılardan endoderm, ektoderm ve mesoderm adı verilen hücre tabakaları farklılaşarak gelişmeye başlar. Vücudun bütün organ ve kısımları bu üç hücre tabakasından meydana gelir. Bu üç tabakanın herbirinden oluşan organ ve kısımlar şöyledir: Ektodermden deri, tüyler, gaga, tırnaklar, sinir sistemi, gözün mercek ve retina tabakası, ağız mukozası ve geri gibi vücudun dış kısımları; mesodermden iskelet, kaslar, dolaşım sistemi, üreme, boşaltım organları gibi vücudun orta dokuları; endodermden ise sindirim kanalının mukozası, solunum ve salgı sistemleri gibi vücudun iç kısımları meydana gelir. Embriyonik Zarlar Civciv embriyosunun ananın vücudu ile herhangi bir anatomik-organik bağlılığı olmadığından doğal olarak yumurtanın kapsadığı besin maddelerini kullanabilmek için bazı membranlara (zar kese) sahiptir. Embriyonun büyümesinde fonksiyonel olan 4 embriyonik zar veya kese vardır. •Amnion kesesi: Kuluçkanın ikinci gününde oluşmaya başlar. Ektoderm tabakasının altında, mezoderm tabakasından ibaret kan damarları olmayan, içi saydam bir sıvı ile dolu bir kesedir. Embriyonun gelişmesine yardım eder ve onu mekanik şoklardan korur. •Allantois Kesesi: Kuluçkanın ikinci gününde, ektoderm ve mesoderm tabakasından ibaret bir kıvrımdan chorion ile amnion oluşur. Kuluçkanın üçüncü gününde chorion ve amnion arasında kan damarları ile kaplı allantois kesesi gelişir. Allantoisin şu önemli fonksiyonları vardır. •Fonksiyonel akciğer gelişinceye kadar allantois geçici embriyonik solunum organıdır. Allantois, chorion vasıtasıyla oksijeni absorbe eder ve karbondioksiti vererek gaz değişimini sağlar. •Boşaltım görevini görür. Allantois böbreklerde oluşan metabolizma artıklarını alarak onları allantoik boşlukta depolar. •Allantoic membran, yumurta akınının sindirilmesini sağlayan enzimleri salgılar. Yumurta akından sindirilen besinler ve yumurta kabuğundan da kalsiyum, allantois tarafından absorbe edilir ve gelişen embriyoya transfer edilir. •Chorion: Bu membran veya kese, allantois ile birlikte kabuk altı zarları ile kaynaşır ve metabolik fonksiyonların tamamlanmasında rol oynar. •Yumurta Sarısı Kesesi: Endoderm tabakası üzerinde bir mesoderm tabakasından ibaret ve vitellin zarı ile temas ederek bütün sarıyı çevreleyen, kan damarlarıyla kaplanmış bir kesedir. Yumurta sarısı kesesi civciv kuluçkadan çıktıktan sonra besin kaynağı olarak kullanılmak üzere karın boşluğuna çekilir. Embriyonik Gelişme Döneminde Meydana Gelen Değişmeler Hava Boşluğu: Kuluçka döneminde kabuk yüzeyindeki gözenekler vasıtasıyla su kaybı olur. Bu su kaybı, yumurta içeriğinin büyüklüğünün azalmasına ve hava boşluğunun büyümesine neden olur. Kuluçkanın 19. gününden sonra hava boşluğu genellikle yumurtanın 1/3’ünü kaplamaktadır. Civcivin Yumurta İçindeki Konumu: Embriyo yaklaşık 17.günde yumurta içinde çıkış pozisyonunu alır. Bu durumda, boyun hava boşluğuna yönelir ve baş öne doğru, gaga sağ kanadın altında, ayaklar vücudun iki yanındadır ve çoğu kez ayaklar başa değerler. Embriyonun Ağırlığı: Kuluçka döneminde embriyonun ağırlığında değişme görülür. 60 g ağırlığındaki bir yumurtada kuluçka döneminde embriyo ağırlığında görülen değişim şöyledir: Civciv Embriyosunun Gelişme Dönemleri: Yumurta yumurtlandıktan sonra kuluçka devresinde embriyonik gelişme 4 dönemde tamamlanır. •Birinci Dönem: 1-5. günler (İç organların gelişmeye başlaması). •İkinci Dönem: 6-14. günler (Dış organların gelişmeye başlaması). •Üçüncü dönem: 15-20. günler (Embriyonun büyümesi) •Dördüncü dönem: 21. gün (Civcivin çıkışı). Bu dönemlerin dışında embriyo gelişiminde önemli dört safha ve kritik iki dönem vardır. •Kalp atışlarının başladığı ve kan dolaşım sisteminin yeterli düzeye ulaştığı 1. gün ile 3. günler arasındaki dönem. (1. kritik dönem). •16-18. günler: Amnion sıvısı ve amnion tamamen biter. •19. gün: Yumurta sarısı kesesi, göbekten vücut boşluğuna çekilir. •19-21. günler: Civciv, üst gagasında bulunan ve daha sonra düşen yumurta dişi denen sert bir oluşumla yumurta kabuğunu kırmaya başlar. Bu işlem bir saat sürer. Bu işlemin tamamlanmasıyla yaklaşık 20+1/2 günlük kuluçka dönemi sona erer. Ancak yarım gün de civcivin, kuluçkahane şartlarında kuruma ihtiyacı göz önüne alınırsa kuluçka süresi 21 gün olur. Gaganın yumurtayı ilk kırdığı dönemden civcivin tamamen yumurtadan çıkışına kadar yaklaşık 10-12 saatlik bir süre geçmektedir. Civciv kabuğu delmeden önce kabuk altı zarını delerek gagasını hava boşluğuna uzatır ve akciğer solunumu başlar (2. kritik dönem). Kuluçka sürelerinde yukarıda belirtilen faktörler nedeniyle farklılıklar olmasına rağmen, kuluçka makinesi içerisinde embriyolar arası ses yoluyla gerçekleşen haberleşme nedeniyle civcivler aynı sürelerde kuluçkadan çıkma eğilimi gösterirler. Sesin hızı embriyo gelişmesini yavaşlatmak veya hızlandırmak içindir. Sesin yavaş olması gelişmeyi hızlandırırken, hızlı olması gelişmeyi yavaşlatmaktadır.

http://www.biyologlar.com/tavuklar-sperm-uretir-mi

KALP TÜPÜNÜN OLUŞUMU ve POZİSYONU

Başlangıçta, kardiyogenik alanın merkezi kısmı prokordal plağın ve nöral plağın ön kısmında yerleşiktir. Nöral tüpün kapanması ve beyin veziküllerinin oluşumundan sonra merkezi sinir sistemi, baş bölgesine doğru merkezi kardiyojenik alan ve gelecekteki perikardiyal boşluk üstüne doğru hızla büyür. Prokordal plak (gelecekteki buccopharyngeal membran) ve kardiyojenik plağın merkezi kısmı ileri doğru çekilir. Beynin büyümesi ve embriyonun baş yönünde katlanması ile bukkofaringeal membran öne doğru çekilirken, kalp ve perikardiyal boşluk önce servikal bölgeye, ardından toraksa doğru yer değiştirir. İlk olarak angioblastik kordonlar olarak adlandırılan ikili endotelyal bantlar görülür. Bu kordonlar endotelyal kalp tüplerini oluşturmak üzere kanallaşırlar. Sefalokaudal kıvrılmayla eş zamanlı olarak, yassı embriyonik alan transvers yönde kıvrılır. İki endokardiyal tüp birbirine yaklaşır ve kaynaşır. Kaynaşma sefalik uçtan başlar ve kaudal uca doğru ilerler ve tek endokardiyal tüp şekillenir. Böylece kalp, kaudal uçtan giren venöz kanı birinci aortik arktan dorsal aortaya pompalayan, iç yüzü endotelle döşeli dışı miyokardiyal tabakadan oluşan kesintisiz ve geniş bir tüp halini alır. Gelişen ilkel kalp tüpü, perikardiyal kaviteye doğru giderek büyür. Başlangıçta, tüp, perikardiyal boşluğun dorsal kenarına dorsal mezokardium olarak adlandırılan bir mezodermal doku kıvrımı ile asılı kalır. Ventral mezokardium hiç oluşmaz. Gelişim ilerledikçe dorsal mezokardium da ortadan kalkar. Endokardiyal tüplere komşu olan mezoderm giderek kalınlaşır ve epimiyokardiyal mantoyu oluşturur. Bu tabaka endotelyal tüpten önceleri kardiyak jöle olarak adlandırılan bir madde ile ayrılır. Daha sonra bu madde endotelden kaynaklanan hücrelerle istila edilir. Sonuçta, kalp tüpünün duvarı 3 tabakadan oluşur: • Kalbin iç endotel döşemesini oluşturan endokardium • Muskuler duvarı oluşturan miyokardium • Tüpün dışını örten epikardium ya da visseral perikardium

http://www.biyologlar.com/kalp-tupunun-olusumu-ve-pozisyonu

Darwin’in Evrim ile ilgili görüşleri

Darwin,türlerin birbirlerinden neden farklılık gösterdiğini,nasıl değiştiğini, bu farklılıkların oluşumunda nelerin etkili olduğunu doğal seleksiyon hipotezi ile açıklamıştır. Seleksiyon,gen frekansının değişmesinde bir etkendir. Gen frekansı:Bir populasyonun bütün genlerine gen havuzu denir.Bu gen havuzunda bir genin bulunma sıklığı(%’de oranı) o genin frekensını belirler. Örneğin:Hemofili hastalarının toplumda yaşama ve çocuk sahibi olma ihtimalleri azdır.Hemefoli geni seleksiyona uğrar.Ancak hemefili alelerinin frekansı hiçbir zaman sıfır olmaz. İzolasyon:En önemli izolasyon coğrafik izolasyondur.Sonuçta bu ayrılan populasyonlar birbiri ile çiftleşemeyecek hale gelir. Kalıtsal varyasyona sahip olan bireylerden ortam şartlarına uyanlar yaşar, ürer ve kalıtsal özelliklerini döllerine geçirir,diğerleri elenir.Buna doğal seleksiyon denir. Evrim zinciri ; Mutasyon ve Eşeyli üreme Kalıtsal varyasyon Doğal seleksiyon Adaptasyon Evrim Burada mutasyon ve eşeyli üreme evrimin nedenidir. Varyasyon:Her türün çeşitli fertleri arasında görülen değişiklikler veya farklılıklardır.Örnek:Eskimo ile zençi. Adaptasyon:Canlıların,belirli bir çevreye uyumlarını,yaşamalarını ve üreme şanslarını artıran kalıtsal özelliklerine uyumsal özellikler:bu olaya da adaptasyon (uyum) denir.Örnek,kutuplardaki ayıların beyaz renkli olması gibi. a.Çevresel Varyasyon(Modifikasyon) Dış etkilerle meydana gelen kalıtsal olmayan değişmelerdir.Vücut hücrelerinde görülür. b.Kalıtsal varyasyon İki şekilde görülür. 1-Eşeyli üreme: a.Krossing-over:Eşey hücrelerinin oluşumu sırasında kromozomlar arasında parça değişikliği. b.Mayoz bölünme:Eşey hücrelerinin meydana geldiği bölünme. c.Döllenme:Erkek ve dişi üreme hücrelerinin birleşmesi. 2-Mutasyon: Genlerde(DNA) meydana gelen kimyasal değişikliklerdir.Üreme hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar kalıtsaldır.Buda evrim için önemlidir. Mutasyonu hızlandırıcı etmenler ışınlar,soğuk-sıcak farkları,kimyasal maddeler,pH değişimleridir.

http://www.biyologlar.com/darwinin-evrim-ile-ilgili-gorusleri

Bitki Doku Kültürü

Bitki doku kültürü; aseptik şartlarda, yapay bir besin ortamında, bütün bir bitki, hücre (meristematik hücreler, süspansiyon veya kallus hücreleri), doku (çeşitli bitki kısımları=eksplant) veya organ (apikal meristem, kök vb.) gibi bitki kısımlarından yeni doku, bitki veya bitkisel ürünlerin (metabolitler gibi) üretilmesidir.Yeni çeşit geliştirmek ve mevcut çeşitlerde genetik varyabilite oluşturmak doku kültürünün temel amaçları arasında sayılabilir. Bu nedenle bitki doku kültürleri genetiksel iyileştirme çalışmalarında önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca kaybolmakta olan türlerin korunmasında ve çoğaltılması zor olan türlerin üretiminde, çeşitli doku kültürü yöntemleri rutin olarak uygulanmaktadır (Babaoğlu ve ark., 2001-Bitki Biyoteknolojisi Cilt I-Doku Kültürü ve Uygulamaları- Bölüm 1. Temel Laboratuvar Teknikleri). Bitki doku kültürü işlemlerinde ve genetik iyileştirmelerde kullanılan temel sistem bitki rejenerasyonu yani bitkinin hücre, doku ve organlarından klonlanmasıdır. Bitki rejenerasyonu, kültürü yapılan hücrelerin özellikleri itibariyle üç kısımda incelenebilir; 1) organize olmuş meristematik hücreleri ihtiva eden somatik dokulardan rejenerasyon, 2) meristematik olmayan somatik hücrelerden rejenerasyon ve 3) mayoz bölünme geçirmiş gametik hücrelerden rejenerasyon. Birinci tip rejenerasyonda uç ve yan meristemlerden bitkiler çoğaltılır. Buna meristem kültürü yoluyla klonal çoğaltım denilir. Elde edilen hücreler tamamen donör (verici) bitkiye benzerler. İkinci tip rejenerasyon; doğrudan bir bitki parçasının (eksplant denilir) kesilmiş yüzeylerindeki belirli somatik hücrelerin bir kısmının genellikle besin ortamına ilave edilen bitki büyüme düzenleyicilerinin (özellikle oksin ve sitokininler) etkisiyle bölünerek ve organize olarak, organları ve daha sonra da bitkiyi (direkt organogenesis) veya bir somatik hücrenin sürekli bölünerek embriyo ve daha sonra da tam bir bitkiyi oluşturması (direkt somatik embriyogenesis) şeklinde olabilir. Ayrıca her iki durum, belirli bir kallus, proto-kallus veya hücre süspansiyonu oluşumu devresinden sonra da ortaya çıkabilir (indirekt rejenerasyon). Ortaya çıkan bitkilerde bazı kalıtsal veya geçici varyasyonlar oluşabilir. Son olarak normal kromozom sayısının yarısını ihtiva eden hücrelerden de direkt veya dolaylı yollarla bitki rejenerasyonu olabilir. Bu durumda donör bitkinin kromozom sayısının yarısına sahip, genellikle steril olan haploid bitkiler elde edilebilir. Bu bitkicik, doku veya hücrelerde kromozom katlaması yoluyla fertil (dihaploid veya katlanmış haploid) bitkiler elde edilir. Bitki doku kültürlerinin bitki ıslahındaki uygulama alanları Türler arası melezlemelerden sonra embriyo kültürü: Zigot oluşumundan sonra ortaya çıkan (post-zigotik) uyuşmazlıklar in vivo melezlemelerde embriyo oluşumunu veya oluşan embriyoların yaşamalarını engellemektedir. Bu embriyolar özel besin ortamlarında doku kültürü ile geliştirilmekte ve yeni melez bitkiler elde edilebilmektedir. Bu tekniğe embriyo kurtarma tekniği denilmektedir (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 10). Haploid bitki üretiminde anter (polen) ve yumurtalık (ovül) kültürü: Özellikle kendine döllenen bitkilerde yapılan klasik bitki ıslahı melezlemeleri sonrası, hatların saflaştırılması (homozigotlaşması) uzun zaman almaktadır. Mayoz bölünme geçirmiş haploid sayıda kromozoma sahip hücrelerde (polen/mikrospor veya megaspor) veya bu hücreleri ihtiva eden bitki kısımlarının (anter veya yumurtalık) doku kültürü yoluyla elde edilen hücrelerinde veya rejenerantlarında yapılan kromozom katlanması sonucu %100 homozigot bitkiler elde edilebilmektedir. Bu tekniğe in vitro haploidi tekniği denir (Maheswari ve ark., 1995) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 5). Somaklonal varyasyon: Kallus oluşturan veya totipotent olup yeni bitkiler meydana getirebilen hücreler uzun süreli kültürlerde veya kısa süreli de olsa yüksek bitki büyüme düzenleyicileri içeren ortamlarda bu yeteneklerini (kompotens) yitirebilmektedirler. Bu hücrelerden oluşan yeni bitkilerde gen veya kromozom bozuklukları sonucu kalıtsal ve fenotipik varyasyonlar (somaklonal varyasyon) ortaya çıkmaktadır. Bu varyasyonlar, yeni çeşit geliştirme ve iyileştirmelerde ıslahçılar tarafından kullanılmaktadır (Chrispeels ve Sadava, 1994). Somaklonal varyasyon sonucu ortaya çıkan değişiklikler arasında, bazı pigmentlerin yapısındaki farklılaşmalar sonucu çiçek renginin, yaprak ve çiçek morfolojisinin, tohum veriminin, bitki canlılığı ve iriliğinin, uçucu yağ kompozisyonu ve hastalıklara tolerans veya dayanıklılığın değişmesi sayılabilir (Brown ve Thorpe, 1995) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 11). İn vitro seleksiyon: Tek hücre seviyesinde; tuz, herbisitler, patojenler vb. faktörlere karşı dayanıklılığa göre yapılan seleksiyonlar sonucu, bu hücrelerden elde edilen bitkilerde ilgili faktörlere dayanıklı veya toleranslı bitkiler ortaya çıkabilir. Bu tekniğe in vitro seleksiyon denilmektedir. İn vitro döllenme: Bazı durumlarda (özellikle dış ortama alıştırılamayan bitkilerden tohum almak için) doku kültürü ile elde edilen bitkiler laboratuvar şartlarında tozlaştırılmaktadır. Fakat bu uygulama çok sınırlı kalmıştır. İn vitro germplazm muhafazası: Totipotent hücrelerin in vitro kültürü, kallus veya süspansiyon hücreleri şeklinde uzun süreli olarak veya belirli aralıklarla yeniden oluşturularak saklanabilir ve ihtiyaç duyulduğunda bu hücrelerden yeni bitkiler oluşturulabilir. Alternatif olarak ilgili hücreler, meristemler veya elde edilen minyatür bitkiler düşük sıcaklıkta (4 0C), çok az besin maddesine ve alana ihtiyaç göstererek aseptik şartlarda saklanabilir (1-4 yıl). Benzer şekilde çok düşük sıcaklıklarda –196 0C), sıvı azot içinde doku ve hücreler hızlı bir şekilde dondurulup saklanabilirler. Bu doku kültürü teknikleri in vitro germplazm muhafazasında önemlidir ve gen ve tohum bankalarına alternatif oluşturmaktadır (Brown ve Thorpe, 1995) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 9). Somatik hücre melezlemesi (protoplast füzyonu): Protoplast füzyonu ve somatik melezleme, pre-zigotik eşeysel uyuşmazlıklar nedeniyle, klasik melezleme ile elde edilemeyen hibritlerin elde edilmesinde kimyasal ve fiziksel metotlar kullanılarak uygulanan bir tekniktir. Elde edilen somatik melez hücreden (heterokaryon), kallus oluşumu ve bitki rejenerasyonu yoluyla yeni bitkilerin elde edilmesi sistemin en önemli ve en gerekli parçasıdır. Bu işlem genel anlamda genetik kopyalamadır ve bitkilerde yaklaşık 30 yıldan beri uygulanmakta olup en başarılı örneği tütün bitkisinde görülmüştür (Ochatt ve Power, 1992) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 4). Gen transferi: Doku kültürlerinin bitkileri iyileştirmede en önemli ve yaygın olarak kullanılan uygulamalarından birisi de, gen veya genlerin bitkilere aktarılmasıdır. Bunun için mutlaka tekrarlanabilir bir hücre-bitki rejenerasyonu (organogenesis ve somatik embriyogenesis) sistemine ihtiyaç vardır (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 2, 3 ve 4). Bitki doku kültürünün ticari ve ıslah dışı uygulamaları Hastalıksız bitki elde edilmesinde meristem kültürü: Tüm apikal meristem veya buradan alınan küçük embriyonik parçalar kültüre alınarak uygulanan tekniğe meristem kültürü denir. Çok az miktarlarda bitki büyüme düzenleyicileri ilave edildiğinde uç ve yan meristemlerden birçok yeni bitkicikler elde edilebilmektedir. Bu metotla elde edilen bitkiler her bakımdan birbirinin benzeridirler (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 6). Mikroçoğaltım: Organize meristemlerden, henüz olgunlaşmamış veya olgunlaşmasını tamamlamış somatik hücrelerden direkt (organogenesis veya somatik embriyogenesis) veya indirekt (kallus, protoplast vb.) yollarla bitkilerin çoğaltılması ve köklendirilmesi işlemine genel olarak mikroçoğaltım denilmektedir. ABD'de doku kültürünün ticari uygulaması 1970' de başlamış (orkidelerde ve süs bitkilerinde) ve bu yolla elde edilen ürünlerin pazar değeri bu gün yılda 15 milyar dolara ulaşmıştır. Daha az sürgün elde edilmesine rağmen uç ve yan meristemlerden kitle çoğaltım ticari olarak diğerlerinden daha fazla kullanılan bir metottur (Brown ve Thorpe, 1995) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 8). Aşağıda bir videoda ticari doku kültürü üretim laboratuvarından görüntüler vardır. Benzer konularda diğer videolar da görülebilir. Tüm çalışmalar steril şartlarda laminar hava akışlı kabin içinde yapılmaktadır. Sentetik tohum üretimi (somatik embriyolar): Somatik embriyoların çeşitli metotlarla kaplanması sonucu sentetik (yapay) tohumlar elde edilmektedir. Sentetik tohumların, hibritlerin somatik çoğaltımında, erkısır ve ebeveyn hatların muhafazasında ve odunsu bitkilerin elit genotiplerinin elde tutulmasında kullanımı konusunda oldukça fazla çalışma yapılmaktadır. Sekonder metabolit üretimi (kallus-hücre süspansiyonları): İn vitro hücre kültürleri sekonder metabolit üretiminde de önemli bir kaynak olarak görülmektedir. Bitki sekonder metabolitleri, bitki büyüme ve gelişmesinde doğrudan kullanılmayan maddelerdir. Işık mikroskobu ile görülebilen sekonder metabolitlerin (tanenler, antosiyaninler, karetenoitler) yanında UV ışığı ile görülebilenleri (alkaloitler) de vardır. Son yıllarda sekonder metabolit üretimi için ot verimi yüksek, çok yıllık, geniş adaptasyon kabiliyetine sahip ve azotlu gübre kullanımı oldukça az olan yonca, alternatif bir bitki olarak gösterilmektedir. İlgili enzim alındıktan sonra yoncanın geriye kalan kısmı ot olarak kullanılabilir (Austin, 1997) (bkz. Bitki Biyoteknolojisi Cilt I, Bölüm 7). Kimeralar: Doku kültüründe, özellikle süs bitkilerinde üzerinde önemle durulan konulardan birisi de kimeralardır. Kimerik bitkiler; farklı türlerin protoplastlarının karışık kültürü ve bitki rejenerasyonu, mutasyon uygulamaları sonucu bitki rejenerasyonu çalışmaları, apikal meristemle ilgili yapılan mikro-cerrahi çalışmaları ve gen transferi yapılması sırasında, bir bitkiyi oluşturan bütün hücrelerin ilgili gen veya genleri taşımaması durumlarında (özellikle partikül bombardımanı metodu ve apikal meristemler kullanıldığında) elde edilebilmektedir. Bitki doku kültürlerinin temel araştırmalardaki uygulamaları Doku kültürü, protoplast izolasyonu ve füzyonu, hücre, doku ve bitki beslenmesi, sitogenetik çalışmalar, morfogenesis çalışmaları ve biyolojik azot fiksasyonu gibi temel araştırmalarda da kullanılmaktadır. Bu tür araştırmalar genellikle sistem geliştirmede faydalı olmaktadır. Doku Kültüründe Temel Teknikler Doku kültürü işlemleri bir çok aşamadan oluşmaktadır. Bunlar: 1) Uygun bir laboratuvar düzeninin kurulması, 2) Kullanılacak bitki parçalarının (eksplant) ve besin ortamlarının seçimi, hazırlanması ve sterilizasyonu, 3) Kallus ve hücre süspansiyonlarının oluşturulması, 4) Kallus veya hücre süspansiyonlarından veya doğrudan somatik veya gametik hücrelerden bitki rejenerasyonunun uyarılması (organogenesis, somatik embriyogenesis veya meristem çoğaltımı yoluyla), 5) Oluşan sürgünlerin çoğaltılması ve boylarının uzatılması, somatik embriyoların olgunlaştırılması, 6) Uzayan sürgünlerin köklendirilmesi, 7) Köklenen bitkilerin dış ortama alıştırılması (aklimatizasyon). Bunlar arasında en önemlisi, uygun laboratuvar imkanlarının sağlanmasıdır. Doku Kültüründe en önemli konu steril işlemleri yapabilecek bazı temel alet ve ekipmanlara veya iyi bir laboratuvara sahip olmak gerekmektedir. Doku kültüründe en temel konular bitki parçaları ve kullanılacak alet ekipmanların iyice temizlenmesi (sterilizasyon), besin ortamlarının hazırlanması ve kültüre alınacak yerin belirlenmesidir.

http://www.biyologlar.com/bitki-doku-kulturu-3

Toprak Faunasının Katkıları

Orman ekosistemlerinde uygun iklim ve edafik koşullarda döküntü katmanının şiddetle ayrışarak hızlı bir şekilde toprağa karışmasıyla, MULL denilen humus şekli oluşur. MODER (ya da MOOR) orta derecede mikroorganizma aktivitesi bulunan bir humus formudur. Bu nedenle humus tabakası toprağa yavaş karışır. HAM HUMUS ise mineral toprak üzerinde ayrışmaksızın duran kalın organik döküntüdür. Biyolojik aktivite yok denecek kadar az olduğundan mineral toprağa karışma yoktur. Toprak ekosisteminde yaşam birliklerindeki farklılıklar, oluşan humus çeşitlerinin, formlarının niteliklerine etki eder. Örn: Moder ve Ham Humus oluşumunda makrofauna üyeleri bulunmaz. Mull oluşumunda ise makrofauna üyeleri (diplopod, isopod, dipter larvaları, yumuşakçalar) çok etkilidir. Toprak faunası yumuşak dokulu (C/N oranı dar olan) bitkisel döküntüleri daha hızlı ayrıştırdığı halde sert dokulu döküntüler daha dayanıklıdır. Organik maddenin ayrışması MULL ile son bulduğu halde mikrobiyal aktivitenin yetersiz olduğu yerlerde ham humus şeklinde birikmektedir. Örn: soğuk iklimlerde mikrobiyal aktivitenin yetersizliği nedeniyle ham humus yaygın olarak görülür. Toprak faunasının organik döküntüleri tüketerek tümüyle parçalaması sonucu, doku yapısı belirsizleşir, humuslaşma ilerler. Hem bu ayrışma fraksiyonları ve hem de fauna dışkıları birbiri ile ve mineral madde ile karışarak MODER denilen humus türünü oluşturur. Makrofaunaya dahil olan yer solucanları primer parçalanmaya daha az katılırlar, ancak organik-inorganik fraksiyonların karıştırılmasında etkileri fazladır. Solucanların sindirim sisteminden geçen organik maddeler boyut olarak küçültülür ve mikroorganizma tarafından daha kolay etkilenir duruma getirilir. Toprakta organik maddelerin parçalanması yer solucanlarının varlığında, olmadıkları koşullardan daha hızlı gerçekleşmektedir. Toprakta yer solucanı aktivitesi olmadığı durumlarda toprak yüzeyinde organik bir horizon oluşmaktadır. Çeşitli toprak faunasının bu tür parçalayıcı, yumuşatıcı ve karıştırıcı etkisinden sonra organik kalıntılar toprak mikroflorasının etkisiyle daha hızlı değişime uğrarlar. Toprak hayvanlarının sindirim sisteminde ayrışmayan selüloz ve lignin gibi polimer bileşikler daha sonra önemli düzeyde mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılır. Toprak hayvanları ayrıca bünyelerine yapışmış olan mikroorganizmaların taşınmasını ve organik maddelere temasını sağlayarak mikrobiyal ayrışmanın etkinliğini artırırlar Gönderi; Zahide

http://www.biyologlar.com/toprak-faunasinin-katkilari

Kalıtsal Çeşitliliğin Kökeni (EVRİM DERSİ) Sunum

Dünya ve Yaşamın Kökeni Bu bölüm,yaşam tarihine genel bir bakış ile başlamaktadır.Daha sonra yaşamın kökeninin yakından inceleyeceğiz.Bu tartışma,yaratıcı olay ile ilgili fosil kanıt olmadığı için,tüm bölümler içerisinde en tartışmaya açık olanıdır. YAŞAM TARİHİNE GİRİŞ --Yeryüzünde yaşam 3.5-4.0 milyar yıl önce başladı. -Prokaryotlar,geçmişteki 3.5-2.0 milyar yıllık evrimsel süreçte baskın durumdaydı. -Oksijen,günümüzden yaklaşık 2.7 milyar yıl önce atmosferde birikmeye başladı. -Ökaryotik yaşam 2.1 milyar yıl önce başladı. -Çok hücreli ökaryotlar,1.2 milyar yıl önce ortaya çıktı. -Hayvanlardaki çeşitlilik,erken Kambriyen periyodu boyunca patlarcasına artış gösterdi. -Bitkiler,mantarlar ve hayvanlar yaklaşık 500 milyon yıl önce karasal ortamlara yerleştiler. YAŞAMIN KÖKENİ -İlk hücre,genç dünya üzerinde kimyasal evrim sonucunda ortaya çıkmış olabilir: -Organik monomerlerin abiyotik olarak sentezi,test edilebilir bir hipotezdir. -İlkin dünya koşullarının laboratuvarda taklit edilmesiyle organik polimerler üretildi. -RNA,ilk kalıtsal madde olabilir. -Protobiyontlar,kendi kendine bir araya gelerek oluşabilir. -Doğal seçme,kalıtsal bilgi taşıyan protobiyontları saflaştırmış olabilir ANA CANLI SOYLARI -Beşli kingdom (alem) sistemi,canlıların çeşitliliği ile ilgili bilgi artışının olduğunu yansıtmaktadır. -Çeşitlilik gösteren canlıları,daha yüksek taksonlar içerisinde sıraya koyma,devam etmekte olan bir eylemdi . Alıntı Kaynağı : Campbell-Reece Biyoloji,Altıncı Baskıdan Çeviri,Sayfa 510,Bölüm 26   Biyolojik evrimin beslendiği kaynak: Genetik çeşitlilik Bilim dünyası, evrimin olup olmadığı yönündeki tartışmaları 19. yüzyılda tamamen aştıktan sonra tüm dikkatini evrimsel süreçte belirleyici olan etmenler ve düzenekler üzerinde yoğunlaştırdı. Genetik çeşitliliğe yol açan düzenekleri iyi kavramak, evrim kuramını anlamanın en iyi yoludur. 20. yüzyıl bu yönde büyük bilgi birikiminin sağlandığı bir dönem oldu. 21. yüzyıl ise, evrimde etkili olan mekanizmaların yoğun olarak kullanıldığı yapay ya da yönlendirilmiş evrim araştırmalarının doruk noktasına çıktığı bir çağ olacaktır. Evrim kelimesi, bilimin en önemli ve mucizevî olgularını tanımlayan bir kavram. Sadece içinde yaşadığımız doğadaki değil, tüm evrende zaman içinde meydana gelen her türlü değişimi ifade etmekte. Değişim olmadığı yerde ise evrimden söz etmek olası değil. Astrofizikçiler evrenin yaşını yaklaşık olarak 13-14 milyar yıl önceye kadar götürmekteler. Dünyamızın yaşı için saptanan süre ise yaklaşık 4,5 milyar yıl. Hücre şeklindeki ilk biyolojik organizasyonların gözlendiği zaman dilimi, dünyanın oluşumundan yaklaşık bir milyar sonraya denk gelmekte. Diğer bir ifade ile canlılığın gezegenimizdeki tarihi günümüzden en az 3,5 milyar önceye kadar uzanıyor. Doğa bilimciler çevrelerine akıl ve bilgiyle baktıklarında ilk fark ettikleri nokta, zaman içinde her şeyin değiştiğidir. O kadar ki, canlı olsun, cansız olsun, bu büyük değişim sürecinin dışında kalabilen herhangi bir yapı bulunmaz. Örneğin bundan 10 milyar yıl önce evrenin görünümü günümüzdekinden çok farklıydı. En azından kendi güneş sistemimiz daha oluşmamıştı. 2 milyar yıl önce dünyamızda sadece tek hücreli mikroorganizmalar yaşıyordu. 500 milyon yıl önce memeliler henüz daha yaşam sahnesine çıkmamışlardı. Dinozorların hüküm sürdüğü dönemde ise dünyada insan bulunmuyordu. Peki, canlılar dünyasına gelindiğinde bu değişimin anlamı ve niteliği nedir? Charles Darwin ve Alfred Wallace'dan önce doğa bilginleri, organizmaların biyolojik olarak birbirleriyle akraba olduklarını anlamışlardı. Hatta canlıları sınıflandıran Carl von Linne insan ve maymunları aynı gruba koymakta bir sakınca görmemişti. Yeni türler eskilerin değişmesiyle meydana geliyordu. Fosillerle, yaşayan türler arasındaki benzerlikler ve farklar, evrim düşüncesini güçlendirmişti. Yaşam koşulları ve canlıların kalıtsal özellikleri, söz konusu değişimde oldukça belirleyici etmenlerdi. Darwin-Wallace ilk kez, evrimsel değişimde etkin olan bir düzeneği, yani "doğal seçilimi" bilim dünyasına sundular. Biyolojik evrimin nasıl meydana geldiğini kavramak için bu düzeneklerin bilinmesi gerekir. Darwin-Wallace'tan önce "Biyolojik Evrim Kuramı"nın ana hatlarını ortaya koyan Lamarck'tan günümüze kadar, biyolojik evrim konusunda kaydedilen en önemli gelişmeler, -doğal seçilim yanında- evrimde belirleyici olan onlarca yeni mekanizmanın ortaya çıkarılması sayesinde yaşanmıştır. Bu düzenekler yoluyla evrim kuramının bilimsel sınanması olanaklı hale geldi. Özellikle matematiksel mantığın kuramın içine girmesi bu yolla olmuştur. Diğer bir deyişle, biyolojik değişimin düzenekleri bulunmasaydı, biyolojik evrim kuramının Lamarck dönemindekinden daha ileri gitmesi mümkün olmayacaktı. Biyolojik evrim, genel anlamıyla, bir türe ait canlı topluluğunun biyolojik özelliklerinde zaman içinde meydana gelen değişmeleri ifade eder. Biyolojik özellikleri ise genler belirler. Bu bağlamda, biyolojik özelliklerdeki değişim dendiğinde kastedilen, genetik yapıda meydana gelen değişmelerdir. Genetik çeşitliliğe yol açan düzenekleri iyi kavramak, evrim kuramını anlamanın en iyi yoludur. Düzeneklerin başlıcaları şu şekilde sıralanabilir: - Doğal seçilim - Göçler - Coğrafi yalıtım - Genetik sürüklenme - Mutasyon - DNA tamir mekanizması - Transpozonlar - Yatay ve dikey gen transferleri - Virüsler - Plazmitler - Mayoz ve mitoz bölünme süreçleri - Replikasyon - Rekombinasyon Bu listede yer alan olguları değişik ölçütlere göre gruplandırmak ve değerlendirmek olası: Örneğin bu işlemlerden bazıları bireyin kalıtsal maddesi olan DNA molekülünde yer alan genetik bilgide değişiklik yaparken yani birey düzeyinde çeşitlilik yaratırken, bazıları doğrudan topluluğun genetik yapısında yani gen havuzunun bileşimini değiştirmede etkili olur. Mutasyon ve transpozonlar ilk gruba girerken, göçler ikinci grupta yer alır. Doğal seçilim Doğal seçilim ilk saptanan evrim düzeneğidir. Evrimleşmede yaygın olarak iş gören çok etkili bir mekanizmadır. İki aşamalı bir süreçtir. İlk aşama, canlı topluluğunun içinde bir genetik çeşitliğin varlığını zorunlu kılar. Ortada böyle bir çeşitlilik yani seçilimin yapılacağı bir farklılık yoksa ikinci aşamaya

http://www.biyologlar.com/kalitsal-cesitliligin-kokeni-evrim-dersi-sunum

Azot Döngüsü

Azot Döngüsü

Tüm canlıların yapı taşını oluşturan aminoasit, proteinler ile nükleik asit, hormon ve vitaminlerin yapısına giren azot canlı yaşamı için temel elementlerdendir. Doğadaki temel azot kaynağı atmosfer olup N2 ve N2O formundadır.

http://www.biyologlar.com/azot-dongusu

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

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0