Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 121 kayıt bulundu.

Biyoinformatik

"Biyoinformatik, biyolojik bilgilerin yaratılması ve saklanması için veritabanlarının oluşturulmasıdır. Bu konudaki çalışmaların çoğu biyolojik verilerin analizi ile ilgilidir. Artan sayıdaki projelerde biyolojik bilgilerin organizasyonu gerekmektedir. Bu alanda oluşturulan veritabanlarının büyük bir kısmını nükleik asitler oluşturmaktadır. Milyonlarca nükleotidin depolanması ve organizasyonu için veritabanlarının oluşturulması, araştırıcıların bu bilgilere ulaşabilmeleri ve yeni veriler girebilmeleri için ilk aşamadır. Biyoinformatik’te nükleotid dizi bilgilerinin organizasyonu ve depolanması görevini üstlenmiş üç kuruluş vardır. Genbankası (GenBank), Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı (EMBL) ve DNA Japonya veritabanıdır (DDBJ). Bu üç kuruluş, araştırıcıların yararlanmasına açık, nükleotid dizi bilgilerinin toplanması ve yayılmasında işbirliği içinde çalışmaktadır. Gen Bankası ABD’de Maryland, Bethesda’da, Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı, İngiltere’deki Hinxton’da ve DNA Japonya veritabanı ise Japonya’da Mishima’da yeni dizi bilgilerinin alışverişinde,İnternet üzerinde günlük olarak e-mail, ortak kullanılan ftp ve www üzerinden hizmet sunmaktadırlar. Protein dizi verileri ile ilgili başlıca hizmet sağlayıcılar ise GenBank, EMBL, PIR International ve Swiss-Prot’tur. NIH’in National Center for Biotechnology Information merkezi, biyoinformatik gereci sunan başlıca web sayfalarından biridir. BLAST program ailesi Veritabanlarında araştırma yapabilmek için tasarlanmış pek çok bilgisayar programı vardır. Bunlardan birisi de BLAST (Basic Local Aligment Search Tool) programıdır. Veritabanında homoloji araştırması için öncelikle uygun BLAST programının seçilmesi gerekir. BLASTN bir nükleotid dizisi ile komplementer diziyi ele alarak nükleotid dizisi veritabanlarıyla karşılaştırır. Hız amacıyla tasarlanmıştır. Yüksek duyarlılık aranan durumlar için uygun değildir. BLASTN ve BALSTX; EST verilerinin analizi, ekson yakalama yöntemi ve genomik dizi örneklemlerinin incelenmesinde kullanılır. NCBI’nın sunduğu diğer bir servis ENTREZ servisidir. ENTREZ servisinin en önemli özelliği veritabanları arasında çapraz gezinme olanağı sunmasıdır. Örneğin, bir dizi için BLAST araştırması yaptıktan sonra, ilgili gen ile ilgili literatür bilgileri MEDLINE’dan elde edilebilir. Daha sonra ilgili grafik programlarının yüklenmesi sonrasında protein yapısıyla ilgili veritabanları kullanılarak, proteinin iki veya üç boyutlu yapısı izlenebilir. Protein dizilerindeki işlevsel motifleri araştırmak amacıyla kullanılan bazı veritabanları ise PROSITE ve BLOCKS’tur. NCBI’nin bir başka alt hizmeti olan OMIM, genler ve genetik hastalıklarla ilgili ayrıntılı biyoteknolojik ve tıbbi bilgilerin bulunduğu servistir. Bu servis altında pek çok gende bugüne kadar tanımlanmış mutasyonlar ve ilgili klinik ilişkiler özetlendiğinden çok yararlıdır. Mikroarraylerle genomik yaklaşımlarda en kapsamlı proje ABD Ulusal İnsan Genom Araştırmaları Enstitüsünün Microarray projesidir (µAP). Microarray bulgularının yorumu da diğer yüksek çıktılı (highthroughput) genomik teknikler gibi biyoinformatik yöntemlerin kullanımına ihtiyaç yaratmıştır. Biyoinformatik Türkiye’de de yeni bir daldır. TUBITAK bünyesinde, Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü diğer kuruluşlar ve uluslararası kuruluşlar arasında köprü görevi görerek ülkemizde biyoteknoloji alanında bir sanayi oluşmasına ve genişlemesine yardımcı olmaktadır. Veritabanlarındaki bazı sorunlar; vektöriyel dizilerle kirlilik, bir gene ait dizi parçaçıklarının veritabanına birden çok kez girilmesi ile ortaya çıkan kalabalık, aynı gene ait birden fazla EST (Ekspressed Sequence Tag) içeren EST veritabanlarının olması gibi durumlardır. Bu durumlar; genom projelerinin ileri aşamalarını oluşturan UNIGENE, VecScreen gibi projelerle ortadan kaldırılmaya çalışılmaktadır. Biyoinformatiğin ikinci özelliği; saklanan biyolojik bilgilerin analizidir. Analiz kapsamına giren konular; 1-Çeşitli organizmalardaki DNA dizilerinin hangi genlere ait olduğunun belirlenmesi 2-Yeni keşfedilen proteinlerin ve RNA dizilerinin yapı işlev ilişkilerinin belirlenebilmesi için yöntem geliştirilmesi 3-Protein dizilerinin ilgili gen ailelerine kümelernmesi ve protein modellerinin geliştirilmesi 4-Benzer proteinlerin sıralanarak evrimsel ortaya çıkaracak filogenetik ailelerin oluşturulmasıdır."

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

KÖK HÜCRELERE BAKIŞ:TANIMLAR, KAVRAMLAR ve SINIFLANDIRMALAR

KÖK HÜCRELERE BAKIŞ:TANIMLAR, KAVRAMLAR ve SINIFLANDIRMALAR

İki binli yıllarla beraber kök hücrelerin rejeneratif tıp (yenileyici tıp) alanındaki öneminin giderek arttığını ve tıbbın geleceğini şekillendirme potansiyelini gözlemlemekteyiz.

http://www.biyologlar.com/kok-hucrelere-bakistanimlar-kavramlar-ve-siniflandirmalar

Biyoinformatik ve dna dizi analizi

DNA dizi analizi Dizi analizinde homoloji (benzerlik) araştırması; yeni bulunan bir dizinin bilinen tüm diğer dizilerle karşılaştırılması ve bunun sonucunda benzerlerdeki veritabanında ya da literatürde tanımlanmış bazı biyolojik işlevlerin yeni bulunan diziye yakıştırılması olarak tanımlanabilir. Bu yöntemi, genomik DNA içinden hızla ekson bulma çabasında olan pozisyonel klonlama yapan araştırma grupları tercih ederler. Bu yöntemle, dizi; benzerlikler ve protein kodlama potansiyeli yönünden araştırılarak genler belirlenir. Ve gendeki mutasyonlar ortaya konulur. İntrinsik dizi özelliklerinin araştırılması yaklaşımı ise en çok öncelikli hedefi genom dizilerini belirlemek ve üstüste çakışan dizileri (contig) birleştirmek olan dizi analizcileri tarafından kullanılır. Amaç çakışan dizilerin birleştirilmesiyle tüm gen yapısının modellenmesidir. Çoğu zaman her iki yaklaşım birlikte kullanılır. Benzerlik analizinde veritabanı araştırmaları ve dizi sıralamaları yapılırken, intrinsik analizde istatiksel özelliklerden yararlanarak eksonların belirlenmesinden protein yapısının ortaya konmasının ilk aşamalarına kadar geniş yelpazede bulgular elde edilir. Dizi bilgileri veritabanlarında iki formda bulunur Bunlardan birincisi; yazarlar/diziyi veritabanına ilk işleyenler, kaynak gösterimleri, biyolojik atıflar ve dizinin kendisiyle; intronlar, eksonlar, başlangıç ve bitiş kodonları vb bilgiyi içeren bir tablodan oluşan tam bilgi İkincisi ise; hızlı benzerlik araştırmaları için kullanılan ve sadece diziyi içeren FASTA formatıdır. Accession (ulaşma) numaraları, herbir diziyi belirleyen özgün kimliklerdir ve dizi veritabanına ilk kez girildiğinde verilir. Dizi bilgileri, patent ofisleri gibi çeşitli kaynaklardan veritabanına ulaştığından, örneğin, NCBI; non redundant (yinelenmeyen) nr (nükleotid/protein) verikümeleri oluşturmaktadır. BLAST program ailesi Veritabanlarında araştırma yapabilmek için tasarlanmış pekçok bilgisayar programı vardır. Bunlardan birisi de BLAST (Basic Local Aligment Search Tool) programıdır. Veritabanında homoloji araştırması için öncelikle uygun BLAST programının seçilmesi gerekir. BLASTN bir nükleotid dizisi ile komplementer diziyi ele alarak nükleotid dizisi veritabanlarıyla karşılaştırır. Hız amacıyla tasarlanmıştır. Yüksek duyarlılık aranan durumlar için uygun değildir. BLASTN ve BALSTX; EST verilerinin analizi, ekson yakalama yöntemi ve genomik dizi örneklemlerinin incelenmesinde kulanılır. NCBI’nın sunduğu diğer bir servis ENTREZ servisidir. ENTREZ servisinin en önemli özelliği veritabanları arasında çapraz gezinme olanağı sunmasıdır. Örneğin, bir dizi için BLAST araştırması yaptıktan sonra, ilgili gen ile ilgili literatür bilgileri MEDLINE’dan elde edilebilir. Daha sonra ilgili grafik programlarının yüklenmesi sonrasında protein yapısıyla ilgili veritabanları kullanılarak, proteinin iki veya üç boyutlu yapısı izlenebilir. Protein dizilerindeki işlevsel motifleri araştırmak amacıyla kullanılan bazı veritabanları ise PROSITE ve BLOCKS’tur. NCBI’nin bir başka alt hizmeti olan OMIM, genler ve genetik hastalıklarla ilgili ayrıntılı biyoteknolojik ve tıbbi bilgilerin bulunduğu servistir. Bu servis altında pekçok gende bugüne kadar tanımlanmış mutasyonlar ve ilgili klinik ilişkiler özetlendiğinden çok yararlıdır. Mikroarraylerle genomik yaklaşımlarda en kapsamlı proje ABD Ulusal İnsan Genom Araştırmaları Enstitüsünün Microarray projesidir (µAP). Microarray bulgularının yorumu da diğer yüksek çıktılı (highthroughput) genomik teknikler gibi biyoinformatik yöntemlerin kullanımına ihtiyaç yaratmıştır. Biyoinformatik Türkiye’de de yeni bir daldır. TUBITAK bünyesinde, Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü diğer kuruluşlar ve uluslararası kuruluşlar arasında köprü görevi görerek ülkemizde biyoteknoloji alanında bir sanayi oluşmasına ve genişlemesine yardımcı olmaktadır.

http://www.biyologlar.com/biyoinformatik-ve-dna-dizi-analizi

Ökaryotik Kromatinin Fonksiyonu

Ökaryotik Kromatinin Fonksiyonu

Vücudunda belirgin bulan genetik özellikler uzak atalarınızdan miras alınmıştır; milyonlarca yıl geriye uzanan kesintisiz bir nesil kuşağından gelmektedir.

http://www.biyologlar.com/okaryotik-kromatinin-fonksiyonu

Tarayıcı Elektron Mikroskobu

STM olarak isimlendirilen Taramalı Elektron Mikroskobu ;1- Mekanik Kaba Yaklaşım2- Piezzo ince Yaklaşım3- Piezzo XYZ Tarama4- Amplifier Sinyal Kuvvetlendirici5- Piezzo Sürücü6- 1 Kanal 24 Bit ADC ADS-XXX Analog Dijital Konvertor7- Kontrol YazılımıÜnitelerinden oluşmaktadır.1- Mekanik Kaba Yaklaşım Sistemi.Örnekteki tünelleme akımını yakalabilmek için, mekanik kaba yaklaşım mekanizması tasarlanmıştır. Mekanizmada EPSON 1170fX matrix printerden sokulen 200 adımlı step motor kullanılmıştır. Örnek uzerine 0.01 mm Hassasiyetinde yaklasmak Bu sayede mümkün olmuştur. 2 - Piezzo ince Yaklaşım Sistemi.Mikron Yaklaşım olarak isimlendirilen sistem, disk piezzo kullanılarak sadece z ekseninde tunelleme akimini yakalayabilmek icin kullanılan sistemdir. 3 - Piezzo XYZ TaramaSistemdeki örnek taramasını, xyz eksenlerinde nanometre boyutlarında tarama islenimi gerçekleştiren sistemdir. Tarama işlemi çelik metal boru içinde, havası alınmış ortamda gerçekleşir. 4 -Amplifier Sinyal KuvvetlendiriciElde edilen tünelleme akımı, nano amper seviyesinde oldugu için, Sinyal kuvvetlendirici ile 1000 ile 100 000 kat arasında kuvvetlendirildikten sonra, ADC kartının okuyabilecegi sinyale donusturulur. 5 -Piezzo SürücüEPiezzo XYZ tarayıcı sistemin istenen koordinatlarda tarama yapmasını saglamak için, +/- 30 Volt arasinda 12 bit cozunuklukte calisan DAC sistem ile tarama islemi gercekletirilir. 3 ADET DAC serisi entegre ve LF serisi opamp bu is için kullanılır. 6 -1 Kanal 24 Bit ADC ADS-XXX Analog Dijital KonvertorTarama işlemi sonucunda alınan akımların Digital çevirme işleminden sonra USB aracılığıyla PC ye aktarılmasını saglayan sistemdir. sistem 0-5 volt aralığında 24 bitlik bir örnekleme yaparak çalışır.. Sistemde ADS-XXX entegresi kullanılmıştır. Her datanın xyz koordinatıyla birlikte, Volt olarak ölçülen degeride PC de 19200 baud hizinda kayıt altına alinmaktadır.7 - Kontrol YazılımıSistemin çalışmasını ve dataların kayıt altına alınması saglayan PC programdır. Programlama dili olarak Visual Basic Kullanılmıştır. Kontrol yazılımı ile alınan datalar, Grafik işlem programı ile 3 boyutlu görüntüye dönüştürülmemtedir. Deneysel amaçlı geliştirilen sistemde, deneme amaçlı olarak bakır plaka üzerindeki 2 mikron kalinligindaki SDU Yazısı taranarak kalibre edilmeye çalışılmıştır. Çalışmalar Devam ediyor. Kaynak: sdu.edu.tr

http://www.biyologlar.com/tarayici-elektron-mikroskobu

YAPRAKLARIN GENEL YAPISI

Bitkiler besinlerini üretirken sadece topraktan faydalanmazlar. Topraktaki minerallerin yanında, suyu ve havadaki CO2'i de kullanırlar. Bu hammaddeleri alıp yapraklarındaki mikroskobik fabrikalardan geçirerek fotosentez yaparlar. Fotosentez işleminin aşamalarını incelemeden önce fotosentezde son derece önemli bir role sahip olan yaprakların incelenmesinde fayda vardır. YAPRAKLARIN GENEL YAPISI Hem genel yapı olarak, hem de mikrobiyolojik açıdan incelendiğinde yaprakların her yönüyle en fazla enerji üretimini sağlamak üzere planlanmış, çok detaylı ve kompleks sistemlere sahip oldukları görülecektir. Yaprağın enerji üretebilmesi için ısı ve karbondioksidi dış ortamdan alması gerekir. Yapraklardaki tüm yapılar da bu iki maddeyi kolaylıkla alacak şekilde düzenlenmiştir. Öncelikle yaprakların dış yapılarını inceleyelim. Yaprakların dış yüzeyleri geniştir. Bu da fotosentez için gerekli olan gaz alış-verişlerinin (karbondioksidin emilmesi ve oksijenin atılması gibi işlemlerin) kolay gerçekleşmesini sağlar. Yaprağın yassı biçimiyse tüm hücrelerin dış ortama yakın olmasını sağlar. Bu sayede de gaz alış-verişi kolaylaşır ve güneş ışınları, fotosentez yapan hücrelerin hepsine ulaşabilir. Bunun aksi bir durumu gözümüzün önüne getirelim. Yapraklar eğer yassı ve ince bir yapıya değil de herhangi bir geometrik şekle ya da anlamsız rasgele bir şekle sahip olsalardı yaprak fotosentez işlevini sadece güneş ile doğrudan temas eden bölgelerinde gerçekleştirebilecekti. Bu da bitkilerin yeterli enerji ve oksijen üretememesi anlamına gelecekti. Bunun canlılar için en önemli sonuçlarından biri de hiç kuşkusuz ki yeryüzünde bir enerji açığının ortaya çıkması olurdu. Yapraklardaki özel olarak "tasarlanmış" olan sistemler sadece bunlarla sınırlı değildir. Yaprak dokusunun önemli bir özelliği daha vardır. Bu özellik ışığa karşı duyarlı olmasıdır. Bu sayede ışık kaynağına yönelme, yani fototropizm adı verilen olay gerçekleşir. Bu, saksı bitkilerinde de rahatça gözlemlenen, bitkilerin yapraklarını güneşin geldiği yöne doğru çevirmesine neden olan olaydır. Bitki böylelikle güneş ışığından daha fazla faydalanabilir. Yapraklar bitkilerin hem nükleer enerji üreten santralleri, hem besin üreten fabrikaları, hem de önemli reaksiyonları gerçekleştirdikleri laboratuvarlarıdır. Yapraklarda hayati önem taşıyan bu işlemlerin nasıl gerçekleştirildiğini anlamak için yaprakların fizyolojik yapısını da kısaca incelemek gerekir. Yaprağın iç yapısının enine kesiti alınarak bakılacak olursa dört tabakalı bir yapı olduğu görülecektir. Bu yapılardan ilki kloroplast içermeyen epidermis tabakasıdır. Yaprağı alttan ve üstten örten epidermis tabakasının özelliği, yaprağı dış etkilerden korumasıdır. Epidermisin üstü koruyucu ve su geçirmez mumsu bir madde ile sarılıdır. Bu maddeye kütiküla adı verilir. Yaprağın iç dokusuna baktığımızda ise genelde iki hücre tabakasından oluştuğunu görürüz. Bunlardan iç dokuyu oluşturan Palizad dokuda kloroplastça zengin hücreler, aralarında hiç boşluk bırakmadan yan yana dizilirler. Bu doku fotosentezi yürüten dokudur. Bunun altında bulunan Sünger doku ise, solunumu sağlayan dokudur. Sünger dokudaki hücreler, diğer bölümlerdeki hücrelere göre daha gevşek bir şekilde birbirine kenetlenmiştir. Ayrıca bu dokunun hücreleri arasında hava ile dolu boşluklar vardır. Görüldüğü gibi bu dokuların hepsi yaprağın yapısında son derece önemli görevlere sahiptir. Bu tür düzenlemeler yaprakta ışığın daha iyi dağılıp yayılmasını sağlayarak fotosentez işleminin gerçekleşmesi açısından son derece büyük bir önem taşırlar. Bütün bunların yanı sıra yaprak yüzeyinin büyüklüğüne göre yaprağın işlem yapma (solunum, fotosentez gibi) yeteneği de artar. Örneğin birbirine geçmiş tropikal yağmur ormanlarında genellikle geniş yapraklı bitkiler yetişir. Bunun çok önemli sebepleri vardır. Sürekli ve çok miktarda yağmurun yağdığı, birbirine geçmiş ağaçlardan oluşan tropikal ormanlarda güneş ışığının bitkilerin her yerine eşit ulaşması oldukça zordur. Bu da ışığı yakalamak için gerekli olan yaprak yüzeyinin artırılmasını gerekli kılar. Güneş ışığının zor girdiği bu alanlarda bitkilerin besin üretebilmeleri için yaprak yüzeylerinin büyük olması hayati önem taşımaktadır. Çünkü bu özellikleri sayesinde tropik bitkiler değişik yerlerden, en fazla faydalanacak şekilde güneş ışığına ulaşmış olurlar. Tam aksine kuru ve sert iklimlerde ise küçük yapraklar bulunur. Çünkü bu iklim şartlarında bitkiler için dezavantaj olan asıl nokta ısı kaybıdır. Ve yaprak yüzeyi genişledikçe su buharlaşması, dolayısıyla ısı kaybı artar. Bu yüzden ışık yakalayan yaprak yüzeyi, bitkinin su tasarrufu yapabilmesi için iktisatlı davranacak şekilde tasarlanmıştır. Çöl ortamlarında yaprak kısıtlaması aşırı seviyelere ulaşır. Örneğin kaktüslerde yaprak yerine artık dikenler vardır. Bu bitkilerde fotosentez etli gövdenin kendisinde yapılır. Ayrıca gövde suyun depolandığı yerdir. Fakat su kaybının kontrol edilmesi için bu da tek başına yeterli değildir. Çünkü her ne kadar yaprak küçük olsa da gözeneklerin bulunması su kaybını devam ettirecektir. Bu yüzden buharlaşmayı dengeleyecek bir mekanizmanın varlığı zorunludur. Bitkiler de, fazla buharlaşmayı düzenleyen bir çıkış yoluna sahiptirler. Bünyelerindeki su kaybını, gözenek açıklığının kontrolü ile denetim altında tutarlar. Bunun için gözenek açıklıklarını genişletir veya daraltırlar(porları) Yaprakların tek görevi fotosentez için ışığı hapsetmeye çalışmak değildir. Havadaki karbondioksidi yakalayıp onu fotosentezin oluştuğu yere ulaştırmaları da aynı derecede önemlidir. Bitkiler bu işlemi de yaprakların üzerinde yer alan gözenekler vasıtasıyla gerçekleştirirler. KUSURSUZ BİR TASARIM: GÖZENEKLER Yaprakların üzerindeki bu mikroskobik delikler ısı ve su transferi sağlamak ve fotosentez için gerekli olan CO2'i atmosferden temin etmekle görevlidirler. Gözenek olarak adlandırılan bu delikler, gerektiğinde açılıp kapanabilecek bir yapıya sahiptirler. Gözenekler açıldığında yaprağın hücreleri arasında bulunan oksijen ve su buharı, fotosentez için gereken karbondioksit ile değiştirilir. Böylece üretim fazlalıkları dışarı atılırken, ihtiyaç duyulan maddeler değerlendirilmek üzere içeri alınmış olur. Gözeneklerin ilgi çekici yönlerinden biri, yaprakların çoğunlukla alt kısımlarında yer almalarıdır. Bu sayede, güneş ışığının olumsuz etkisinin en aza indirilmesi sağlanır. Bitkideki suyu dışarı atan gözenekler, eğer yaprakların üst kısımlarında yoğun olarak bulunsalardı, çok uzun süre güneş ışığına maruz kalmış olacaklardı. Bu durumda da bitkinin sıcaktan ölmemesi için gözenekler bünyelerindeki suyu sürekli olarak dışarı atacaklardı, böyle olunca da bitki aşırı su kaybından ölecekti. Gözeneklerin bu özel tasarımı sayesinde ise, bitkinin su kaybından zarar görmesi engellenmiş olur. Yaprakların üst deri dokusu üzerinde çifter çifter yerleşmiş bulunan gözeneklerin biçimleri fasulyeye benzer. Karşılıklı içbükey yapıları, yaprakla atmosfer arasındaki gaz alışverişini sağlayan gözeneklerin açıklığını ayarlar. Gözenek ağzı denilen bu açıklık, dış ortamın koşullarına (ışık, nem, sıcaklık, karbondioksit oranı) ve bitkinin özellikle su ile ilgili iç durumuna bağlı olarak değişir. Gözenek ağızlarının açıklığı ya da küçük oluşu ile bitkinin su ve gaz alışverişi düzenlenir. Dış ortamın tüm etkileri göz önüne alınarak düzenlenmiş olan gözeneklerin yapısında çok ince detaylar vardır. Bilindiği gibi dış ortam koşulları sürekli değişir. Nem oranı, sıcaklık derecesi, gazların oranı, havadaki kirlilik… Yapraklardaki gözenekler tüm bu değişken şartlara uyum gösterebilecek yapıdadırlar. Bunu bir örnekle şöyle açıklayabiliriz. Şeker kamışı ve mısır gibi uzun süre sıcağa ve kuru havaya maruz kalan bitkilerde, gözenekler suyu muhafaza edebilmek için gün boyunca tamamen ya da kısmen kapalı kalırlar. Bu bitkilerin de gündüz fotosentez yapabilmek için karbondioksit almaları gerekir. Normal şartlar altında bunu sağlayabilmek için de gözeneklerinin olabildiğince açık olması gerekir. Bu imkansızdır. Çünkü böyle bir durumda bitki, sıcaklığa rağmen sürekli açık olan gözenekleri yüzünden devamlı su kaybeder ve bir süre sonra da ölür. Bu nedenle bitkinin gözeneklerinin kapalı olması gereklidir.

http://www.biyologlar.com/yapraklarin-genel-yapisi

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:KANSER TEDAVİSİNDE BAKTERİLER VE NANO ROBOTLAR     Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:Her bir bakteri 4 pikoNewtonluk kuvvet uygulayabilecek kuyruk organellerine sahip. Tek başına küçük olmasına karşın 5000 tanesini birlikte çalıştırdığınız zaman bir piramit yaptırabiliyorsunuz.Hayvanlar üzerindeki ilk klinik deneyler2011 yılının başında Mantel ve ekibi, hazırladıkları tüm sistemi gerçek anlamda ilk kez bir canlıda denediler, tek bir farkla bu kez bakterileri es geçtiler. MRI kullanarak yönlendirdikleri bir mikro taşıyıcı sistemi karaciğerinde tümör olan bir tavşana doxorubicin adlı bir kemoterapi ilacı taşımak için kullandılar. Bu taşıyıcı sistem iddia edildiği gibi vücut içerisinde yok olacak cinste bir polimerden üretilmişti. Polimerin tasarımı, farklı hızlarda çözünecek şekilde yapılmıştı, böylece yeterli dozda ilaç iletimi sağlanıyordu. Her bir taşıyıcının yüzde otuzu manyetik nano taneciklerken kalan yüzde yetmişi ilaçtı. Mantel sadece kemoterapi değil, radyoterapi ilaçları olan radyoaktif maddelerin de iletiminin mümkün olduğunu belirtti [5].Bazı kan damarları “Y” şeklinde çatallandıklarından geleneksel ilaç iletim sistemlerinin yaklaşık yüzde 50 ihtimalle tümörlü dokunun olduğu yöne, yüzde 50 ihtimalle de karaciğerin alakasız bir bölgesine gidip yan etkiye sebebiyet veriyorlar. İşte Mantel’in bu sistemi manyetik kontrolü sayesinde hiçbir çatallanmadan etkilenmeyecek bir özelliğe sahip olduğu için fark yaratıyor. Ayrıca hiçbir kan damarına zarar vermiyor. Geleneksel kemoterapide kateter (sonda) ile yapılan bir ilaç sevkiyatı, kateterin tümöre çok yaklaşıncaya kadar karaciğerin dibine kadar sokulması ve bu sırada da tabii ki bir çok damara zarar verilmesi anlamına geliyor. Bu sebeple de hastalar günlerce, hatta haftalarca damarlarının iyileşmesini bekliyorlar ki, yeni bir doz daha alabilsinler. Ancak manyetik mikrotaşıyıcı robotlar kullanıldığında, sondanın damarlara bu kadar yakınlaşmasına gerek kalmıyor. Zarar görmeyen damarlar sayesinde de hasta arka arkaya günler içerisinde birçok dozu az az ancak hızlı bir şekilde alabiliyor. Bu şekilde de kimyasal zehirlenmelerin önüne geçiliyor.Ekip, 2011 yılının sonunda tekrar bakterili nanobot sisteminin testlerine yöneldi. Ancak Mantel’in görüşüne göre bu metodlar her ne kadar hayvanlar üzerinde etkili olsa da pratik hayatımızdaki uygulamalarından 4-7 yıl uzaktayız.Not: Konuyla ilgili daha fazla bilgi sahibi olmak isteyenlere Sylvian Mantel’in İngilizce altyazılı Fransızca bir TEDx sunumunu seyretmelerini öneriyorum.Kaynaklar:[1] http://apl.aip.org/resource/1/applab/v90/i11/p114105_s1?isAuthorized=no[2] http://www.technologyreview.com/computing/21619/?a=f[3] http://www.newscientist.com/article/dn17071-bacteria-take-fantastic-voyage-through-bloodstream.html[4] Sylvain Martel, Mahmood Mohammadi: A robotic micro-assembly process inspired by the construction of the ancient pyramids and relying on several thousand flagellated bacteria acting as micro-workers. Intelligent Robots and Systems, pp 426-427,  2009.[5] http://www.healthimaginghub.com/feature-articles/digital-radiography/2945 Yazar hakkında: Gökhan İncehttp://www.acikbilim.com/2012/07/dosyalar/kanser-tedavisinde-bakteriler-ve-nano-robotlar.html

http://www.biyologlar.com/kanser-tedavisine-bakteriler-ve-nano-robotlar

Mutasyonlar

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

http://www.biyologlar.com/mutasyonlar

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

Mikrodizi (Microarray) Nedir

Bu kavramı birçok yerde "mikrodizin" olarak da görmüşsünüzdür, o ayrı bir yazı konusu. Bu yazıda, daha önce detaylı bir şekilde bahsedeceğimi söylediğim mikrodizi teknolojisine giriş yapacağım. Mikrodizi veri analizi yerine, bu teknolojinin nasıl bir şeye benzediğinden bahsedeceğim. Bu teknoloji fazlasıyla popüler ülkemizde (dünyada artık Yeni Nesil Sekanslama konuşuluyor), bir süre daha devam edeceğe de benziyor. Temel birkaç sebepten birisi bu teknolojiyi uygulamayı bilen insan sayısı göreceli olarak hayli fazla, her yerde (evet, neredeyse her yerde) mikrodizi cihazı var, ve bu teknolojiyi kullanarak yayın çıkarmak göreceli olarak kolay. Bu durum da beraberinde gereğinden yüksek beklentileri ve uygunsuz teknoloji kullanımlarını getiriyor. Önce neden böyle bir teknolojiye ihtiyaç duyulduğundan başlayalım. Klasik bilimsel yaklaşım belirli bir vakit diliminde belirli bir faktörü incelemek üzerine kurulu. Bu nedenle p53 üzerine binlerce yayın var; ancak p53'ün tam olarak nasıl çalıştığına ilişkin elimizde tam bir bilgi yok, çünkü etkileşim mekanizmasını tam olarak anlayabilmiş değiliz. Buradaki anahtar kelime, "etkileşim" [interaction]. Yani klasik yaklaşımla, direksiyonun bir otomobil için çok önemli olduğunu anlayabiliyoruz. Hatta direksiyonun türler arasında (kamyon, otobüs, vapur, uçak vb.) korunduğunu ve bazen farklı şekillere büründüğünü ve buna rağmen aynı etkiyi yaptığını da kavrayabiliyoruz. Ama direksiyonun tam olarak nasıl çalıştığını klasik yaklaşımla anlayamıyoruz; çünkü bir başka deneyde direksiyonu sabit tutup gaza basıyoruz, bir başkasında otomobilin krank milini çıkarıp etkisine bakıyoruz, ve benzeri şeyler. Bu sıkıntı bilimin birçok dalında kendini gösteriyor, fakat özellikle de birden fazla faktörün işin içine girdiği alanlarda içinden çıkılmaz bir hal alıyor bu durum. Psikoloji bilimsel olarak geç kabul gören fakat hızlı ilerleyen bir dal. Klasik bilimsel yaklaşımla çözülemeyen bazı problemleri çözmek adına farklı bir yaklaşım ortaya çıkıyor. Gestalt psikolojisi denilen bu yaklaşım diyor ki: "Bütün, onu oluşturan parçaların toplamı değil, daha fazlasıdır." Yani deniyor ki, bir ormanı anlamak istiyorsanız teker teker her bir ağacı araştırmanız yetersizdir. Ormanı oluşturan şey, ağaçlar ve onların birbiriyle etkileşimidir. Yani p53'ün ne işe yaradığı çoğu zaman anlamsızdır; önemli olan, p53'ün diğer moleküllerle etkileşimini ortaya koymaktır. Yani direksiyonu çevirdiğimizde tekerlerin nasıl hareket ettiğini keşfetmek, belirli hızlarla giderken her bir derecelik direksiyon açısındaki değişmenin kaç metrelik sapmalara denk geldiğini görmek, her bir lastiğin aşınmışlığının bu sapmaları nasıl etkilediğini keşfetmek, direksiyon boşluğu denen şeyin aracın yönünü ayarlamayı nasıl etkilediğini bulmak tüm resmi görmektir. Elbette direksiyonun şekli, yapıldığı materyal vb. şeyler kıymetlidir ama, bütün resmin sadece ufak bir parçasıdır. Gestalt psikolojisini detaylı bir şekilde araştırmanızı öneririm; sistem biyolojisini anlamak için çok güzel bir başlangıç noktası bence. 1977 yılında Northern Blot adı verilen bir yöntem geliştirildi. Amaç, gen ifade miktarını hedef bir gen/transkript için belirleyebilmekti. Örneğin, p53 gen ifade miktarını bu yöntemle tayin edebiliyordunuz ve sadece bir veya birkaç gen ifade miktarını kendi aralarında farklı durumlar (hastalıklı - sağlıklı vb.) için kıyaslayabiliyordunuz. Burada önemli bir detay var; ilgilendiğiniz gen veya transkriptin DNA dizilimini, en azından bir kısmını bilmeniz gerekiyor ki ona göre probu tasarlayabilesiniz. Aslında bu durum aynı zamanda çok büyük bir kısıtlayıcı etkiye sahip; henüz keşfedilmemiş genler için bu yöntemi kullanabilmek mümkün değil. Hücredeki süreçleri daha iyi anlayabilmek için mümkünse hücredeki her detaya ilişkin veriye ihtiyacımız var. Genetik alanındaki araştırmalar ilerledikçe ve moleküller arası etkileşimin önemi farkedildikçe aynı anda onlarca gene ait özelliklere bakabilmenin daha faydalı olabileceği düşüncesi yaygınlaşmaya başladı; gestalt yaklaşımının biyoloji versiyonu gibi düşünebilirsiniz bu gelişme sürecini. Yeni bir teknolojinin geliştirilmesi biraz uzun sürdü; SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) yöntemi bu arayışlar doğrultusunda ortaya çıktı, sene 1995. Henüz İnsan Genom Projesinin çıktıları bilinmiyordu ve araştırmacılar mümkün olduğu kadar çok gen ifade değişimini aynı anda gözlemleyebilmek istiyordu. Böylece, bir hastalık durumunda gen ifade miktarlarının sağlıklı bireylerin gen ifade miktarlarına göre nasıl değiştiği ve böylelikle hastalığa neyin neden olduğu, veya hastalığın neleri etkilediği/değiştirdiği anlaşılabilecekti. Yandaki şekil SAGE metodunu kısaca özetliyor. SAGE yönteminin bir diğer avantajı ise, hücredeki transkriptlerin ne olduğunu önceden bilmenizi gerektirmeyen ve yeni genlerin keşfine olanak sağlayan bir yaklaşıma sahip olması. Daha doğrusu, yeni bir genin ufak bir dizisini keşfetmekten bahsediyoruz, yine de bu o zamanlar için büyük bir keşif olarak düşünülebilir (Bir yazımda EST'lerden kısaca bahsetmiştim). SAGE metodu DNA dizilimlemeye dayanır ve o dönemde elimizdeki en iyi yöntem Sanger yöntemiydi. Eğer dizilimlemek istediğiniz DNA bölgesi fazlasıyla uzunsa bu hem uzun süreler, hem de yüksek maliyetler anlamına geliyor. Bu nedenle, yine aynı dönemde geliştirilen mikrodizi teknolojisi düşük maliyetler vadettiği için bir anda popüler hale geldi ve SAGE metodunun pabucunu dama attı. Oysa iki metodun karşılaştırmalarına baktığımızda, SAGE yöntemi mikrodizi teknolojisine göre çok daha kesin ve nicel sonuçlar verebiliyor. Maliyet avantajı fazlasıyla baskın gelmiş anlaşılan. Peki mikrodizi teknolojisi ne getirdi, temel farkı neydi? Bu yeni teknolojiyi, aynı anda gerçekleştirilen Northern Blot'lar gibi düşünebiliriz; binlerce ve bazen on binlerce Northern Blot, tek seferde, çok daha az sarf maliyetiyle. Yaklaşım aynı; önceden tasarlanmış ve bir transkripti tanımlayabilecek en az bir prob tasarlayın. Prob lafı biraz korkutucu geliyor başta ve bir kavram kargaşasına da yol açabiliyor. Kastettiğimiz şey, 20 ila 500 baz arasında uzunluğu olan tek zincirli bir DNA molekülü (ülkemizde yaygın olarak kullanılan Affymetrix teknolojisinde DNA molekülünün uzunluğu 25 baz olarak belirlenmiş). Olay tamamen hibridizasyon temelli ve bu nedenle tek zincirli DNA parçaları, eşlenecekleri diğer molekülleri bekliyorlar; onlar da hedef transkriptler. Bir video yüzlerce kelimeye bedel, buradan teknolojinin nasıl işlediğini izleyebilirsiniz. Birçok farklı mikrodizi teknolojisi ve yine birçok uygulaması var; yani aslında mikrodizi teknolojisi dediğimizde ortada yine ufak bir kavram kargaşası var ancak sistemin çalışması yukarıda bahsettiğimiz gibi. Peki sonra ne oluyor? Problara bağlanması için hücrelerden elde ettiğimiz DNA veya mRNA parçaları floresan moleküllerle işaretleniyor (kafamda, her bir nükleik asit molekülünün ucunda birer LED veya ampül varmış gibi hayal ediyorum). Problar sabit olduğu ve her bir pozisyonda hangi transkripti hedeflediği bilindiği için, o bölgelerdeki floresan ışımaya bakılıyor ve bu ışıma miktarının hücredeki gen ifadesi miktarıyla paralel olduğu varsayılıyor. Buradaki paralel olma ifadesi şu demek; elimizde sayısal veriler var ancak bunlar mutlak rakamlar değil. Çok ışıma varsa hücrede bu gen çok miktarda ifade ediliyor diye düşünüyoruz, az ışıma varsa az gen ifadesi var diye düşünüyoruz. Bu az veya çok olma durumu hücrede gerçekte kaç kopya transkript olduğu bilgisini vermiyor. Bu nedenle mutlaka bir referansa veya bir referans grubuna ihtiyacımız var. Mikrodizi ne değildir, tam da bu noktada başlıyor. Tek bir mikrodizi deneyiyle bir gene ait ifade değerini mutlak olarak söyleyemezsiniz, herhangi bir tespit yapamazsınız. Aynı değer grubuna ait örneklerle yapacağınız mikrodizi deneyleriyle de bunu yapamazsınız. Yani, 10 tane hasta bulup bunlardan alacağınız örneklerle yaptığınız mikrodizi deneyi, pratikte neredeyse hiç bir işe yaramaz, çünkü bu teknoloji böyle kullanılmaya uygun değil; mutlaka birden fazla referans çalışmaya ihtiyacınız var. Böylece elde ettiğiniz hasta örneklerine ait verilerin "çok" veya "az" olduğunu söyleyebileceğiniz bir referans noktası elde edebilirsiniz. Model organizma çalışırken referans veya kontrol grubu bulmak çok daha kolay ancak konu insan olduğunda sağlıklı bireylerden kontrol örneklerini nasıl bulabilirsiniz? Örneğin, sağlıklı bir bireye karaciğer biyopsisi yapmanın veya o bireyin beyninden parça almanın hem etik hem de yasal bir çok problemi var. O zaman bu dokulardan elde edilen örneklerle mikrodizi deneyleri yapılmayacak mı? Referansınız yoksa, evet, çalışmanın bir anlamı yok. Yeterince örnek toplayamıyorsanız, yine burada bir problem var. Elinizdeki değerler mutlak değerler değil ve bu değerlerin kendi içlerinde de sapmalar var, bu nedenle birçok örneğe ihtiyacınız var. Bütçeniz kısıtlıysa ve her bir deney grubu için sadece bir örnek çalışabilecekseniz, mikrodizi teknolojisine başvurmanın yine neredeyse hiç bir anlamı yok. Veya referans olarak kullanacağınız kontrol örnekleri gerçekten de kontrol değilse (deney grubu örnekleriyle aynı dokudan ve aynı şartlarda alınmadıysa vb.), o zaman yine yapacağınız çalışma tehlikeye giriyor. Yukarıda saydığım nedenlerden ötürü bir mikrodizi deneyi tasarlamadan önce bir biyoinformatik uzmanına veya bir biyoistatistikçiye danışmakta çok büyük faydalar var; bu sayede birçok hatanın ve verimsizliğin önüne geçilebilir. Her bir farklı üreticinin geliştirdiği mikrodizi teknolojileri de birbirinden farklı, bu nedenle bu konuda da bilgi sahibi olmak gerekiyor. Gözünüz korkmasın, Wikipedia'da ufak bir gezinti farklı mikrodizi teknolojileri hakkında fikir sahibi olmanız için yeterli.

http://www.biyologlar.com/mikrodizi-microarray-nedir

Botaniğin Tarihçesi

Bugünkü sistematik botanik adına yaşanan en büyük ilerlemeler, 20. yüzyılın ikinci yarısında meydana gelmiştir. O dönemlerin kötü koşulları ve maddi sıkıntılarına rağmen, dünyanın bir çok yerindeki çok sayıda flora yazarı, önemli çalışmalar başlatmış ve bu konuda büyük adımlar atmışlardır. Dünya tarihinde, bilinen ilk Flora yayınları, küçük bir alanda yetişen bitkilerin isim listesinden bile daha dar kapsamlıydı. Bugün ise, en iyi ve modern çalışmalar içerik olarak sub-monografiktir. 1950 ve 1960’lı yıllarda G.B. Asya’nın çeşitli bölgelerinde birkaç Flora projesi başlatılmış, bu çalışmaların durumu ve ilerleyişi devamlı olarak takip edilmiş ve bölgeler tekrar tekrar incelenmiştir. Bu araştırmalar, Floristik bir çalışmadan elde edilecek bilgilerin geliştirilmesi ve üzerine yeni bilgilerin eklenmesi için yerel botanikçilere ihtiyaç duyulduğunu göstermiştir. Çünkü bir bölgenin floristik açıdan tam olarak ortaya konması çalışmaların sürekliliğine bağlıdır. Bu çok uzun bir zaman alabilir. Devamlılığı olmayan ve kısa süreli çalışmalarla bir bölgeye ait sağlıklı bir floristik tanımlama yapılamaz, dolayısıyla tam olarak ortaya konmuş bir çalışma, o bölgede sürekli araştırmalarda bulunan yerel botanikçilerin varlığına bağlıdır. Botaniğin çok geniş bir bilim dalı olduğu ve bir bütün olarak değerlendirilmesi gerektiği düşünülürse, Floristik çalışmalar, botaniğin ne tamamı olarak ne de botanik bilimi içinde küçük bir ayrıntı olarak ele alınmalıdır. Aslında bu çalışmalar, botaniğin vazgeçilmez bir parçası şeklinde düşünülmelidir. İLK FLORALAR GüneybBatı Asya’nın bugünkü durumu hakkında konuşmaya başlamadan önce, konuşulması gereken diğer bir nokta ise, Flora terimi ile temsil edilmiş olsun yada olmasın, genel Flora yazımının kökeni ve bilinen en eski Flora çalışmalarının durumu olacaktır. En eski Floristik çalışmalar hakkında bilgi edinmek, bu çalışmaları bugün için ortaya koymak, oldukça zor bir iştir. Konuyla ilgili bilinen en eski kayıtlar, 16. yüzyılın ikinci yarısına aittir. O dönemde bilimsel bir Flora çalışması diye nitelendirilebilecek uğraşılar, sınırları belli bir bölgedeki bir veya birkaç çeşit bitki türü hakkında yazılmış bir botanik rehberi olmaktan daha ileri gidememiştir. Bu bilgilere ise, Deutchman Corolus Clusinius’un o tarihlerde yapmış olduğu çalışmalardan elde edilmiştir. Clusinus’un yazdığı iki eserden ilki, 1567 yılında İspanya ve Portekiz’e ilk Flora çalışmalarıdır ve bu ülkelere 1563, 1565 yıllarında yaptığı kısa seyahatleri sonucu ortaya çıkmıştır. Diğer eseri ise 1583 de yayınlanmış Avusturya ve Macaristan bölgelerinin çevrelerine ait olan Flora çalışmalarını içermektedir. Bu yayında sadece doğal olarak yetişen türlerden bahsedilmemiş, aynı zamanda Tulipa, Lilum, Fritillaria gibi ornomentallerden hatta Amerika kökenli Solanum ve Mirabilis gibi birkaç türden daha bahsedilmiştir. Yapılan çalışmalarda, tam ve kesin lokalite bildirimi ve diskripsiyon hatalarını önlemek amacıyla Clisinus, Floristik çalışmalara bir standart getirmeye çalışmış ve bunun için uzun yıllar uğraş vermiştir. Stafleu(1967) Clusinus’un bu çalışmalarının dikkate değer ve takdir edilir cinsten olduğunu aktarmıştır. Clusinus, bu iki eserinde de Flora terimini ne başlık ne de başka bir şekilde kullanmıştır. Ama bu çalışmalar, kökeni 500 yıl önceye dayanan Flora yazımının başlangıcı ve menşeidir. Aynı zamanda ise bilimsel birer Flora çalışması olduklarına kuşku yoktur. Daha önce dediğimiz gibi, bilinen en eski Botanik rehberinin ve Floristik çalışmaların tespit edilip ortaya konması çok zordur. Aynı şekilde eserlerinde Flora terimini ilk kimin kullandığı da bilinmesi zor olan bir diğer konudur. 1647 yılında Flora Dannica adlı eseri yayınlanan Simon Pauli’nin Flora terimini ilk kullanan botanikçi olduğu ileri sürülmektedir. Bundan sonra ise İsveçli ünlü tabiat bilgini olan Karl Von Linneaus zamanına kadar Flora terimi ile temsil edilen pek çok eser yayınlanmıştır. Almanya’nın Jena bölgesi için yayınlanmış olan, Ruppius’un yazdığı Flora Jenesis (1718), ayrıca Bryne’nin yazdığı Flora Capensis (1724-G. Afrika) bunlara örnek olarak verilebilir. Flora Capensis tam bir Floristik çalışmadan ziyade bitki koleksiyonu şeklinde hazırlanmıştır. Bunların dışında, gerçek Floristik çalışmaları içeren modern botaniğin bir çok bölümüne ait ilk çalışmaları başlatan kişinin Linneaus olduğu bilinmektedir ve O, dönemin botanik üzerine çalışanları arasında en mükemmel olanıdır. 1737’de Linneaus’un yazdığı Flora Lapponica adlı eser, Flora yazımında bir dönüm noktası olarak kabul edilmektedir. Species Plantarum adlı eserinde nomenklatür kullanılmış ve türler binomial olarak adlandırılmıştır. İçeriği ise nispeten moderndir. Synonimler ve habitat detayları verilmiş ayrıca Cryptogamlardan da bahsedilmiştir. Belli bir alanda yayılış gösteren bitki topluluklarını ifade eden flora terimi ile Floristik çalışmalar sonucu oluşturulan eserleri ve kitapları ifade eden Flora terimi arasında bir ayırım yapmak istenirse, durumu aydınlığa kavuşturmak açısından, yayınlanan kitaplar ve eserler için “F” harfi, bitki topluluklarını ifade içinde “f” kullanılmalıdır. Böyle bir düzenleme yapıldığında aradaki farkı ayırt etme bakımından bu durum günümüz botanikçilerine oldukça faydalı olacaktır. Flora kelimesi “Çiçeklerin Romalı Tanrıçası (Roman Goddes of Flowers)” adından türemiştir. İlk botanikçiler doğal ve kültür bitkileri arasında, bugün yapıldığı gibi bir ayırıma gitmemişler ve bitkilerin tamamını göz önüne almışlardır. Onlara göre bu iki bitki gurubu, birbirlerinin ayrılmaz birer parçasıydı. Thornton’un yazdığı Floranın Mabedi (The Temple of The Flora ) adlı eser çok sonra post-Linneaus’un en güzel örneklerinden biri olmuştur (Linneaus’a ait olan Sexual Sistem’in yeni örneklerinin resmedildiği levhalar). Linneaus hayatayken ve daha sonraki dönemlerde Floristik çalışma, eser yazımı ve yayınlanmasında önemli ölçüde artış olmuştur. Britanya’da gerçekleştirilen ilk Floristik çalışmalar ve yine Avrupa’da yapılan en eski ve temel bir çok çalışmanın kökeni de bu döneme dayanmaktadır. Britanya Florasının kökeni 200 yıl önceye yada daha eskilere dayanmaktadır. Bu 200 yıl boyunca daha önce yapılmış veya şuan yapılmakta olan bir çok çalışma vardır. Çalışmalar devam etmektedir ve bulunan her yeni bilgi eskilere eklenmektedir ve şu durumda son söz hala söylenmemiştir. Her ne kadar, geçmişten günümüze kadar yapılmış ve yayınlanmış olan Floristik çalışmaları düzenleyip sınıflamak ve bir sıraya sokmak taksonomik açıdan zor bir durum ortaya çıkarsa da (bu çalışmaların sırası ve düzeni yavaş yavaş birbirine karışmaktadır.) bu konuda 3 ana ve esas dönem kabul etmek gerekir. Bunlar Linneaus öncesi dönem, Linneaus’un yaşadığı dönem (Victorian dönemi 1850’lerden yüzyılın sonuna kadar olan dönemi içerir.) ve şuan ki Floristik dönem( içinde bulunduğumuz yüzyılın ortalarından bugüne kadar olan süreyi kapsamaktadır). Özellikle bu dönemde G. B. Asya’da oldukça modern düzeyde bir çok Floristik çalışma gerçekleştirilmiştir. VICTORIAN DÖNEMİ 19. yüzyıla ve Victorian dönemine baktığımızda o dönemde pek çok Floristik çalışma yapıldığını ve yayınlandığını görmekteyiz. Bu çalışmalar genel olarak, karşılaştırmalı morfoloji, bugün olduğu gibi bir nebze nomenklatür, tipifikaston, örneklerin sitasyonu, ekoloji ve sitoloji göz önüne alınarak oluşturulmuştur. George Bentham dönemin ünlü ve büyük bir botanikçisi ve matatikçisiydi. Bentham, (1861) Flora Honkongensis ve 7 ciltlik Flora Australiensis (1863-780) eserlerinin yazarıdır. Bentham bu iki eseriyle, daha sonra yapılan tüm Floristik çalışmaları özellikle de Kew’un yayınladıklarını bir standarda sokmuştur. Bentham (1874) Flora yazımı hakkında kendi dönemiyle ilgili olduğu kadar günümüzde de hala etkili olan çeşitli açıklama ve yorumlar yapmıştır. Ona göre Flora yazımının prensipleri; “belli bir alandan alınan herhangi bir bitkinin teşhisini kullanıcıya mümkün olduğunca kolaylaştırmaktır.” Ve yeni başlayan bir kimse örnekler hakkında uzun diskripsiyonlar düzenleyebilir, fakat bir tür hakkında kısa bir diskripsiyon hazırlarken, bitkinin ayırt edici ve tanımlayıcı özelliklerini ortaya koyarken karakter seçimini tam ve yerinde yapması gerekir. Bunun için de kişinin tam ve mükemmel bir metodolojik seviyeye, incelediği bitki gurubu hakkında geniş bir bilgi birikimine sahip olması gerekir.” Yani uzun bir diskripsiyon hazırlamak daha kolaydır. Diskiripsiyonlar basitleşebilir fakat eksiksiz ve doğru olmalıdır. Bentham günümüzün diskripsiyonları hakkında ne düşünürdü bilemiyorum ama (kesin olan şu ki; bizim diskripsiyonlarımız daha uzun.) onun yaptığı tüm çalışmalarda diskiripsiyonların yüksek standartlarda olduğundan kuşku yoktur. Bentham çalışmalarının çoğunu tek başına bazen de Hooker ile yapardı. Özellikle Genera Plantarum yazılırken (1862-83). Bu çalışmanın da yine büyük bir bölümünü Bentham hazırlamıştır. 80 yaşının üzerindeyken bile, işine gösterdiği hırsın günümüze dek gelen hikayesi, botaniğe yeni yaklaşımlar ve katkılar sağlamıştır. “Orchidae’ler üzerine bir yıldan fazla, yoğun ve aralıksız süren çalışmaların ardından (Genera Plantarum için) bir cumartesi öğleden sonra, sıkıntılı bir şekilde ve zorluklar içinde yaptığı revizyon çalışmalarında bir sonuca ulaşmıştı; Bu işler sırasında hiç durmaksızın otsu bitkileri tanımaya ve tanımlamaya çalışmış ve hala çok zor olan bu görevi uzun yıllar üstlenmiştir. Bu çalışma Bentham’ın en son ve neredeyse en büyük işi olmuş, aynı şekilde başlangıçta kendisine materyal sağlayan ve çalışma süresince yardımcı olan insanları çok rahat ve kolay bir şekilde idare etmiş ve zamanı çok iyi kullanmıştır.” Kew; Boissier zamanında da şimdi olduğu gibi dünyanın en büyük taksonomi araştırma merkezlerinden biriydi. Fakat Geneva’da Edmond Boissier, G. B. Asya’da ilerleyen botanik biliminin sonuçlarına bağlı olarak başlatılan bir çalışmaya (Flora orientalis) katılmıştı; Artık dev bir anıt haline gelmiş olan Flora Orientalis’e ait olan birinci cilt 1867’de 5. ve sonuncu cilt ise 1884’de yayınlanmıştır. Boissier’in ölümünden sonra, suplamenteri olan 6. cilt ise 1888’de yayınlanmıştır. Boissier yaşadığı süre içinde 6000 yeni tür tanımlamıştır (Burdet, 1985). Bu 6000 türün çoğunu yine Flora Orientalis çalışmaları sırasında ortaya koymuştur. Tanımladığı türlerin bugün bile geçerliliğini koruyor olması, onun bu büyük botanik zekasına yapılmış bir övgüdür. Bir konuda tüm insan aktivitelerinde olduğu gibi eğer bir gelişme kaydediliyor ise önemli olan onun öncesinin ve sonrasının biliniyor olmasıdır. Yani nereden gelip nereye gittiğinin biliniyor olması gerekir. Bu durumu politik ekonomi, motorlu arabalar, çamaşır makineleri ve futbolda da görebiliriz. Bu genellemeyi sistematik botanik içinde yapabiliriz. Linneaus, De Candolle, Bentham, Boissier ve Hooker’ın bıraktığı bu büyük ve sağlam mirası, varisleri devralacaklar ve geliştireceklerdir. Bugün bu düşünüldüğü gibi olmuştur. Çünkü günümüzde onların bıraktığı bu temeli geliştirmeye çalışan botanikçiler vardır. G. B. Asya ile ilgili olarak tüm flora (küçük “f” ile) çalışanları, boissier’in Flora Orietalis’i oluşturduğu böyle geniş ve kısmen doğal bir alanda çalıştıkları için şanslı sayılırlar. Yani bu çalışma tam doğru olan ve azımsanamaz bir çalışmadır. Flora Orintalis örnekleri Geneva’da bulunmakta ve çok iyi korunup saklanmaktadır. G. B. Asya’daki Floristik çalışmalarda da bir çok modern Flora çalışmasında olduğu gibi taksonomik kavramlara uygunluk oldukça üst düzeydedir. Bundan dolayı G. B. Asya Boissier’e çok şey borçludur. O bu konuda gerçekten büyük bir devdir. GÜNEY BATI ASYA FLORASININ BUGÜNKÜ DURUMU Eğer 3. Flora dönemi dediğimiz devreye bakacak olursak aslında bugün hakkında konuşuyor oluruz ve aynı zamanda bugün için belli bir çizgiye gelmiş olduğumuzu görürüz. Muhtemelen bu doğrudur çünkü, sözünü ettiğimiz bu 3 dönemin Floristik çalışmaları göz önüne alınırsa 20. yüzyılın 2. yarısına rastlayan periyotta çok büyük gelişmeler ve en azından çok sayıda yayın üretilmiştir. Dünyanın hemen her yerinde inanılmaz sayılarda Flora projesi uygulamaya konulmuştur (Avrupa’da, Afrika’da ve yeni dünyada). Eğer önümüzdeki birkaç yüzyıl içinde hala çevrede botanikçi var olursa, öyle sanıyorum ki 20. yüzyıldaki bitki sistematiği adına yaşanan tüm gelişmelerde göz önüne alınırsa, botanik tarihçilerinin dikkatini en çok günümüz Flora yazım aktiviteleri çekecektir. Bu projelerden birkaç tanesi çok büyük olarak tasarlanmıştı ve hala bu derecede büyük Flora projeleri tasarlanmaktadır. 30 veya daha uzun yılar alan Flora SSCB 1964’de tamamlanmış ve bu çalışmada 17000’den fazla bitki türünden bahsedilmiştir. Bu 17000 türün yaklaşık %10’u yani 1700 tanesi ise tamamen yeni tür olarak bilim dünyasına tanıtılmıştır( 19?7 Shetler). Büyük Çin Florası (Flora Republicae popularis Sinicae) çalışmalarında 28000 vasküler bitkinin incelendiği bilinmektedir. Bu çalışama için 200 Çinli botanikçiye ihtiyaç duyulmuştur. Bunun nedeni ise ilk cildin bir an önce 1959’da çıkartılmak istenmesidir. Bu çalışma yüzyılın sonlarına doğru 80 cilt olarak tamamlanmıştır. Bu iki devasal projenin de (Çin ve SSCB) komünist-sosyalist yönetimlerce desteklendiği gerçeği de oldukça ilginçtir. Aynı dönemlerde dünyanın diğer pek çok yerindeki benzer Flora projeleri ile karşılaştırılacak olursa, diğerleri sürekli finansal sıkıntılar çekmişler ve kaynak arayışı içine girmişlerdir. Çok ilginçtir ki o dönemde dünyanın çok zengin iki ülkesi olan Amerika ve Suudi Arabistan’da böyle bir Flora çalışması yapılmamıştır. Doğu ile Batı arasında ilginç bir karşılaştırma; “bir insanı aya göndermek” yada “yeni petrol kaynakları bulup milyarlar kazanmak” dururken neden bitkileri anlamak için para harcasınlar ki? Şimdi oldukça ilginç ve önemli olan G.B. Asya Florasının bugünkü durumuna yeniden dönüyoruz. Kısaca ele alacağımız üç çalışma var. Türkiye Florası, İran Florası, Pakistan Florası. Bence neresi olursa olsun, herhangi bir yerin florasının kökenin araştırmak oldukça ilginç bir konudur. Bu çok özel olan üç bölgenin tamamı, buralardaki Floristik çalışmaları başlatan ve ilerleten birkaç kişiye çok şey borçludur (ne bir hükümete, ne bir enstitüye, nede bir tavsiye komitesine). Peter Davis, Karl Heinz Rechinger ve Ralph Steward isimleri şu an Türkiye İran ve Pakistan Floralarıyla eş anlamlı ve özdeş hale gelmişlerdir. Aynı şekilde Komarov ismi de SSCB Florası ile (hatta bu çalışma onun ölümünden sonra tamamlanmış olsa bile) eş anlamlı tutlmaktadır; babası Mouterde ise Nouvelle Flore du Libani et de la Syrie Florası ile özdeşleşmiştir. Peter Davis bir zamanlar şöyle demişti, “Kişisel ve iyimser bir görüş olarak düşündüğüm Türkiye Florasının yazımı fikri tesadüfi bir şekilde, bende büyük bir ilgi uyandırmıştır.” Peter Davis 20 yaşındayken, yüzyılın başlarında daha önce Boissier’in gelip inceleme yaptığı Batı Türkiye Dağlarını, botaniksel anlamda incelemiş ve örnekler toplamıştır(1938). Daha sonraki ilk Türkiye seyahatinde, ülkenin bitki örtüsünden ve vejetasyonundan dolayı büyülenmiştir. Savaştan sonra Davis, Edinburg’da derece almış, bir çok madalya hak etmiş ve üniversiteye konuşmacı olarak atanmıştır(1950). Ardından yakın bir zamanda Türkiye’ye yapacağı 10 büyük bitki toplama seyahatlerinin ilkini gerçekleştirmiştir; yaklaşık 27.000 hatta bunun 3-5 katı kadar örnek toplamıştır(Davis & Hedge 1975). Bu keşif seyahatlerinin bir kısmı oldukça uzun sürmüştür. Hedge de onunla birlikte yaklaşık 7 ay süren bir geziye katılmıştır. 1950’lerden sonra uygun ve iyi durumda olan tüm herbaryum materyalleri gerçekçi bir Flora yazımı için bir araya getirilmiştir. Bunun dışında Dr. A. Huber Moarth ise Türkiye‘ye düzenlemiş olduğu çeşitli seyahatler sonucu Davis’in yaptığı çalışmalardan bağımsız olarak Edinburg ve Basal’da Türkiye Florası üzerine çalışmalarda bulunmaktaydı. 1961’de Davis, Endüstriyel ve Bilimsel Araştırma Departmanından aldığı personel yardımı ile küçük bir takım kurmuştur. Bu personeller Edinburg ve Royal Botanic Garden’de yetişmiş full-time çalışma asistanlarıydı. Davis bu çalışmaları sırasında Royal Botanic Garden ve hükümetin bu konu ile ilgili departmanları arasında kurulan koordinasyon sonucu üst düzeyde desteklenmiştir. Bu yardımlar ve destekler, ancak Türkiye Florası’nın çok hızlı çalışılması ve işlerin planlandığı şekilde gitmesi durumunda devam edecekti. Proje tamamlanana kadar karşılıklı bu olumlu ilişkiler ve işler planlandığı şekilde devam etmiştir. Türkiye Florasının ilk cildi 1965 yılında Edinburg’da basılmıştır. Son cilt olan 9. cilt ise 1985’de, ayrıca ek cilt olan 10. cilt 1988’de yayınlanmıştır(Türkiye Florası üzerine devam eden çalışmalar sonucu 2000 yılında 11. cilt basılmıştır). 10. cilt Davis tarafından 2 araştırma asistanı ile birlikte (Robert Mill & Kit Tan) çok geniş bir şekilde hazırlanarak yazılmıştır. Net istatistiklere göre 20 yıllık bir periyotta tamamlanmış olan ilk 9 ciltte 8800 tür üzerinde inceleme yapılmıştır. Yani bu, her yıl 400’ün üzerinde türün incelenmesi anlamına gelmektedir. Boissier’in yazmış olduğu Flora Orientalis, Türkiye Florası oluşturulurken temel kaynak olarak kullanılmıştır. Flora of Turkey ve Flora Iranica gibi birer çalışma yapmak oldukça yerinde ve orijinal araştırma olmuştur. Dr. Mill son zamanlarda Türkiye’de 1332 tür tanımlamıştır. Bu süreç 1945’den bugüne kadar olan süreyi kapsamaktadır. Bu sayı toplam tür sayısının %15.5’ini karşılamaktadır. Ayrıca sonradan meydana gelen değişiklikler ve sinonim olan (yaklaşık 150 tane) türlerde göz önüne alınırsa yüzde dilim hala %13.5 gibi yüksek bir orana sahiptir. Endemizm durumu ise ayrıca yüksek bir orana sahiptir. Şu ana kadar Türkiye Florasının kökeni hakkında pek çok şey söyledik. Tabi ki çalışmaların tam ve doğru biçimde tamamlanması oldukça metronomik bir işlemi kapsamaktadır. Türkiye Florasının bugünkü durumu nasıl acaba? Çalışmalar süresince bu kadar sıkıntı çekmeye ve para harcamaya değer miydi? Şu an Türkiye Florası hakkında 25 yıl önce bildiğimizden çok daha fazlasını biliyoruz. Bu da çok önemli bir sonuçtur. Diğer bir sonuç ise şuan Türkiye’deki her üniversitede işin ehli olan bir çok botanikçi vardır. Bu botanikçiler zamanında Türkiye Florası yazılırken ve bu konuda çalışmalar sürerken, üst düzeyde efor sarf eden ve yardımcı olan botanikçilerin öğrencileri ve eserleridir. 1950’li yıllarda Türkiye’de sistematik botanik çalışan kimse neredeyse yoktu. Türk botanikçilerin sayısı oldukça azdı. Türkiye Florası yazılırken genç Türk botanikçiler Edinburg’a gelmişler ve olanaklarından yararlanışlardır. Bu da onlara pek çok fayda sağlamıştır. Hala bu bağlantılar ve ilişkiler olumlu bir şekilde devam etmektedir. Şuan Türkiye’de bitki sistematiği çalışmaları hayattadır ve işler yolunda gitmektedir. Bu durum diğer alanlarda da sevindirici boyutlardadır. Yani orman botaniği, korumacılık, sitoloji, biyokimya, bitki sosyolojisi ve foto kimya. Tüm bu olumlu gelişmelere rağmen botaniksel uzmanlık anlamında hala sağlam bir alt yapı oluşturulamamış ve maalesef laboratuarlarla ilişkili, kütüphane olanakları olan ve en önemlisi araştırmalarla desteklenen, bundan kaynak alan ulusal bir herbaryum hala kurulamamıştır. Bu türlü bir herbaryum dünyanın herhangi bir yerinde botanik araştırmalarının vazgeçilmez bir parçası olmalıdır. Hala tamamlanamamış olan Türkiye Florası hakkında bu kadar konuşmamızın ana nedeni tarihsel açıdan çok ilginç olması, aynı zamanda özellikle Flora yazımına ve genel olarak taksonomik botaniğe uygun bir çok yönünün olmasından kaynaklanmaktadır. Galiba bu konuda peşin hüküm gösteriyor ve duygusal davranıyorum, fakat bu Flora projesi, pek çok yönden modern ve bilimsel bir Flora projesinin nasıl olması gerektiğine çok güzel bir örnek olmuştur. Bu çalışma kolay kullanım özelliğinde, içerdiği türler hakkındaki gözlemleri aydınlatıcı ve ayırt edici olan özet bir çalışmadır. Daha da önemlisi tahmin edilen ve tasarlanan sürede tamamlanmıştır. Dünyanın diğer bir çok yerinde, şuan tamamlanmak üzere olan bir çok Flora çalışmasında, çok sayıda taksondan bahsedilmektedir. En kötü ihtimali göz önüne alırsak, Floralarda adı geçen ve bugün yaşayan bir çok takson, en fazla bizden birkaç nesil sonra belki de nesli tükenmiş olacaktır. Flora of Southern Africa ve Flora Malesia monografiktir. Fakat tam olarak gerçekçi çalışmalar sonucu oluşturulmamışlardır. Flora Tropical East Africa floristik çalışmaları (yaklaşık 40 yıl önce başlamıştır.), Flora Thailand çalışmaları bunlara birer örnektir. Son olarak, Hooker’ın ortaya koyduğu bir çalışma olan Flora of British India’nın yerini tamamlanmış haliyle ve Fascicle Flora of India adıyla anılan bir çalışma ne zaman alacak? Yani bu bölgelerin başlı başına, ayrıntılı ve gerçekçi çalışmalara ihtiyacı vardır. Prof. Dr. Rechinger, İran Florası hakkında yakın zamanda konuştuğu için bu konuda fazla bire şey söylemeyeceğim. Üzerinde durmak istediğim bir konuda şudur; Böyle geniş ve büyük bir proje nasıl oluyor da, bir kadın(karısı Wilhemine) ve bir erkek tarafından başlatılıp tamamlanabiliyor. Bu, üzerinde konuşulup düşünülmesi gereken bir noktadır. Flora Iranica’ya ait oldukça ince olan ilk fasikül 1963 yılında yazılmıştır. Bu çalışma zamanımıza ait tam ve doğru diğer çalışmalar içinde geliştirilmiştir. Yakın zamanda yayınlanmış olan Caryophyllaceae (no:163) familyası da benzer bir şekilde bir durum sergilemektedir. Bu familyada 450’nin üzerinde türden bahsedilmektedir ve bu muhtemelen tüm Floranın ¼’ünü oluşturmaktadır. Tanımlanan bu 450 tür, familya hakkındaki bilgilerimizin gelişmesine önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır; bazı cinsler yüksek oranda endemizm içermektedir. Örneğin Silene cinsinin yaklaşık %40’ı ile %60’ı endemiktir. Rechinger’in tarihsel özelliği göz önünde tutulursa, eğer Flora yayınlamayı yaklaşık 25 yıl önce bitirmiş olsaydı, şaşırtıcıdır ki O, Büyük İran Florası için ilk bitki toplama seyahatlerine 50 yaşının üzerindeyken (Rechinger 1989) başlamış olurdu. 50 yaşının ortalarındayken de aşağı yukarı 10.000 tür içeren bir Flora çalışmasına girişmiş olurdu. Elbetteki O, dünyanın bir çok yerindeki çok değerli bir çok botanikçiyle bağlantı ve yardımlaşma içindeydi. Daha 1990’da 8.000 üzerinde tür incelemiştir. Flora of Turkey üzerine yapılan bir eleştiride, bu çalışmanın çok yetersiz oluşuydu. Bu kesinlikle İran Florasının düzenlemesine yapılan bir eleştiri değildir; İran Florası fotoğraf, şekil ve grafiklerle desteklenmiş ve oldukça iyi bir şekilde ortaya konmuştur. Fakat bu arzu edilen ekler kitaplara konunca, fiyatlarda yukarı fırladı. Buna bağlı olarak korsan ve kopya kitaplar kullanılmaya başlandı. Avrupa’da sınırlı olarak basımı yapılan bilimsel yayınların fiyatlarının yüksek olması da yine üzücü bir gerçektir. Örneğin bir adet Flora of Turkey seti almak için £500 ödemeniz gerekir. Aynı şekilde Flora Iranica seti de benzer fiyatlardadır. İran Florası üzerinde duracağımız son bir nokta ise şudur; Genel botanik topluluğu (G.B.T.), usulen bu gerçeği taktir ettiğini göstermelidir. Boissier’in Flora Orientalis’inde olduğu gibi onun Flora çalışmalarının sınırları siyasi sınırlara dayanmaz. Daha çok bu sınırlar doğal olarak ayrılmış olan bölgelerle ilgilidir. Kaçınılmaz olan şudur ki harita üzerine bir çizik atsanız bu, yapay sınırlar yarattığınızın bir işaretidir. Söz konusu olan ve yayınlanan bu üç Floristik çalışmaların sonuncusuna ait yorumlar Pakistan Florası üzerine olacaktır. Pakistan Florası diğer ikisinden çok önemli ve büyük bir farklılık arz etmektedir. Bu çalışma Pakistan’ın kendi botanikçilerinin bir ürünüdür ve iki özerk editör tarafından yapılmıştır. Bu iki editörden ilki Karachi’de bulunan Prof. Ali diğeri ise Kuzey Kavalpindi’de yaşayan Prof. E. Nasır’dır. Büyük ve geniş familya tanımlamaları bu iki botanikçi tarafından hazırlanmışlardır. Yine sanatsal ve estetik çalışmalarda aynı şekildedir. Bu proje 1960’larda başlamış gözükse de (USA ziraat departmanı sermayesiyle) aslında başlangıcı daha eskilere dayanmaktadır. Dr. Steward, Ladak’da iken 1911 yıllarında yani 80 yıl önce bitki toplamaya başlamıştır(Steward 1982). Sonraki 50 yıl veya daha fazla yıldır O, botaniğin özüne inmiş, öğrencileri cesaretlendirmiş ve eğitmiştir. Bugün Pakistan’daki tüm yerleri dolaştı ve bitki topladı. Tüm bu seriler boyunca çeşitli yayınlar çıkardı. Bu yayınlar genelde değişik yerlerin Floraları hakkındaydı. O’nun bu aktiviteleri Pakistan florasının gerçek kökenini bulmaya yönelikti. 1972’de Keşmir ve Pakistan’daki vasküler bitkilerin izahlı bir katalogunu yayınladı. Son zamanlarda Labiatae familyasını kaleme alırken (Hedge 1991) edindiğim deneyimleri göz önüne tutarsak, bu çalışmanın ne kadar önemli, doğru ve tam bir iskelet çalışması olduğu ortaya çıkar. Maalesef bu çalışmanın küçük bir kısmı da kaybolmuştur. Ali bu katalog hakkında ilk defa şunları söylemiştir(1978). –“Biz bu Flora projesindeki ilk günlerde eserin müsveddesini oluşturmaya doğru ilerleme kaydettik ve bu katalog mütevazı çalışmalarımıza temel olmuştur. Flora of Pakistan’ın ortaya konması sırasında çalışmalara yardım edenlerin ve editörlerin karşılaştığı zorlukları hatırlamak çok önemli olacaktır. Onlar ne Edinburg’un sahip olduğu gibi bir bahçeye, ne herbaryum olanaklarına, ne de kütüphanelere sahiptiler. Tüm bunlara rağmen onlar Pakistan’da bulunan tip örnek sayısında küçükte olsa bir artış sağlamışlardır. Yinede parasal desteğin devamlılığı konusunda da çok sık ve tahmin edilemez oranlarda sıkıntı çekmişlerdir. Bu noktada çok eleştirmeden şunları söylemek yerinde olacaktır; sonraki fasiküller ilk çıkanlara nazaran daha iyi durumdaydı. Çünkü ilk çıkan fasiküllerde yeni taksonlar ve türler yaratmaya, tartışmalı olan, aslında informal incelenmesi daha iyi olacak varyasyonlara formal sıralama verilmesine bir eğilim vardı. Her ne kadar taxonomistlerin doğasında var olan yeni tür ve takson yaratma eğilimi oldukça üst düzeyde olsa da, onlar taxonomik cesaretlerini sergileme hissindeydiler - şahsi olarak - artık yok olamaya başlayan fedakar taxonomistler (hepimizin olması gerektiği gibi) biliyorlar ki yeni bir tür yaratmaktansa, bir türü indirgeyip synonim yapmak, botaniğe daha büyük katkılar sağlayacaktır. Fakat ben, Pakistan Florasının ilk bölümüne olan eleştirimin aynısını Türkiye ve İran Florasının ilk bölümlerine de yapmıştım. Bazen böyle durumlar tanımlama yaparken yetersiz materyal kullanımından kaynaklanmaktadır. Buna örnek olarak Türkiye Florasındaki Chenopodiaceae tanımları verilebilir ve bu tanımlar 1966’da 2. ciltte yayınlanmıştır. Fakat sonraki 35 yıl içinde materyal toplanarak diskripsiyonlara açıklık kazandırılması ve bunların birleştirilerek yeniden yazılmaya ihtiyaçları olmuştur. Her ne kadar Pakistan Florası hala tam olarak bitmemiş ve tanımlanmamış olsa da öyle sanıyorum ki Prof. Ali ve Nasır yaptıkları botaniksel sanat çalışmaları ve sayısız diskripsiyonu başarıyla oluşturdukları için samimi ve içten kutlamalara layık olmuşlardır. Flora of Pakistan çok iyi tanımlanmış bir flora kitabı ve çalışmasıdır. Son Sözler ve Kat Edilen Mesafe Bir bölgede yapılan ilk floristik çalışmalarla, yöre florasını tam olarak bitmiş düşünemeyiz. Bu araştırmaların tam olarak bitmiş sayılabilmesi, uzun sürekli ve kesintisiz çalışmaların varlığına bağlıdır. Yani herhangi bir alanda yapılacak birkaç arazi çalışması, söz konusu bölge florasını tam olarak ortaya koymak için yeterli sayılamaz. Britanya’daki floristik çalışmalar hakkında daha önce konuşmuştuk. Britanya florasının küçük ve büyük birçok bölgenin florasını içerdiğinden, çalışmaların 250 yıldan buyana sürdüğünden ve hala devam ettiğinden bahsetmiştik. Eğer G.B. Asya’da da 250 yıl boyunca etrafta hala botanikçilerin etkin bir şekilde çalışmaları şartıyla, belki o zaman bölge florası Britanya’nınki kadar iyi bilinen ve ortaya konmuş duruma gelecektir. Bölgesel flora çalışmaları ancak sınırlı oranda objektif olabilir ve sadece herbaryum materyalleri ile sağlanabilecek sınıflamaları içerebilir. Fakat bu herbaryum materyalleri azımsanmamalı ve yabana atılmamalıdır. Bu münasebetle yazarın daima, sınıflamaları oluştururken dürüst olması gerekir. Bu çok önemlidir. Örneğin, iki tür arasında farklılıklar tam olarak ortadaysa bu durumda Flora yazarının görevi, bu iki tür arasındaki ayırımı anlaşılır biçimde ortaya koymaktır. Pek çok flora yazarını kendini isteklerine düşkün ve bencil (yani onlar bunu yapıyorlar çünkü bu onların hoşuna gidiyor ve maalesef sadece kendileri için yazıyorlar) yada işinin ehli olan ve bilimsel düşünebilen botanikçiler olarak iki guruba ayırabiliriz. İdeal, mükemmel ve işinin ehli olan flora yazarları hazırladıkları anahtarları, diskripsiyonaları ve tanımlamaları oluştururken başkalarının da kullanacağını daima düşünür ve çalışmalarını buna göre yapar. Bazı flora yazarları ise anahtarlarını ve diskripsiyonalrını farkında olarak yada farkında olmayarak araştırmacıların kullanamayacağı tarzda oluşturur. Yani kullanıcı anahtardaki ayıt edici özelliklerle tam ve kesin bir sonuca ulaşamaz. Bu tip yazarlara örnek vermeyeceğim..! Yakın bir gelecekte yaklaşık olarak tüm G. B. Asya florası tamamlanacaktır. Dolayısıyla şu soruyu sormak yerinde olacaktır. “bundan sonra ne yapacağız ve nereye gideceğiz!” Şüphesiz ki, bitki ve onun çevresi hakkında yapılan arazi çalışmaları konusunda reel gelişmeler yaşanmaktadır. Bu gelişmeler ise kendi bölgelerinde, daha önce yapılan Floristik çalışmalardan elde edilen bilgiler ışığında, yerel botanikçiler tarafından devam ettirilmeli ve tamamlanmalıdır. İyi ve modern Flora çalışmalarını içeren sistematik botanik dalına aşırı önem verip botanik biliminin tamamı gibi düşünmek yanlış olacaktır. Bunun yerine bu sahayı botanik bilimi içinde genişçe bir alan olarak düşünmek gerekir. Daha önce dediğimiz gibi taxonomiyi küçük bir ayrıntı olarak görmekte yine doğru ve yerinde bir yaklaşım olmaz. Örneğin Pakistan Florası için Labiatae familyasının diskripsiyonlarını ve İran Florası için ise Chenopodiaceae diskripsiyonlarını hazırlarken tür “çiftlerinin” ayrımına gitmeyi gerektiren bir çok problemle karşılaştım. Yani birbirine çok yakın akraba olan veya henüz akrabalıkları kanıtlanmamış 2 tür düşünelim. Dolayısıyla bu türlerin birbirlerinden karakter yönünden farklılıkları halen tanımlanmamış olanları, çok yakın ve benzer habitatları paylaşanları ve hemen hemen aynı alanlarda yayılış gösterenleri bulunmaktadır. Genç türlerin ayrımı neden hala tam anlamıyla yapılamamıştır. Bu durum gelecekteki araştırma projeleri için, Flora diskripsiyonlarında tamamlanması ve düzeltilmesi gereken önemli problemlere sadece bir örnektir. Eski bir gazetede (Davis & Hedge 1975) Davis ile birlikte modern botaniğin çeşitli bölümlerinin yerel botanikçiler tarafından araştırılıp geliştirilebileceğini tartışmıştık. Gelecekte G. B. Asya’nın doğal bitkilerinin koruma altına alınmasını garanti eden dev projelere gerek kalmayacaktır. Çünkü bu bölgeler yerel botanikçiler tarafından ayrıntılı bir biçimde ele alınacak ve çalışmalar sürekli devam ettirilecektir. Son olarak G. B. Asya, Boissier’den Davis, Rechinger ve Steward’a ve elbetteki Prof. Ali ve Nasır’a kadar bir çok botanikçinin ilgisini çekmiştir. Dolaysısıyla botanikçiler açısından daima şanslı bir bölge olmuştur. Yeni nesil botanikçileri açısından gelecek hala parlak ve araştırmaya açıktır. Türkçeye Çeviren: Barış BANİ (I.C. HEDGE Royal Botanic Garden,Edinburg EH3 5LR, Scotland, UK. I. PLoSWA)

http://www.biyologlar.com/botanigin-tarihcesi

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası

Douglas Futuyma, çeviren Mehmet Cem Kamözüt Örneğin, DNA’nın genetik malzeme olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Ya bunu “kanıtlamış” olan bilimciler bir hata yapmışlarsa? Kesinlikle doğru olduğu gerçekten kanıtlanmış bir şey var mıdır? Bilim, dünyayı algılamanın farklı ve eşit derecede geçerli biçimlerinden yalnızca biri, baskın Batılı biçimi midir? Evrim bir gerçek midir, yoksa bir kuram mı? Ya da tıpkı yaratılışçıların benimseme hakkına sahip oldukları karşı görüş gibi, bu da benim benimseme hakkına sahip olduğum görüş mü? Varsayımsal bir örneği ele alalım. Bilinmeyen bir hastalıktan ölmekte olan koyunların ölüm nedenini belirlemekle görevlendirildiniz. 50 hasta, 50 sağlıklı koyundan doku örnekleri aldınız ve hasta hayvanların 20 tanesinin, sağlıklı olanların da yalnızca 10 tanesinin karaciğerinde bir tekhücreli teşhis ettiniz. Bu farklılık, iki koyun grubunun söz konusu tekhücrelinin görünme sıklığı açısından bir fark göstermediğini söyleyen SIFIR HİPOTEZİNİ reddetmeye yeterli midir? Bu soruya yanıt verebilmek için istatistiksel testler yaparak bu sayılar arasındaki farklılığın sırf şans yoluyla ortaya çıkıp çıkamayacağına bakarsınız. Ki kare (χ2) istatistiğini hesaplarsınız (burada bu değer 4,76’dır), bir ki kare değerleri tablosuna bakar ve “0,025 < p < 0,05” ifadesini bulursunuz. Benzerleriyle neredeyse tüm bilimsel veri analizlerinde karşılaştığınız bu ifade ne anlama gelir? Bulduğunuz farklılığın (hasta ve sağlıklı koyunlardan aldığınız örneklerin rastgele olduğu varsayımı altında) sırf şans eseri gerçekleşmiş olma olasılığının –yani gerçekte hasta koyunlarla sağlıklı koyunların sözkonusu tekhücreli ile enfekte olma oranları arasında bir farklılık olmaması olasılığının– 0,05’ten küçük ama 0,025’ten büyük olduğu anlamına… Bilimdeki her deney ya da gözlem daha büyük olası gözlem evreninden (bizim örneğimizde tüm koyunlar) alınan örneklemlere dayanmaktadır ve her durumda eldeki verinin bu daha büyük evrene ilişkin gerçekliği yanlış temsil etme olasılığı vardır. Yani ilişkisizlik hipotezini –koyun grupları arasında bir farklılık olmadığı, deney sonuçlarıyla oynanmasına bağlı bir etki olmadığı, ya da belirli değişkenler arasında korelasyon olmadığı hipotezini– yanlışlıkla reddetmek her zaman olanaklıdır. Ne mutludur ki bazı durumlarda, doğru bir ilişkisizlik hipotezini reddetme ve yanlış olan alternatif hipotezi doğru olarak kabul etme olasılığı 0,00001 ya da daha az olabilir. Bu durumda ilişkisizlik hipotezini güvenle reddedebilirsiniz, ama kesin olarak emin olamazsınız. O halde 100 koyunla yapılan çalışma hasta koyunlarda söz konusu tekhücrelilere rastlama olasılığımızın daha fazla olduğu varsayımını desteklemektedir; ama yalnızca zayıf bir şekilde. Ölümün nedeninin tekhücreliler olabileceğini düşünüyor ama korelasyonun yetersiz olmasından dolayı endişe duyuyorsunuz. Siz de örnekleminizi 1000 koyuna çıkardınız, karaciğer biyopsisi yaptınız; örneklerinizi tekhücreliler açısından (düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle ilk çalışmanızda gözden kaçırmış olabileceğiniz vakarı da açığa çıkarak biçimde) daha detaylı incelediniz; ertesi yıl hangi koyunların öldüğünü kaydettiniz. Büyük bir hoşnutlukla gördünüz ki tekhücreliye rastlamadığınız koyunların yalnızca %5’i ölürken enfekte koyunların %95’i öldü. Hayatta kalanlar yıl sonunda kesildiklerinde görünürde sağlıklı olan koyunlarda hala bir enfeksiyon belirtisine rastlanmadı. Zafererinizle övünen bir biçimde danışmanınıza ölüm nedeni olarak tekhücreliyi rapor ettiniz. Doğru mu? Yanlış, dedi size. Diğer hipotezleri elememişsiniz. Belki de hastalığa, tesadüfen koyunun görece zararlı tekhücreliye karşı direncini de azaltan bir virüs neden oluyordur. Belki bazı koyunlar ömürlerini kısaltan bir gene sahip ve bu gen aynı zamanda enfeksiyon dirençlerini de azaltıyor. “Yapmanız gereken” diyor, “bir deney”. “Rastgele seçtiğiniz bazı koyunlara tek hücreliyi içeren, diğerlerine de tek hücreli dışında tüm içeriği aynı olan bir sıvı enjekte etmek”. Bunu yapıyorsunuz ve başarısız birkaç denemeden sonra koyunların tek hücreliyi oral yollardan almadıkça enfekte olmadıkları ortaya çıkıyor. Sonuçta deneysel olarak enfekte edilmiş 100 koyunun 90’ının 3 ay içinde öldüğünü, 100 “kontrol” koyununun 95’inin deneyin sürdüğü 1 yıl boyunca yaşadığını memnuniyetle rapor ediyorsunuz. Ki kare testleri p’nin 0,0001’den küçük olduğunu gösteriyor. Yani elinizdeki sonuçların şans sonucu ortaya çıkmış olması son derece düşük bir olasılık. Bu noktada tek hücrelinin hastalığa ve ölüme neden olduğuna dair dikkate değer bir güveniniz olabilir. Ama bunu hala mutlak olarak kanıtlamadınız. Koyunlara yalıtıp enjekte ettiğiniz yalnızca tek hücreli değil de görünmeyen bir virüs de olamaz mı? Koyunlara enjeksiyonu rastgele yaptığınızdan emin misiniz? Yoksa enjeksiyon için farkında olmadan zayıf görünen hayvanları seçmiş olabilir misiniz? Hipotezinize uymayan 15 hayvanın durumunu sizce ne açıklıyor? Ve her ne kadar p < 0,0001 olsa da hala kötü bir “şanslı kura” tutturmuş olma şansınız var, yok mu? Örneği uzatmaya gerek yok, buradan çeşitli dersler çıkarabiliriz. Öncelikle veriler kendi başlarına hiçbir şey anlatmazlar, önceki bilgilerimiz ve kuramımız ışığında yorumlanmalıdırlar. Bu örnekte başka bazı şeylerin yanı sıra (ki kare testi gibi istatistklerin temelinde yatan) olasılık kuramına, deneysel tasarım kuramına ve virüslerin var olduğu ve sonuçlarımızı karıştırabileceği bilgisine gereksinim duyduk. Bilim tarihi, yeni kuram ve bilgiler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi gerekmiş olan sonuçların örnekleriyle doludur. Örneğin 1950’lerin sonlarına kadar neredeyse tüm jeologlar kıtaların sabit konumda olduğuna inanıyordu; şimdi tümü levha tektoniği ve kıta kaymalarına inanıyor ve pek çok jeolojik olgunun bunun ışığında yeniden yorumlanması gerekti. İkinci olarak varsayımsal araştırma deneyimimiz güvenilir bir sonuca ulaşmak için pek çok çalışma gerektiğini göstermiştir. Ders kitaplarındaki, bir gerçeği dile getirdiğini söyleyen her tümcenin genellikle en azından bir kişinin yaşamının en az birkaç yılı boyunca büyük bir çaba harcamasını gerektirdiğini gözden kaçırmak kolaydır. Bu nedenle bilimciler sonuçlarını, birazdan tekrar söz edeceğimiz gibi dikkate değer bir güçle savunurlar. Üçüncü olarak ve bu en önemlisidir araştırma, ne kadar dikkatlice ve yorucu bir biçimde tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun kanıta yaklaşır ama asla onu tam olarak elde edemez. Kabul ettiğiniz hipotezinizin günün birinde, bugün hayal edemeyeceğimiz tümüyle yeni kuramlar ya da veriler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi olasılığı –neredeyse yokmuş gibi görünebilecek olsa da– her zaman vardır. Bunun sonucu olarak neredeyse tüm bilimsel makaleler sonuçlarını, kuşkuya yer bırakan bir biçimde sergilerler. Drosophila genetiği üzerine yeni yayımlanmış bir makalede şu sonucu okudum: Deney “sperm yerdeğiştirmesinin iki bileşenini bir araya getiren farklı mekanizmalar olduğunu düşündürtüyor” (Clark et al. 1995). Aslında veriler harikaydı, deney dikkatlice tasarlanmıştı, istatistiksel analizler örnek olacak nitelikteydi, ama yazarlar görüşlerini kanıtladıklarını savlamıyorlardı. Bilimciler genellikle sonuçlarına muazzam bir güven duyarlar, ama kesinliğe sahip değillerdir. Belirsizliği yaşamın bir gerçeği olarak benimsemek iyi bir bilimcinin dünya görüşü için kaçınılmazdır. Öyleyse bilimdeki her ifade bir HİPOTEZ olarak anlaşılmalıdır. Neyin doğru olabileceğini söyleyen bir ifade. Bazı hipotezler zayıfça desteklenmektedir. Başka bazıları (örneğin dünyanın güneş çevresinde döndüğü ya da DNA’nın kalıtsal malzeme olduğu gibileri) o kadar iyi desteklenmiştir ki, onları olgu olarak görürüz. Olgu denilince, tam bir kesinlikle mutlak olarak doğru olduğunu bildiğimiz bir şey anlamak bir hatadır. Hiçbir şeyi böyle bilmiyoruz (Bazı felsefecilere göre kendimiz de dahil herhangi bir şeyin var olduğunundan bile emin olamayız. Dünyanın tanrının zihnindeki tutarlı bir düş olmadığını nasıl kanıtlayabiliriz?). Doğrusu şudur: Bir olgu bir hipotezdir, ancak delillerle o kadar güçlü desteklenmektedir ki onu doğru olarak kabul ederiz ve doğruymuş gibi davranırız. Bilimcilerin, kuvvetle desteklenmiş hipotezler ya da olgular olarak ortaya koydukları ifadelere duydukları güveni neden paylaşmalıyız? Bilimin sosyal dinamikleri yüzünden. Tek bir bilimci yanılıyor olabilir (ve çok ender de olsa bir bilimci kasıtlı olarak verileri çarpıtabilir). Ama eğer konu önemliyse, alanın ilerlemesi (örneğin bütün moleküler biyolojinin, DNA’nın yapısı ve işlevine bağlı olduğu gibi) bu konuya bağlıysa, diğer bilimciler bulguları kuşkucu biçimde sorgulayacaklardır. Bazıları bilinçli olarak deneyi yinelemeye çalışabilir; başkaları da hipotezin doğru olduğu varsayımıyla araştırmalar yürütecekler ve eğer gerçekte yanlışsa uyumsuzluklar bulacaklardır. Başka bir deyişle bu alanda çalışan araştırmacılar hataları bulmaya çalışacaktır; çünkü kendi işleri ve kariyerleri söz konusudur. Üstelik bilimciler yalnızca entelektüel merakla değil (her ne kadar başarılı olmayı nadiren umabilirlerse de) tanınma ve ünlü olma güdüsüyle de hareket ederler. Yaygın kabul görmüş bir hipotezi yanlışlamak da profesyönel alanda tanınmaya giden yolu açar. Kalıtımın DNA’ya dayanmadığını ya da AIDS’in nedeninin HIV (Human Immunodeficiency Virus, İnsan Bağışıklık Yetersizliği Virüsü) olmadığını gösterebilen bilimci, alanında ünlü olacaktır. Elbette hipotezi ilk ortaya koyanların kaybedecek çok şeyi vardır. Yatırmış oldukları yoğun bir emek –ve hatta– itibarları. Dolayısıyla tipik tutumları, görüşlerini –bazen aksi yöndeki ezici delillere rağmen– tutkuyla savunmak olacaktır. Bu sürecin sonucu her bilimsel disiplinin karşıt hipotezlerin savunucuları arasındaki tartışmalar ve entelektüel savaşlarla dolu olmasıdır. Fikirler arasında, sonucu daha çok delilin ve daha dikkatli çözümlemenin belirlediği, en inatçı skeptiklerin bile uzlaşımsal görüşe kazanılacakları (ya da ölüp gidecekleri) zamana kadar sürecek bir rekabet –bir tür doğal seçilim– vardır. Olgu ve Kuram Olarak Evrim Evrim bir olgu mudur, kuram mıdır, yoksa hipotez midir? Bilimde sözcükler genellikle kesin bir anlamda ve gündelik yaşamdaki kullanımlarından farklı çağrışımlarla kullanılırlar. Bu aşırı önemli bir durumdur ve bu kitapta pek çok örneğiyle karşılaşacağız (uyum, rastgele, korelasyon). Bu sözcükler arasında hipotez ve kuram da vardır. İnsanlar –sanki hipotez delillerle desteklenmeyen bir fikir demekmiş gibi– sıklıkla bir şeyin “sadece” bir hipotez olmasından söz ederler (“sigaranın kansere neden olduğu yalnızca bir hipotezdir” örneğindeki gibi). Ancak bilimde hipotez, neyin doğru olabileceğine ilişkin bilgi birikimimize dayanan bir ifadedir. Zayıf biçimde desteklenmiş olabilir, özellikle de başlarda. Ama görmüş olduğumuz gibi neredeyse bir olgu olacak düzeyde destek de kazanabilir. Kopernik için Dünya’nın Güneş çevresinde dönmesi orta düzeyde desteklenmiş bir hipotezdi; bizim içinse kuvvetle desteklenmiş bir hipotezdir. Benzer biçimde, bilimde bir kuram, desteksiz bir spekülasyon değildir. Bundan ziyade, usavurum ve delillere dayanan, çeşitli gözlemleri açıklayan, uyumlu, olgun, birbiriyle ilişkili bir ifadeler bütünüdür. Ya da Oxford English Dictionary’nin tanımını alırsak bir kuram “bir grup olgu ya da görüngüyü açıkladığı ya da anlaşılır kıldığı düşünülen bir fikirler ve ifadeler sistemi ya da şablonudur; gözlem ya da deneyle desteklenmiş ya da yerleşmiş ve bilinen olguları anlaşılır kıldığı söylenen ya da kabul edilen bir hipotezdir; bilinen genel yasalar, ilkeler, bilinen ya da gözlemlenmiş bir şeyin nedeninin ifadesidir”. Dolayısıyla atom kuramı, kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sırf spekülasyon ya da görüş değillerdir; (sigaranın kansere yol açtığı hipotezi gibi) hatta iyi desteklenmiş hipotezler de değillerdir. Her biri delillerle kuvvetle desteklenmiş çok çeşitli olguları anlaşılır kılan, iyi işlenmiş, birbiriyle ilişkili fikirler bütünüdür. Bir kuram bir ifadeler ağı olduğundan, genellikle tek bir kritik deneye dayanarak kabul edilmez ya da çürütülmez (basit hipotezlerin başına ise sıklıkla bu gelir). Bunun yerine kuramlar, yeni görüngüler ve gözlemlerle karşılaştıkça evrilirler; kuramın bazı parçaları atılır, düzeltilir, eklemeler yapılır. Örneğin kalıtım kuramı başlangıçta Mendel yasalarından parçacıklı karakterlerin kalıtımı, baskınlık ve farklı karakterleri etkileyen “etmenler”in (genlerin) bağımsız ayrılımından ibaretti. Kısa süre içinde baskınlık ve bağımsız ayrılıma ilişkin aykırı durumlar bulundu, ama parçacıklı karakterlerin kalıtımın çekirdek ilkeleri kaldı. Genetikçiler, yirminci yüzyıl boyunca bu çekirdeği işleyerek, ona eklemeler yaparak Mendel’in düşünebileceğinden çok daha karmaşık ve ayrınıtılı bir kalıtım kuramı geliştirdiler. Kuramın bazı kısımları son derece iyi oturtulmuştur, başka bazılarıysa hala iyileştirmeye açıktır. Kalıtımın ve gelişimin mekanizmaları daha da anlaşıldıkça pek çok ekleme ve değiştirme olması beklenebilir. Yukarıdaki tartışmanın ışığında evrim bir bilimsel olgudur. Ama evrim kuramıyla açıklanır. Türlerin Kökeni’nde Darwin iki büyük hipotez ortaya koymuştur. Biri –değişiklikler yoluyla– ortak bir atadan türeme hipotezidir (kısaca değişikliklerle türeme). Bu hipotezi “evrimin tarihsel gerçekliği” olarak da anacağım. Diğer büyük hipotezi de, Darwin’in değişikliklerle türeme için önerdiği nedendir: Doğal seçilim kalıtsal çeşitlilik içinden ayıklama yapar. Darwin, evrimin tarihsel gerçekliği –yani ortak bir atadan değişerek türeme– için fazlasıyla delil sağladı. 1859’da bile bu görüşün epey desteği vardı. Yaklaşık 15 yıl içinde birkaç bağnaz dışında tüm biyolojik bilimciler bu hipotezi kabul etmişlerdi. O günden beri paleontolojiden, biyocoğrafyadan, karşılaştırmalı anatomiden, embriyolojiden, genetikten, biyokimyadan ve moleküler biyolojiden yüzbinlerce gözlem bu görüşü destekledi. Kopernik’in Güneş merkezlilik hipotezi gibi, ortak bir atadan değişiklerle türeme hipotezi de uzun süredir bilimsel bir olgu statüsündedir. Nasıl ki bir kimyacı suyun hidrojen ve oksijenden oluştuğunu gösteren bir makale yayınlamaya çalışmazsa, bugün hiçbir biyolog da “evrim için yeni kanıtlar” konulu bir makale yayınlamayı düşünmez. Yüz yılı aşkın bir süredir, bilimsel çevreler bunu tartışılacak bir konu olarak görmemektedir. Darwin, evrimin nedeninin kalıtsal çeşitlilik üzerindeki doğal seçilim olduğu hipotezini öne sürmüştü. Argümanı mantığa ve çok çeşitli dolaylı delilin yorumuna dayanıyordu ama doğrudan hiç delili yoktu. Kalıtımın anlaşılmasının ve doğal seçilim delillerinin hipotezini tam olarak desteklemesi için 70 yıldan daha uzun bir süre geçmesi gerekecekti. Üstelik bugün biliyoruz ki evrimin Darwin’in fark ettiğinden daha fazla nedeni vardır ve doğal seçilim ve kalıtsal çeşitlilik onun sandığından daha karmaşıktır. Bu kitabın büyük kısmı evrimin nedenlerine ilişkin bugünkü anlayışımızı oluşturan mutasyon, rekombinasyon, gen akışı, yalıtım, rastgele genetik sürüklenme, doğal seçilimin çeşitli biçimleri ve başka etmenlerden oluşan karmaşık düşünceler bütününe ilişkindir. Evrimin nedenleri hakkındaki bu birbiriyle ilişkili düşünceler ağı evrim kuramı ya da evrimsel kuramdır. Bu “sırf spekülasyon” değildir; çünkü tüm fikirler delillerle desteklenmiştir. Bir hipotez de değildir. Çoğu iyi desteklenmiş bir hipotezler bütünüdür. Yukarıdaki bölümde tanımlandığı anlamda, bir kuramdır. Bilimdeki tüm kuramlar gibi, tam değildir. Tüm evrimin nedenlerini henüz bilmiyor olduğumuz ve bazı ayrıntılar sonradan yanlış çıkabileceği için… Ancak evrimin ana ilkeleri o kadar iyi desteklenmiştir ki, çoğu biyolog bunları büyük bir güvenle kabul eder. www.evrimcalismagrubu.org  

http://www.biyologlar.com/hipotez-olgu-ve-bilimin-dogasi

AKILLI TASARIM-EVRİMSEL TASARIM

“En büyük tehlike akılsızlığı, akıllılık olarak gördüğünüzde başlar ”Prof. Dr. Ali Demirsoy, Hacettepe Üniversitesi Bazı bireylerde kalıtsal bir nedenle ortaya çıkan sorunlar “Anomali” ya da “Hastalık” olarak adlandırılır. İyi bir tasarımda bu anomalilerin hiç olmaması ya da çok seyrek olması beklenir. Hâlbuki bugün tıbben her insanda doğuştan en az 10 anomalinin olduğu söylenir. Bu normal tasarlanmış bir arabanın beklenilmeyen bir arıza göstermesi gibi bir şeydir. Kâğıt üzerinde böyle bir hata beklenmez; imalat sırasında ortaya çıkar. Dolayısıyla buna üretim hatası denir ve suç tasarlayıcısına yüklenmez. Akıllı tasarıma göre bir canlının tasarlanmasından ölümüne kadar geçen süreçler doğaüstü güç tarafından denetlenmektedir ve dolayısıyla hem tasarım aşamasında hem de üretim süreci içerisinde –biz fani varlıkların kusuru olmadan- ortaya çıkabilecek tüm aksaklıklardan doğaüstü güç sorumludur. Ancak hem yetkili ve her şeye kadir ol hem de hata yap ikilemini çözemeyen dogmatikler, çıkarı “Takdiri İlahi”, yani doğaüstü gücün isteği ya da takdiri olarak sunarak hem kendilerini hem de karşılarındakileri kandırmanın yolunu bulmuşlardır. Elimizde olan ya da olmayan gelebilecek her olumsuzluğun faili ya da sorumlusu bulunmuştur: Bir türlü hesap soramayacağımız, ulaşamayacağımız, ne eder ne yaparsa iyidir diye inandığımız Doğaüstü Güç; çoğumuza göre Tanrı. Böylece insanlık tarihi boyunca kusurumuz olsun ya da olmasın uğradığımız her zararı büyük bir tevekkül (kabul) ile benimseyeceğimiz bir felsefeye saplanmış olduk. Ancak herkeste her zaman görülen, yani bir anomali olarak değil de, genel bir tasarım hatası olarak herkesin gözlediği yapı ve işleyişlere ne diyeceğiz; bu sefer “Taktiri ilahi” demeyle atlatamayız. Çünkü takdir, birçok seçeneğin arasında birisine layık görülen bir şeyi ifade eder. Yani başımıza bir bela gelmişse, yüce Tanrı o iş için beni seçmiş demektir. Dogmaya inanıyorsanız yapacağınız bir şey olamaz, kabul edeceksiniz. Eğer inanmıyorsanız nedenini araştıracaksınız, gerekirse er ya da geç çaresini bulacaksınız. Ancak, bir kusur sadece bir toplumun birisinde değil de herkeste bulunuyorsa, o takdiri ilahi olmaktan çıkmış, genel bir tasarım kusuru olmuştur. Bu tasarım kusurları eğer her şeyi bilen ve her şeye kadir bir varlık tarafından yapılmışsa, o zaman bu varlığın, kulları olan bizler için iyi niyetinden kuşku duyabiliriz. Çünkü hiç kimse durup dururken kitle halinde eziyet etmeyi amaçlamaz. Bunun tanımı psikolojide ya da sosyolojide hoş olmayan çok ağır bir tanımdır… Gelin görün ki, ortalığı akıllı tasarım velvelesine veren birçok insan (bunların arasında ne yazık ki bilim adamı; hatta bilimlerin bilimi diyebileceğimiz biyoloji alanında çalışanlar), aşağıda yüzlercesinin arasından verilmiş sadece birkaç genel kusurun neden doğaüstü güç tarafından reva görüldüğünü bir türlü açıklayamıyor. Moleküler ya da hücre düzeyine indiğimizde hatalı tasarımla ilgili onlarca örnek verebiliriz. Ancak bu örnekler çok akademik kalacağından, bu konuda yeterince bilgisi olmayanlar anlamakta zorlanabilir diye verilmemiştir. Doğuştan yüksek tansiyon, şeker hastası, çeşit çeşit yetmezlikler, kas ve kemik bozuklukları ve benzer onlarcasını kişiye özgü olduğu genel bir durumu yansıtmadığı için –genel bir tasarım hatası olarak- gündeme getirmeyeceğiz. Bu nedenle vereceğimiz tasarım hatalarına ilişkin örnekler özellikle hemen herkesin her zaman tanık olduğu çocuklardaki bazı kusurlardan –yani genel tasarım hatalarından- seçilmiştir. Bunun nedeni, akıllı tasarımcıların, ortaya çıkmış kusuru, ergin kişinin suçlarına –günahlarına- bağlamasından kurtulmak içindir. 1. Çocuk büyüten ve gecelerini uykusuz geçiren herkes şunun farkındadır. Çocuklar doğduklarının ilk birkaç ayında bazen çok daha uzun süre gaz sorunu yaşayarak ailelerini ve kendilerini perişan ederler. Bu gaz ya anadan geçer ya da çocuğun sindirim sistemindeki tasarım hatasından kaynaklanır. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, ağaçtan ağaca atlarken anasının sırtına yapışarak, her sıçrayışta sürekli gazını çıkaran bir canlının böyle bir sorunu olmamıştır. Bu nedenle primat yavruları gaz sancıları çekmez. Ne zamanki doğal yaşamdan ve doğal evrim sürecinden ayrıldık, bu sorun karşımıza çıktı. Ancak evrimsel yapısal değişim, sosyal evrime ayak uyduramadığı için, zamanında gerekli önlemler oluşamadı. 2. Çocukların iç kulak ile ağız arasındaki östaki borusu, normalden kısa olduğu için ağızdaki mikroplar sık sık orta kulağa geçer ve bir sürü soruna neden olur. Primatlarda bu sorun var mı; büyük bir olasılıkla yok.Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, sosyal gelişmeleri öğrenebilmek için, kafası beklenilenden çok daha büyük olarak dünyaya gelmeye zorlanmış bir çocukta bu sorunun ortaya çıkması kaçınılmazdır. Acaba doğaüstü güç insanın sosyal yaşama geçişini bilemiyor muydu? Yoksa böyle bir ödüle karşı ceza mı uygulamaya kalkıştı? 3. Çocukların, özellikle kız çocuklarının idrar kesesini dışarıya bağlayan kanal erişkinlere göre kısa olması nedeniyle sık sık idrar yolları hastalıklarına tutulmaktadır. Ne olurdu bu boruyu biraz daha uzun olarak yaparak yaratsaydı?Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, dört ayağının üstünde gezen bir canlı için bu kısalığın büyük bir sakıncası yoktu; ne zaman ki, yere inip de ilk olarak otura otura sonra iki ayağımız üzerinde gezmeye başladık; oturduğumuz yerdeki mikroplar çok daha kolay içlere kadar girebildiği için bu sorunlar ortaya çıktı. O zaman sormazlar mı, beni iki ayağım üzerine kaldırırken, bu boruyu niye bir iki santim uzatmadın?4. Penisteki sünnet derisi çoğunluk herhangi bir soruna neden olmadan doğum olmasına karşın, bir kısmında idrar yapamayacak derecede kapalı olduğu için önemli sorunlara neden olmaktadır. Bu derinin erişkin olmadan kesilmesi ise Musevi ve İslam inancına göre tanrının isteğidir. Bu derinin atılması sırasında, yine bu iki dinin de ortak olarak birleştiği inanca, yani çocukların suçsuz olarak doğduğu inancına karşın, milyonlarca çocuğun sünnet işlemi sırasında mikrop kapmasından dolayı ölmesini nasıl açıklayacaksınız? Günahsızların ceza çekmesi hiçbir öğretide hoş karşılanamaz. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, bu deri kapalı durarak idrar yollarının ve penis başının olası enfeksiyonları önlemek için meydana gelmiştir. Doğal ortamda er ya da geç normal işlevini görmeye başlar; ancak bezlere sarılmış kapalı ortamda yetiştirilen bir bireyde bu aksaklığın giderilmesi zor olur.5. Bugün hangi çocuk doktoruna giderseniz gidin, çocuğa bakmadan D vitamini de içeren bir ilaç yazıyor. Bunu muhakkak almalısınız diyor. Burada birisi yanılıyor, ya doktor ya da doğaüstü güç. Çünkü akıllı tasarım olsaydı, ana sütü ile birlikte bu maddeler de verilmiş olacaktı. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, insan, güneş ışığının çok yoğun olduğu Doğu Afrika’da evrimleştiğinden D vitamininin oluşması için ek bir kaynağa ihtiyaç duyulmamıştı. Ne zaman ki kuzeye yayıldı, eksiklik ortaya çıktı. Düzeltilebilir miydi? Çok basit birkaç önlemle bu eksiklik giderilebilirdi. Zaten canlıların hemen hepsi (bizden başka yer değiştiren iki memeli hariç) bulundukları yerde kaldıkları için gerekli D vitaminini sentezlemektedirler. Bunu yer değiştiren insan yapamadığı için, gittiği yerde özellikle güneş ışınlarının eksikliğinden dolayı bozukluk ortaya çıkmaktadır. Eğer akıllı tasarımcıların inandığı gibi insanoğlu orta kuşakta bulunan bir yerde dünyaya inmiş olsalardı, böyle bir eksikliği yaşamayacaklardı. Demek ki bir enlemden öbür enleme geçince akıllı tasarım akılsız tasarım haline dönüşmüş. Niye düzeltilmemiş? Doğa aklıyla değil, seçenekleri rastlantıyla seçtiği için her zaman doğru yolu bulamaz; bu nedenle de bu güne kadar jeolojik dönemlerde bağrında barındırdığı yaklaşık 20 milyon (belki 100 milyon) canlı türünü bu akılsız tasarıma kurban etmiştir. 6. Hemen hemen hiçbir işleve sahip olmayan 20 yaş dişlerimiz çoğumuzun korkulu rüyası olmuş; birçoğumuza kötü günler yaşatmıştır. Dogmatikler bunun için kem küm bir şeyler söyleseler de hiç kimse inandırıcı bir açıklamasını yapamamaktadır. İnançlara göre insan aynen yaratılmışsa, evrimleşmemişse, 20 yaş dişleri de insanın başına bela olarak verilmiştir. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, bu dişler otçul (daha çok ot yediğimiz) dönemde öğütme işinde kullanılıyordu; daha sonra omnivor (yani her şeyi yer hale geçince), özellikle de yiyeceklerimizi pişirerek daha yumuşak hale getirince gerek kalmadığı için doğal seçilim ile ortadan kaldırma sürecine sokulmuştur. Evrim, sabırlı ve sürekli bir işleyişin adı olduğu için de, hemen ortadan kaldırılamamış, zamana bırakılmıştır. 7. Osteoporaz (kemik erimesi). Bugün kırk yaşını geçmiş herkesin korkulu rüyasıdır ve geçici de olsa tedavisi için önemli harcamalar yapılmaktadır. Her şeyi bilen doğaüstü güç, ömrümüzün ortalarında neden bizi oluşturan iskeletin içini boşaltsın ve kırıklarla uğraştırsın. Bunların içine her besinimizde bolca bulabileceğimiz kalsiyumu yerleştirme güç mü olacaktı? Yoksa bu da mı takdiri ilahi hanesine yazılacak? Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, kemikler işlev gördüğü sürece ve doğada güç kullandığı sürece sağlıklı kalır; sürekli kitap okuyan ve dua eden birinin, kemikler (bu bağlamda kaslar) üzerindeki tonus (basınç etkisi) azalacağı için içini boşaltması kaçınılmazdır. Evrim, gerçekler üzerinden işlev yapar, acımasızdır, tarafsızdır; duygular ve sevgiler üzerinden değil…8. Elli yaşını geçmiş her erkeğin aklı prostatındadır. Çoğunluk doğru dürüst işeyemez, olur olmaz yerde işemeye kalkışır; bu nedenle kana kana bir şey hatta su bile içemez. Tuvaletin başında dakikalarca bekler. Daha sonra eşeysel işlevleri aksadığı için karısından azar işitir; aşağılanır; semavi dinlerin üstün varlık olarak tanımladığı o erkek süklüm püklüm bir kediye (kedi bile denmez olsa olsa pisik demek gerekir) dönüşür ve daha da vahimi er ya da geç kanserleşmeye başlar. Doksan yaşına gelmiş bir insanın %90 prostat kanseri olma olasılığı vardır. Dogmatikler akıllarını kutsal kitaptaki bilgilerle bozdukları ve prostat da bu kitapların bulunduğu dönemde bilinmediği için birkaç yakın ayet ve hadisle belki geçiştirebilirler; ancak en iyisi bu konuya hiç değinmemektir… Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, o size der ki, prostat bezi, sahneye çıkarken ozmos, yani su geçişlerini düzenleme gibi bir görevi üstlenmek için ortaya çıkmıştı; ancak zamanla başka işlevleri de yüklenince, olması gerekenden fazla bir görevi daha üstlendi ve başarılı da olamadı. Eğer bir varlığı korkularından arındırmak için tasarım yapmış olsaydınız, iki paralık bir sifinkter (kapak) ile bu sorunu çözerdiniz. Ancak, evrim gelecek için plan kurmaz, o anda gereksinme duyulan şeyleri en iyi şekilde seçmeye kalkışır. Bu nedenle de evrim her zaman mükemmeli bulamaz.10. Menopoza girmiş her kadının rahim kanseri ve meme kanseri korkulu rüyasıdır. Çocuk yapma yetisini yitirmiş ve başka bir görevi kalmamış bir organın vücuttan kaldırılması çok zor biyolojik işlem değildir. Böyle bir korkuyu insanlara yaşatmanın ne anlamı var? Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, o size der ki, doğa bir canlının üreme gücünü yitirmiş bir bireyi barındırmak gibi bir lüksü olmadığı için uygun yöntemi geliştirme denemesine girişmemiştir. 11. Neredeyse her üç kişiden biri omurga rahatsızlığı çekmektedir. Diğer canlılara bakıyorsunuz beli kayan canlı yok gibi. Bu insana eziyet niye? Akıllı tasarımcılar “Tanrının verdiği organı korumak gerekir” diye bir yaklaşımla konuyu savsaklamaya kalkışırlar. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, o size der ki, bir zamanlar dört ayak üzerine yürüyen atalarımız, ağırlığı tüm omurgaya dağıttığı ve onu da dört noktadan toprağa verdiği için böyle bir sorunla karşılaşmadı. Ancak iki ayağı üzerine kalkınca, ağırlık merkezi 4-5. omurların arasına yoğunlaştı, burası da yeterince kasla desteklenemediği için ve evrim mekanizması deneme-yanılma yöntemi ile çalıştığı yani çok ağır işlediği için de bu kadar kısa süre içinde gerekli önlemi geliştiremedi. Böylece öne uzattığımız iki elimizle tutacağımız bir kiloluk bir yük, kaldıraç misali 4-5. omurlara 20 kiloluk bir baskı oluşturdu. 12. Hemen hiçbir hayvanda görülmeyen fıtık ve özellikle kasık fıtığı niye insanlarda görülüyor diye düşünebilirsiniz. Akıllı tasarımcılar ancak bir önceki yanıtı verebilirler. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, o size der ki, bir zamanlar dört ayak üzerine gezdiğimiz için iç organlar özellikle testislerin vücut dışına çıktığı kanala (ingunial kanala) basınç yapmıyordu; ne zaman ki iki ayak üzerine kalktık, iç organlar basınç yapınca, özellikle belirli bir yaştan sonra bağırsaklar bu kanaldan dışarıya sarkmaya başlar. Evrimsel gelişme bu aksaklığı niye düzeltmedi? Ya bir çıkar yol bulamadı ya da geliştirmek için yeterince zaman bulamadı. Akıllı bir tasarım olsaydı hem bu sorunu hem de yukarıdaki sorunu bir çırpıda çözecek çareyi yürürlüğe koyardı.13. Eskiye ait insan fosillerine bakıyoruz; çürük diş hemen hemen yok (biraz da erken öldüklerinden dolayı); ancak ne zaman ki besinlerini öğütüp, pişirmeye ve özellikle de tahılla beslenmeye başlıyorlar, o zaman diş çürükleri ortaya çıkıyor. Doğaüstü güç insanı vahşi bir hayvan gibi doğada dolaşsın diye mi tasarladı? Uygarlığa geçeceği ve geçişte yaşanacak sorunlar tahmin edilemez miydi? Akıllı tasarımcılara sormanıza gerek yok; çünkü onlar bulunan bunca insana ait fosili zaten insan neslinin atası olarak kabul etmiyorlar. İnsanın zembille gökten indiğine inanıyorlar. Ancak bir evrimsel biyoloji uzmanına sorarsanız, “diş çürümeleri neden oluyor?” diye, o size der ki, tahılla beslenme, mayalanmaya bağlı olarak ağızda asidik tepkimelerin ve aşınmaların meydana gelmesini tetiklediği için olmuştur diyecektir. Bu tasarım hatasını giderebilmek için de akşam-sabah macunlarla fırçalama yoluna gideriz. 14. Akşam sabah hamdolsun verdiğin nimetlere diye dua ediyoruz. Bu kadar çeşitli yiyecek verdiği için. Pekâlâ, yaklaşık 400.000 bitki olmasına karşın niye daha çok çeşitli meyve ve sebze sunmadığını bir türlü aklımıza getirmiyoruz. Çünkü olandan başkasını düşünemiyoruz. Düşünebilmeniz için evrim mantığına sahip olmanız gerekir; o da bizde yok. İnsan oluştuktan çok daha sonraki devirlere bakacak olursak, bugün nimet olarak tanımladığımız sebze ve meyvelerin ve keza hayvanların hiç birini göremeyiz. Doğa, elmayı, armudu, kirazı, kayısıyı, portakalı, şeftaliyi, mısırı, domatesi, salatalığı, kabağı, nohudu, şeker pancarını, karnabaharı, lahanayı, kıvırcığı, marulu, Çin marulunu, kırmızılâhanayı, Montofon ineğini, Holstein ineğini, Legorn tavuğunu ve bugün kullandığımız daha onlarca ürünü bugünkü haliyle evrimleştirmemiştir. Ama her devirde evrim mantığına sahip insanlar olduğu için “akıllı tasarım ürünü olarak belirtilen” verimsiz varlıkları insani tasarımla çok daha kullanılabilir ve verimli hale getirdiler. Siz, domatesi, şeftaliyi, elmayı, portakalı ve yukarıda yazılan bitki ve meyveleri doğaya bırakın belirli bir süre sonra asıllarına döneceklerdir, yani evrimsel tasarıma. Montofon ineğinin, Holstein ineğinin ve Legorn tavuğunun zaten doğada üreme şansı olmayacaktı. Kıvırcığı, marulu, karnabaharı, lahanayı, Çin marulunu, aysbergi, süs lahanalarını, brokoliyi, kırmızılâhanayı doğaya bırakın yıllar sonra yumruları sadece bir fındık bilemedin ceviz kadar kalmış Bürüksel lahanasına döndüğünü göreceksiniz. İnsan olmasaydı mısır bitkisi ise hiçbir zaman olmayacaktı. Doğa insanı düşünerek bunları evrimleştirmediği için, bizim amacımıza en uygun şekli vermedi. Akıllı bir tasarımda eşrefi mahlûka neden en iyisinin sunulmadığını merak etmiş olmalısınız. Nede olsa insan olmanın en önemli özelliği merak etmektir. Daha iyi bir tasarımın yapılma zevki insana mı bırakılmış dersiniz (böylece akıllı tasarımcılara zor zamanlarda kullanabilecekleri bir açıklama da vermiş oluyorum). Bütün bu değerli yiyeceklerimiz doğada bugünkü haliyle bulunmuyor. Doğal işletiminin hatalarla dolu olmasından dolayı, anormallikler, örneğin poliployidi dediğimiz kromozom çoğalmaları nedeniyle bugünkü sulu ve iri meyveler oluşuyor ya da doğaüstü gücün bizim için esirgediği kalıtsal kombinasyonları insanlar ıslah yoluyla kendisi yapıyor.15. Doğada birbiri için zararlı çok sayıda canlı vardır. Ancak bir canlıya zarar veren bir tür başka bir canlı için yararlı işler yapara; ya da tersi. Örneğin çoğumuzun irkildiği yılan, doğanın dengesinin sağlanması için en önemle canlı gruplarından biridir. Yılanlar olması kemiriciler doğadaki bütün dengeleri allak bullak eder. Dolayısıyla kimin yararlı kimin yararsız olduğuna doğanın işletim sistemi karar verir. Ancak bazı canlı türleri örneğin çiçek, veba, humma, sıtma ve benzer onlarcası, doğada başka hiçbir canlıya şu ya da bu şekilde yarar sağlamıyor. Biyolojik döngülerinin varsa ara kademelerinde de sağlamıyorlar. Bu canlılar sadece insanları hasta etmek için evrimleşmiştir (akıllı tasarımcılara göre yaratılmışlar). Bir doğaüstü güç bu kadar canlı türü içinde en çok değer verdiği ve eşrefi mahlûkat olarak kitaplarında tanımladığı bu türe bu kadar eziyeti, korkuyu ve ıstırabı neden reva görmüştür dersiniz? İnsanlık tarihinden bu yana milyarlarca insan (bunların içinde günahsız olarak bildiğimiz çocuklar) ömrünün baharını bile görmeden bu canlılarca öldürüldüler. Sizce böyle bir tasarım akıllı tasarım mıdır? Sus sus öyle söyleme –Tanrının işine karışılmaz- günahkâr olursun demeyle ne zamana kadar yorumlama yetinizi bastıracaksınız? Dünya tamamlanmamış bir tasarımdır-Van Gogh Bir anlamda dünya tamamlanmamış bir tasarım olduğu için evrim sürmektedir. Eğer her şey mükemmel tasarlanmış olsaydı, evrimleşmeye gerek duyulmayacaktı. Halbuki canlı daha iyi daha etkili daha uyumlu yapıyı kazanabilmek için 3.8 milyar yıldır daha yetkin olmayı aramaktadır, yani evrimleşme çabası içerisindedir. Bir zamanlar denizanalarının daha sonra balıkları daha sonra kurbağagillerin daha sonra sürüngenlerin daha sonra kuş ve memelilerin ortaya çıkışı bu tasarımı daha başarılı hale getirmedir. Tanrısal bir tasarımda ilk olarak basitini yapma, daha sonra kullana kullana daha etkilisini geliştirme gibi bir mantık olamaz. Bir taraftan Tanrının her şeye kadir olduğuna ve deneme yanılma yöntemiyle doğruyu bulma gibi bir savurganlığa gerek duymayacağına inanma, diğer taraftan da zaman içinde organizasyon bakımından gittikçe daha gelişmiş canlıların dünyada sırasıyla yer aldığını, organizasyon bakımından ilkel olanların zamanla ortadan kalkıp yerini daha gelişmiş organizmalar bıraktığını gözleyip de evrim fikrine inanmama, ancak akıllı tasarımcılara yakışır. Hemşerim ve yakın dostum olan ressam Prof. Dr. Zafer Gençaydın, bir gün bana biliyor musun Ali, Ortaçağda doğması ve Ortaçağ mantığında yaşaması gereken birçok insan, herhalde yanlış bir planlamadan dolayı ne yazık ki zamanımızda doğmuştur; doğmakla da kalmamış bir kısmı üniversitelerde hoca olmuşlar, dedi. Ah, Tanrı dünyayı yeniden yarataydı,Yaratırken de beni yanında tutaydı;Derdim: “Ya benim adımı sil defterinden,Ya da benim dilediğimce yarat dünyayı.” Ömer Hayyam Daha önce değindiğimiz gibi, evrim gelecek için plan kurmaz, tasarım yapmaz; o anda elde bulunan nesneleri ya da özellikleri yine o anda gereksinme duyulan şekilde seçmeye kalkışır. Bu nedenle de evrim her zaman mükemmeli bulamaz. İşte bu nedenle dünyada bu güne kadar yaşamış canlıların %96’sı yeni değişimlere çözüm yolu bulamadığı ya da daha önce başarılı bir şekilde geliştirdiği özellikleri ile devam edemediği için yaşam sahnesinden silinmiş, yerlerini daha başarılı olanlara bırakmışlardır. Burada dogmatikler ile evrimciler arasında düşünce bakımından çok derin bir fark vardır. Dogmatikler, bu cümleden dinciler, akıllı tasarımcılar ve benzerleri görüşte olanlar başarılının (güçlünün) tanımını farklı anlarlar. Bu nedenle de doğanın işletim sistemini bir türlü anlayamazlar. Hatta bir televizyon tartışmasında, bir biyoloji profesörü (o günlerde Biyologlar Derneğinin de başkanıydı), bana dönerek hoca hoca, ne diyorsun, bir bakteri bir filden daha güçlü mü ki daha başarılı diyorsun. Dogmatiklerin güçten kastı, kas gücü ile sınırlıdır. Esasında bu görüşleri sonlarını da hazırlamaktadır. Çünkü gücü, sosyal yaşamda silah, anarşi, terörizm, para ve kaba kuvvet olarak bilirler. Hâlbuki bir evrimci, kas ve kemik gücüne dayanmayan bilgi ve becerinin daha üstün olduğunu gözlemleri ile öğrenmiştir. Bir virüsün bir fili yok edeceğini bilir. Çünkü evrimsel seçilimde kaba güç değil (bu güç ancak aynı türün bireyleri arasında daha sağlıklıyı –erkek kavgaları gibi- seçme için kullanılan evrimsel bir yöntemdir), çevrenin koşullarını en iyi kullanan, kalıtsal materyalini gelecek kuşaklara en hızlı ve en çok aktaran (çoğalan) ve başka bir türü kullandığı ince yöntemlerle alt edenler ayakta kalır; yapamayanlar elenir. Akılsız tasarımın en akıllıca yönü, akılsız olmasıdır. Hiçbir zaman tasarlayarak bir şey oluşturmaz. Tek amacı vardır: Olabildiğince çok çeşit üretmek. Bunun için israftan kaçmaz, daha doğrusu onu israf olarak görmez. Bu nedenle bir balık özelliği birbirinden farklı bir milyon yumurta bırakır. Bir tanesinin ortama uyum yapması başarıdır. O seçmeyi doğaya bırakır; bu nedenle doğal seçilim diyoruz. Üç beş bireyin yaşayabileceği bir ortama milyonlarca yumurtanın bırakılmasının başka ne anlamı olabilirdi? Bu nedenle kural olarak doğada yavrularını eksiksiz ya da kayıpsız büyüten hiçbir canlı yoktur diyebiliriz. O zaman bugünkü koşullarda neredeyse insanların doğurdukları çocukların hepsi yaşıyor diyebilirsiniz. Tam bir Akıllı Tasarımcı mantığı. İyi de o çocukları yaşatmak için doğada hiç olmayan ilaçları ve aletleri kullanarak onları başarabiliyorsunuz. Yani Akıllı Tasarımcıların mantığıyla Tanrı tasarımına karşı gelerek, o tasarımın hatalarını ilaçlarla aletlerle düzelterek… Tasarım hatasına yer yoktur. Doğa mükemmel bir mühendis değildir; varsayılan bir doğaüstü güç gibi her şeyi bilen, planlayabilen ve geleceği gören bir işletim sistemi de değildir. Var olanı kullanarak o günkü koşullara en iyi uyumu yapacakları seçen bir sistemdir. Bu nedenle doğanın işletim sisteminde keşke şöyle olsaydı özlemini dile getiremeyiz. Çünkü istek, ancak akıllı bir varlık tarafından yerine getirilir; akılsız olan bir yapı tarafından değil. Doğanın aklı yoktur; onun aklı evrimin işleyiş tarzı ve yöntemidir. Bu nedenle, ancak doğaüstü güçlere dua ederiz. Geçmişte doğal güçlere de (güneşe, aya, yıldıza, fırtınaya, ateşe ve yüzlercesine) dua ettik; yararını görmediğimiz için hemen hemen büyük bir kısmımız bu yakarmayı bıraktık; bu sefer sekiz cihetten münezzeh (yani önde, arkada, sağda, solda, altta, üste, içte ve dışta bulunmayan) varlıklara yöneldik; dilerim bu sefer başarırız… Sesimizi ve yakarışlarımızı duyan olur… Doğadaki bazı mekanizmaları anlayabilmek için evrim kavramı ve bilgisi kaçınılmazdır (dogmatiklerin böyle bir bilgiye ihtiyaçları yoktur, olmayacaktır da) . Örneğin kendi kendinize sorabilirsiniz, niye bir balık bir milyon yumurta meydana getiriyor da ancak 3-5 tanesi erginliğe ulaşabiliyor. Bir insan doğal ortamda 10 çocuk doğuruyor da ancak 1-2 tanesi erginliğe ulaşabiliyor. Bu bir savurganlık, materyal, zaman ve imkân yitirilmesi değil midir? Akıllı tasarım en az malzeme ile en çok üretim yapmanın adıdır. Hâlbuki doğa bu bakımdan inanılmaz derecede savurgandır. İşte bunun neden böyle olması gerektiğini ancak evrim bilimi bize veriyor. Çünkü akıllı bir tasarımda, her şey önceden planlanır ve tasarlanır. Eğer Ay’a gidecekseniz ona göre bir uzay gemisi, Mars’a gidecekseniz ona göre “bir” uzay gemisi tasarlarsınız. Ne bir eksiği ne bir fazlası vardır ve bu yapılar akıllı tasarımlardır. Doğa bizim bildiğimiz akla sahip olmadığı için, sorunun altından kalkabilmek için (böyle bir ifade de doğru değildir; çünkü bu da bir aklı ifade eder; esasında öyle olduğu için bize akıllı gibi görünüyor) çeşit yaratma peşine düşmüştür. Bu nedenle bir canlı birbirinden özellikleri bakımından kademe kademe farklı olan çok sayıda döl üretme stratejisini geliştirmiştir. Bir milyon tohumdan biri ya da bir milyon yumurtadan sadece biri, daha önce hiç karşılaşılamayan bir ortamda başarılı özellikleri kombine etmiş ise, o ayakta kalır diğerleri elenir. Sadece insan için örnek verelim: Her çiftleşme sırasında 300 milyon sperm üretilir, kural olarak sadece biri döllenme işlevini yapar. Ancak bu spermlerin ve yumurtaların sayıca çokluğu aynı bir dişiden ve aynı bir erkekten özellikleri bakımından farklı 70 trilyon çocuğun meydana gelmesini sağlar. Bu incirde de böyledir, narda da böyledir, balıkta da öyledir. Bir önceki paragrafta verdiğimiz uzay gemisi örneğini buraya taşırsak, önceden amaçladığımız inilecek gök cismine göre gemi planlanmadığını, binlerce, milyonlarca gemi yapılıp uzaya gönderildiğini, bunlardan birinin ya da birkaçının bir rastlantı olarak bir gök cismine inmesi ve taşıdığı özellikleri açısından orada gelişebilecek durumda olması halinde, yeni bir uygarlığın, biyoloji açıdan yeni bir türün doğuşu gerçekleşir. Böyle bir çeşitlilik zorunluluktur; çünkü gelecekte neyle karşılaşacağını bilmeyen bir sistem, çıkış yolunu olasılıkları ve çeşidi artırma ile bulabilirdi. İşte doğanın bu savurganca görülen işletim sistemi, böyle bir nedenle korunmuştur. Ne kadar akıllı bir sistem olursa olsun, gelecekte ne olacağını tam kestiremez ve bu da yok olmayla sonlanabilir. Evrimcilerin düzensizlikler içindeki düzen dediği sistem; rastgele seçilim bu nedenle başarılı olmuştur. Bu, düşünemeyen bir sistem için mükemmel bir stratejidir. Akıllı tasarım olsaydı her ortama göre kalıtsal bir birleşim imal edilirdi. O zaman da niye bundan 600 milyon yıl önce balık, 500 milyon yıl önce sürüngen, 300 milyon yıl önce memeli, 50 milyon yıl önce insan dünyada bulunmuyordu diye sorarlar? Çünkü doğa rastgele, deneme-yanılma ile ancak bu kadarını başarabildi. Akıllı bir tasarım olmuş olsaydı, bu kadar zahmetli bir yolu aşmaya gerek olmayacaktı. Aksini doğada kanıtlayan tek bir örnek yoktur. En çok sevilen ya da değerli şey özene bezene tasarlanır ve dikkatle imal edilir. İnsan Tanrı gözünde en değerli varlık olmasına karşın en çok defekti (bozukluğu) olan tür gibi görünüyor. Şimdilik insan soyunda adı konmuş 9.000 çeşit kalıtsal hastalığın olduğu bilinmektedir. Bir fabrika düşünün ki, herkesi kapsayacak bir tasarım hatasından değil (onu daha sonra ele alacağız), sadece kişilere özgü tasarım ve imalat hatasından dolayı 9.000 çeşit bozukluğu olan ürün imal ediyorsunuz ve buna da akıllı tasarım diyorsunuz. Ya akıllılığı bilmiyorsunuz ya da tasarım ne demektir onu bilmiyorsunuz. Sıkıştığınızda takdiri ilahi diyorsunuz. Bunlara kullanıldığı zaman ortaya çıkan “yaşlanmaya bağlı hastalıklar” dâhil değildir. Bu hastalıkların sayısı büyük bir olasılıkla yeni tanımlarla birlikte on binlerin üzerindedir. En ilginç olanı da hekimlerin büyük bir kısmının akıllı tasarıma sıcak bakmalarıdır. Bu, kendi mesleklerini bile tanımıyorlar anlamına gelir. Doktorluk, kalıtsal ya da sonradan ortaya çıkan bir eksikliğin giderildiği meslektir. Çoğunluk da tasarım hatalarının düzeltilmeye çalışıldığı bir meslektir. Akıllı bir tasarımı, oransal olarak bir anlamda çok daha zayıf akıllı sayılabilecek birileri düzeltiyor. Ancak bütün bunları görebilmek belirli bir sezinlemeyi, bilgiyi ve en önemlisi sadece insana özgü olan yargılamayı gerektirir. İnsan doğası gereği ben merkezli (antroposentrik) olduğu için, her şeyi kendi çıkarı açısından değerlendirir. Ben yaşıyorsam ve özellikle de iyi yaşıyorsam, bu çok iyi kurulmuş tanrısal bir düzenin sonucunda olmaktadır. Ancak, henüz erginliğe ulaşmadan ölen kardeşlerim için böyle bir yargı geçerli değildir. Benim çocuklarımın eli yüzü düzgün ise, bu tanrısal akıllı bir tasarımın sonucudur; ancak komşunun bütün aileyi ömür boyu sıkıntıya sokan sakat doğmuş çocuğu “Tanrının benim halimden şükretmem için yapmış olduğu bir düzenlemedir”. Tanrısal tasarımda acaba bencillik ve narsistlik bir ön koşul mudur? Pekâlâ, bu kadar insan neden doğanın mükemmel bir düzen içinde işlediğine inanıyor ve her şeyin mükemmel olduğuna inanıyor? İlk olarak insanı insan yapan empati yoksunluğundan. Çünkü başkasının kusuru, eksikliği ve derdi onu ilgilendirmiyor. Bu kadar kusuru görmemezlikten geliyor. Ancak en önemlisi, normalin ve anormalin ne olduğunu tam bilmiyor, tanımlayamıyor. Örneğin diyor ki bak ne güzel yiyecekler verilmiş yememiz için. Şimdi ben soruyorum, ne verilseydi aynı şeyi söyleyecektiniz. Başkasını bilmiyorsun ki. Ne güzel renkleri görüyoruz diyorsunuz? Başka renkleri tanımıyorsunuz ki bu yargıya sarılıyorsunuz. Gördüğümüz renkler ışık bandının yüzde biri bile değil; akıllı bir tasarım olsaydı biz çok daha zengin renkleri görecektik. Ancak bir evrimci bizim sadece 3 rengi neden görebildiğimizi biliyor; bu nedenle daha fazlasını da talep etmiyor. Tanrısal bir tasarımda daha fazlasını talep edebilirdik. Ancak bir evrimci görme pigmentlerinin oluştuğu dönemde, güneş ışınlarının en yoğun mavi, yeşil, kırmızı bantlarda yeryüzüne ulaştığını bu nedenle böyle bir tasarımla yetindiğini biliyor. Eğer bu dönemde X, alfa, beta ışınlarıyla da karşılaşmış olsaydık, onları da tanıyacak sistemi geliştirebilirdik ve bugün çoğu ortamda ortaya çıkan radyasyonu önceden görebilirdik ya da onlara dayanıklı bir kalıtsal molekül geliştirebilirdik. Bu cümleden bir şeyi özellikle vurgulamak istiyorum: Her şeyi büyük bir tasarım olarak görenlerin, “bu da beklenen bir şeydir, şaşılacak nesi var ki” diyebilecekleri bir tasarımları var mıdır? Önünü ve arkasını, nedenini bilmediğiniz, nasıl oluştuğunu bilmediğiniz her şey, yani basitten karmaşıklığa doğru giden yolu yani evrimsel süreci tanımadığınız sürece, uca ulaşmış her şey sizin için mucizenin bir ürünü olarak görülecektir. Bu basit bir hesap makinesini bile anlayamayan birinin bilgisayarı anlamaya kalkışması kadar sığ bir yaklaşımdır. Akıllı tasarımcılar! Evrimde basitten karmaşıklığa giden yolu öğrenmediğiniz sürece sizin hiçbir şeyi anlama ve görme şansınız olamayacaktır. Ya öğrenin ya da yoldan çekilin. Eğer akıllı tasarımla yetinmeye kalkışsaydık ne uzaya gidebilirdik ne denizlerin dibine inebilirdik. Bizim tasarımımız, ancak dünyanın yüzeyinde ince bir katmanda yaşamaya izin veriyor. İnsanı değerli bir varlık olarak niteleyen yüce bir yaratıcı bizi evrensel bir karantinaya niye sokmuş dersiniz? Bütün bu ortamlarda yaşayabilecek bir donanım verebilirdi. Ancak insan bu dünyanın çocuğu olduğu için, evrimleşerek oluştuğu için ne bulduysa onunla yetinmiştir. Evrim geleceği tahmin edemez, göremez; ancak çeşidini artırarak olası bir uyumun gerçekleşmesini sağlayabilir. Bunu da her zaman başaramaz. Bazen de belirli bir dönem için başarır; ancak kazandırdığı özellikler değişen koşullar yüzünden o canlıyı çıkmaz sokağa sokarak ortadan kalkmasına neden olur. Ancak, en önemli yargı ve yanılgı, yine akıllı tasarımcılardan elde edilebilir. Çünkü akıllı tasarımcıların hemen hepsi bütün bu sistemin mükemmel olduğunu savunur ve dayandıkları inançlar ise insanı evrenin efendisi olarak kabul eder ve onları “Eşrefi Mahlûk”, yani mahlûkların efendisi olarak görür. Bu demektir ki, insan yapılabilinecek ve elde edilebilinecek her güzelliğe layıktır. Bu güzellikleri insandan esirgemek, eşrefi mahlûk dediğimiz varlığa kötülüktür. O zaman gelin sizinle bir biyolojik oyun oynayalım. İnsanı yeniden tasarlayalım. Sürekli kendini onarmayla ölümsüzlük olabilirdi; ancak o zaman dinsel öğretideki öbür dünya sorgulamasından kaçmak anlamına gelirdi ki, bu dinsel öğretilerin belini kırar. Çünkü dayandıkları en önemli dayanak öbür dünyadaki görülecek hesabın cezası ve ödülüdür. Bu güzel tasarımı tutucuların hiçbiri kabul etmeyeceği için rafa kaldıralım. Öyle bir tasarım yapalım ki, hem dini öğretiler zarar görmesin hem de herkesin işine yarasın. Bilindiği gibi zaman insan için en önemli değer olmuştur. Yapacağımız işi ne kadar hızlı ve doğru yaparsak o kadar başarılı olur, rahat ederiz. O zaman vücudumuza –bize inanılmaz katkılarda bulunacak- hiçbir zararı olmayacak yeni bir tasarım ekleyelim derim. Örneğin, doğada, en az 500 canlı türünde çok az enerji kullanarak (kullanılan enerjinin %99’u ışığa çevrilerek) ışık çıkarma mekanizması eşrefi mahlûk biz insanlara sorunsuz monte edilebilirdi. Keza doğada, örtülerle açılıp kapanabilen çok sayıda göz yapısı da bilinmektedir. O zaman bir insanın bir parmağının ucuna, açılıp kapanabilen, aynı zamanda bir ışık sistemiyle desteklenmiş, hatta büyültme ve küçültme yeteneği olan bir göz sistemi yerleştirilebilirdi. Bunun biyolojik olarak olmaması için hiçbir neden yoktur. Bugün sistemi yeniden tasarlama görevi en basit bilgisi olan bir biyologa verilse bile bunu rahatlıkla başarabilir. Böyle bir ek yapının insanoğluna kazandıracağı olanakları ve zamanı düşünebiliyor musunuz? Bir makineyi sökmeye gerek kalmadan inceleyebilirsiniz; bir doktor bu parmakla vücudun herhangi bir deliğinden girerek ışıklı ortamda dokuları ve yapıları inceleyebilir; bir mekâna girmeden anahtar deliğinden içeriyi inceleyebilirdiniz. Sayısız olanak kazandırır. İnsanoğlu bugünkünden çok daha rahat yaşardı, çok daha ilerlemiş olurdu. Nasıl oluyor da basit bir adam bu denli yararlı bir sistemi düşünebiliyor da, her şeyi bilen bir varlık, bu imkânları bizden esirgemiş oluyor? İnsan üzerinde buna benzer onlarca –yaşamı kolaylaştıran- düzeltme yapılabilir ve yeni tasarım monte edilebilir. Bence akıllı tasarımı savunanlar –onu bilgisiz, beceriksiz ve egoist duruma düşürerek- inandıkları Tanrıya hakaret etmiş oluyorlar. Kaş yapayım derken göz çıkarıyorlar. Eşrefi mahlûk ile sefil mahlûk arasındaki ince çizgiyi anlayamıyorlar. Bazen bu kadar kanıta karşın birilerinin hala akıllı tasarıma tutunmuş olmasını, doğrusu “yine de Tanrısal bir tasarım” olarak kabul etmeye mecbur kalıyorum; çünkü doğa bu kadar hasarlı düşünce sistemi olanları bu kadar uzun süre sahnede tutmazdı; tutamazdı; ancak doğaüstü bir gücün yardımı ile böyle bozuk bir sistem borusunu öttürmeye devam edebilirdi. ABD'de yaratılış düşüncesinin, 1987 yılında (Edwards-Aguillard davasında) Anayasa Mahkemesinin aldığı kararla devlet okullarında okutulması Anayasaya aykırı olduğu gerekçesiyle yasaklanmıştır. Bu dava sürecinde Nobel Ödülü kazanmış 72 bilim adamı, 17 eyalet bilim akademisi ve 7 bilimsel organizasyon yaratılışın dini dogmalardan ve inançlardan oluştuğunu ve bilimsel olmadığını belirten bir yazı yayınladılar. Yaratılış ve akıllı tasarım konusunda diretme özellikle Amerika’nın gericileri ve sömürge zihniyetinde olanlarca sürdürülüyor. Bizimkiler farkında mı dersiniz? Mütedein (kendi halinde inanç sahipleri) olanlar ilk bakışta “Yaratılış ve Akıllı Tasarım Yaklaşımları”na geleneksel görüşlerine ters düşmediği için karşı çıkmıyorlar. Ancak, Amerika’nın bu kirli amaçlı zihniyeti, bizim gibi ülkelerde, özellikle satılmış kişilerce organize ediliyor ve yaygınlaştırılıyor. Bu konuda Türkiye’de yapılan ve karşılıksız dağıtılan yayınların bedelinin 21 milyon TL (21 trilyon YTL) olduğu belirtiliyor. Kaynağı? Bilinmiyor… Emniyet araştırıyor mu? Haşaaa… Akıllı tasarım akımı, tarihin en cani ve kanlı katililerinden biri olarak tanımlayabileceğimiz Amerika Başkanı Bush’un müntesip olduğu (bağlı olduğu) Kalvinist Kilisenin öncülüğünde başlatılmıştır ve akıllı tasarım zırvası bizzat Bush tarafından defalarca telaffuz edilmiştir. Kilise, akıllı tasarımın ve yaratılışın okullarda okutulması için defalarca yüksek mahkemeye başvurmuştur. Diyelim ki böyle bir yaklaşımı kendi inançlarını güçlendirmek açısından bir amaç olarak görmüş olabilirler. Ancak aynı kilise (kiliseler birliği) Amerika Irak’a saldırırken şöyle bir karar aldı. İsa, hem Tanrıdır hem Tanrının oğludur ve hem de Mesih’tir. Bunu kabul etmeyenler, buna iman etmeyenler biidraktir (idrak ya da anlama yeteneği yoktur); biidrakler insani sayılmazlar ve biidraklar üzerinde operasyon (burada öldürme ya da belki tıbbi deney yapma bile olabilir) yapma insanlık suçu sayılmaz. Böylece Irak’taki katliam da meşru bir zemine oturtulmuş oluyordu. Ancak, bu yaklaşımdan “Akıllı-Akılsız Tasarım”la ilgili önemli bir sonuç da çıkarılabilir. Demek ki “Akıllı Tasarım”a inanmış Kalvinist Kilise, Tanrının kendi inançlarının dışındakileri (Müslümanlar, Budistler, Ateistler vd. hatta Hıristiyan olup da başka mezheplere mensup olanları bile) yani dünya nüfusunun yaklaşık beşte dördünün bozuk mal olarak çıkarıldığını kabul ediyor. Bir anlamda akılsız tasarımı, üretim bozukluğunu tescil ediyor. Böyle bir kabul, onların İsrail’deki, Gazze’deki, Irak’taki, Afganistan’daki, Vietnam’daki, Somali’deki katliamlara duyarsız kalmasını sağlıyor. Zaman zaman Müslüman ya da diğer bir dinden olup da bu Kalvinistlerin bu fikrine dört elle sarılanları gördüğümde, Kalvinist Kilisesinin “Biidrak” tespitine inanacağım geliyor… Akıllı tasarımın görünürde çok sinsi bir siyasi boyutu da var. Amerika’da ortaya çıkan bu eğilimin zaten tarihten gelen çok geçerli bir temeli vardı: Kadercilik. Kadercilik, geçici olarak insanları rahatlatmış; ancak uzun vadede çıkmaza sokmuş; ancak en önemlisi sömürü düzenine karşı çıkamayacak kadar gözlerini kör etmişti. Batının vahşi kapitalizminin sömürü düzeni kurabilmesi için, bu kadar köklü ve kapsamlı bir öğreti biçimi bulunamazdı. Son birkaç on yıl içerisinde sinsi organizatörler harekete geçti; ülkesindeki akıllı tasarımcılar “kurulu düzene karşı çıkmayan munis vatandaşlar olacak” sömürülecek ülkelerin vatandaşları da hem meşgul edilecek hem de kolayca güdülebilecekti. İşbirlikçiler dünden hazırdı. Bu ülkelerde dini inançları bugüne kadar sömürü aracı olarak kullanan sayısız insan vardı. Bunların, oynanan oyunu fark etmesi de mümkün değildi; çünkü kul kültürü ile yetişmişlerdi; söylenene tartışmadan iman etmeleri başından beri inandırılmıştı. Böylece dünyada ne olup bitiyordan haberi olmayan, aklını öbür dünya ile bozmuş, bilimsel gelişmeleri zındıklık olarak tanımlayan, lidere körü körüne bağlı bir kesim yaratıldı. Daha doğrusu böyle bir kesim vardı, sayıları artırıldı. Sömürü düzeni tarihtekinin aksine bu sefer kansız olarak kuruldu. Dönün bir dünyaya bakın, öbür dünya işlerine daha çok zaman ayıran ülkelerin hepsi açık ya da kapalı sömürgedir. Bir toplumun hepsinin aydın olması arzulanır; ancak bu şimdilik hayal gibi görünüyor. O zaman bilimi rehber yapmış, yaratıcı, kurulu düzeni tenkit edebilen, yeni seçenekler sunabilen, toplumu geleceği hazırlayabilen insanların öne geçirilmesi yavaş da olsa yine de bir gelişmenin lokomotifi olabilir. İşte bu lokomotiflerin de önünün kesilmesi hem ülke içerisinde inançları sömüren zümre için hem de ülke dışında yağmalamaya, sömürmeye ant içmiş ülkelerin geleceği için gerekir. Işığını ve yol göstericisini yitirmiş bir toplumun sindirilmesi, sömürülmesi ve yönlendirilmesi zor olmayacaktır. İşte bu nedenle Türkiye ve Türkiye gibi ülkelerde, evrim kavramını özümsemiş ve onu, topluma yolunu bulması için ışık gibi tutacak insanları saf dışına atmak gerekirdi; onu da yeni kuşak gericiler, yani Akıllı Tasarımcılar yapıyor. “Eğer Akıllı Tasarım” olsaydı, “Akıllı Tasarımcılar” olmayacaktı. Prof. Dr. Ali Demirsoy Hacettepe Üniversitesi Kaynak: www.biyologlar.org.tr

http://www.biyologlar.com/akilli-tasarim-evrimsel-tasarim

Bakterilerde Sınıflandırma ve kimlik tespiti

Bakterilerde Sınıflandırma ve kimlik tespiti

Sınıflandırma, bakterileri benzerliklerine göre gruplandırıp adlandırarak onlardaki çeşitliliği betimlemeye yarar.

http://www.biyologlar.com/bakterilerde-siniflandirma-ve-kimlik-tespiti

Biyoloji Laboratuvarı Güvenlik Kuralları

Biyoloji Laboratuvarı Güvenlik Kuralları

Laboratuvar güvenlik kuralları, deney yaparken sizi güvende tutmaya yardımcı olmak için tasarlanmış yönergelerdir. Soils Lab/University of Michigan/CC BY 2.0

http://www.biyologlar.com/biyoloji-laboratuvari-guvenlik-kurallari

Tıbbi Atıklara Çözüm

Mikro dalgalar, buhar, sıcak hava ve gaz yıkayıcılar biyomedikal artıkları temizlemektedir. Çevre Koruma Kurumu'na göre Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hastane ve klinikler her yıl 600.000 ila bir milyon ton atık üretmektedir ve bunun yüzde 15 kadarı potansiyel bir enfeksiyon tehlikesi içermektedir. Uzun yıllar boyunca, hastaneler tüm patojenlerin yok edilmesini sağlamak üzere kontamine şırıngalar, iğneler, kağıt, plastik, cam, bez ve insan dokularını ya sahada yakmış, ya da yakılmak üzere kendi alanlarının dışına göndermiştir. 1990 Tarihli Temiz Hava kanunu tarafından öngörülen - ancak üç sene önce yürürlüğe giren - tıbbi atık yakma emisyonlarına ilişkin yönetmelikler bu uygulamanın ekonomisini değiştirmiştir. ABD hastaneleri, anılan yönetmeliklerin şartlarını karşılamak üzere çöp fırınlarını, hidrojen klorit, sülfür dioksit, nitrojen oksit ve ağır metallerden kurşun, kadmiyum ve civanın arındırılmasını veya nötrleştirilmesini sağlayan pahalı gaz yıkayıcıları ile donatmak zorunda kalmıştır. Hastane ve tıp merkezlerinin büyük çoğunluğu, sahadaki çöp fırınlarının, başta mikro dalga sistemleri veya buhar otoklavları olmak üzere, alternatif atık arıtma teknolojileri ile değiştirilmesinin veya atıkların dezenfeksiyon teknolojileri ile donatılmış olan arıtma şirketlerine gönderilmesinin daha ekonomik olduğunu tespit etmişlerdir. West Caldwell, N.J.'deki Sanitec International Holding, alternatiflerin tıbbi atık çöp fırınlarında sebebiyet verdiği engellemeyi göstermektedir. Ticareti geliştirme müdürü Mark Taitz "Mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerimizin yarısını hastanelere ve yarısını da atık arıtma firmalarına satmaktayız" demektedir. Sanitec dezenfeksiyon sistemi tüm hava şartlarına karşı dayanıklı bir çelik muhafaza içinde bulunmaktadır ve hastanenin elektrik ve su sistemlerine bağlıdır. Hastane çalışanları, toplanan atığı el arabaları ile otomasyonlu kaldırma ve yükleme sistemine getirmekte ve bu sistem el arabasını kaldırarak iç besleme hunisine boşaltmaktadır. Daha sonra huni kapatılarak parçalayıcı çalıştırılmaktadır. Parçalama işlemi atık hacmini yüzde 80 indirgemekte ve aynı oranda önemli olarak daha düşük sıcaklıklarda etkin şekilde arındırılabilecek daha düzenli bir atık akışı sağlayarak, sistemin topyekün güç tüketimi ile birlikte zararlı hava emisyonlarının serbest bırakılma potansiyelini asgari düzeye getirmektedir. PARÇALAMA İLE İLGİLİ ZORLUKLAR Tıbbi atıkların tanımı itibariyle heterojen bir karışım olması nedeniyle, tıbbi atık için parçalayıcı mekanizmasının tasarlanması lastik veya ağaç kütüklerini parçalayan bir mekanizmaya kıyasla daha zordur. Taintz "Sanitec sisteminin yumuşak bez örtüleri, önlük ve bandajları, kırılgan cam, plastik şırıngalar ve sert çelik iğne, bisturi ve kenetleri parçalamak zorundadır" açıklamasını yapmaktadır. "Önceleri başka imalatçılar tarafından imal edilen parçalayıcılara güvenmekteydik, ancak geçen sene tescilli bir parçalayıcıyı piyasaya sürdük. Bu, düzenlenmiş her tip hastane atığını, sıkı toleranslı bir elek içinden bir sonraki aşamaya geçmesini sağlamak üzere öğüten dişlilere sahip iki döner şafttan oluşmaktadır." Bir fan ile hava bir dizi filtre içinden, iç besleme hunisi üzerinden çekilmektedir. Yüksek yeterlilikte bir partiküllü hava veya HEPA ile filtrelenmekte ve bir karbon filtresi ile işlem sırasında koku kontrolü sağlanmakta ve zararlı emisyonların kaçması engellenmektedir. Paslanmaz çelik helezon konveyör ile parçalanmış atık, atığın nemlendirilmesi amacıyla saatte yaklaşık 8 galon suyu kullanan bir elektrikli buhar üretecinin içinden geçirilmektedir. Nemlendirilen atık daha sonra, Reggio Emilia, İtalya'da bulunan Alter tarafından imal edilen yarım düzine 1.400 watt mikro dalga birimi dizisinden geçmektedir. Mikro dalgalar, atık partikülleri içindeki su moleküllerini harekete geçirerek bir sürtünme yaratmakta ve atığın sıcaklığının 25 dakika süresince 205 ila 212 ¡F'ye yükseltilmesini sağlamaktadır. Yüksek sıcaklık ve rezidans süresi kombinasyonu patojenlerin imha edilmesi için yeterli olup bu işlem, hastane dezenfeksiyon sistemlerinin kontrolünde kanıtlanmış tekniklerin kullanıldığı düzenli nokta kontrolleri ile doğrulanmıştır. Taitz "3 m dahil olmak üzere şirketler tarafından yapılan, Bacillus subtilis bakteriyel sporları bulunan tüpler içeren küçük zarfları, zarfların buhar ve mikro dalga aşamalarından geçmesini sağlamak üzere, parçalayıcının mansabında olan bir besleme portundan sisteme besliyoruz." ifadesinde bulunmuştur. "Zarfları çıkarıp, tüpleri bakteryal büyüme açısından kontrol ediyoruz. Bakteryal sporların öldürülmesi hepatit veya tüberküloz gibi patojenlere göre daha zor olduğundan, herhangi bir bakteryal büyüme tespit edilmediğinde, bu komple bir patojen imhası anlamına gelmektedir." Belediye katı atık programındaki nihai konumuna bırakılmadan önce, ikinci bir helezoni konveyör ile arıtılan atık Sanitec biriminden alınarak standart bir atık kompaktörü veya bir atık kabına yerleştirilmektedir. İsteğe bağlı bir granülatör ile hastaneye atık hacmini daha da indirgeme imkanı sağlanmaktadır. Sanitec işleminin tamamı, atığın boşatılmadan önce dezenfeksiyonun tamamlanmasını sağlamak üzere rezidans süresi ve sıcaklık parametrelerini denetleyen bir bilgisayar programı ile donatılmış bir Bradley mikro işlemcisi tarafından denetlenmektedir. MERI’NİN KURULMASI Madison Wis'de bulunan Wisconsin Üniversitesi Hastane ve Klinikleri, Meteriter Hastanesi, Methodist Hastanesi ve St. Mary Hastanesi Tıp Merkezi' olmak üzere dört hastaneden oluşan bir grup, maliyetleri indirgemek amacıyla ortak bir tıbbi atık işlem tesisi oluşturmak üzere 1986 yılında güç birliği yapmışlardır. Son teknoloji çöp fırını ile donatılmış olan tesisin işletilmesi için hastaneler Madison Energy Recovery Inc. Şirketini (MERI) kurmuşlardır. 1994 yaşına geldiğinde, daha sıkı çevre yönetmelikleri çöp fırınının, maliyeti 500,000 Doları aşması muhtemel olan yeni kirlilik kontrol ekipmanı ile donatılması anlamına gelmiştir. Seçenekleri inceledikten sonra, MERI kurulu Sanitec dezenfeksiyon sistemini seçmiştir. MERI genel müdürü John Crha şu ifadede bulunmuştur "Sanitec sisteminin oldukça sessiz, temiz ve atık dezenfeksiyonu açısından oldukça yeterli olduğunu gördük." Sağlık bakım tesislerinin büyük çoğunluğu buna katılmaktadır ve günümüzde MERİ Sanitec sistemi, Janesville'deki Mercy Sağlık Sistemleri ve Fond du Lac'daki St. Agnes Hastanesi dahil olmak üzere eyalet çapında 12 ek hastane ve klinik tarafından üretilen, düzenlenmiş tıbbi atığın yılda 1,5 milyon libreden daha fazlasını arındırmaktadır. Her gün, özel olarak tahsis edilmiş olan MERI kamyonları 250 konumdan kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde paketlenmiş atıklar ile dolu plastik el arabalarını toplamaktadır. El arabalarının Sanitec sistemine boşaltılmasından sonra, hastanelere geri gönderilmeden önce bu el arabaları yıkanıp, temizlenerek dezenfekte edilmektedir Her el arabası, ilgili hastanenin faturalandırılmasında da kullanılan, işaretler ile işaretlenmiştir. İşlenmiş atıklar belediye katı atık depolama tesislerine gönderilmektedir. GEZİCİ TESİSLER Atığın bir dezenfeksiyon sahasına taşınması yerine, Charlotter, N C'de bulunan N.C SafeWest Inc. Şirketi, dört adet kamyon montajlı mobil birim ile Sanitec İşlemini kendi eyaleti ve Virginia'da hastanelere getirmektedir. Safe Waste'in Sanitec kamyonları Charlotte'daki Carolina Tıp Merkezi ve Fairfax, Va'daki Fairfax hastanesi dahil olmak üzere yaklaşık olarak 40 hastanenin atıklarını toplamakta ve her bir hastanenin kendi su ve güç bağlantılarını kullanarak bunları sahada işleme tabi tutmaktadır. Şirket doktor muayenehaneleri, taşra klinikleri, laboratuvarlar ve veteriner dahil olmak üzere 400'ü aşkın daha küçük tıbbi tesisin atığının arındırılmasında daha küçük kamyonetleri kullanmaktadır. Toplam olarak SafeWaste yılda 10 milyon libre potansiyel tehlikeli atığı arındırmaktadır. Sanitec hedefini, mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerinin hastanelere ve atık arıtma şirketlerine satılmasına ilişkin olan geleneksel uygulamasının ötesinde belirlemiştir. Taitz, "Şimdi bizler Florence, Ky'deki Kentucky Sanitec ve Honolulu'daki Hawaii Sanitec gibi ortak girişimlerin kurulması ile kendi servis şirketlerimizi kurma konusunda odaklanmaktayız." diyerek söyle devam etmektedir: "Biz ortak girişime ekipmanlar temin ediyoruz ve gelirlere iştirak ediyoruz böylece, son kullanıcının sterilizasyon ekipmanına erişimini daha da genişletiyoruz. Tüm tıbbi atık üreticileri için gelecekte ulusal çapta bir arıtma yaratmayı ümit ediyoruz." Taitz ayrıca, Amerika Birleşik Devleti dışında da Sanitec sistemi için parlak bir gelecek görmektedir. "En büyük satış artışımız Brezilya, Japonya, Kore, Suudi Arabistan, Birleşik Kraliyet, Filipinler ve Kuveyt dahil olmak üzere uluslararası pazardadır." Hastane atığını arındırma sorunu sınır tanımamaktadır. Merkezi Valbonne'de bulunan Fransız Çevre ve Enerji Kontrol Kurumunun tıbbi atık departmanın sorumlu mühendisi olan Didier Gabarda Oliva'ya göre, 3,400 Fransız hastanesi ve kliniği yılda 700,000 metrik ton tıbbi atık üretmektedir. Fransa'da yaklaşık olarak 140,000 metrik ton kontamine hastane atığı yakılmaktadır ve ABD'de olduğu gibi burada da ağır metal partiküller ve bunların türevlerinin bir sağlık tehlikesi oluşturduğu yönünde haklı bir çevre endişesi mevcuttur. Yakma tesislerinin genellikle uzakta olması nedeniyle, biyomedikal atıkların yakılması Fransız hastaneleri açısından daha karmaşık bir işlemdir. Ülkenin tümünde sadece yaklaşık 50 hastanede yakma tesisleri işletilmekte ve buna ilaveten potansiyel olarak enfeksiyon riskli tıbbi atıkları yakma konusunda yetkili 24 adet saha dışı tesis bulunmaktadır. Burgundy, Franche-Comte, Picardy ve Poitou-Charentes gibi komple bölgelerin atıklarının yakılmak üzere önemli bir mesafeye sevk edilmesi gerekmektedir. Bu nedenlerle, Fransız şirketleri biyomedikal atıkların arındırılması için yakma içermeyen, özel teknikler geliştirmektedir. Oliva, "Söz konusu olan atığın mikrobiyal kontaminasyonun indirgenmesi ve fizyolojik nedenler ve emniyet unsurları için görünümünün değiştirilmesi ile ilgilidir." şeklinde açıklama yapmaktadır. Arıtılan atıklar mevcut atık depolama tesislerine ve ev atıklarını arıtan yakma tesislerine gönderilmektedir. PATOJENLERİN BUHARLA ARINDIRILMASI Fransız Sağlık ve Çevre Bakanlıkları potansiyel enfeksiyon riskli atıkların arındırılması konusunda, merkezi Roubaix'de bulunan Ecodas tarafından geliştirilen bir buhar sistemi de dahil olmak üzere çeşitli yakma içermeyen işlemi onaylamıştır. Oliva'ya göre, bu şirket alternatif biyomedikal atık arındırma işlemler konusunda lider sağlayıcıdır. Ecodas, tekstil endüstrisi için buharlı otoklavlar imalatına ilişkin 20 yıllık deneyimini, bir tıbbi atık arıtma sisteminin tasarımında kullanmıştır. Ecodas'ın idari müdürü Jaafar Squali, "Yenilik, bir yüksek kuvvetli öğütücünün güçlü bir sterilizör ile birleştirilmesinde yatmaktadır." ifadesini kullanmıştır. Ecodas arıtmanın birinci aşaması, kontamine atığın 20 döner bıçağa sahip bir öğütücüyü besleyen, hava geçirmez şekilde yalıtımlı bir bölmeye yüklenmesi ile başlatılmaktadır. Bu bıçaklar, bazen yanlışlıkla diğer klinik atıkları ile birlikte atılan paslanmaz çelik cerrahi cihazlarının parçalanmasını sağlayabilecek mukavemette bir alaşımdan imal edilmektedir. Öğütücü, sıkışmanın engellenmesi için belli aralıklarla rotasyonunu ters yöne çevirmektedir. Atık yükleri, otoklavı besleyen bir yükleme bölmesine boşaltılmaktadır. Otoklav içinde atık, atığın sterilizasyonu için 10 dakika süresince 280¡F sıcaklık ve beher inç için 55 libre basınçta buhara tabi tutulmaktadır. Sıcaklığın ayarlanması için atık içinde bulunan, otoklav merkezindeki bir sıcaklık mili tarafından bilgisayar kontrol sistemine sinyaller gönderilmektedir. Dezenfeksiyon tamamlandığında operatörler, işlenmiş atığın bir konteynıra boşaltılması için otoklavın alt kapağını açmaktadırlar. Tek bir yükün işlenmesi için gerekli olan işlem süresi yaklaşık bir saattir. Çeşitli atık hacimleri ve tesisat kurulumu için gerekli alana uyum sağlamak üzere Ecodas atık arıtma makinelerinin üç farklı sürümünü tasarlamıştır. TDS 300, 10 feet uzunluğunda olup saatte 35 ila 55 libre, TDS 1000 saatte 110 libre ve TDS 2000 ise saatte 132 libre işlem kapasitesine sahip bulunmaktadır. Fransa'da Ajaccio, Aurillac, Nevers ve Roubaix kamu hastaneleri atıklarını Ecodas otoklavları ile dezenfekte etmektedir. Danimarka Odense, İspanya Mayorka ve Macaristan Budapeşte'de bulunan hastanelerde aynı yöntemi kullanmaktadır. Ecodas sistemini kullanan arıtma şirketleri arasında Fransa'da Cosmolys ve Tecmed, Arjantin'de Tecsan, Brezilya'da Matmed ve Meksika'da Tremesa bulunmaktadır. SICAK HAVA SEÇENEĞİ En yeni klinik atık arıtma teknolojilerinden biri, parçalanmış hastane atıklarının dezenfekte edilmesinde sıcak havayı kullanmaktadır. Bu teknoloji, Dallas'tan KC MediWaste tarafından geliştirilerek pazarlanmaktadır. İlk MediWaste sistemi, geçen yaz, Teksas Laredo'da Sisters of Mercy Sağlık Sisteminde kurulmuştur. KC MediWaste şirket başkanı Keith Cox tarafından icat edilmiş olan kuru bir sterilizasyon sistemi ile Birleşik Kraliyet Reading'de bulunan Torftech Ltd.'nin ruhsatlı akışkan yataklı teknolojisini birleştirmektedir. Mercy Sağlık Sistemi yerel şebeke Merkezi ve Güney Batı Hizmetleri, yan kuruluşu Central Power & Light ve Palo Alto, Calif'de bulunan Elektrik Enerjisi Araştırma Kurumunun Sağlık Bakım Birimi tarafından sponsorluğu üstlenilen ortak bir projenin bölümü olarak Laredo hastanesinde kurulan ileri düzey, elektrik tabanlı teknolojilerden birini teşkil etmektedir. Bu teknolojiler, hastanelerin maliyetleri indirgemesine, işletme yeterliliklerini iyileştirmesine ve hasta hizmetlerini geliştirmesine yardımcı olacak şekilde tasarlanmıştır. Laredo tesisatının makina mühendisi ve proje mühendisi olan Sue Herbert, "İlk MediWaste sisteminin tasarlanmasında en zor olan husus, plastik atıklardan serbest bırakılabilecek olan uçucu organik bileşenleri engelleyecek kadar soğuk ancak atığın sterilizasyonu için yeterli sıcaklığa ulaştırılmasının sağlanması konusunda ortaya çıkmıştır." demiştir. "Hastane atık akışında bulunabilecek her şeyin numunelerini topladık ve en iyi ısı sıcaklığının tespit edilmesi için farklı plastik bileşenlerin flaş noktaları üzerinde çalışmalar yaptık." Mercy Sağlık Sistemi çalışanları MediWaste ünitesine atık malzemelerinin taşınmasında kapalı el arabaları kullanmaktadır. Her el arabası bir hidrolik kaldırma sistemi ile sistemin besleme hunisine boşaltılmaktadır. Dahili egzoz fanları, kokunun kontrol altında tutulması için MediWaste sistemi içinde ters basınç oluşturmaktadır. Birimin içinde ısıl işlemli paslanmaz çelikten mamul, yakın ara kilitlemeli dört şafttan oluşan bir parçalayıcı birimi bulunmaktadır. Parçalayıcı, atıkların işlemciye gitmeden önce öğütülmesini sağlamaktadır. Elektrikli rezistans ısıtıcıları ile 302¡F'ye ısıtılan hava sabit bıçaklı bir halka üzerinden yüksek hızla işlemci içine enjekte edilmektedir. Yer atığının işlemciye girmesi ile birlikte türbülanslı hava, siklonik bir karıştırma işlevi ve yüksek oranlarda ısı ve kütle transferi sağlayan bir akışkan yatak yaratmaktadır. Boşaltıma kapısının açılmasından önce, atık beş dakika kadar akışkanlı yatak içinde tutulmakta ve hacmin yüzde seksen oranında indirgenmesini sağlayan bir kompaktöre itilmektedir. Laredo hastanesi arındırılmış atığını bir konvansiyonel belediye atık depolama alanına göndermektedir. MediWaste sisteminden çıkan işlenmiş hava, atmosfere bırakılmadan önce üç aşamalı bir filtrasyondan geçmektedir. Önce iki fabrik ön filtre ile büyük partiküller ayrılmakta ve sonrasında yüksek yeterlikte partikül hava filtresi metal çerçeve içinde bulunan bir membran- ile daha küçük partiküller çıkarılmaktadır. Kömür filtreler ile hava akımındaki kokular giderilmektedir. Laredo'daki MediWaste sistemi, saatte 200 libreye kadar işlem yapabilecek kapasitededir ki, bu da günde üretilen 700 ila 800 libre arasındaki atığın arındırılması için fazlasıyla yeterlidir. Herbert, "Halen, saatte 1,000 libre malzeme dezenfekte edilebilecek bir üniteyi geliştirmekteyiz" demiştir. YAKMA İSTEĞİ Yakma alternatiflerinin popülerlik kazanıyor gibi görünmesine rağmen, klinik atıklarının çoğunun dezenfekte edilmesinde ve indirgenmesinde hala yakma kullanılmaktadır. Orlanda, FLA'daki Crawford Equipment and Engineering Co., saatte 20 ila 3,000 libre biyolojik tehlikeli atık işleme kapasitesine sahip tıbbi çöp fırınını tasarlayıp, pazarlamaktadır. Bu birimler, Temiz Hava Kanununun hükümlerinin karşılanmasını sağlamak üzere gaz yıkayıcılarla bağlantılı olacak şekilde tasarlanmaktadır. Crawford Equipment çöp fırınları tipik olarak doğal gaz ateşlidir ancak hali hazırda mevcut veya daha ekonomik olması halinde propan veya akaryakıt da kullanabilmektedir. Çöp fırınlarından her biri, yanmadan kaynaklanan yoğun sıcaklığa dayanacak şekilde refraktör kaplamalıdır. Hastane çalışanları atığı kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde ya el ile ya da hidrolik olarak, ana bölme kapısından yüklemektedir. Çalışanlar kapıyı kapatarak yakma işlemini başlatırlar. Önce, ana bölmeye paralel veya ana bölmenin altında bulunan ikincil bölme içindeki brülörler ateşlenir. Isı sonra, ana bölmenin sıcaklığının artırılması için refraktör malzeme üzerinden yayılır veya böylece artan oranda enerji tasarrufu sağlanır. Ana bölmede asgari 1.800¡F sıcaklık elde edildiğinde, atığın yakılması için bir sensör ana bölmenin brülörünü yakacaktır. Crawford Equipment Şirketi katı ve sıvı atık bertaraf sistemleri müdürü ve kimya mühendisi olan Luis Llorens "1.800¡ sıcaklık patojenlerini öldürüp, tüm organik atıkları oksidize ederek, bunları karbon dioksit ve su haline çevirmektedir" açıklamasını yapmaktadır. "Yanmadan kaynaklanan tüm duman ve kokular ikincil bölmeye aktarılmakta ve 1.800¡ ısı bunları yok edene kadar orada bir veya iki saniye tutulmaktadır." İkinci bölmeden gelen hava asitler ve kurşun, kadmiyum ve civa gibi ağır metallerden arındırılmak üzere, özel bir hava çıkışı üzerinden standart bir kirlilik kontrol sistemine yönlendirilmektedir. Sistem, baca gazları ile etkileşime girerek asit gaz emisyonlarının engellenmesi için su ve kaustik solüsyon gibi bir ayıraç ile püskürtme yapan ıslak gaz yıkayıcılarını kullanmaktadır. İlk hacminin yüzde doksanını aşacak şekilde tıbbi atık hacminin indirgenmesinin yanı sıra, Crawford çöp yakıcılarının ağırlığı da yüzde 95 ila yüzde 97 arasında indirgediği ve bunun da mikro dalga ve buhar otoklav sistemleri tarafında yapılamadığı Llorens tarafından bildirilmektedir. YİNE DE EN İYİ ÇÖZÜM Çöp fırını bölme duvarları tuğla, yalıtım, bir çelik kaplama ve ikinci bir dış çelik kaplamadan oluşmaktadır. Llorens, "Çöp fırınının dış duvarlarının soğuk tutulması için yan duvarların içinde fan ile hava dolaşımı sağlanmaktadır" ifadesinde bulunmuştur. Ek olarak Crawford, çöp fırınının refraktör kaplamalı bacasına bir hava akımının sağlanması için bir fan monte etmiştir. Bu, çöp fırınının daha temiz çalışmasına yardımcı olmakta ve gazların tam olarak yanmasının sağlanması için tutuşma sürelerini artıracak şekilde ikinci bölmede tutulmasını sağlamaktadır. Lorrens, "mikro dalga gibi başka, iyi tıbbi atık arıtma teknolojileri mevcuttur ancak yakma, doğru koşullar altında yine de en iyi seçenektir." demiştir. "Hastanenin seçimi topluluklarına ve ihtiyaçlarına bağlıdır." Örneğin, West Palm Beach, Fa'da bulunan Emekli İşleri Tıp Merkezi atıkları ile birlikte ve federal adli yetkililer tarafından el konan yasadışı uyuşturucu ve silahların işleme tabi tutulması için 1995'ten bu yana bir Crawford çöp fırınını kullanmaktadır. "West Palm Beach'te bulunan V.A. Tıp Merkezinin makina mühendisi ve tesisler yönetim şefi Wally Thompson, "Tüm malzemeleri sessiz ve etkin şekilde imha etmesi ve ön işlemli atığın yüzde 5 ila 10'u arasında ağırlıkta bir kül yaratması ve bunun da katı atık depolama alanlarında kullanılabilmesi nedeniyle Crawford çöp fırınını seçtik." demiştir. Crawford ünitesinin başarısının altında yatan anahtar, gaz yıkayıcısıdır. Saatte 500 libre atık işlem kapasitesine sahip bir çöp fırınının tasarımı konusunda. West palm Beach'deki V.A. temsilcileri Visalia, Calif'ten Emcotek ile birlikte çalışmıştır. Çöp fırınından 1.900 ila 2.100¡F sıcaklıkta çıkan sıcak gazlar Emcotek'in gaz yıkayıcısının ana söndürme tankına girmektedir. Püskürtme nozülleri, gazların yaklaşık olara 200¡F'ye soğutulması ve yakma sırasında üretilen hidroklorik asidin nötrleştirilmesi için su ve sodyum hidroksit püskürtmektedir. Gaz daha sonra püskürtme işleminin tekrarlandığı ikinci bir söndürme tankına girmekte ve böylece gazlar 120¡ ila 140¡F'ye soğutulmakta ve asitler daha fazla sodyum hidroksit ile tamponlanmaktadır. ASİT ATIĞIN NÖTRLEŞTİRİLMESİ Boru tesisat sistemi, bir programlanabilir lojik kontrolörüne (PLC) bağlı pH sondalarını içermektedir. PLC, asitli atıkların nötrleştirilmesi için gerekli olan sodyum hidroksit miktarını enjekte eden iki artı aktarma pompasını kontrol etmektedir. Söndürülmüş gazlar, radyal bir su perdesinin yaratılması için dönen bir disk merkezine bir dişli kutusu tarafından suyun pompalandığı rotari bir atomizör odasına girmektedir. Bu perde, partikülleri beher kuru standart kübik foot havayı yaklaşık 0.015 gram veya daha iyi bir değere indirgeyen, yüksek enerji ıslak gaz yıkayıcı işlevini görmektedir. Gaz akımının bacadan dışarıya bırakılmasından önce, çeşitli ağır metalleri ve partiküllü maddeleri taşıyabilecek olan fazla su damlaları bir buğu önleyici filtreler dizisi ile arındırılmaktadır. Emcotek gaz yıkayıcısı gaz akımından asitler, ağır metaller, dioksin ve çeşitli organik bileşenleri yüzde 95 ila 99 oranında arındırmaktadır. Gaz yıkayıcısının performansı tahliye bacası içinde bulunan çeşitli numunelendirme sondaları ile kontrol edilmektedir. Palm Beach Bölgesi'ndeki emisyon standartları nedeniyle V.A., ağır metallerin arındırılmasının optimize edilmesi için rotari atomizörü besleyen suyun sıcaklığını 80 veya 85¡F'ye indirgemek üzere bir titanyum ısı eşanjörünün eklenmesini Emcotek'ten istemiştir. Çevre şartnamelerine uygun birçok çöp fırınında olduğu üzere, West Palm Beach tesisi estetik hususlarını da dikkate almıştır. Thompson, "Ayrıca, zararsız ancak çirkin bir görünüme neden olan tüysü bulutun da ortadan kaldırılması için, soğuk gaz akımını yeniden ısıtmak üzere gaz yıkayıcı bacasına Emcotek tarafından bir titanyum buhar bobini ilave edilmesini sağladık." demiştir. Kaynak: Gen Bilim

http://www.biyologlar.com/tibbi-atiklara-cozum

İndirgenemez komplekslik nedir?

İndirgenemez komplekslik kavramı, Akıllı Tasarım (AT) hareketini savunanların en fazla başvurdukları ve belki de AT’nin bilimsel bir teori olduğunu savunmak için kullandıkları yegâne argüman olarak karşımıza çıkıyor. Aslında indirgenemez komplekslik, AT’nin ispatlanması için kullanılamaz yani doğru olması AT’nin doğruluğunu göstermez ama bu yazımda bu konuyu bir kenara bırakıp indirgenemez kompleksliğin bilimsel konumunu inceleyeceğim. İndirgenemez komplekslik kavramının mucidi olan Michael J. Behe, 1996 yılında yazdığı Darwin’in Kara Kutusu (Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution) kitabında indirgenemez kompleksliği şöyle tanımlıyor: By irreducibly complex I mean a single system composed of several well-matched, interacting parts that contribute to the basic function, wherein the removal of any one of the parts causes the system to effectively cease functioning. (s. 39) An irreducibly complex system cannot be produced directly (that is, by continuously improving the initial function, which continues to work by the same mechanism) by slight, successive modifications of a precursor system, because any precursor to an irreducibly complex system that is missing a part is by definition nonfunctional. (s. 39) Burda Michael Behe, aşağı yukarı şöyle diyor: İndirgenemez kompleks sistem ile temel fonksiyona katkıda bulunan, birbiriyle etkileşim halinde olan, iyi eşleşmiş çeşitli parçalardan oluşan ve bu parçalardan herhangi birinin çıkarılmasıyla çalışması sonlanacak olan tek bir sistemi ifade ediyorum. İndirgenemez kompleks bir sistem, öncü bir sistemin ufak, birbirini takip eden değişimleriyle direk olarak (yani aynı mekanizma ile çalışıp ilk fonksiyonu devamlı olarak geliştirerek) üretilemez çünkü indirgenemez kompleks bir sisteme giden herhangi bir öncü sistem tanım gereği işlevsizdir. İşte Michael Behe indirgenemez kompleks sistemi böyle tanımlıyor ve canlılarda bu özellikleri gösteren biyokimyasal yapılar olduğunu iddia ediyor. Bu yapılara örnekler veriyor ve kitabında bunları uzun uzun anlatıyor. Örnek olarak bakteri kamçısı (bacterial flagellum), kan pıhtılaşma sistemi (blood clotting system) ve bağışılık sistemi (immune system) gibi birkaç sistem veriyor ve bunların kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olduklarını ve bu sebeple de evrimleşmiş olamayacaklarını iddia ediyor. Şimdi ilk olarak Michael Behe’nin yaptığı indirgenemez komplekslik tanımını ve daha sonra da bu tanım gereği evrimleşmiş olamayacağını düşündüğü sistemleri inceleyelim. Behe yaşamın tasarlanmış olması gerektiği sonucuna şu mantıksal düzen içinde ulaşıyor. Tanım gereği, indirgenemez kompleks bir sistemin bir parçası eksik öncüsünün işlevsiz olması gerekiyor. Böylece doğal seçilimde işlevsiz bir yapının seçilmiş olamayacağı ve böylece indirgenemez kompleks yapının bir bütün olarak tasarlanmış olması gerektiği sonucuna varlıyor. Ama gerçekte durum böyle değil. İlk olarak öncü bir sistemin daha az parçadan oluşması gibi bir zorunluluk yokur, yani daha fazla parçadan da oluşuyor olabilir. İkinci olarak öncü sistem farklı bir görevi yapıyor olabilir, yani öncü sistemin tanımdaki gibi işlevsiz olması şartı yoktur. Öncü sistem farklı bir fonksiyonu gerçekleştiriyor olabilir. Görüldüğü gibi Behe’nin kurmuş olduğu mantıksal düzende belirgin bir sorun var. Behe’nin indirgenemez komplekslik tanımına uygun yapılar olabilir ama bu onların evrimleşmiş olamayacağı anlamına gelmez. Peki Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu düşündüğü, dolayısıyla da evrimleşmiş olamayacağını ileri sürdüğü ve “biyokimyasal makineler” olarak adlandırdığı yapılar gerçekten evrimleşmiş olamaz mı? Bu yapılar gerçekten de bir bütün halinde mi ortaya çıkmış olmak zorunda? İşte bu noktada, Behe’nin vermiş olduğu örnekler incelendiğinde, bilim adamları bu yapıların evrimleşmiş olabilecekleri sonucuna varıyor. İlk olarak bakteri kamçısını ele alalım. Bakteri kamçısı Flagellum yani kamçı organı prokaryot ve ökaryot hücrelerde bulunabiliyor. Bakteriler kamçılarını sıvı ortamlarda hareket etmek için kullanıyorlar. Bakteri kamçısının işlevini ve yapısını Mustafa Akyol şöyle açıklıyor (1): Organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir. [...] Bakterinin hareketli motoru, elektrik motorlarıyla aynı mekanik özelliğe sahiptir. İki ana bölüm söz konusudur: Bir hareketli kısım (rotor) ve bir durağan kısım (stator). Bu organik motor, mekanik hareketler oluşturan diğer sistemlerden farklıdır. Hücre, içinde ATP molekülleri halinde saklı tutulan hazır enerjiyi kullanmaz. Bunun yerine kendine özel bir enerji kaynağı vardır: Bakteri, zarından gelen bir asit akışından aldığı enerjiyi kullanır. Motorun kendi iç yapısı ise olağanüstü derecede komplekstir. Kamçıyı oluşturan yaklaşık 240 ayrı protein vardır. [...] Bakteri kamçısını kitabında detaylı olarak anlatan Michael J. Behe, sadece bu kompleks yapısının dahi, evrimi “yıkmak” için yeterli olduğunu savunmaktadır. Aslında bakteri kamçısının indirgenemez kompleks olup olmadığıyla veya evrimleşmiş olup olamayacağıyla çok ilgisi yok ama yine de belirtmek lazım. Burda adı bahsi geçen bakteri kamçısını oluşturan farklı protein sayısı olan 240 doğru değil. Bakteri kamçılarının çok daha az proteinle oluştukları yapılan araştırmalarda ortaya konmuştur. Örneğin E. coli türü bakterinin kamçısının yapısında 18-20 farklı protein bulunmaktadır (2). Ayrıca farklı bakteri türlerinde farklı (E. coli’ninkinden daha az) sayıda proteinden oluşan kamçı türleri vardır. Ökaryot hücrelerdeki kamçı ise “cilium” olarak adlandırılmaktadır. Yapı olarak bakteri kamçısından oldukça farklı yapıdadır. Örneğin bir hayvan sperm hücresindeki cilium 250 civarında proteinden oluşmaktadır (2). Aslında sayılarda yapılan bu yanlışlığın çok da önemi yok. Asıl önemli olan nokta bakteri kamçısının herhangi bir parçası çıkarıldığında işlevsiz olacağı ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağı gibi hatalı bir sonuca varılmış olmasıdır. Yapılan homoloji çalışmaları bakteri kamçısı ile “tip III salgılama sistemi” (type III secretory system) (TTSS)’nin birçok parçasının birbiriyle ilişkiliği olduğunu hatta bazı bakterilerde tamamen aynı olduğunu göstermektedir (3). TTSS bakterilerin başka hücrelerin içine protein aktarmak için kullandığı bir yapıdır. Hatta bazı ölümcül bakteriler ürettikleri protein toksinleri bu yöntemle kurbanlarının hücrelerine bu yolla aktarırlar (4). TTSS’nin protein yapısı üzerinde yapılan araştırmalarda bakteri kamçısının bazal (temel) bölümünün TTSS ile direk homolog olduğunu göstermektedir (4). Yani indirgenemez kompleks olduğu iddia edilen bakteri kamçısının ufak bir bölümünün oldukça işlevsel olduğu görülmektedir. Behe ise tek bir parçanın bile çıkarılmasının geri kalan kısmı işlevsiz kılacağını ve doğal seçilim mekanizması tarafından seçilemeyeceğini söylüyordu. Ama görüldüğü gibi indirgenemez kompleks kavramına yapılan itirazdaki gibi öncü bir sistemin asıl sistem ile aynı görevde olması zorunluluğ yoktur. Farklı görevi yapan bir sistem gen eşleşmesi, mutasyon ve doğal seçilim sayesinde başka bir işlev gören bir yapıya dönüşerek sağladığı avantaj sayesinde de korunarak gelecek nesillere aktarılabilir. Peki bakteri kamçısının TTSS’den nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili neler biliniyor? Bu konuda en geniş bilgiye Nick Matzke’nin makalesinden (4) ulaşmak mümkün. Matzke makalesinde bakteri kamçısının ve TTSS’nin yapısıyla ilgili bilgi veriyor, bakteri kamçısının evrimiyle ilgili önceki modeller hakkında bilgi veriyor ve daha sonra kendi modelini anlatıyor. Bu modellerin kesin doğru olduğunu iddia etmek mümkün değildir ama zaten bu modellerin amacı da bu yapıların nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili mantıklı, olası varsayımlar ortaya koymaktır çünkü Behe indirgenemez kompleks olduğunu söylediği yapılar için bu tip olası modellerin oluşturulmasının mümkün olmadığını söylemektedir. Bakteri kamçısını bir kenara koyarsak yılan balığı sperm hücresinin kamçısında (ökaryot bir hücrede olduğu için cilium) üç önemli bölüm eksiktir. Yani Behe’nin kitabında indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği ve bu yapının vazgeçilmez parçaları olarak belirttiği bazı parçalar bu yılan balığı sperm hücresi kamçısında bulunmamaktadır ve buna rağmen normal olarak görevini görmektedir (6). Bu da Behe’nin belirttiği yapının kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olmadığını göstermektedir. Kan Pıhtılaşma Sistemi Michael Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği bir başka sistem de omurgalılardaki kan pıhtılaşma sistemidir. Omurgalıların kan pıhtılaşma sistemi “kaskat” olarak adlandırılan bir yapıdadır. Yani bir nevi domino taşlarından kurulmuş bir sistemdir ve son hamlede kan pıhtılaşması gerçekleşir. Sistemde görevli proteinler, kofaktörler (enzimlerin çalışmasını sağlayan maddeler) ve proteazlar (proteinleri peptit bağlarını kopararak parçalayan enzimler) görev almaktadır. Kan pıhtılaşması iki farklı yolla gerçekleşebilir: İntrensek ve ekstrensek yol. Bu iki yol Jeremy M. Berg’un Biochemistry kitabında aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Yukardaki şekilde pembe ile gösterilenler maddelerin aktif olmayan, sarı ile gösterilenler ise aktif halledir. Mavi ile gösterilenler ise kofaktörlerdir. Ayrıca tüm Roma Rakamıyla gösterilenler rakamın önüne “faktör” koyularak okunur. Örnek vermek gerekirse faktör VIIIa bir kofaktördür ve aktif haldeki faktör IX (yani faktör IXa)’un yardımcı olarak inaktif haldeki faktör X’u aktive hali olan faktör Xa‘ya dönüşmesini sağlar. Şekilden bakarak aynı mantıkla her adımda neler olduğunu anlayabilirsiniz. Şekilden görülebileceği gibi intrensek ve ekstrensek yollar bir noktada birleşir. İki yolla da faktör X aktive edilir ve faktör Xa ile faktör Va, protrombini trombine dönüştürür. Trombin ise kan plazmasında çözünebilir bir protein olan fibrinojeni parçalayarak fibrine dönüşmesini sağlar ve daha sonra faktör XIIIa‘nın da devreye girmesiyle fibrin pıhtıları oluşarak gerekli yerlerin tıkanması sağlanır. Burda temel yapıyı kısaca anlatmak istedim, daha ayrıntılı bilgi için buraya, buraya ve buraya bakabilirsiniz. İşte Michael Behe bu sistemin indirgenemez kompleks olduğunu ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağını iddia ediyor. Yani Michael Behe’nin tanımına göre bu sistemin bir parçasının bile olmaması sistemin çökmesine, çalışmamasına sebep olacaktır. Ama intrensek yolda karşımıza çıkan faktör XII veya diğer adıyla Hageman faktörü yunuslarda ve balinalarda yoktur (5) ama kan pıhtılaşma sistemleri çalışmaktadır. Yani kan pıhtılaşma sisteminin indirgenemez kompleks olmadığını çok açık bir şekilde görmekteyiz. Ama bunu Michael Behe de görüyor. Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’ndeki bir forumda Kenneth Miller ile Michael Behe karşılıklı tartışırken (tartışma metnine buradan ulaşabilirsiniz) Miller yunuslardaki bu olayı dile getiriyor ve Behe kan pıhtılaşma sisteminde gereksiz parçalar olduğunu kabul ediyor. Behe bu sebeple bütün pıhtılaşma sistemi yerine bu sistem içindeki sadece 4 parçayı (fibrinojen, protrombin, Stuart faktörü, and proakselerin) seçerek bunların indirgenemez kompleks bir sistemin parçaları olduğunu söylüyor. Ama ortada sadece bu parçalardan oluşan bir sistem yok gerçekte ve evrim sürecinde sadece bu parçalardan oluşan bir sistemin oluşması şart değildir. Kaldı ki Behe’nin kitabında söylediği gibi kan pıhtılaşma sisteminin moleküler evrimiyle ilgili hiçbir şey bilinmiyor falan değildir. Literatürde bu konuyla ilgili birçok makale ve çalışma vardır. PubMed‘de arama yaparak bu konu ile ilgili yazılmış makalelerin listesini görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da bu konuyla ilgili önemli birçok referansa ve linke ulaşabilirsiniz. Yani Michael Behe ya bilimsel literatürü pek iyi takip etmiyor ya okuyucularının takip etmediğini düşünerek bol keseden atıyor ya da hiçbir açıklamayı nedense tatmin edici bulmuyor. Bağışıklık Sistemi Michael Behe, Darwin’in Kara Kutusu kitabının 6. bölümünü bağışıklık sisteminin parçası olan ve indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği 3 sisteme ayırıyor. Bu 3 sistemin neden indirgenemez kompleks olmadığı Matt Inlay tarafından Evolving Immunity başlıklı yazısında ayrıntılarıyla anlatılmıştır. Bu 3 sistemden biri olan tamamlayıcı sistemin (Complement System) neden indirgenemez kompleks olmadığı Mike Coon’un Is the Complement System Irreducibly Complex? başlıklı yazısında incelenmektedir. Ayrıca bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiği konusunda da birçok bilimsel makale mevcuttur. Mesela daha önce linkini vermiş olduğum PubMed‘de arama yaparak bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili ne kadar çok makale olduğunu görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da konu ilgili faydalı kaynaklara ulaşabilirsiniz. Ama nedense bunların hiçbiri Michael Behe için yeterli olmuyor. Amerika’da Dover’daki Akıllı Tasarım davasının kararında Yargıç Jones, Behe’ye bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili 58 peer-reviewed (hakemli dergilerde) makale, 9 kitap ve birkaç ders kitabı bölümü gösterildiğini ama Behe’nin bunların hiçbirini yeterli görmediğini söylüyor. Hem de bu kitapların ve makalelerin çok büyük bir kısmını okumamış olmasına rağmen kendi istediği şekilde bir evrim sürecinin bu kitap ve makalelerde anlatılmadığını düşündüğünü söylüyor. Ayrıca yine bu davada verdiği ifadesinde bir yerde bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiğiyle ilgili araştırma yapmadığını çünkü bunun verimli bir çalışma olmayacağını (yani sonuca ulaşamayacağını) düşündüğünü söylüyor. Yani Behe bunun olamayacağına kendini öyle inandırmış ki konuyla ilgili ne tüm bilimsel görüşleri ve bakış açılarını inceleme gereği duyuyor ne de nasıl evrimleşmiş olabileceğini ve kökenini kendi araştırıyor. Aslında bu sadece bağışıklık sistemi ile ilgili de değil. Yukarda anlattığım diğer yapılar için de aynı şey geçerli. Sonuç Tüm bunlar bize Michael Behe’nin en başında önemli bir hata yaptığını göstermektedir. Michael Behe bir biyokimyacıdır ve özellikle de protein sistemleriyle uğraşmaktadır. Proteinlerden oluşan kompleks yapıların evrimi konusunda yanlış bir düşüncesi var. Behe şöyle düşünüyor: Elimizde 100 proteinden oluşan kompleks bir sistem varsa bu sistemin evrimleşmiş olması için daha önce 99 proteinden oluşan ve aynı görevi yapan bir yapı olmalıdır. 99 proteinlik yapı ise ancak 98 proteinlik ve aynı görevi yapan bir yapıdan evrimleşmiş olmalı. İşte Behe biyokimyasal yapıların evriminin böyle olması gerektiğini düşünüyor. Ama bunun böyle olması gerekmediği çok açık. Proteinlerden oluşan yapıların evrimi DNA yapısındaki değişikliklerle olur ve DNA yapısında oluşacak değişikliğin tek bir protein eklenmesine veya yapı içindeki sadece bir proteinin değişmesine sebep olmak zorunda olmadığı çok açıktır. Ayrıca öncü bir sistemin aynı görevi yapıyor olma gibi bir zorunluluğu da mevcut değildir. Ama Behe böyle olması gerektiğini düşünüyor ve bu tip adım adım kademeli bir evrim sürecinin bilim adamları tarafından açıklanamadığını söylüyor. Yani yukarda anlattığım gibi Behe’nin kendisine sunulan ve bu yapıların olası evrim modellerini anlatan makale ve kitapları bu sebeple kabul etmiyor ve yeterli görmüyor. Sanırım bu sebeple Behe hiçbir zaman bu açıdan kendini tatmin eden bir evrim modeliyle karşılaşmayacak çünkü beklediği şey zaten mümkün olmayan birşey. En son olarak da Michael Behe’nin veya başka birinin şimdiye kadar, herhangi bir yapının indirgenemez kompleks olduğunu ve evrimleşmiş olamayacağını savunduğu ve hakemli dergilerde yayınlanmış hiçbir makalesi olmadığını belirtmek istiyorum. Sanırım Behe artık, konuyu fazla bilmeyen ve araştırma yapma imkanı olmayan insanları etkilemek için kitap yazmak yerine bilimsel olduğunu iddia ettiği argümanlarını hakemli dergilerdeki makaleleriyle bilim adamlarına sunmalı. Akıllı Tasarım hareketi önceki yazılarımda da belirttiğim gibi argümanlarını bilgisizlikten almaktadır. Bilimde bazı boşluklar yaratıp bunların sebebini akıllı bir tasarımcıya atfetmek bilimin araştırma, gözlem ve deney gibi kademelerini ortadan kaldırmak ve yüzyıllar öncesinin gücünü bilgisizlikten alan düşüncelerini kabullenmekten başka birşey değildir. Baksanıza Behe bağışıklı sistemiyle ilgili araştırmalarda sonuca ulaşılamayacağını düşündüğü için araştırmadığını söylüyor. Bu nasıl bir bilimsel yaklaşımdır. Bir bilim adamı böyle önyargılarla hareket etmemelidir. Behe işin başından kendi kriterlerine göre evrimleşmiş olmayacağına karar veriyor ve bu sebeple o yapıları araştırmıyor hatta yapılan tüm araştırmaları inceleme gereği bile duymuyor. Bir de Akıllı Tasarımcılar teorilerinin bilimsel olduğu iddiasıyla okullarda öğrencilere öğretilmesi gerektiğini savunuyorlar. Hakkında hakemli saygın bilim dergilerinin hiçbirinde bir tane destekleyici makale yazılmamış bir teorinin (aslında ortada teorisi falan yok ama…) okullarda öğretilmesi çok yanlış olur. Referanslar: 1. Mustafa Akyol, Akıllı Tasarım [Intelligent Design] Teorisi, 2004 2. N. J. Matzke, Evolution in (Brownian) space: a model for the origin of the bacterial flagellum, 2003 3. Ian Musgrave, Evolution of the Bacterial Flagella, 2000 4. Kenneth R. Miller, The Flagellum Unspun: The Collapse of “Irreducible Complexity”, 2004 5. Robinson, A. Jean, Kropatkin, Mona, and Aggeler, Paul M. 1969. Hageman Factor (Factor XII) Deficiency in Marine Mammals. Science 166:1420-1422. 6. Kenneth R. Miller, Answering the Biochemical Argument from Design, 2003

http://www.biyologlar.com/indirgenemez-komplekslik-nedir

Akıllı Tasarım: Bilim mi Din mi?

Akıllı Tasarım (AT) hareketinin neyi savunduğunu, hangi iddialarda bulunduğuna geçmeden önce bu hareketin kökenleri, nasıl ve ne zaman ortaya çıktığıyla ilgili biraz bilgi vermek istiyorum. Akıllı Tasarım hareketi, merkezi ABD’de Washington eyaletinin Seattle şehrinde bulunan DI (Discovery Institute yani Keşif Enstitüsü)’nin CSC (Center for Science and Culture yani Bilim ve Kültür Merkezi) bölümünü tarafından ortaya koyulmuştur. DI, 1990 yılında Hristiyanlığı savunma amacıyla, kâr amacı gütmeyen bir düşünce (think tank) kuruluşu olarak kurulmuştur. CSC bölümü ise 1996 yılında Akıllı Tasarım hareketiyle ilgili araştırmalar yapmak ve yayılmasını sağlamak amacıyla kurulmuştur. CSC’nin kısa ve uzun dönemli planlarını ve hedeflerini anlatan Kama Belgesi (Wedge Document)’nde Kama Stratejisi anlatılıyor. Bu belgede temel hedef olarak şu iki madde yer alıyor:Türkçe’ye çevirmek gerekirse aşağı yukarı amaçlarını şöyle ifade edebiliriz: To defeat scientific materialism and its destructive moral, cultural and political legacies. To replace materialistic explanations with the theistic understanding that nature and human beings are created by God. Türkçe’ye çevirmek gerekirse aşağı yukarı amaçlarını şöyle ifade edebiliriz: Bilimsel materyalizmi ve yıkıcı manevi, kültürel ve politik mirasını yenilgiye uğratmak Materyalist açıklamaları, doğanın ve insanların Tanrı tarafından yaratıldığı teistik (tanrısal) anlayışı ile değiştirmek. Ayrıca bu belgede temel hedeflerin dışında 5 yıllık ve 20 yıllık hedefler de koyulmaktadır. Bunların arasında Akıllı Tasarımın; “bilim dünyasında baskın olarak kabul gören bir teori haline getirilmesi”, “dini, manevi, kültürel ve politik hayatın içine iyice işlemesi” gibi bazı hedefler de mevcut. Daha ayrıntılı bilgi isteyenler bu Kama Belgesine buradan ulaşabilir. Bu arada bu stratejinin adının neden “kama” olduğunu merak edenler olabilir. Kama belgesinde bu şöyle açıklanıyor: “Materyalist bilimi dev bir ağaç kabul edersek stratejimiz bir kama gibi görev görmesi için tasarlandı. Bir kama görece küçük olmasına rağmen, en zayıf noktasına vurulduğunda bir ağaç gövdesini ikiye ayırabilir.” Bu strateji belgesi DI’nın temel amacının bilimde hakim olduğunu söyledikleri materyalist bakış açısının yok edilmesi ve yerini dinsel, tanrısal bir bakış açısının alması olduğunu açıkça ortaya koyuyor. Burada materyalist bakış açısı olarak gördükleri şey aslında doğada olmuş veya olmakta olan olayların doğal sebepleri olması gerektiği görüşüdür. Bu görüşün yerine doğal olaylara doğaüstü açıklamalar getirilmesini yani ‘tanrı’ kavramının bilimin içine girmesini istiyorlar. Yani kısaca DI’nın temel amacı evrenin ve canlıların tamamının tanrı tarafından aniden yaratıldığı fikrinin bilim tarafından kabul edilmesidir. Bu fikilerin lise ve üniversitelerde öğretilmesi de bu hareketin en önemli ve kritik amaçlarından biridir. Ama önlerinde Birleşik Devletler Anayasa Mahkemesi’nin 1987 yılında yaratılış bilimine (creation science) karşı aldığı “belli bir dini inancı empoze etmeye yönelik eğitim yapılamaz” kararı bir engel teşkil etmektedir. Bu sebeple Akıllı Tasarım hareketini anlatırken ‘tanrı’ kelimesini kullanmamaya özen gösteriyorlar. İşte zaten bu sebeple hareketin adı ‘Akıllı Tasarım’dır. Bu tasarımı yapan şeye de ‘Akıllı Tasarımcı’ diyorlar ve bu tasarımcının tanrı olmak zorunda olmadığını söyleyerek yaratılışçılıktan farklı bilimsel bir hareket olduklarını göstermeye çalışıyorlar. Bu sayede Akıllı Tasarımın ortaokul, lise ve üniversitelerde öğrencilere anlatılmasını sağlamaya çalışıyorlar. Of Pandas and People (Pandalar ve İnsanlar) İşte bu noktada sahneye “Of Pandas and People” kitabı çıkıyor. Bu kitap ilk baskısı 1989, ikinci baskısı ise 1993 yılında yapılmış, okullarda biyoloji ders kitabı olarak okutulmak için yazılmış bir kitaptır. Kitabın içinde akıllı tasarım düşünceleri anlatılıyor. Canlıların bir anda bugünkü halleri ile ortaya çıktıkları ve akıllı bir tasarımcı tarafından tasarlandıkları anlatılıyor. 15 yıl boyunca bu kitabın okutulduğu birçok eyaletteki okullarda tartışmalar oldu. Bazıları bu kitabın okutulmasını kabul ederken bazıları tepkiler nedeniyle bu kitabı değiştirdiler. Bu tepkilerin en büyüğü ise 2004 yılında Pennsylvania eyaletindeki Dover kasabasında bölge okul kurulunun “Of Pandas and People” kitabını referans kitap olarak onaylaması ve 9. sınıftaki öğrencilere okutmasıyla ortaya çıktı. Başını Tammy Kitzmiller’in çektiği 11 ebeveyn okul aleyhine dava açtı. Dava 26 Eylül 2005′te başladı. Davaya 2002 yılında George W. Bush (bilindiği gibi kendisi önemli bir AT destekleyicisidir) tarafından görevlendirilmiş olan Yargıç John E. Jones baktı. Davada 21 gün boyunca iki tarafın tanıkları da dinlendi (davadaki tüm ifadelere buradan ulaşabilirsiniz). Dava sırasında ilginç bazı şeyler ortaya çıktı. “Of Pandas and People” kitabınının basılmadan önceki taslakları davada delil olarak sunuldu. Kitabın önceki taslak versiyonlarının adları şöyle: Creation Biology (1983) Biology and Creation (1986) Biology and Origin (1987) Of Pandas and People (1987, yaratılışçı versiyonu) Of Pandas and People (1987, akıllı tasarım versiyonu) Tüm bu kitaplar incelendiğinde çok ilginç bir şekilde ‘yaratılış’ ile ‘akıllı tasarım’, ‘akıllı yaratıcı’ ile ‘akıllı tasarımcı’, ‘yaratma’ ile ‘tasarlama’ kelimelerinin yer değiştirdiği görülüyor. En son basılan versiyonların ise tüm ‘yaratma’, ‘yaratıcı’ gibi direk olarak dini çağrıştıran kelimeler ‘tasarlama’ kelimesi ve türevleriyle değiştirilmiş olarak karşımıza çıkıyor (bununla ilgili dokümanlara buradan ve buradan ulaşabilirsiniz). Henüz davanın sonucu belli olmadan 8 Kasım’da Dover okul kurulu seçimi yapıldı ve AT yanlıları kurula seçilemedi. Böylece kuruldaki 9 kişiden tamamı AT yanlısı olan 8′i değişti. Daha sonra 20 Aralık 2005′te Yargıç Jones kararını 139 sayfalık oldukça ayrıntılı bir metin olarak açıkladı (açıklamanın tam metnine buradan ulaşabilirsiniz). Yargıç Jones’un kararındaki bazı önemli noktalar şöyle özetlenebilir (aşağıdakiler tam çeviri değildir): Savunma tanıklarının itirazlarına rağmen AT dini bir argüman olarak tanımlanıyor. Davadaki kanıtlar AT’nin yaratılışçılığın soyundan olduğunu göstermektedir. Davada elde edilen kanıtlar ezici bir şekilde AT’nin dini bir görüş, yaratılışçılığın yeniden etiketlenmiş hali olduğu ama bilimsel bir teori olmadığını göstermektedir. AT’nin bilim olup olmadığı sorusuyla da ilgilendik ve bilim olmadığı, kendini yaratılışçı yani dini seleflerinden ayıramadığı sonucuna vardık. Akıllı Tasarımın Temel Argümanları Neler? Aslında yukardaki bölüm tahminimden çok uzun sürdü. Zor da olsa AT’nin argümanlarına gelebildik. Bu bölümde AT’nin başka bir savunucusu olan Intelligent Design Network yönetim kurulu üyelerinden Mustafa Akyol’un sitesinde yazmış olduğu bir yazıdan alıntılar yaparak AT’nin argümanlarını anlatmaya çalışacağım: [...] Pek çok bilim adamı, canlılığın sadece bu gibi amaçsız ve bilinçsiz faktörlerin ürünü olamayacağını, hayatın kökeninde “tasarlayıcı bir aklın” olduğunu savunuyorlar. Bu anlayış son yıllarda yeni bir teoriyi de beraberinde getirdi: “Akıllı Tasarım” (Intelligent Design) teorisi. Time dergisinin 12 Ağustos 2005 sayısının da kapak konusunu oluşturan teori, halen ABD’de ateşli bir tartışmanın odak noktası. Bilim dünyasında Akıllı Tasarım’ı kabul edenlerin sayısı artarken, bazı eyatler de teoriyi ders kitaplarına Darwinizm’in alternatifi olarak koymayı tartışıyorlar. Bu teori, 1990′lı yıllarda bir grup Amerikalı bilim adamı tarafından ortaya atıldı. Teorinin ilk büyük çıkışı, Pennsylvania’daki Lehigh Üniversitesi’nden biyokimya profesörü Michael J. Behe’nin “Darwin’in Kara Kutusu: Evrime Karşı Biyokimyasal Başkaldırı” adlı kitabı oldu. Behe, kitabında canlı hücresinin Darwin zamanında içeriği bilinmeyen bir “kara kutu” olduğunu, hücrenin detayları anlaşıldığında ise, burada çok kompleks bir “tasarım” bulunduğunun ortaya çıktığını anlatıyordu. Behe’ye göre, canlılardaki kompleks sistemlerin doğal seleksiyon ve mutasyonla, yani bilinçsiz mekanizmalarla ortaya çıkması imkansızdı ve bu durum hücrenin “bilinçli bir şekilde tasarlandığını” gösteriyordu. [...] Akıllı tasarım teorisini savunanların en çok vurgu yaptıkları kavramlardan biri, “indirgenemez komplekslik” (irreducible complexity). [...] Darwinizm canlıların kökenini iki bilinçsiz doğa mekanizması ile açıklıyor: Doğal seleksiyon ve rastlantısal değişiklikler (yani mutasyonlar). Darwinist teoriye göre, bu iki mekanizma, canlı hücresinin kompleks yapısını, kompleks canlıların vücut sistemlerini, gözleri, kulakları, kanatları, akciğerleri, yarasaların sonarını ve daha milyonlarca karmaşık tasarımlı sistemi meydana getirmiş durumda. Ancak son derece kompleks yapılara sahip olan bu sistemler, nasıl olur da iki bilinçsiz doğal etkenin ürünü sayılabilir? İşte bu noktada Darwinizm’in başvurduğu kavram, “indirgenebilirlik” kavramı. Teori, sözkonusu sistemlerin çok daha basit hale indirgenebileceklerini ve sonra da kademe kademe gelişmiş olabilecekleri iddia ediyor. [...] Ancak Akıllı Tasarım teorisyenleri, bu klasik hikayede çok önemli bir yanılgı olduğunu savunuyorlar. Dikkat edilirse, Darwinist teori, bir noktadan bir başka noktaya (örneğin kanatsız canlıdan kanatlı canlıya) doğru giden aşamaların hepsinin tek tek “avantajlı” olmasını öngörüyor. A’dan Z’ye doğru gidecek bir evrim sürecinde, B, C, D… U, Ü, V ve Y gibi tüm “ara” kademelerin canlıya mutlaka avantaj sağlaması gerekiyor. Doğal seleksiyon ve mutasyonun bilinçli bir şekilde önceden hedef belirlemeleri mümkün olmadığına göre, tüm teori canlı sistemlerinin avantajlı küçük kademelere “indirgenebileceği” varsayımına dayanıyor. İşte Darwin bu nedenle “eğer birbirini takip eden çok sayıda küçük değişiklikle kompleks bir organın oluşmasının imkansız olduğu gösterilse, teorim kesinlikle yıkılmış olacaktır” demişti. Akıllı Tasarım teorisyenleri, işte bu noktayı vurguluyorlar ve 20. yüzyıl biliminin, Darwin zamanında yeterince bilinmeyen pek çok “indirgenemez kompleks” yapı ortaya çıkardığını belirtiyorlar. Michael Behe’nin kitabında indirgenemez kompleks sistemlere verdiği ilginç örneklerden biri, bakteri kamçısı. “Kamçı” olarak Türkçe’ye çevrilen “flagella” isimli organ, bazı bakteriler tarafından sıvı bir ortamda hareket edebilmek için kullanılır. Organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir. [...] Bakteri kamçısını kitabında detaylı olarak anlatan Michael J. Behe, sadece bu kompleks yapısının dahi, evrimi “yıkmak” için yeterli olduğunu savunmaktadır.(4) Çünkü kamçı hiç bir şekilde basite indirgenemeyecek bir yapıdadır. Kamçıyı oluşturan moleküler parçaların tek bir tanesi bile olmasa, kamçı çalışmaz ve dolayısıyla bakteriye hiç bir faydası olmaz. Bakteri kamçısının ilk var olduğu andan itibaren eksiksiz olması gerekmektedir. Bu gerçek karşısında evrim teorisinin “kademe kademe gelişim” modeli anlamsızlaşmaktadır. [...] Peki bir yapının tasarım ürünü olduğu nasıl anlaşılıyor? William Dembski The Design Inference: Eliminating Chance through Small Probabilities (Dizayn Çıkarımı: Küçük Olasılıklar Yoluyla Şans Faktörünü Elimine Etmek) adlı kitabında bu soruyu cevaplıyor.(8) Dembski’ye göre, doğada var olup da doğal faktörlerle ortaya çıkma olasılığı aşırı derecede küçük olan yapılar, bilinçli bir tasarımın bilimsel kanıtını oluşturuyor. Örneğin fonksiyonel bir protein molekülünün, doğadaki 20 farklı aminoasitin rastlantısal biraraya gelmesiyle oluşma ihtimali, matematikte “imkansız”ın başladığı nokta sayılan 10 üzeri 50′de 1′den bile çok çok daha (trilyarlar kere trilyarlarca kat) küçük. Bu durum, proteinin rastlantısal bir sürecin ürünü olmadığını, “tasarlanmış” bir yapı olduğunu gösteriyor. Daha kolay anlaşılır bir örnek ise şöyle: Balta girmemiş bir ormanda bir heykele rastlarsanız, bundan çıkardığınız sonuç ne olur? Doğal faktörlerin bu heykeli oluşturmuş olmaları ihtimali çok çok küçük olduğu (yani böyle bir alternatif “imkansız” olduğu) için, heykelin tasarlanmış olduğu sonucuna varırsınız. Akıllı Tasarım teorisyenleri, canlıların kompleks mekanizmalarının, bir ormanda bulunan heykelden çok daha açık birer “tasarım kanıtı” olduğunu savunuyorlar. İşte AT argümanlarını yukardaki gibi özetlemek mümkün. Bu argümanlar bilim dünyasında çok önemli eleştiriler almaktadır. Özellikle Michael Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği yapıların aslında Behe’nin tanımladığı şekilde indirgenemez kompleks olmadıkları iddia ediliyor. İndirgenemez komplekslik ve indirgenemez kompleks olduğu iddia edilen bazı yapıların evrimi ile ilgili ayrıntılı bilgi edinmek isteyenler için bazı linkler vermek istiyorum: Bunlar şimdiye kadar yapılmış eleştirilerin ve verilen bilimsel yanıtların sadece ufak bir bölümü. Elbette AT savunucularının da bunlara verdikleri cevaplar ve dönüşünde aldıkları cevaplar var. İnternette bunların hepsine ulaşmak mümkün. Ama eğer bu yazıları ve bunlara verilen cevapları incelerseniz aslında karşı cevapların pek de içi dolu şeyler olmadığını görürsünüz. Irreducible Complexity Demystified, Pete Dunkelberg The Flagellum Unspun - The Collapse of “Irreducible Complexity”, Kenneth R. Miller Answering the Biochemical Argument from Design, Kenneth R. Miller A Biochemist’s Response to “The Biochemical Challenge to Evolution”, David Ussery Evolution in (Brownian) space: a model for the origin of the bacterial flagellum, Nicholas J. Matzke Evolution of the Bacterial Flagella, Ian Musgrave The Evolution of Vertebrate Blood Clotting, Kenneth R. Miller Darwin v. Intelligent Design (Again), H. Allen Orr Bunların dışında genel olarak AT düşüncesini eleştiren yazıları incelemek isteyenler olabilir, onlar için de bazı linkler vermek istiyorum: Akıllı Tasarım, N. Emrah Aydınonat Design Yes, Intelligent No, Massimo Pigliucci Neither Intelligent nor Designed, Bruce and Frances Martin No Free Lunch: Why Specified Complexity Cannot Be Purchased without Intelligence, H. Allen Orr Bunlar şimdiye kadar yapılmış eleştirilerin ve verilen bilimsel yanıtların sadece ufak bir bölümü. Elbette AT savunucularının da bunlara verdikleri cevaplar ve dönüşünde aldıkları cevaplar var. İnternette bunların hepsine ulaşmak mümkün. Ama eğer bu yazıları ve bunlara verilen cevapları incelerseniz aslında karşı cevapların pek de içi dolu şeyler olmadığını görürsünüz. Akıllı Tasarımı savunmak için ortaya koyulan argümanlara baktığımızda hep Darwinizme karşı eleştiri olduğunu görüyoruz. Yani sanki sadece Darwin’in ortaya koyduğu düşünceleri çürütebilmek için argüman üretiliyormuş gibi görünüyor. Bu özelliğiyle AT, Darwinizme karşı bir negatif argüman olarak karşımıza çıkıyor. Yani yaşamın veya canlı türlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışmaktan çok Darwinizme dayalı evrimin yanlışlığını göstermeye çalışma amaçlı ortaya çıkmış gibi gözüküyor. Aslında canlıların nasıl ortaya çıktığı, tüm canlı türlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışmak yerine çok karmaşık oldukları için ancak tasarlanmış olabileceklerini ve bu tasarım işini de akıllı tasarımcının yaptığını iddia ediyor. Ama bu tasarımcının tasarlama işini nasıl, ne zaman, niçin yaptığıyla ilgili hiçbir şey söylemiyor. Sadece canlılığın ve canlı türlerinin doğal olaylarla yani hiçbir doğaüstü gücün etkisi olmaksızın oluşamayacağını iddia ediyor. Ayrıca bu akıllı tasarımcının kim veya ne olduğuyla ilgili de hiçbir tez ileri sürmüyor. Ama hepimiz AT’yi savunan herkesin akıllı tasarımcı olarak “Tanrı”yı düşündüğünü biliyoruz. Kısaca şunu söyleyebilirim: Akıllı Tasarım “neo-yaratılışçılık”tır. Yani yaratılışçılığın evrim geçirmiş halidir diyebiliriz. Mevcut çevre koşullarında “Tanrı yarattı” argümanı ile bilimsel platformda yaşayamayan yaratılışçılık yıllar içinde evrim geçirerek “akıllı tasarımcı tasarladı” argümanı ile karşımıza çıkmaya başladı. Ama buna rağmen, yazımın ortalarında anlatmış olduğum Pennsylvania’daki davada, dini görüşlere dayandığı gerekçesiyle yenilgi almış olması pek de başarılı olmadıklarını gösteriyor diye düşünüyorum. Ama bu konu burda kapanacak gibi durmuyor çünkü AT savunucuları pes edecek gibi gözükmüyor. Belki de bu hareket de evrim geçirerek yeni argümanlar üretir ve kendini geliştirir kim bilir. Herşeyi zaman gösterektir. İzleyelim ve görelim.

http://www.biyologlar.com/akilli-tasarim-bilim-mi-din-mi

Kuş ve Doğa Fotoğrafçılığı Çekim Rehberi

Fotoğrafik Donanım Fotoğrafa yeni başlayanlar için piyasadaki seçeneklerin fazlalığı büyük bir kaybolmuşluk ve şaşkınlık yaratabilir. Bu psikoloji içinde ve arkadaşlardan alınan duyumlarla bilinçsiz seçimler yapabiliriz. Ancak fotoğraf malzemelerinin pahalı olması yanlışlardan dönmeyi zorlaştırır. Bu yüzden seçimimizi bilinçli yapmak büyük önem taşır. Teknoloji süratle gelişmekte olduğundan, son yenilikleri içeren modelleri seçmekte yarar vardır. İyi fotoğraf çekmek için iyi bir fotoğrafçı oluncaya dek yüksek teknolojili malzemelerin sağladığı avantajlardan yararlanmak hayatı kolaylaştıracaktır. Analog Fotoğraf Makineleri Özellikle küçük boyutları, taşıma kolaylığı ve değiştirilebilir lens (objektif) sistemi yüzünden 35mm SLR kameralar (fotoğraf makineleri) doğa fotoğrafçılarının tercih sebebidir. Büyük format (6x6 cm gibi) kameralara oranla daha küçük ve hafif olan 35mm SLR kameralar kayalık alanlarda tırmanırken veya sulak alanlarda ilerlerken hareket yeteneğinizi sınırlamayacak ve sizi yormayacaktır. Diğer taraftan, çoğu zaman bu kameraların içinde bulunan sarma motorları, saniyede 4-5 kare film sararak örneğin bir kuşun kanat çırpma aşamalarını film üzerine ard arda kaydetmenize olanak sağlayacaktır. Gene bu özellik sayesinde uzaktan kumanda aygıtları kullanarak veya sehpa üzerinde (makineye el sürmeden) deklanşör kablosu ile çekim yapmak mümkün olacaktır. Fotoğrafta görülen EOS5 in sarma motoru ve ayna refleksi olağanüstü sessizdir. Kuşlar ve diğer hayvanlar sese karşı aşırı duyarlı olduklarından ilk kare çekimden sonra korkup kaçabilirler, bu açıdan kullanacağınız makinenin sessiz olması önem taşımaktadır. Otomatik netleme yapan (AF) makinalar, netleme hatalarınızı en aza indireceğinden bu tip kameraları seçmenizde fayda vardır. Dijital Fotograf Makineleri Dijital sistemleri tercih edenler için yukarıda tavsiye edilen 35 mm SLR analog kameraların eşdeğeri dijital SLR kameralardır. Dijital kameralar sizleri film ve banyo (tab) masraflarından kurtaracak, çektiğiniz fotografı anında görmenizi sağlayacak, beğenmediğiniz kareleri tekrar çekmenize olanak verecek, daha sonra bilgisayarınız başında çektiğiniz kareleri üzerinde bazı manipülasyonlar yapmanızı sağlayacaktır. Bu kameraların dezavantajı analog SLR lere oranla pahalı olmalarıdır. Ayrıca hafıza kartları da oldukça fiyatlıdır. Öte yandan mevcut AF lenslerinizi bu makinelerle de kullanabilirsiniz. Objektifler Kuş fotoğrafları için gerekli en gerekli lens uzun bir tele-objektifdir. Bu uzunluk en az 400mm olmalıdır. Bunun yanında 2x gücünde bir teleconverter (TC) lensinizin gücünü 800mm ye çıkaracaktır (400x2=800). Ancak unutulmaması gerekir ki TC ler görüntüyü yaklaştırma çarpanları oranında filme ulaşan ışığı azaltırlar. Örneğin 400mm f/2.8 bir lense 2x TC taktığınızda ışık iki durak azalır; yani artık 800 mm f/5.6 değerinde bir lensiniz var demektir. Fotoğrafta hem daha ucuz, hem de daha hafif olması nedeniyle tercih edilebilecek EF 400mm f/5.6 Canon lens görülmektedir. Bu lensler içinde bulunan yassı ultrasonik motorlar (USM) sessiz ve hızlı otomatik netleme için vazgeçilmez özelliklerdir. Canon serisi bazı lenslerde uygulanmaya başlayan titreşim engelleme sistemi (IS: Image Stabilizer) ışığın yeterli olmadığı ortamlarda iki durak değerinde avantaj sağlamakta; makinenin sallamasından doğan istenmeyen efektleri en aza indirmektedirler. IS teknolojisinin başarısına bakılırsa yakın gelecekte bu teknolojinin yaygınlaşacağını söyleyebiliriz. ***Aynı lensi dijital SLR kamerada kullanmanız halinde dijital makine içindeki çipin, 35mm film alanından küçük olması nedeniyle lensiniz 640mm (400x1.6) ye eşdeğer olacaktır. Önemli Not: Lenslerin "f" (diyafram) değeri yükseldikçe ışığın filme ulaşma süresi uzar, kuşlar genellikle sürekli olarak hareket halinde bulunduklarından, "f" değerinin yükselmesi kuş çekimleri için bir dezavantajdır. Bunun yanında böcek, kelebek ve çiçek çekimleri için 1:1 (doğal büyüklükte) çekim yapma imkanı veren 100mm makro bir lens ile manzara çekimleri için geniş açısı 24mm veya 28mm olan bir zoom lensin de çantanızda bulunması gerekmektedir. Alternatif Objektifler Konvansiyonel tele-objektiflerin ağır ve pahalı olması nedeniyle saha teleskoplarını bunlara alternatif olarak kullanmak mümkündür. Bir adaptör aracılığıyla kameranıza bağlayabileceğınız teleskop ile 800mm f/10.4 eşdeğerinde bir tele-objektif sağlamış olursunuz. Bunun yanı sıra, SLR kameralar için bağımsız objektif üreticilerinin sağladığı aynalı lensler, ucuz ve hafif olmaları nedeniyle tercih edilebilir. Bu tür lenslerde, bunların içinde bulunan toplayıcı ve yansıtıcı aynalardan kaynaklanan görüntü kayıpları ile özellikle su kenarlarında istenmeyen halkacıklar sorunu yaşanabilir, her şeye rağmen, bol ışıklı ortamlarda aynalı lenslerle iyi sonuçlar elde edebilirsiniz. Önemli Not: alternatif objektiflerin "f" değerleri yüksek ve sabittir. Filtreler Objektiflerinizi çizilmekten, tozdan, rezinden, yağdan korumak ve güneşin ultraviole ışınlarını kesmek için lenslerin çaplarına uygun UV veya skylight filtreleri devamlı üzerlerinde takılı bulundurmak gerekir. Ayrıca özellikle manzara fotoğrafı çekerken istenmeyen yansımaları ortadan kaldırmak ve arzu edilen renk ısısını elde etmek için polarize filtre vazgeçilmez bir eklentidir. Modern kameralarda ışık ölçüm (TTL) sistemlerin yanılmasını önlemek için dairesel (Circular-CPL) polarizerlerin seçilmesi lazımdır. Alternatif Dijital Fotoğraf Makineleri Fiyatları çok yüksek olan Dijital SLR makineleri yerine daha ucuz alternatif arayanlar için bu alanda kullanılabilecek en uygun dijital fotograf makinesi döner başlıklı Nikon Coolpix serisidir. Nikon Coolpix ler digiscoping olarak adlandırılan kuş fotograflama yöntemi için çok uygundur. Digiscoping yöntemi dijital bir fotograf makinesiyle bir saha teleskobunun kombinasyonundan oluşmaktadır. Bu yöntem kullanılarak örneğin 20x yakınlaştırma değeri olan bir saha teleskobuna 3x yakınlaştırma değerli bir dijital makine eklendiğinde 35 mm formatında 2800mm ye eşdeğer bir sistem kurulabilmektedir. Kamerayı sağ üstte görüldüğü gibi bir destek ünitesi yardımıyla veya bir adaptör kullanarak teleskopla birleştirmek veya kamerayı elle tutarak, okülere yaklaştırıp çekim yapmak mümkündür. Benzer şekilde dürbün-coolpix kombinasyonu da kullanılabilir. Netleme konusunda bolca egzersiz yapıldıktan sonra bu yöntemle çok başarılı fotograflar çekilebilir: Sehpa , döner başlık ve diğer sabitleyiciler Tele-objektif, teleskop veya makro lens kullanırken titreşimi önlemek ve net görüntü yakalayabilmek için sehpa kullanmak şarttır. Profesyoneller, manzara fotoğrafı çekerken dahi sehpa kullanırlar. Taşınma kolaylığı açısından hafif sehpa almayı düşünenler bunu hemen unutsunlar, zira hafif sehpalar arazide sıkça görülen rüzgarlardan hemen etkilenir, titreşimi kameraya yansıtır hatta rüzgar veya arazi eğiminden dolayı üzerindeki kıymetli teçhizatla birlikte devrilebilirler. Burada tavsiye edeceğim sehpa hafif olmayan, ayakları birbirinden bağlantısız, su ve özellikle çamurun ayak kanallarına dolmasına olanak vermeyen tiplerdir. Sehpa ayaklarının ve merkez dikitinin birbirlerinden bağımsız olarak hareket ettirilebilmesi sehpayı alçak seviyelerde kullanmaya (çiçek, böcek çekimlerinde gerekli) veya düz olmayan kayalık alanlarda, değişik açılarda farklı yükseltilere yerleştirmeye imkan verir. Öte yandan özellikle araba içinden kuşları çekmek için pencereye kelepçelenen aparatlar da büyük kolaylık sağlarlar, ancak bunlar kullanılırken titreşimi kesmek için arabanın motoru kapatılmalıdır. Bu aparatın takıldığı pencerenin üzerine bir perde geçirildiği takdirde arabalar kolaylıkla bir gözlem evine dönüştürülebilir. Diğer taraftan kullanılan sehpalar üzerinde yön değiştirmeye, ince ayar yapmaya, fotoğrafı çekilecek kuşu izlemeye yarayan bir döner başlık yerleştirmek gerekir. Bu konuda en başarılı modeller top kafalı döner başlıklardır. Flaş ve Aksesuarları Kuşları ve doğal yaşamı fotoğraflarken flaş genellikle güneş ışığına ek olarak ve yaprak-dal gölgelerini gidermek, gölgede duran objeyi aydınlatmak üzere yardımcı olarak kullanılır. Kullandığınız filmin ISO değeri yükseldikçe veya objektifte daha düşük "f" değeri kullanıldıkça flaşın etki alanı da artar. Seçeceğiniz flaş ünitelerinin, kameranız ile uyumlu olmasını öneririm, bunlar çoğu kez ön parlama ile çekim öncesi ölçüm yapma özelliğine sahip TTL flaş tipleridir. Flaş seçerken serinin en büyük GN* değerine sahip olan döner başlıklı modelleri tercih etmek yararlı olur. Kullandığınız kamera için üretilen orijinal flaşlara yardımcı olarak daha ucuz olan ve bağımsız firmalar tarafından üretilen flaşları ek olarak kullanabilirsiniz. Bu tip ek flaş üniteleri fotoselli algılayıcılar sayesinde kablo kullanmaya gerek kalmadan ana flaş ünitesi ile eşzamanlı olarak tetiklenebilirler. Diğer taraftan, tele-objektiflerle çalışırken flaş ışığının dağılmasını önleyerek huzmeyi daha uzağa iletmek için, yanda resmi görülene benzer yardımcı aparatlar kullanılabilir. Yakın çekimlerde ise makro lenslerin ağzına yerleştirilen daire şeklinde özel makro flaşların kullanımı fotoğraf kalitesini yükseltecektir. Not: GN=Guide Number= Rehber Numara flaşın gücünü belirler (ISO100 film için) örneğin 28GN bir flaş, f5.6 da 5 metreye kadar etkili olabilir 28/5=5.6 Uzaktan Kumanda ve Kızılötesi Tetikleme Aygıtları, Kablolu deklanşör Kuşlara veya diğer hayvanlara yaklaşmak kimi zaman olanaksız, kimi zaman ise sakıncalı olabilir (üreme dönemleri). Bu durumda gözden uzak uygun bir yerde konuşlanarak uzaktan kumanda ile veya kızıl ötesi tetikleme yöntemiyle çekim yapmak gereklidir. Uzaktan kumanda aygıtlarını elektronik ve mekanik olarak iki gurupta ele alabiliriz. Elektronik aygıt seçerken kamera üreticileri tarafından söz konusu makine için özel olarak üretilen modelleri kullanmak yerinde olur. Mekanik aparatlar ise uzun kablolu deklanşörler niteliğindedir ve hava basıncı ile çalışır.Bu tür aparatların etki alanları 5-15 metre arasındadır. Kimi profesyoneller, radyo frekansları çalışan ile daha uzun mesafelerde (50-100m) etkili alıcı-verici sistemleri de kullanmaktadır. Diğer taraftan fotoğraf çekerken hassas ayarların bozulmasını ve titreşimi engellemek için kablolu deklanşör kullanmak gereklidir. Aygıtları yerleştirirken kuşların etrafta bulunmadığı zamanlar tercih edilmelidir. Film Çektiğiniz fotoğrafların ticari değer ifade etmesi, bozulmadan uzun süre saklanması ve kolaylıkla arşivlenmesi açılarından pozitif (slayt-dia) film kullanmanızda yarar vardır. Filmin ISO (ışık hassasiyet) değeri yükseldikçe ışığa duyarlığı artar ancak gren seviyesi yükselip , renk tonları solgunlaşabilir (ISO 200-400) . Bu dezavantajlar yüzünden düşük grenli ve düşük ISO değerli filmler (50-100) kullanmakta fayda vardır. Ancak "f" değeri yüksek, ışığı geç geçiren (yavaş) lensler kullanırken yüksek ISO değerli filmler kullanmak kaçınılmaz gibidir. Diğer Yardımcı Malzemeler Fotoğraf Makinelerinizi boynunuzda taşımanız gerektiğinde boyuna ağırlık yüklemeyecek, geniş yüzeyli, ağırlığı yayan özel kamera kayışları kullanılmalıdır dar kayışlar, efor gerektiren etaplarda boyundaki damarlar ve ense omurları üzerindeki bası nedeniyle baş ağrısına yol açabilirler. Fotoğraf malzemelerini taşımak için konvansiyonel çantalar yerine mevcut sırt çantalarınızı kullanmanızı öneririm, objektif, kamera, vd.nin birbirine çarpmasını önlemek için yedek iç çamaşırı, t-shirt , polar şapka kullanabilir veya mevcut çantalarınız içindeki muflonlu seperatörleri bunların arasına yerleştirebilirsiniz. Piyasada sırt çantası şeklinde tasarlanmış kamera çantaları da vardır. Ancak ben içinde matara (su), güneşten koruyucu krem (kokusuz), su kenarına gidiliyorsa sivriler için sinek-kov spreyi, çakı, çakmak ve rehber kitap, not defteri ve kalem bulundurduğum çok fonksiyonlu sırt çantamı tercih ediyorum. Arıların ve diğer hayvanların dikkatini çekmemek için parfüm kullanmamanızı tavsiye ederim. Bakım Ürünleri Toz ve nem, makine ve objektiflerin düşmanıdır. Her yolculuktan sonra araç ve gereçlerinizin tozunu almak için yumuşak temizleme fırçası ve lekeleri gidermek için lens temizleme kağıtları bulundurmak gereklidir. Toz almak amacıyla satılan basınçlı hava spreylerini dikkatli kullanmak ve fotoğraf makinelerinin içine kesinlikle tutmamak gerekir, bu işlem makinenin elektronik perdesine zarar verebilir. Lens temizlemek için satılan solüsyonları mercek üzerinde yapışkan-inatçı lekeler oluşmadıkça önermiyorum, bu tip kimyasallar imalat sırasında mercekler üzerine uygulanmış bulunan kaplamalara zarar verebilir. Fotoğrafik Teknikler Bir fotoğrafı iyi bir fotoğraf yapan fotoğraf makinesi değil fotoğrafçıdır. Doğada bol pratik yaparak yeteneklerinizi geliştirmeniz gerekir. Zamanla kendi tarzınızı geliştirdiğinizi göreceksiniz. Ancak iyi bir kuş ve doğa fotoğrafçısı olmak için aynı zamnda iyi bir gözlemci olmak gerektiğini de unutmayın. Gördüğünüz kuş veya çiçek nedir, hangi türler, ne tip habitatlarda bulunur, türlerin davranış biçimleri nedir? gibi bilgileri edinmek gerekir. Kuşlar, çiçekler, mantarlar ve böceklerle ilgili çeşitli yardımcı kitaplar edinip bunları çalışmakta büyük yarar vardır. Kompozisyon Bir konuyu, fotoğraf karesine aktarmanın pek çok yolu vardır. Sizin özgün tarzınızı belirleyecek olan da konuyu, küçük bir kareye sığdırırken kullanacağınız yöntem olacaktır; başka bir deyişle kompozisyon kurma yeteneğiniz. İyi bir kompozisyonu oluşturan tüm öğeleri tarif etmek zordur, zira bunu yapmanın pek çok şekli olabilir, burada sadece kompozisyonun temel öğelerine değinmekle yetineceğim. Başarılı bir kompozisyonun içindeki tüm etmenler izleyicinin ilgisini çekecek şekilde dizilmiş olmalıdır: Işık ve gölge Işığın başarılı kullanımı, solgun renklerin hakim olduğu ortamlardan başarılı fotoğraflar çıkarabilmenizi mümkün kılabilir. Bir an siyah-beyaz fotoğrafı düşünecek olursanız ışığın gücünü daha iyi kavrayabilirsiniz. Kısaca vurgulamak gerekirse: ışığın aydınlattığı alan izleyicinin dikkatini çeken alandır. Geride kalan alanlar ise ışık düşen alanları dengeli biçimde besleyerek fotoğrafta üçüncü boyutun oluşmasına katkıda bulunurlar. Resim 1`de gördüğünüz flamingoyu içinde bulunduğu ortamdan soyutlayabilmek ve kuşun çarpıcı rengini vurgulayabilmek için -1.5 f/durak (eksi) pozlandırma uyguladım. Söz konusu işlem yapılmamış olsaydı, bu sıradan bir flamingo fotoğrafı olacaktı ve fazla ışık kuşun renklerini solgun, beyaza dönük pembe, gölgelik alanları ise uçuk gri olarak gösterecekti. Günün fotoğraf çekmek için en uygun ışığı, güneş doğduktan hemen sonra ve güneş batmadan önceki saatlerde bulunabilir. Resim 1`de görülen flamingo fotoğrafı güneş batmadan önce çekilmiştir. Geleneksel olarak güneşi arkamıza veya yanımıza alarak fotoğraf çekmek en iyi sonuç veren yöntemlerdir. Gün ışığı yeterli olmadığında veya istenmeyen gölgeler (dal ve yaprak) konunun üzerine düştüğünde bunları gidermek için yapay ışık kaynağı (flaş) kullanmak gerekir. Renkler ve ahenk Güçlü, parlak renkler izleyicinin dikkatini çeker. Örneğin kırmızı rengin insanların beyin hücrelerini uyardığı kanıtlanmıştır. Öte yandan renklerin uyumu (ahenk) ve uyumlu karışımlar (sarı-mavi) izleyiciyi olumlu etkiler. Gün ışığının dikey ve yatay gelmesi renk tonlarını etkiler. Güneş doğarken veya batarken ışınlar yatay geldiğinden ışığın ultra-viole etkisi azalır, bundan dolayı kırmızı ve sarı tonlar kuvvetlenir, abartılı çıkar. Işığın dik olarak geldiği saatlerde artan kontrastı dengelemek ve renk ısısını korumak için polarize filtre kullanılmalıdır. Açı ve derinlik Fotoğrafın çekildiği açı objelerin görünüm ve derinliğini dramatik biçimde değiştirir. Bir objeyi yukarıdan (tepeden) çekmek fotoğrafı iki boyuta indirecek (sağdaki fotograf) oysa diz çökerek veya yere yüzükoyun uzanarak yandan (yüzeyden) çekmek konuya derinlik katacak, (aşağıdaki fotoğraflar) fotoğrafa üçüncü boyutu kazandıracaktır. Öte yandan derinlikte detayın önemli olduğu manzara fotoğraflarında alan derinliğini artırmak için f/14 gibi yüksek f/durakları tercih edilmelidir. Hareketli fotoğraflar çekerken önemli olan merkez objenin netliği olduğundan f/2.8 gibi mümkün olan en düşük f/durağı tercih edilir. Nitekim düşük f/durağı tercih etmek daha süratli hız aralıklarında çekim yapmayı mümkün kılar ve objelerin hareketli olmasından doğan netlik risklerini de en aza iner. (Resim 2) Fon ve ufuk çizgisi Fotoğrafı çekilen objenin dışında arka planda veya kenarlarda neyin nasıl bulunduğuna da dikkat etmek gerekir. Fon`da veya kenarlarda objeyi perdeler şekilde duran, ilgiyi dağıtacak detayların (dallar, yapraklar, çöp vb yıgınlar gibi) bulunmamasına ve ufuk çizgisinin yatık değil (Resim 3), düz olmasına (soldaki fotograf), ayrıca fotoğraf alanını tam ortadan değil ortanın altından bölmesine özen gösterilmelidir. Fonda istenmeyen objelerin bulunmaması için temel objeye gösterilen dikkatin aynısını göstermek gerekmektedir. Kısaca konu kadar, konunuzun etraf ve arkasını gözlemlemeniz büyük önem taşır. Kadraj ve anlatım disiplini Objelerin ne kadarının fotoğraf karesi içine alındığı ve bunun karenin neresine yerleştirileceği önemlidir. Burada pek çok seçenek karşımıza çıkar, örneğin bir kuşu çekerken portre veya tüm gövde tercih edilebilir ya da kuşun yaşadığı ortamı vurgulamak için kuş biraz daha küçük tutularak içinde yaşadığı habitat hakkında fikir verilmesi sağlanabilir. Kuşun gövdesinin tamamını kapsayan bir fotoğrafta, gövdenin yatay kadrajda tercihen sağ veya sol alt köşeye (bakış yönüne göre) yerleştirilmesi anlatımı güçlendiren bir uygulamadır. Anlatım gücünü artırıp fotoğrafı değerli kılmak için objeyi sabit çekmek yerine belirgin bir davranışı sergilerken çekmekte fayda vardır. Uçarken, avını yakalarken, beslenirken, v.b. (Resim 4) Pozlandırma Temel kompozisyon kurallarına yer verdikten sonra, pozlandırma ile ilgili bilgilere geçebiliriz. Pozlandırma ile basit olarak film yüzeyine düşecek ışığın dozajının ayarlanmasını kasdediyorum. Fotoğrafı başarılı kılacak en önemli etmenlerden biri filme ulaşan ışığın uygun ölçülerde olmasıdır. Filme ulaşacak ışığı ayarlamak için elimizde iki kontrol noktası vardır, objektif odak-diyafram değerleri (Av: f-durakları: f2.8-f22 arası) ve makinenin çekim hız aralığı (Tv: 1/4000sn-30sn). Her filmin az ve çok pozlandırmaya karşı toleransı değişiktir bu durumda kullandığınız filmlerin duyarlıklarını ölçmek size düşüyor, bunu tecrübe ile bulacaksınız. Bu iki kontrol noktası arasında ters oranlı bir ilişki vardır, birinin değeri arttığında diğeri azalır; örneğin poz değeriniz f5.6 de(Av), 1/500 (Tv) ise derinliği artırmak içi diyaframı kısarak f8 e(Av) getirirseniz hız (Tv) 1/250 ye düşecektir. Hızın düşmesini engeller ve değeri (Tv) 1/500 de bırakırsanız fotoğrafınız 1 f/durağı az pozlanmış olur. Fotoğrafa yeni başlayanlar makinelerinin otomatik olarak atadığı değerlerle çalışmalıdırlar, biraz tecrübe kazandıktan sonra pozlandırma egzersizleri yapılabilir, ancak ne yaptığınızı unutmamak için poz değerlerinizi bir kenara not almakta yarar vardır. Kuşlar gibi hareketli konuları çekerken konuyu istenen netlikte dondurmak için mümkün olan en düşük f/durağı ve en yüksek hız değeri kullanılmalıdır. Fakat teleobjektiflerin f/durak değerleri düştükçe fiyatları artar. Örneğin 300mm f/5.6 bir lens 300 dolara alınabilecekken, aynı lensin f/2.8 durağına sahip olanı 3000 dolar değerinde olacaktır. Bu çarpıcı örneği verirken aynı zamanda kuş fotoğrafçılarının en önemli problemini de sanırım açıklamış oldum. Fotoğraf makineleri tarafından otomatik olarak atanan değerler ile çoğu zaman optimum pozlandırma yapılabilir ancak bazı durumlarda işe el koyup otomatik pilotu devreden çıkarmak gerekebilir. Risk içeren durumlarda (açık veya koyu renkli kuşlar çekerken) öncelikle makineyi durak (Av) belirleyici otomatik konuma getirmekte ve kuş ile aynı uzaklıkta bulunan bir ağaç gövdesinden ışık ölçümü yaparak hızı (Tv) bu değere sabitlemekte yarar vardır. Bu yapılmadığı takdirde tıpkı yandaki fotoğrafta olduğu gibi TTL metre koyu renkli fondan etkilenerek beyaz tüylerdeki detayın kaybolmasına (beyaz patlaması) yol açar. (Resim 5) Alan Derinliği Alan derinliğini objektif değerlerini (Av) değiştirerek kontrol edebiliriz. Kural basittir: f/durağı değerini artırırsanız (ör:f18) alan derinliği artar, azaltırsanız (ör: f2.8) azalır. Peki alan derinliğini artırıp, azaltmak ne işe yarıyor? Alan derinliği arttıkça vizör içinde görülen her obje mümkün olan en net biçimiyle ve detaylı olarak filme çıkacaktır, bu yüzden manzara fotoğrafları çekerken makine tarafından atanan değerler yerine f14 gibi yüksek duraklar seçmeniz gerekir. Bir çiçek resmi çekerken ise onu arkadaki istenmeyen dal ve yaprak görüntülerinden soyutlamak (alan derinliğini azaltmak) için f5.6 gibi nisbeten düşük bir durak kullanılabilir. F/duraklarını artırıp azaltırken dikkat edilmesi gereken nokta, alan derinliği arttıkça daha düşük hız aralıkları içinde veya flaş kullanarak çekim yapmamız gerektiğidir. Eğer objeniz hareketli ise veya rüzgardan dolayı sallanıyorsa alan derinliğini artırma çabalarınız başarısızlıkla sonuçlanabilir. (Resim 6) Flaş Kullanımı Işığın yetersiz olduğu durumlarda başarılı fotoğraf çekebilmek için flaşdan yararlanmak gerekir. Flaş yapay bir ışık kaynağı olduğundan objeye ve fona eşit oranda dağılmaz, örneğin objeniz sizden 10 m, fondaki yapraklar ise 20m uzakta ise, yapraklara objeye ulaşan ışığın ancak dörtte biri ulaşacak fon film üzerine iki durak daha az pozlanmış olarak çıkacaktır. Böyle bir ortamda Fonu da objeyle aynı oranda pozlamayı arzu ediyorsanız ek flaş üniteleri kullanmanız gerekecektir. Gece çekimlerinde ortaya çıkan bir başka problem olan ‘kızıl göz` ü ortadan kaldırmanın en iyi yolu uzatma kablosu kullanarak flaşı makineden farklı bir açıda konuşlandırmaktır. (Resim 7) Flaş bir taraftan güneş ışığının az olması veya olmaması nedeniyle kullanılırken, diğer taraftan da fazla olması nedeniyle ortaya çıkan istenmeyen gölgeleri ortadan kaldırmak için de kullanılır. Tamamen siyah renkli olan kuşların (sağdaki karatavuk gibi) tüyleri üzerinde detay vermek ve gözlerine ışıltı katıp gövdesinden ayırmak, ışığı arkasında bulunduran objeleri aydınlatmak için de flaş kullanılır. Gözlerdeki ışıltı fotoğrafa canlılık katan önemli bir öğedir, sırf bunu sağlamak için devamlı olarak flaş kullanmak da mümkündür. Flaş ile çalışılırken makineniz en fazla 1/60 - 1/250 hız değerlerinde çalışır. Yüksek hız aralıklarında (1/250) gün ışığı ile flaşı dengelemek kolaylaşır. Gün ışığı ile flaşı aynı anda kullanırken (dolgu flaş) doğru pozlama yapabilmek için makinenizin TTL metresinin okuduğu değerde bir değişiklik yapmazken, flaş değerini 1 durak az ışık verecek şekilde ayarlamanız gerekir. Modern flaşların üzerinde tıpkı kameranızın üzerinde olduğu gibi artı-eksi pozlama düğmesi bulunmaktadır, eski tip flaşlarda bunu sağlamak için makine değerini sabitleyip, flaşın üzerindeki ASA ayarını 100`den 200`e getirmek gereklidir. Arkasında güneş bulunan objeler için böyle bir ayarlama yapmanıza gerek yoktur. Uzaktan Kumanda Normal şartlarda yeterince yaklaşılması mümkün olmayan veya sakıncalı olan (yuvada) kuşları fotoğraflamak için uzaktan kumanda aygıtları kullanmak gerekmektedir. Bu aygıtların kuşların etrafta bulunmadığı bir zamanda yerleştirilmesi ve tecihen iyi gizlenmesi gerekir. Uzaktan kumandaya bağlanmış makine kuşun konması beklenen noktaya netledikten sonra , kuşun göremeyeceği bir yere saklanarak sabırla beklemekten başka yapacak bir şey yoktur. Fotografları çektikten sonra düzeneği kaldırırken de aynen kurarken olduğu gibi kuşların uzaklaştığı zamanı beklemek gerekir. Kuşların hangi noktalara konduğunu ve makineyi nereye koyacağınızı tespit etmek için dikkatli gözlem yapmak gereklidir. Resim 8`deki fotoğraf, kara kızılkuyruğun istinat duvarının deliği içinde yuva yaptığı belirlendikten sonra üzerinde küçük teleobjektif olan bir düzeneğin yuva ağzının üç-dört metre gerisine gizlenmesiyle çekilmiştir. Bu sistemi kullanarak büyük tele objektifleriniz olmasa da mükemmel sonuçlar alabilirsiniz.

http://www.biyologlar.com/kus-ve-doga-fotografciligi-cekim-rehberi

Virüslerin Anatomisi Hakkında Bilgi

Tabiattaki tüm varliklar canli form ve cansiz form olarak iki gruba ayrilmislardir.Cansiz forma dahil olan varliklar, üreyemeyen, solunum yapmayan beslenmeye ihtiyaci olamayan tüm varliklardir. Örnegin denizler, göller, kayalar, bulutlar, daglar vs. ekosistem içerisinde sürekli bir dönüsüm içerisinde olmasina ragmen canli sayilmazlar. Bir varligin canli sayilabilmesi için, az öncede belirttigimiz gibi üreyebilmesi, beslenebilmesi, solunum yapabilmesi ve diger canlilarla sürekli bir iliski içerisinde olmasi gerekirki ancak böyle bir varliga canli denebilir. Bugün bilim adamlari, canlilari sistematik olarak siniflandirirken virüsün hangi kategoriye konacagi konusunda hala bir ittifak kuramamistir. Çünki virüsler bazi hallerde canli gibi davranirken diger bazi hallerde tam bir " inorganik " madde gibi davranir.Dolayisiyla ortaya büyük bir tezat çikmaktadir.Virüslerin nasil olupta hem canli gibi davrandiklarini hemde cansiz gibi göründüklerini, düsündürücü yasam döngülerini inceleyerek anlamaya çalisalim. Virüsün anatomisi: Virüs, dogadaki en basit canli türlerinden bile daha basit bir yapiya sahiptir.Bildiginiz gibi bakterilerin vücudu yanlizca tek bir hücreden olusan yalin bir anatomiye sahiptir.Fakat virüslerin vücudu bir hücreden bile olusmaz.Yanlizca hücreyi olusturan temel yapitaslarinin çok az bir miktarinin yine kompleks bir yapi olusturmalarindan meydana gelmistir. Bir hücre proteinlerden, nükleik asitlerden, hücre zarindan, kompleks organellerden (mitekondri, endoplazmik retikulum, golgi aygiti, ribozomlar vs.), nukleus (çekirdek) den ve daha birçok enzim ve sayamadigimiz kimyasal moleküllerden olusan oldukça karmasik bir yapiya sahiptir. Virüsler ise yukarida saydigimiz hücre yapitaslarindan yanlizca üç tanesinin kompleks olusturmasiyla meydana gelir.Bu yapitaslari protein, enzim ve nükleik asitlerdir.Bazi virüslerde ise yag moleküllerinede rastlanilir.Virüs, yanlizca bu üç yapitasindan olusan basit bir yapiya sahip olmasina karsin ne amaç uguruna kendini çogaltmaya çalistigini ve canli - cansiz formlari arasinda nasil gidip geldigi çözülememis mühim bir problemdir. Virüsler ancak " elektron mikroskobu " ile görülebilirler.Isik mikroskoplari ile görülmeleri imkansizdir.Öyleki bir virüs bakteriyle kiyaslandiginda, bakterinin yaninda çok küçük kalan bir boyuta sahiptir ve boyu ancak " nm " (nanometre, yani metrenin milyarda biri) uzunluk birimi ile ölçülebilir. Virüslerin anatomisi yanlizca bu moleküler yapilardan ibarettir.Fakat buradaki en büyük soru isareti ise bu moleküllerin neden kendilerini çogaltmak istedikleridir. Moleküller atomlardan olusan maddelerdir.Maddenin ise suuru ve akli yoktur.Fakat gördügünüz gibi yanlizca bir molekül yigini olan virüsler dogada kendilerini çogaltmak için sürekli bir canli hücre arayisi içerisine girmislerdir.Bu esrarengiz yapilar üreseler bile ne beslenebilirler nede soluk alip verebilirler. Bir bakteri bile disaridan aldigi molekülleri isleyerek hayatini sürdürür, solunum yapar ve vücudunda olusan artik maddeleri disari atabilir, fakat virüslerin buna benzer fonksiyonlarida yoktur. Bakteriler besin ve diger hayati moleküllerin yoklugunda hayatlarini kaybederken virüslerin ölmesi diye birsey söz konusu degildir. Virüslerin hem cansiz hemde canli özellik gösterdiklerinden bahsetmistik.Virüsü canli yapan özellik üreyebilmesidir.Fakat cansiz olarak görünmesinin sebebi ise, içine yerlesip onu üreme amaciyla kullanacagi bir hücre bulamadigi zaman " Kristal " bir yapiya dönüsmeleridir.Bu sekilde virüs tipki havada süzülen bir toz zerrecigi gibi bir partikül halinde dogada serbest olarak dolanir.Ta ki canli bir hücreye rastgelip onu üreme amaciyla kullanincaya kadar. Bakterinin içerisinde dolanan RNA molekülü bakteriye ait DNA molekülünün belli bir bölgesine yerlesir.Bu yerlesme belirli genler arasinda konumlanarak gerçeklesir.Örnegin bakteride A geni ile B geni yanyana ise virüs RNA si bu iki genin arasina yerlesir.Yani A geninin içerisinde yada B geninin içerisinde herhangi bir yere yerslesmez.Bakterinin virüs RNA sini içeren sekline ise " Lizogen bakteri " adi verilir. Bakteri, üremek için DNA sini replike ederken farkinda olmadan virüsün RNA sinida replike eder.Bakteri çogalmaya devam ederken bir yandan da virüsün RNA sinin bir kopyasini üretir.Bu kopyalanan RNA nin içerisinde ise virüsün tüm genetik bilgileri saklidir.Mesela virüsün üzerini örten kilif proteinin aminoasit sifreleri bu RNA da bulunur.Bakteri replikasyonla ürettigi virüs RNA sindan ayni zamanda virüsün örtüsü için gerekli proteinleride translasyon yoluyla yani protien üretim mekanizmalari yoluyla üretir. Virüs bakteriyi tipki bir köle gibi çalistirarak kendisini çogaltmaya baslar.Bakteri öyle bir duruma gelirki ürettigi virüsleri tasiyamaz olur ve parçalanir.Bu olaya ise " Liziz " denir.Asagidaki sekilde bu olayin meydana gelisi sematize edilmistir. Insanin karsilastigi mühim problem ise, yanlizca bir RNA ve proteinden olusan virüslerin ne amaçla üredikleri ve bu zekice tasarlanmis üreme planini nasil uygulamaya koyduklaridir.Bir molekül grubundan olusan virüslerin bu plani düsünüp uygulamaya koymasi mümkün degildir, ancak üstün gücün emri dogrultusunda hareket edebilirler. Virüslerin ortak yönü, bir canli grubuna rastlamasiyla kendini çogaltmaya baslamasidir.Bir virüsün canli bir hücre olmaksizin kendini çogaltmasi ise mümkün degildir.Yani virüs ancak ve ancak canli bir hücre vasitasiyla kendini çogaltabilir.Çünki virüsün sahip oldugu RNA sini kopyalayip desifre edecek bir mekanizmasi yoktur. Sitemizin " Genlerin dünyasi " bölümünde hücrenin kendini üretmek için kullandigi mekanizmalar üzerinde durmustuk.Bu mekanizmalarin parçalari ise DNA kopyalayici enzimler, tamir edici enzimler, protein üretiminden sorumlu olan ribozomlar, transfer RNA (tRNA) lar, aminoasitler vs. dir.Fakat bir virüste RNA ve bazi eritici enzimler disinda bu mekanizmalarin parçalarindan hiçbirisi yoktur. Dolayisiyla virüs kendini çogaltamaz fakat bu mekanizmalara sahip bir hücreyi kullanma gibi bir kurnazlik gösterir. Virüsün kullandigi hücreler yanlizca bakteri hücreleri degildir.Bunun yaninda insan ve diger birçok canlinin hücrelerine girerek bu hücreleri kendi dogrultusunda çalistirmaya baslar.Bazi virüsler vardirki yanlizca belirli hüceler içerisinde çogalabilir. Buna en iyi örnek " Kuduz " virüsüdür.Kuduz virüsü bir köpek veya bir kedinin vücudunun içerisine girdigi zaman hemen ilk rastladigi hücreye girmez.Kuduz virüsünün çogalabilecegi hücre " Beyin " hücresidir.Bu yüzden bu virüsün beyine kadar ulasmasi gerekmektedir.Dolayisiyla virüs bulastigi hayvani derhal öldürmez.Beyine ulasan virüs beynin belirli bir bölgesindeki hücrelerin içine yerleserek derhal kendini üretmeye baslar. Bu üreme zamanina kuluçka zamani denir.Ve zamani geldiginde köpek veya kedinin beyninde agir bir tahribat meydana gelirki buda hayvanin ölümüne sebep olur. Bunun yaninda dogada binlerce tip virüs vardir ve herbiri kendine has özelliklerde olup degisik tiplerde hastaliklara neden olurlar.Yazimizin ilerleyen bölümlerinde AIDS virüsünede deyinecegiz. Bazi virüs türleri ise insan ve hayvanlara zarar verebildigi gibi bitkilerede zarar verebilmektedir.

http://www.biyologlar.com/viruslerin-anatomisi-hakkinda-bilgi

Metabolik Cerrahi Nedir?

Metabolik Cerrahi Nedir?

Modern teknoloji ilerleme gösterdikçe, hiç şüphesiz bu durumdan en çok fayda sağlayan bilimler arasında tıp bilimi yer almaktadır. Bu nedenle de, tıp dünyasında her geçen gün yeni buluşlar ve tedavi yöntemleri ortaya çıkmaktadır. Metabolik cerrahi de, bu tür yöntemler arasında kendine yer edinmiştir. Metabolik cerrahi, metabolik sendrom durumunu oluştuğu takdirde, bu sendromun ameliyat yoluyla tedavi edilmesidir. Metabolik sendrom durumunun oluşmasına ise bazı durumlar neden olmaktadır. Bu durumlar arasında, yüksek tansiyon, yüksek kolesterol, fazla kilo ve de şeker hastalığı gelmektedir. Bu sendrom, vücut içerisinde yer alan organlarda ciddi bir hasar meydana getirebilmektedir. Aynı zamanda bu sendrom, bir ölüm nedeni olarak da kabul edilmektedir. Bunun nedeni ise, kalp ve damar hastalıklarının oluşma riskinin oldukça yüksek seviyelerde olmasıdır. Metabolik sendrom, yaşam koşullarının ve beslenme alışkanlıklarının değiştiği günümüz dünyasında, dünyanın çoğu bölgesinde yaşanan bir durumdur.Şeker hastalığı, bu sendromun tetikleyicisi olabilmektedir. Şeker hastalığının ilerleyen aşamalarında, felç riski, kalp krizi, görme sorunları ve de böbrek hastalıkları gibi sorunlar oluşabilmektedir. Bu sorunlar, kişinin direkt olarak hayati fonksiyonlarını etkileyecek özellikler göstermektedir. Aynı zamanda, şeker hastalığı metabolik sendromun tetikleyicileri arasında yer aldığı için, bu hastalığa sahip olan kişiler düzenli olarak tedavi olmalı ve kontrol yaptırmalıdır. Aynı zamanda sporu ihmal etmemeleri önerilmektedir.Metabolik cerrahide ameliyat uygulanmaktadır. Bu ameliyatın ismi ise, ileal interpozisyondur. Bu ameliyat esnasında, kişinin vücut organlarından ince bağırsak, mide ve de on iki parmak adı verilen bağırsakta cerrahi işlem yapılmaktadır. Midenin sol kısmının üst dış bölümü kapatılmaktadır. Ve bu kapatma işleminin ardından dışarı alınır. On iki parmak bağırsağı ve mide arasında bir bağlantı bulunur. Bu bağlantı da kapatılır. Bu işlemin ardından, midenin yönü alt tarafa doğru çevrilir. Bu işlemlerin dışında ise, bir işlem daha uygulanmaktadır. Bu işlemde ise, ince bağırsağın son bölümü ile başlangıç bölümünün yer değiştirilmesidir.İleal interpozisyon adı verilen ameliyat türü, daha çok Tip 2 diyabet hastalarının tedavisi için tasarlanmış bir yöntemdir. Metabolik sendromun içinde yer alan şeker hastalığının haricindeki hiper tansiyon, fazla kilolar, yüksek kolesterol ve de fazla kilolar gibi sağlık problemleri de, ileal interpozisyon ameliyatında tedavi edilebilmektedir. Bu ameliyat türü, obezite tedavisinde kullanılan ameliyatlardan değildir. Metabolik cerrahi yalnızca, metabolik sendromun bünyesinde barındırdığı sağlık problemlerinin tedavisinde kullanılır. Özellikle de, Tip 2 diyabet hastalığında kullanılır. Bu açıdan bakıldığında, bu ameliyatı olabilmek için obezite kriteri söz konusu olmamaktadır.Yazar: Ismet Göksel Berberhttp://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/metabolik-cerrahi-nedir

KREP SOKMALARI (SCORPIONIZM) VE AKREP ZEHİRLERİ

Akrep sokmalarında görülen semptomlar ve diğer alametler: Akrep sokmalarının etkisi, akrebin türüne, boyuna, yaşına, cinsiyetine, saldırganlığına, mevsime, sokulan kişinin alerji hassasiyetine, yaşına, sokulan bölgenin hayati fonksiyonlara sahip organlara yakınlığına göre değişmektedir. Bilhassa kalp ve solunum rahatsızlıkları olan insanlar, akrep sokmalarından fazla etkilenmektedir. Aslında iğnenin sokulan organda bıraktığı deliğin derinliği de zehirlenmenin etkisini belli eder. Eğer iğne kemiğe denk gelmişse alttaki yumuşak dokulu kısımlara ulaşamadığından çok daha az etki bırakır. Bütün akrepler, nörotoksik (merkezi sinir sistemini etkileyen) bir zehire sahiptir. Ancak bazı ekzotik türler sitotoksik (hücreleri etkileyen) zehire sahiptir. Akrep sokmalarında görülen semptomlar ve diğer alametler; · Sokulan yerde 30 dakika veya biraz daha fazla süren çabuk ve şiddetli, yanma hissi uyandıran ağrı ve genelde gözle görülebilen sokulma işareti (iğne izi), · Semptomlar, esas 30 dakika veya bazen 4-12 saat sonra görülmeye başlar ve takip eden 24 saat boyunca artarak kendini gösterir. Ağrı, belli bir bölgede olabileceği gibi, karındaki kramplar şeklinde başka bir yerde de oluşabilir. · Yanma hissi ile genellikle el, ayak, yüz ve baş derisinde görülen iğnelenme, karıncalanma ve aşırı bir duyarlılık (paraesthesia), · Giyecek birşeyler arama, yatağa girme isteği gibi deride aşırı duyarlılık ve sesten bile rahatsızlık (hyperaesthesia). · Bacakları bükememe şeklinde kas koordinasyon bozukluğu veya yürürken sarhoş gibi davranma, istem dışı hareketler, titreme, halsizlik (ataxia), · Bazı türlerde (Afrika'daki Parabuthus spp. gibi) nabzın 100-150'ye çıkması (tachycardia), · Yeme ve yutma sorunları (dysphagia), · Konuşma zorluğu (dysarthia), · Başağrısı, kusma ve ishal (diarrhea), · Hastanın göz kapaklarının bükülmesi, sarkması (ptosis), · Bebeklerde hiperaktiflik ve sebepsiz yere ağlamalar, · İdrar güçlüğü, · Solunum güçlüğü ve buna bağlı ölüm. Akrep sokmalarına karşı: · Özellikle geceleri, akrep olabilecek yerlerde çıplak ayakla dolaşılmamalı, mümkünse ayağı iyi kapatacak şeyler giyilmeli, · Akreplere çıplak elle dokunulmamalı, · Kamp yaparken veya açık arazide yatarken; doğrudan zeminde yatılmamalı, · Arazide çeşitli amaçlarla taş veya ağaç kütüğü vs. kaldırırken dikkatli olmak; taş altında olabilecek bir canlıyı araştıran araştırıcının (biyoloğun) taşı kendine doğru çevirmesi (karşıya doğru değil!) gerekir. · Bölgenin akreplerinin yüksek zehirli veya pek zararsız olup olmadıklarını öğrenmekte de yarar vardır. Zehirlenmelerde yapılması uygun olacak tedbirler: · İlk olarak soğuk (buz vs.) uygulama yapılmalı. · Hyperaesthesia durumunda ağrıyı hafifletmek için hastaya bir analjezik (Aspirin, Paracetamol) verilebilir ve hemen hastaneye sevketmeli, · Kalp ve solunum fonksiyonları takip edilmeli, · Sistemik semptom görülen hastalar ile bilhassa çocuklar ve yaşlılar 24-48 saat süreyle müşahade altında tutulmalı, · Hareket edilmemeli ve yara temiz tutulmalı, · Panzehir, sadece ciddi zehirlenme durumlarında tatbik edilmeli, · Antihistamin ve steroidler sadece panzehire karşı alerjik tepkimeler görüldüğünde uygulanmalı, · Anaphylactic tepkimeler daima takip edilmeli ve görülürse adrenalin uygulamalı, · Ağrı ve krampları önlemek için damar içine (intravenöz) 10 cc 10% kalsiyum glukonat IV uygulanabilir. Ancak bu da sadece 20-30 dakika süreyle etkisini sürdürür. · Enfeksiyonu önlemek için tetanoz iğnesi yapılabilir. · Zehir gözlere temas edecek olursa; bol su veya süt vs. gibi bir sıvı ile yıkanmalıdır. Yapılması yanlış olacak uygulamalar: · Sokulan yeri bıçak vs. ile yarmak, kesmek, emmek, çeşitli merhemler sürmek gibi yöntemlere başvurulmamalı veya geleneksel yöntemler "kocakarı ilaçları vs." kullanılmamalı, · Semptomların etkisini azaltmak için alkol kullanılmamalı, · Kuvvetli bir zehirlenmeye bağlı herhangi bir semptom veya alamet yoksa, panzehir (antivenom) kullanılmamalı, · Örümcek veya yılan panzehirleri kullanılmamalı, · Fazla salya salgılamayı (daha çok Afrika'daki Parabuthus türlerinde görülür) önlemek için (başka alerjik durumlara sebep olmaması için) atropin tatbik edilmemeli, · Morfin ve morfin benzeri acıyı azaltacak şeyler kullanılmamalı; zira bunlar nabzın artmasına ve solunum güçlüklerine sebep olabilir. AKREBİN ALGI YETENEĞİ Çölde yaşayan kum akrepleri, küçük hayvanlar içinde en tehlikeli olanlardandır. Bu akrep türünün gözleri hemen hemen hiç görmez. Buna rağmen geceleri avlarının yerini büyük bir ustalıkla belirleyebilirler. Peki bu şaşırtıcı olay nasıl gerçekleşir? Bu durum, akrebin sekiz ayağında da bulunan yarık biçimindeki mükemmel algılayıcılarla ilgilidir. Bu algılayıcılar, milimetrenin milyonda birinden daha küçük titreşimlere yol açan hareketleri bile belirleyebilecek kadar hassastırlar. Akrebin yakınlarında bir yere bir kelebeğin konduğunu düşünelim. Yere konan kelebek yerde iki tip titreşim dalgası oluşturur. Birincisi saniyede 150 metre hızla ilerleyen hacim dalgalarıdır. İkincisi ise yüzeye paralel olarak saniyede 50 metre hızla yayılan "Rayleigh" denilen dalgalardır. Ava olan mesafe, bu iki dalganın akrebe ulaşma süreleri arasındaki fark tespit edilerek belirlenir. Avın ne kadar uzakta olduğunu bilmek elbette tam bir tesbit anlamına gelmez. Bu nedenle hedefin hangi yönde olduğunun bilinmesi de şarttır. Akrebin bacakları yaklaşık 5 cm. çaplı bir daire üzerinde yere basar. Dolayısıyla avın yaydığı Rayleigh dalgasının akrebin ava en yakın bacağına ulaşmasıyla, en uzaktaki algılayıcıya varması arasında 5 milisaniye (saniyenin iki yüzde biri) kadar bir fark olur. Algılayıcılardan biri, Rayleigh dalgasını belirlediğinde, sinir hücreleri akrebin sinir sistemi merkezine bir sinyal yollar. Bu uyarıcı sinyal, karşı taraftaki üç ayaktan gecikmiş olarak gelen dalgaları algılayan sinire de ulaştırılır. Ancak bu üç bacaktan gelen sinyaller bastırılarak sinir sistemi merkezine anında ulaştırılmaz. Böylece her defasında erken gelen sinyale kaynak oluşturan ayak ile diğer taraftaki üç ayağın konumu değerlendirmeye alınır. Bu konumsal değerlendirmeyle dalganın kaynağının yönü belirlenir. Eğer uyarıcı sinyal ile baskılanan sinyallerin ayaktaki algılayıcılara ulaşması arasındaki fark saniyenin beş yüzde biri kadarsa, sinir sistemi merkezi her iki sinyali de gecikmesiz olarak aynı anda algılar. Bu ise akrep için, harekete geçme ve "saldırı için mükemmel tasarlanmış silahlarını kullan" anlamına gelir. 1-CİĞERLER Akreplerin karınlarında sekiz adet nefes deliği bulunur. Bunlardan sadece biri açık olsa bile akrep hiç zorlanmadan nefes almaya devam eder. Güçlü ciğerleri sayesinde iki gün suyun altında rahatlıkla kalabilir. 2- GÜÇLÜ ZIRH Vücudunu bir zırh gibi saran kabuğu, onu yalnız düşmanlarından değil, radyasyondan bile koruyacak kadar dirençlidir. İnsan vücudunun radyasyona direnci 600 rads dolayındadır. Oysa akreplerde bu direnç 40.000 ile 150.000 rads'a kadar yükselir. 3- ZEHİRLİ MIZRAK Akreplerin bazen insanı bile öldürecek derecede olan kuvvetli zehirleri vücutlarının arka tarafında bulunan mızrakları vasıtasıyla düşmanlara aktarılır. 4- KISKAÇLAR Akrebin kıskaçlarının görevi, kurbanlarını iğnesiyle sokmadan önce etkisiz hale getirmektir. Ayrıca kıskaçlar vasıtasıyla kumu kazıp yer altına gizlenebilirler. 5- BEYİN Akrep başından kuyruğuna kadar uzanan 15 sinir düğümünden oluşan bir beyin yapısına sahiptir. Beynin bu yapısı hayvanın süratli karar alma, refleks ve gerekli emirlerin organlara ulaştırılması için büyük bir avantaj sağlar. 6- AYAKLAR Ayaklarındaki alıcılar hayvanın her türlü hareketi, sesi ve titreşimi algılamasını sağlamaktadır. Bu alıcılar o kadar hassastır ki, akrep, yakınındaki bir canlının kumda oluşturduğu titreşimleri, saniyenin 1/1000'i kadar olağanüstü bir sürede algılayabilir. Ayaklardan gelen sinyalleri işlemden geçiren 8 sinir hücresi adeta bir komite gibi toplanıp, her defasında avın yönünü ortak bir kararla belirlemektedir. Bu belirleme nasıl gerçekleşmektedir? Bunun için sinir hücreleri her seferinde bir toplantı yapmakta, verileri belirlemekte ve sonuca mı ulaşmaktadırlar? Böyle bir toplantının olmadığı, sinir hücrelerinin sadece protein, yağ ve sudan oluşan varlıklar olduğu, bir akla ve şuura sahip olmadıkları açıktır. Bu mekanizma milyonlarca yıldan beri, yaşamış her akrepte aynıdır.

http://www.biyologlar.com/krep-sokmalari-scorpionizm-ve-akrep-zehirleri

DNA, Nükleotit, Kromozom, Gen, Canlılık, Cansızlık - Nedir, Ne Değildir?

Nükleotitlere bu özel önemi verme ve en önde anlatma sebebimiz, canlılığın sürerliğinin sağlanabilmesi için var olması gereken DNA yapısının temel yapı birimi olmalarıdır. İleride ayrıntısıyla değineceğimiz gibi canlılık en nihayetinde belirli biyokimyasal fonksiyonların DNA tarafından saklandığı ve gelecek nesillere aktarıldığı bir varlık formundan ibarettir. Dolayısıyla DNA'nın oluşabilmesi, canlılığın büyük oranda oluşabilmesini sağlayacaktır. Kavramların gerçek anlamlarını öğrenebilmemiz gerçekten çok önemli, çünkü ne yazık ki eğitim sistemimiz terimleri doğru bir şekilde öğretebilmekten çok çok uzak. Pek çok kavram, eğitim hayatımız boyunca yanlış ve "sınava yönelik" öğretiliyor. Ne var ki bilim, eğitim sistemimizin sandığından çok ileride. Bu sebeple bazı düzeltmeler yapmamız ve akıllarda oluşturulan bazı anlamsız tabuları kırmamız gerekiyor. Belki de, bu kavramların en başında "canlılık" ile "cansızlık" ayrımı geliyor. Buna Evrim Mekanizmaları ile ilgili yazılarımızda tekrar değineceğiz; orası için ayırdığımız bir açıklamayı, burada, en başından yapmak istiyoruz; çünkü "canlı" ve "cansız" ayrımını anlamak, belki de Biyoloji'yi anlayabilmenin ve Evrimsel Biyoloji'yi kavrayabilmenin başında geliyor. Öyleyse lafı daha fazla uzatmadan başlayalım: İlk olarak, bilimsel olarak hiçbir şey, esasında, ne "canlı"dır, ne de "cansız". Bu sadece, literatür açısından işleri kolaylaştırmak, Biyoloji'nin sahasını belirlemek ve anlaşma kolaylığı sağlamak amacıyla uydurulmuş ve pek bir dayanağı olmayan bir olgudur. İnsanoğlu, etrafına bakıp varlıkları sınıflandırmak istemiş ve belli başlı özellikler taşıdığı için bazı varlıklara "canlı" demiş, bu özellikleri taşımayan varlıklara ise "cansız" demiştir. Bu belli başlı özellikler şöyle sıralanabilir: 1.Uyarana tepki gösterme 2.Üreme 3.Büyüme ve Gelişme 4.İç Dengeyi Koruma 5.Belli bir organizasyona sahip olma 6.Metabolik faaliyetleri gerçekleştirme ve enerji üretme 7.Adapte olabilme Kimi kaynak bunlardan sadece ilk 4'ünü saymakta, diğerlerini elemektedir. Aslında bunları moleküler boyutta düşünürseniz göreceksiniz ki her biri basit kimyasal olaylar sayesinde olabilmektedir ve büyütülecek ya da "canlılığa özel" bir şey olabilecek durumda değildir. Daha çok, sonradan uydurulmuş bir kılıf olarak görülmektedir. Ve temel olarak, bu 7 özelliğe bir arada sahip olabilen varlıklara "canlı" denmektedir, bir ya da birkaçı "cansız" varlıklarda da görülebilir (Tepki örneği: www.vidivodo.com/325487/instant-hot-ice). Aslında temel olarak, binlerce yıl öncesinden beri, yukarıda belirttiğimiz taşıyan varlıklarda bir "can" (insan için "ruh", diğerleri için "can") olması gerektiğini düşünmüştür insanlar. Bu kavramlar o kadar uzun yıllardır insanları etkilemektedir ki, insanlık tarihine göre, göreceli olarak çok yeni olan bilim de bu kavramları olduğu gibi kullanmaktadır; gerek kullanım kolaylığı, gerekse de aramıza yerleşmiş memlerin yıkılmasının güçlüğünden ötürü. Halbuki, Biyoloji'nin derinliklerine inen bilim insanları, önce organlarımızı, sonra dokularımızı, sonra hücrelerimizi keşfetmiştir. Daha da derinlere indiğimizde, hücrelerin içerisindeki neredeyse her olayı gözlemleyebilir hale gelmişizdir. Ve bu boyutta, baktığımız zaman, bir canlı ile cansızı ayırmak olanaksızdır. Çünkü ikisi de belli başlı kimyasal tepkimeler bütünüdür. Bir demir, oksijenin bulunduğu ortamda sürekli tepkimeye girerek paslanmaktadır. Aynı oksijen, hücrelerimiz içerisinde bulunan bir diğer kimyasal olan şekerler ile tepkimeye girerek hücrenin "canlılığını" sürdürmektedir. Peki, demiri "cansız", hücreyi "canlı" yapan nedir öyleyse? Hiçbir şey. İkisi de, sıradan atomlar ve moleküller yığınıdır. Tek fark, bu kimyasal tepkimelerin ("canlılar" içerisinde gerçekleşiyorsa "biyokimyasal" tepkimelerin) toplamı, eğer içerisinde bulunduğu ya da totalde oluşturduğu varlığa yukarıda sayılan belli başlı özellikleri veriyorsa, o varlık "canlı" olmaktadır. Bu, insanın kendince uydurduğu asılsız bir sınıflandırmadır. Bu noktada, daha fazla ilerlemeden anlam bütünlüğü açısından atom ve molekülün yazımız kapsamında ne anlamda kullanıldığını açıklayalım: Atom, bir maddeyi meydana getiren nano-boyuttaki temel parçacıkların adıdır. Temel olarak, periyodik cetvelde element olarak gösterilen bağımsız madde parçacıkları olarak düşünülebilir. Her bir atomun, kendine has fiziksel ve kimyasal özellikleri vardır. Bu özellikler doğrultusunda normalde Kimya dahilinde aynı elementlere ait atomların bir araya gelerek oluşturdukları daha büyük parçalaramolekül denmektedir. Eğer farklı elementlere ait atomlar bir araya gelerek daha büyük bir yapı oluşturuyorlarsa buna Kimya'da bileşik denir. Ne var ki biz bu detaylara girmemek adına, "bileşik" ile "molekül" sözcüklerini eş anlamlı olarak kullanacağız ve hepsine birden "molekül" diyeceğiz. Canlılık/cansızlık olayına dönecek olursak; aşağıdaki yazımızda bunu biraz daha irdelemekteyiz: www.facebook.com/note.php?note_id=164247643633319 Yukarıdaki yazımızda da okuyabileceğiniz gibi, "canlılığın" "cansızlıktan" başlaması oldukça anlaşılır ve mantıklıdır, çünkü aralarında bir fark zaten yoktur. Başlangıçta meydana gelen farklı kimyasal evrimler bazı varlıkların yukarıdaki özelliklere hep birden sahip olmasını, bazılarının da başka türlü özelliklere sahip olmasını sağlamıştır. Örneğin karbon, yüksek basınç altında Dünya'nın en sert malzemesi olan elmasa dönüşür. Bunu hangi canlı yapabilir? Hangisinin daha "önemli" olduğuna nasıl karar vereceğiz? İşte, aslında hiçbiri önemli değildir. Önem sırası, insanlar tarafından rastgele belirlenir ve esasında doğa açısından geçersizdir. İşte canlılık ile cansızlık arasında bir fark olmadığını anlayabilen biri, geri kalan pek çok şeyi kolaylıkla kavrayabilecektir. Bunların başında da, canlıları "canlı" yapan moleküller, bunların yapıları ve görevleri gelmektedir. Canlıları ayırt eden belki de en önemli özellik, çoğalabilmeleri ve kendilerindeki bilgiyi yavrularına aktarabilmeleridir. Bu olay, insanı var olduğundan beri etkilemektedir ve birikerek günümüze gelen bu "büyüleyicilik", günümüz insanlarının genetik materyallere ve genel olarak hücreleri meydana getiren kimyasal moleküllere olduğundan fazla anlam yüklemesine sebep olmaktadır. Kişiler DNA'nın "mükemmel" bir molekül olduğunu sanmakta, enzimlerin "ulaşılamaz" bir iş yaptıklarını düşünmekte, hücrenin içinin "gerçek olamayacak kadar karmaşık" olduğunu iddia etmektedirler. Bunlar, bir yere kadar doğru olsa da, bilimsel olarak açıklanamayacak kadar "mükemmel", "ulaşılamaz" ya da "karmaşık" olan hiçbir yapıya doğada rastlanmaz. Zaten bilim, doğayı anlama sanatıdır ve doğada izah edilemeyecek bir şey bulmayı beklemek anlamsızdır. Şimdi, başlıkta da belirttiğimiz molekülleri tanıtmaya ve incelemeye başlayalım, böylece ne demek istediğimizi kolaylıkla anlayacaksınız: DNA dediğimiz moleküller zincirinin uzun adı; Deoksiribo Nükleik Asit’tir. Kimya konusunda bilgisiz olan biri ilk bakışta anlayamayabilecek olsa da, DNA son derece sıradan, kimyasal bir moleküldür. Kimya bilimi dahilinde bütün moleküller bu şekilde uzun, tanımlayıcı ve bir miktar da "artistik" sayılabilecek isimler alırlar. Örneğin sıradan bir kimyasal olan bir diğer maddenin adını verelim: Trifluoromethanesulfonate. Hele ki eğer DNA'nın adını karmaşık buluyorsanız, bir de her gün yudumladığınız kahvenizin içerisinde bulunan "kafein"in kimyasal adını deneyin: 3,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione! Yani DNA, ne özel bir isimdir, ne de özel bir artısı vardır. DNA’yı belki de "özel" kılan tek şey, her kimyasal maddenin kendine ait bir özelliği olduğu gibi, DNA’nın da kendine ait bir özelliği olması ve bu özelliğin, bizim ilgimizi çeken bir şekilde, kalıtıml alanında görev almasıdır. Yani örneğin gözlerinizin ıslak kalmasını sağlayan gözyaşınızın da kimyasal bir formülü bulunur. Tek fark, gözyaşınızın gözlerinizi korumak ve duygularınızı belli etmek gibi görevleri varken, DNA’nın bir sonraki kuşağa aktaracağınız bilgileri taşıma görevi olmasıdır. DNA’yı spot ışıklarının karşısına koyan bu kalıtımsal özelliğidir; ne daha azı, ne daha fazlası. Aslında düşünüldüğünde, bunun da "özel" olmadığı görülecektir. Çünkü zaten "kalıtım" dediğimiz olay da, biyokimyasal bir tepkime sonucunda, bir molekülün kendisini eşlemesi ve çoğalması demektir. Bunun da herhangi bir özel yanı bulunmamaktadır. Aşağıda, temsili ve en sık karşılaşabileceğiniz DNA çizimini görüyoruz. Gördüğünüz gibi DNA, ikili bir sarmaldan oluşur. Yani iki farklı doğru, birbiri etrafında kıvrılarak heliks bir yapıya bürünür: Bu çizim her ne kadar genel yapı hakkında bilgi verse de ve bu şekilde çizilmesi çizerler için oldukça kolay olsa da, molekülleri sanki özel ya da başka varlıklardan farklıymış gibi göstermesinden ötürü, biz bu "kapalı çizim" yöntemini tercih etmiyoruz. Bir aşağıdaki resmi incelerseniz, farkı anlayacaksınız. Aşağıdaki çizimde, DNA’nın gerçek yapısı görülmektedir. DNA da, evren içerisindeki diğer bütün varlıklar gibi, yalnızca ve yalnızca sıradan atomlardan ve bunların farklı kombinasyonları olan moleküllerden oluşur. Bu atomlar temel olarak Karbon (C), Hidrojen (H), Azot (N), Fosfat (P), Oksijen (O) ve benzeridir: Görüyorsunuz… DNA, sadece arka arkaya, birbirlerine zayıf veya kuvvetli kimyasal bağlar ile bağlanmış atomlardan ibarettir. Peki DNA, en küçük kalıtsal yapıtaşımız mıdır? Elbette hayır, DNA zinciri de daha küçük parçalara bölünebilir. Bu daha küçük parçalara “nükleotit” denir ve DNA sarmalını bir merdivene benzetecek olursak, merdivenin basamaklarını oluşturur. Nükleotitler, kalıtım bilimi için oldukça önemlidirler. Çünkü temel olarak, bilgiyi taşıyan parçalar nükleotitlerdir. Nükleotitlerin farklı dizilimi, farklı anlamlar ifade eder. Dolayısıyla nükleotitleri, eğitim hayatımızda da ezberlettikleri gibi "harfler" olarak düşünebiliriz. Bu harfler, farklı şekillerde dizilerek, farklı kelimeler, farklı anlamlar ifade ederler. Tıpkı bizim günümüzde kullandığımız son derece kompleks bilgisayar yazılım dilleri gibi, genetik olarak hücrelerimiz de bir şifreleme kullanırlar. Bu şifreleme dilindeki harf sayısı, günümüz modern dillerine göre çok çok az olmakla birlikte, bu az sayıda harfin kodlayabileceği komut sayısı sınırsızdır. Bunu bilgisayar üzerinden örnek vererek anlatabiliriz: Bilgisayar programcıları, bilgisayarları programlamak için C, C++, Basic, vb. diller kullanırlar. Bu diller, İngilizce’ye oldukça benzerler, çünkü bu programlama dillerini yazan programcılar tarafından, günlük konuşma diline oldukça yakın olacak şekilde ayarlanmışlardır. İlk bilgisayar yazılımları, kesinlikle böyle basit bir dil kullanmamaktaydı ve mühendisler tek tek "1" ve "0"ları kullanarak programlama yapmaktaydılar. Sonrasında, "bilgisayarların evrimi" sırasında yeni programlar yazıldı. Bu programlar, "programı programlamaya" yarıyordu. Temel olarak yaptıkları şuydu: İngilizceye benzer kelimeleri kullanabileceğiniz bir arayüz sağlamak. Programcı, bu arayüze kolay kelimeleri yazmaktadır; arka planda ise program bunu yine "1"ler ve "0"lara çevirip işlemciye gönderir. Örneğin klavyede yazdığınız bir kelimenin ekranda çıkabilmesinin tek nedeni, bastığınız her bir tuşun bilgisayara elektriksel sinyal olarak bir “komut” göndermesi ve bilgisayarın monitörde bulunan küçük, ışık saçan LED’lerden birini, uygun renkte yakmasından ibarettir. Bilgisayar ekranını güçlü bir büyüteçle incelerseniz, ne demek istediğimi anlayabilirsiniz. İşte nükleotitlerin farklı dizilimleri sonucu oluşan "anlamlı bütünler" ise (bunlara "gen" diyeceğiz), farklı işlemleri yapmak için özelleşmiş kodlar gibidir. Buna az sonra geleceğiz, öncelikle bir noktayı aydınlatalım: Tabii ki bilgisayarlar, insanlar tarafından "tasarlanan" makinalar olduğu için, canlılığı betimlemekte kullanmak çok da doğru değildir. Zira canlılık, insan zekası tarafından son 50-60 yılda var edilen bilgisayarın aksine, yaklaşık 600 milyon yıl boyunca, akıl almaz sayıda denemeler sonucunda, adım adım evrimleşerek, elenerek, seçilerek oluşmuştur. "Hurdalıktaki Boeing" benzetmesine ya da "İşte, bilgisayarın da bir yaratıcısı var, canlılığın da olmalı!" iddiasına bir diğer yazımızda zaten değineceğiz, o yüzden aklınızdan geçiyorsa bir miktar sabretmenizi rica edeceğiz. Bu yazımızda bunlara az sonra, kısaca değineceğiz. Bilgisayarda olduğuna benzer bir şekilde, canlılar da da 4 harften oluşan bir dil kullanır ve her bir harf, bir nükleotit tipini temsil eder. Bu harfler, “A” (Adenin), “T” (Timin), “C” (Sitozin) ve “G” (Guanin)'dir. Elbette ki aslında gerçekte bu harflerin hiçbiri ile iletişim olmamaktadır. Bu isimleri onlara biz, sonradan verdik. Zira bu bahsedilen harfler, yalnızca kimyasal bazı yapılardır. Bilgisayar benzetmesinin kötü bir benzetme olmasının bir nedeni de şudur: Canlılara "bilgisayar" olarak baktığınızda, bir grup mühendisin oturup tasarladıkları bir makina olarak düşünürsünüz ve bu sizi yanlış düşüncelere iter. Çünkü bilgisayarlar biyolojik bir evrim geçirmemişler, mühendisler tarafından tasarlanmışlardır. Bu bile tam olarak doğru değildir, çünkü Evrim aslında her yerdedir: Aslında "teknolojinin evrimi" olarak düşünüldüğünde, binlerce yıllık bir geçmiş sonucunda, minik adımlarla bugün "bilgisayar" dediğimiz makinalara ulaştığımızı görürsünüz. Hiçbir ürün, basit adımlar atmadan, olduğu son şekliyle var olamaz. Canlılık da bu şekildedir. Canlılar, bu yazı dizimizde anlatacağımız başlangıçtan, milyarlarca yıllık seçilim ve değişim sonucunda günümüzdeki halini almışlardır. Düşüncelerinize kulak verelim: "Şimdi telleri, dirençleri, transistörleri koysak, milyarlarca yılda bir bilgisayar oluşabilir mi?" diye soracaksınız. Dediğimiz gibi, bunu diğer yazılarımızda ayrıntısıyla inceleyeceğiz. Ancak unutmayınız ki, direnç, transistör vb. varlıklar bizim "canlı" dediğimiz organizmaların oluşmasını sağlayan kimyasal yapıya sahip değillerdir. Dolayısıyla "üreyemezler" ve kendilerindeki bilgiyi yavrularına "aktaramazlar". Bu sebeple daha sonra açıklayacağımız Evrim Mekanizmaları'nın hiçbiri işleyemez. İşte tam olarak bu sebeple, Evrim geçirmezler ve asla bir bilgisayar oluşturmazlar. Ancak eğer ki bu şartları sağlayabilecek kimyasal yapıları olsaydı, üzerlerinde seçilim işleyecekti ve belki de, şu anda düşününce komik gelse de, hiç beklemediğiniz mekanizmalar üretebileceklerdi. Ancak cansızları kullanarak, canlılığı betimlemek, cansızların tanımsal olarak "canlılık" özelliklerini taşımadıkları için doğru değildir. Eğer yukarıdaki açıklamalarımız doğrultusunda canlılık ve cansızlık doğru tanımlanırsa, düzgün betimlemelere ulaşmak daha mümkün olacaktır. Buradan anlaşılması gereken şudur: Evrim'i ve canlılığın başlangıcını anlayabilmemiz için, belli bir grup kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip molekül gruplarından bahsetmemiz gerekir. Aklımıza gelen her atom, molekül ya da yapı, canlılık ile paralellik göstermeyecektir. Yoksa tek tip değil, binlerce farklı tipte canlı olurdu, her birinin "canlılık" özellikleri farklı olurdu. Ancak var olmuş, var olan ve var olacak her canlının ortak bir atası vardır ve o ata, var olan Evren'imizin kuralları dahilinde, var olan Dünya'mızın şartları çerçevesinde bizlerin yukarıda saydığımız "canlılık" özelliklerini kazanabilmiş ve aktarabilmişlerdir. Her canlının DNA'sı benzer yapıdadır, her canlının hücreleri üç aşağı beş yukarı birbirini andıracaktır (hatta her canlının genomu, belli bir miktar diğer herhangi bir canlıyla ortaktır, bu da ortak bir atadan geldiğimizi gösterir). Ancak bizi ilgilendiren "canlılık molekülleri", yani canlılığı değerlendirmemiz için kullanabileceğimiz bileşikleri oluşturan moleküller; Karbon (C), Oksijen (O), Hidrojen (H), Nitrojen (N), Fosfor (P), Kükürt (S) ve birkaç diğer atomun farklı bileşimleriyle oluşan sayısız moleküldür. Periyodik cetvelde önünüze gelen her atomla, canlılıktan bahsedemezsiniz. Yani aklımızda şunu tutmamız gerekiyor: Dünya üzerindeki canlılık ve cansızlık, aynı noktadan, 4.5 milyar yıl önce Dünya'nın oluşumuyla başlamıştır. Günümüzdeki canlıların da, cansızların da yapısındaki her şey ama her şey, bu ilk başlangıçta Dünya üzerine yerleşmiştir, bir kısmı da sonradan canlılara ya da cansızlara ait tepkimeler aracılığıyla üretilmiştir. Bu varlıklardan bir grup, aşağıda açıklayacağımız kimyasal bütünlüğünden oluştukları için, daha doğrusu maddeler bu şekilde birleştiği için bugün "canlılık" olarak tanımladığımız varlık grubuna evrimleşeceklerdir. Bir kısmı ise, daha farklı yapıda oldukları için bugün bizim "canlılar" dediğimiz varlıkların özelliklerine sahip olamayacaklardır. Burada bir "üstünlük"ten bahsetmek anlamsızdır. Sadece iki farklı varlık grubundan bahsetmek gerekir. İki grup da tamamen benzer atom ve moleküllerden oluşmaktadır. Sadece bu atom ve moleküllerin dizilimi, içerikleri ve son 4 milyar yılda geçirdikleri kimyasal evrim birbirinden farklıdır. Peki, DNA'daki bilgileri taşıyan yapıtaşları, daha doğrusu "harfler" dediğimiz yapı taşları nelerdir? Bu harfler, nükleotit denen DNA’nın küçük parçalarının, bildiğimiz, kimyasal bir madde olan “baz” kısmında bulunan bir dizilimdir. Bu dizilimde karbon, hidrojen, vb. atomlar bulunur. Bu atomlar belirli bir şekilde dizilirse, ona Adenin (A) deriz. Başka bir şekilde dizilirse Timin (T) deriz. Başka bir şekilde dizilime Guanin (G), bir diğerine ise Sitozin (C, İng: Cytosine) deriz. Ancak biz onlara ne dersek diyelim, aslında bunlar sadece sıradan birer baz grubudur. Birer kimyasaldır. Ancak bu kimyasallar, bizim genetik yapımıza sahiptirler. Aşağıda, bu kodlayıcı “harflerin” ya da kimyasal moleküllerin yapısını görebilirsiniz. Görebileceğiniz üzere sadece sıradan atomların farklı dizilimleri sonucu bu moleküller oluşmaktadır: Ne kadar da birbirlerine benziyorlar değil mi? Tek değişen, atomlarının dizilimi. Ancak bu dizilimlerin farklı farklı olması, bu moleküllerin farklı kısımlarının aktif hale gelmesine ve farklı moleküllerle, farklı tepkimelere girebilmelerine sebep oluyor. bu farklı tepkimelerin toplamı da, bir varlığı "canlı" ya da "cansız" kılıyor. İşte fark burada! Ve anlaşılması gereken nokta da bu! Devam edelim. Nükleotitler, işte bu bazlarına göre isimlendirilirler. Peki bir nükleotitin yapısı nedir? Elbette ki, tıpkı evrendeki diğer tüm maddeler ve varlıklar gibi; atomlardan oluşan sıradan dizilimler. İşte bir nükleotit dizilimi: Gördüğünüz gibi, nükleotit denen ve çocuğunuzun neye benzeyeceğine karar veren moleküller, son derece sıradan atom dizilimlerinden fazlası değil! Bir fosfat (phosphate) grubu, bir şeker (sugar) grubu ve bir baz (base) grubu! Daha fazlası yok. Nükleotit dediğimiz molekül tipleri, sadece genetik materyalimiz ile sınırlı değil. Örneğin size bir diğer nükleotit örneği verelim: ADP. Yani Adenozin Difosfat. Bu da bir nükleotittir; ancak kimyasal evrim sırasındaki ardı arkası kesilmeyen seçilim sırasında, genetik materyali kodlayacak şekilde özelleşmemiştir. Yani cansızlıktan, canlılığı evrimleştirecek olan yapılar içerisinde görevi bu olmamıştır. Dolayısıyla günümüzde de bu yapı, herhangi bir genetik bilgi kodlamaz, enerji ile ilgili işlerde görev alır. Ancak yapısal olarak oldukça benzerlerdir: Buradan anlaşılması gereken şudur: Canlılık, bir "cansızlık çorbası" içerisinde, kimyasalların farklı şekillerde birbirlerine bağlanması, kırılması, birleşmesi, ayrılması sonucunda, 600 milyon yıl süren bir deneme-yanılma ve seçilim süreci sonucunda oluşmuştur. Bu süre zarfında pek çok çeşit "canlı-benzeri bileşim" oluşmuş olabilir. Ancak bunlardan sadece birkaçı dayanıklı olmuş ve seçilmiştir. İşte günümüzdeki her canlının atası olan bu canlıların yapısındaki kimyasal özellikler, günümüzdeki her canlının hücrelerindeki kimyasal özellikleri temsil etmektedir. Eğer onlar farklı şekilde hayatta kalabilseydi, günümüz canlı formlarının hücreleri de farklı yapıda olabilecekti. Bunlara gelecek yazılarımızda zaten döneceğiz. Bir diğer görselle devam edelim. Nükleotitlerin kimyasal yapılarının basit çizimle gösterimi şu şekildedir: İşte nükleotitler, kimyasal özelliklerinden dolayı bağ kurmak zorunda oldukları diğer nükleotitler ile birleşirler ve bu birleşimin tümü, DNA'yı oluşturur. DNA sarmal (heliks) yapısının, bu nükleotitlerin de gösterilerek çizilen hali şu şekildedir: Bu DNA sarmalının en altında dikdörtgene alınmış kısımda, fosfat-şeker-baz üçlüsünü ve dolayısıyla nükleotitleri görebilirsiniz. İşte bu DNA sarmalı, ökaryotlarda (zarla çevrili organelleri ve çekirdeği bulunan hücrelerde), upuzun bir şekilde hücrenin içerisindeki çekirdekte bulunur . Prokaryot (zarla çevrili organelleri bulunmayan ve çekirdeksiz) hücrelerde ise hücrenin içerisinde, genellikle ortada, ancak çekirdek bulunmadığı için daha dağınık bir vaziyette bulunmaktadır. Bu upuzun ve karmakarışık DNA sarmalı yapısına “kromatin ipliği” ya da “kromatin ağı” denir. Bunu da görelim: Yukarıdaki görsel son derece faydalıdır. En solda görülen spagetti tabağına benzeyen yapı, elbette ki bir tabak değildir, içindeki sarı yapı da spagetti değildir. Bu sarı yapı, upuzun olan bir DNA ağıdır. Burada, milyarlarca DNA bulunmaktadır. Karmakarışık bir ağ şeklinde. Mor renkli kap da, hücre çekirdeğidir. Gösterilmemiş olsa da, hücre çekirdeği de, hücre sıvısının içerisinde bulunur. Çıkarılan mavi oku takip ederseniz, DNA Heliks yapısına kadar geçişi görebilirsiniz. Ancak en nihayetinde, hatırlatmak gerekirse, olan tek şey, atomların dizilimidir. Aslında, bu karmaşık ağın içerisinde belirli bir düzen vardır. Bu düzen çok önemlidir, çünkü hücre bölünmesi sırasında genetik bilginin aktarımında bu özel birimler görev alırlar. Bu özel birimlerin adı “kromozom”dur. Kromozomlar, DNA’nın histon proteinleri tarafından sarılarak yoğunlaşması sonucu oluşan genetik birimlerdir. Kromozomlar da şu şekilde görülürler: Bu görsel de son derece açıklayıcıdır. Görebileceğiniz üzere hücre çekirdeğinin içerisinde özelleşmiş olarak bulunan bu DNA yapıları, kromozomlardır. Kromozomlardan yola çıkarak bazlara kadar yapılan açılımı, yukarıdaki görseli takip ederek bulabilirsiniz. Kısaca nükleotitlerin depolanması işlemi içerisindeki farklı genetik birimlere, farklı isimler verilmektedir. Bunlar, şimdilik bizim için çok da önem arz etmiyor; ancak Biyoloji'yi anlamak için elbette kritik öneme sahiptirler. Peki, genler bu adım adım karmaşıklaşan yapının neresindedirler? Genler, nükleotit dizilimlerinin anlam kazandığı bölgelerdir. Burada anlam kazanmaktan kasıt, yine bilim-dışı ya da doğaüstü bir "anlam" değildir. Canlıların, "canlılık özelliklerini" sürdürebilmeleri için üretmek zorunda oldukları çeşitli kimyasallar vardır (aslında dediğimiz gibi, bu kimyasalların varlığının toplamına "canlılık" denir). Genler, bu kimyasalların salgılanma sırasını, biçimini, vb. özelliklerini etkiler ve bu bilgileri depolar. Bu da son derece mantıklıdır: ilk canlılar evrimleşmeye başladıktan sonra, bu canlılığı sürdürebilecek kimyasal sentez işlemlerini saklayan bir diğer molekül biriminin, yani genlerin bulunması, canlılara avantaj sağlayacaktır. Kısaca bir kere genler oluştuktan sonra, canlılık kolayca sürdürülebilecetir. “Gen” denen yapı, aslında DNA’nın sadece belirli bir bölgesidir: Görebileceğiniz üzere genler, DNA sarmalının belirli kısımlardırı. Bu kısımlar, anlamlı ifadeler halindedirler ve hücre tarafından gerektiğinde algılanır ve kullanılırlar. Bilgisayar benzetimimize dönecek olursak, bilgisayarların da 1′ler ve 0′lar ile “konuştuğunu” söylemiştik. Ancak bu 1′ler ve 0′lar tek başlarına hiçbir anlam ifade etmezler. Hatta çoğu zaman, bunların uzun dizilimleri de anlam ifade etmeyebilir. Ancak bunların belirli uzunluktaki dizilimleri, anlamlı bir hal alırlar. Örnek verecek olursak, bir bilgisayar için 1110101001 gibi bir dizilim anlam ifade etmeyebilir. Ancak aynı dizilimin biraz daha uzun bir hali, 11101010010001110 dizilimi, anlamlı olabilecektir, örneğin bu bilgi, klavyeden gelen bir komut sonucu ekranda “A” harfinin çıkmasını sağlayabilir. Bunu bilgisayalarda, 8-bitlik sistem, 16-bitlik sistem, 32-bitlik sistem, 64-bitlik sistem, vs. şeklinde isimlendiririz. Yani anlam bütünleri, 8'er, 16'şar, 32'şer ya da 64'er kümeler halinde okunmaktadır. Aynı şekilde, tek başlarına ATGTTC şeklindeki bir dizilim anlamsız olabilecekken, ATGTTCGTAACGTAC gibi bir dizilim, belirli bir işleve sahip olabilir ve bu “kelime”, hücre için “bölünmeye başla” komutu anlamına gelebilecektir. Elbette bu anlamları şu anda uyduruyorum, ancak temel olarak konunun özünü vereceğini düşünüyorum. Genetikte, "3-bitlik sistem" vardır ve her 3 nükleotit (örneğin GCA) bir aminoasidi kodlar. Bu 3'lü kod sonucunda bir aminoasit üretilir ve bunların birleşimi proteinleri, bunlar enzimleri, enzimler de bizi "canlı" yapan reaksiyonları üretirler veya üretilmesini sağlarlar. Tek bir aminosit, tek başına belli bir anlam taşımayabilir. Ancak aminoasitlerin farklı bileşimleri sayesinde, pek çok işi yapan, sonsuz sayıda protein üretilebilir. İşte bu işi sağlayan, genetik açıdan anlamlı ifadelere de “gen” diyoruz. Genler, sizin boyunuzdan saç renginize, vücudunuzun kıllılığından göz renginize, geçirebileceğiniz hastalıklardan kalıtsal olarak taşıyacağınız hastalıklara kadar her şeyi kod olarak saklarlar. Bu kodlar, anlattığımız gibi A, T, C ve G harflerinin belirli dizilimleriyle saklanırlar. Bu dizilimlerin "nasıl" olacakları ise, milyarlarca yıldır süren evrimle belirlenmekte ve değişmektedir. Yani canlılık, bir başlangıçtan başladıktan sonra, farklı yönlere doğru bizim Evrim Ağacı olarak isimlendirdiğimiz yapıda türleşirken, her canlının barındırdığı genetik dizilim, çevre şartlarının etkisi altında adım adım değişmiştir. Bu değişimler, hücreler içerisinde salgılanan kimyasalların yapısında, miktarında ve çeşidinde farklılıklara sebep olmuştur. Bu farklılıklar da, hücrelerin kendilerinin farklı özellikler edinmesine sebep olmaktadır. İşte bu farklı özelliklere sahip olanlar arasında, çevreye en uygun olanlar varlıklarını sürdürmeye devam edebilirler; böylece kendilerine bu farklı özellikleri veren genleri ürerken yavrularına aktarabilirler. İşte bu şekilde, adım adım bir genetik birikimle türler farklılaşır ve değişirler. Ki biz de buna Evrim diyoruz. Şimdilik konuya burada bir nokta koyacağız, bunlar temel konseptlerdi. Umarız bu temel bilgiler tüm okuyucularımıza faydalı olmuştur. Saygılarımızla. ÇMB (Evrim Ağacı) www.evrimagaci.org

http://www.biyologlar.com/dna-nukleotit-kromozom-gen-canlilik-cansizlik-nedir-ne-degildir

İlk plazmid nasıl oluşmuştur

*Plazmidler, çoğu bakteri türünde bulunan,ancak her suşta bulunmayan halkasal veya süper sarmallı DNA molekülleridir. *Plazmitler, küçük moleküllerdir; bu açıdan bir karşılaştırma yapılırsa, bakteriyel kromozomun %20’si ile %4′ü arasında büyüklüklerde olduğu görülür. *Plazmidler, bazı üreme koşullarında konakçı hücre için mutlaka taşınması gereken yapılar değildir. Bununla birlikte, pek çok plazmid, özel koşullara uyum sağlamak için önemli olan genler içerir. Bu genler,çoğu kez bakterinin plazmiti taşıdığına dair temel işaret olurlar. Örneğin R plazmid taşıyıp, çeşitli antibiyotiklere dirençli olan bakteriler, aynı plazmiti taşımayan bakterilerin yaşayamadığı antibiyotikli ortamlarda yaşayarak diğerlerinden ayrılırlar . *Bir çok bakteride plazmid, hücreler arası gen transferinin özel bir tipinden sorumludur. Plazmidlerin bu özellikleri, 1950′lerde ilginç bir çalışma konusu olmalarına sebep olmuştur. Plazmidler, normalde konakçının replikasyon sistemini büyük ölçüde kullanmaları sebebiyle bakteriyel DNA replikasyonunun anlaşılması için iyi modeller olmuşlardır. Ayrıca, mikrobiyal genetikte kısmi diploidlerin yapılmasına yönelik çalışmalarda kullanıldıkları için önemlidirler. ***Başka bir önemleri de, genetik mühendisliğinde klonlama vektörü olarak kullanılmalarıdır. Plazmit Tipleri Farklı tiplerdeki plamitlerle ilgili genel bilgi Plazmitlerin Saptanması Bir bakteri suşunun plazmit taşıyıp taşımadığının, taşıyorsa bu plazmitin ne gibi özelliklerinin olduğunun bakteri genetiği yöntemleri ile belirlenmesi. Plazmitlerin Saflaştırılması Plazmit DNA’nın saflaştırılması: Moleküler biyolojide temel ve vazgeçilmez tekniklerden biri, Alkali lizis yöntemi. Plazmit Transferi Bakterilerde gen aktarımı. Plazmitlerin Replikasyonu Plazmit DNA nasıl çoğalır, yavru hücrelere nasıl dağılır? Önemli Plazmitler Önemli plazmit tipleri hakkında daha ayrıntılı bilgi. F, R, Col; ek olarak Ti ve Degredasyon Plazmitleri Kaynakça PLAZMİD TİPLERİ Çetitli E.coli suşlarında bir çok plazmit tipine rastlanmıştır. Ancak en çok bilinenleri, F, R ve Col plazmidleridir. Bu plazmidler, bazı özellikleri paylaşsalar da, önemli farklılıklara sahiptirler. Bir bakteride F, R ya da Col plazmidinin bulunup bulunmaması aşağıdaki özelliklerden yararlanılarak anlaşılabilir: 1. F ; Fertilite veya Seks Plazmidleri: Bu plazmidler, konakçılarına, kromozomal genlerini F plazmidinden yoksun hücrelere aktarma yeteneği kazandırırlar. F plazmidi, bu gibi durumlarda kendisini de alıcı hücreye transfer edebilir. 2. R ; Direnç Plazmidleri: R plazmidleri, konakçıyı bir veya daha fazla antibiyotiğe karşı dirençli kılar. Bu tip plazmidler, transfer edilerek başka hücrelerin de direnç kazanmasına yol açabilirler. 3. Col; Kolisinojenik Plazmidler: Col plazmidleri, “kolisin” adını alan bir grup proteinin sentezinden sorumlu genleri içerirler.Kolisinler,yakın suşlardan aynı tip Col plazmitini taşımayan bakterileri öldürme özelliğindedirler. Öldürme mekanizmasi, Col plazmidinin tipine göre değişiklik gösterir. Bu plazmit tipleri hakkında daha ayrıntılı bilgi, Önemli Plazmitler bağlantısında bulunabilir. Sonraki Konu: Plazmitlerin Saptanması PLAZMİDLERİN SAPTANMASI Plazmidler,hem genetik,hem de fiziksel yöntemler kullanılarak saptanabilirler.İlk olarak F plazmidi keşfedilmiştir. Met-Bio-Thr+Leu+ fenotipineki bir E.coli sutu (A),Met+Bio+Thr-Leu- fenotipindeki diğer bir suşla karıştırılarak minimal agara ekim yapıldığında minimal agarda yaklaşık 10-7 frekansında koloniler teşekkül etmiştir. Bu koloniler, Met+Bio+Thr+Leu+ fenotipinde; dolayısıyle, rekombinant kolonilerdi. Karıştırma işleminden önce A suşu streptomisinle muamele edilince,rekombinant koloniler yine oluşmuş; ancak ,B suşuna streptomisin uygulanınca koloni gözlenmemiştir. Bu deney, rekombinantların B suşundan türediğini olayın tek yönlü bir genetik bilgi akterımı olduğunu göstermiştir. Başka bir deneyde B’ye genetik bilgi aktaramayan bir suş, “C” suşu, A ile karıştırılıp uzun süre bir arada üretilmiş ve daha sonra karışımdan izole edilen C kolonilerinin B’ye gen aktarımı yaptığı gözlenmiştir.Bu deney sonuçlarından anlaşılmıştır ki, A suşu, B’ye gen transferini sağlayan bir fertilite elementine; “F” faktörüne sahiptir, C suşunda da F faktörü bulunmamaktadır; A ve C suşlarının bir arada üretilmeleri halinde F faktörü, A suşundan C suşuna transfer edilmekte, buna bağlı olarak da, genetik markırları B suşuna aktarabilen yeni bir C suşu ortaya çıkmaktadır. Başlangıç çaprazlaması: F+Met-Bio-Thr+Leu+ X F-Met+Bio+Thr-Leu- şeklindeydi. Transfer tek yönlü olduğu için F faktörü taşıyan hücreye donör (erkek), taşımayan hücreye ise resipient (dişi) adı verilmiştir. F’ adını alan F varyantlerı, plazmid üzerinde kromozomal genler de taşırlar.Bu konudaki ayrıntılı çalışmalardan biri, lac operonu ile ilgilidir ve kısmi diploidlerin elde edilmesimde kullanılmıştır. Bu deneyde, F’ lac bakteriler tasarlanmıştır. F’ ın transferi, bir antibiyotik içeren minimal laktoz katı kültür ortamına duyarlı donör ve dirençli resipient hücrelerin ekilmesiyle kolayca anlaşılabilir. çapraz tekli: F’ lac+ / lac- Strs X lac- Strr Plazmid üzerinde lac+ markırı taşıyan donör hücrelerle kromozomda lac- markırı taşıyan resipient hücreler karıştırılıp streptomisinli minimal laktoz agara ekilince rekombinant koloniler oluşmuştur (F’ lac+ / lac- Strr rekombinantları). Yalnızca donörün ekildiği kontrolde hücreler streptomisine duyarlı oldukları için; yalnız resipientin ekildiği kontrollerde ise hücreler laktozu kullanamadıkları için koloni oluşmamıştır. Burada, streptomisin markırının donör üremesini engelleyici özelliği önemlidir ve böyle markırlara “counterselection” ya da “counterselective” markırlar denir. Counterselective amaçlı olarak antibiyotik resistansı sıklıkla kullanılsa da diğer fenotipler de iyi sonuç verir. Örneğin, F’ transferi, F’ lac+ / met- X lac- met+ çaprazları minimal laktoz katı besiyerine ekilerek kontrol edilebilirler. Donörler, ortamda methionin olmadığı için (methionin eksiklği, counterselectiondur); resipientlerse laktozu karbon kaynağı olarak kullanamadıkları için üreyemezler. Yalnızca, F’ transferi yapan rekombinantlar üreyebilir. Bu durumda seçilmiş markır, lac+ ‘tir. F içeren A ve B suşları arasındaki çaprazlama ve F’ suşlarıyla yapılan deneyler arasında,önemli sayısal farklılıklar gözlenmiştir. Suşlar,ekilmeden önce yarım saat karıştırılırsa A X B deneyinde rekombinantların donör hücreye oranı 10-7; F’ deneyinde ise % 50′dir.Farklılığın sebebi, genetik markırın F’ bakterilerde plazmit üzerinde olmasından kaynaklanır. A X B deneyinde resipientlerin yarısı F faktörünü alsalar da çok az bir kısmı kromozomdaki markırları alabilmiştir. Plazmid Nasıl Transfer Edilir ? F’ lac+ / lac- Strs tsxr X F’ lac- Strr tsxs Eşletmesi gerçeklettirilmit, tsxr taşıyanlara Faj T6′nın absorbe olamadığı gözlenmiştir.Eşleşmeden bir süre sonra, bakteri karışımının bir kısmı streptomisinli laktoz kolorindikatör katı besiyerine ekilmiş ve kolonilerin %90′ından çoğunun lac+ olduğu gözlenmiştir.Bu da, donörlerin büyük kısmının F’ lac+ transferi yaptığını gösterir. F’ lac+ i trensfer eden bakterilerin hala plazmidin bir kopyasını taşıyıp taşımadığını belirlemek için, eşleşme karışımının bir kısmı T6 fajı ile muamele edilmiştir. tsxs bireyler,resipientler gibi viruslar tarafından lizise uğratılmıştır. tsxr donörü olup hayatta kalan hücreler, laktoz indikatör besiyerine ekilince, lac+ koloniler oluşmoştur. Sonuçta, donör hücrenin transferden sonra da plazmidin kopyasını taşıdığı; yani,transferin DNA replikasyonu ile birlikte geçekleştiği görülmüştür. Basit bir fenotip göstermeyen plazmitlerin varlığı ise, başka bir yöntemle saptanır. Hücre kültüründen DNA izole edilerek agaroz jel elektroforezi ile analiz edilir. Bakteri kromozomu büyük olduğu için jele giremez. Oysa plazmid, jelde yürüyecek kadar küçüktür. Eğer plazmid varsa, molekkül ağırlığına göre belirli sınırlar içinde band verir. Band, jelin EtBr ile boyanması durumunda UV ışığında görülür. Plazmid DNA büyüklüğü, molekül ağırlığı bilinen ve aynı jelde yürütülen DNA fragmentleriyle karşılaştırılarak hesaplanabilir. Sonraki Konu: Plazmit DNA’nın Saflaştırılması PLAZMİD DNA’nın SAFLAŞTIRILMASI Plazmid izolasyonu için, bakteriler,deterjan uygulamasıyla parçalanır. Elde edilen solüsyon (hücre lizatı), santrifüj edilir. Protein ve RNA ile kompleks yapmış olarak bulunan bakteri kromozomal DNA’sı, büyük olduğu için, santrifüj tüpünün altındaki tabakada yer alır. Daha küçük olan plazmid DNA ise,temiz süpernatanda (temiz lizat) kalır. Plazmitlerin izolasyonu için kullanılan yöntemler, mini prep ve large scale olmak üzere iki şekilde uygulanır. En çok kullanılanlar, alkali lizis ve boiling lizis yöntemleridir. PLAZMİT DNA İZOLASYONU (ALKALİ LİZİS YÖNTEMİ) 1.Gecelik kültürden bir miktar alınarak 6000rpm.’de 5 dakika santrifüj edilir. 2.Süpernatan atılararak çökeltiye 100 ml.G.T.E.eklenir.(1.çözelti) 1.Çözelti (GTE.): 50 mM Glukoz 25 mM. Tris Cl (pH 10 mM. EDTA (pH 3.Tüpe 200 ml.2. çözelti eklenir. 2. Çözelti: 0.2 N NaOH %1 SDS (2. Çözeltinin taze hazırlanması gerekmektedir.Hazırlandıktan sonra buzda bekletilir.) 0.91 ml. dH2O 0.05 ml. NaOH (5 M stoktan) 0.04 ml. SDS (%20’lik stoktan) 4.Tüpe 150 ml.3. çözelti eklenerek 5 dakika buzda bekletilir. 3.Çözelti: 5M (molar) Potasyum asetat Glecial asetik asit dH2O 5. Tüpler,12000 rpm’de 5 dakika santrifüj edilerek supernatan yeni tüpe alınır.400 ml.fenol ve 400 ml.kloroform eklenerek 12000 rpm’de 2 dakika sanntrifüj edilir. Üst faz yeni bir tüpe alınarak 2 hacim etanol eklenip düşük hızda vortekslenerek 2 dakika oda sıcaklığında bekletilir. 6.12000 rpm’de 5 dakika santrifüj uygulanır,süpernatan atılarak çökeltiye 1 ml. %70′liketanol eklenir. 7.12000 rpm’de 2 dakika santrifüj edilir. 8.Süpernatan atılarak çökelti vakum altında kurutuldu.Kuruduktan sonra distile suda çözülür. Sonraki Konu: Plazmit DNA’nın Transferi PLAZMİD DNA’nın TRANSFERİ Donör ve resipient Hücreler arasındaki rekombinasyona ilişkin ilk bulgulardan biri, rekombinasyon için hücreler arasındaki bir bağlantının gerekliliğidir. Bu durum,F+ ve F- hücre kültürlerinin porlu filtre ile ayrıldığı deneyde gösterilmiştir. Bu durumda, hücre hücreye bağlantı engellenerek rekombinant oluşumunun engellendiği görülmüş ve olay için bakteriyel konjugasyon ya da çiftleşme terimi kullanılmaya başlanmıştır. Bir dizi deneyle, plazmid transferinin dört adımda gerçekleştiği gösterilmiştir. Bu adımlar: 1.Özel donör-resipient etletmesi (efektif kontakt) 2. DNA transferi için hazırlık (mobilizasyon) 3.DNA transferi 4.Replike olabilen fonksiyonel plazmidin resipient içinde tekillenmesi. F ya da F’ içeren hücreler,bir resipientle kontakt kurdukları zaman bu dört adım gerçekleşir. Bazı plazmit tipleri, bu işlemlerin tamamını gerçeklştirmek için genetik olarak yeterli değildirler. Plazmidler, bu özelliklerine göre dört gruba ayrılırlar: · 1. Nontransmissible Plazmitler:Efektif kontakt ve DNA transferi için gerekli olan genleri içermezler. 2. Konjugatif plazmidler: Efektif kontakt itleminin gerçeklettirilmesi için gerekli genleri içerirler. 3. Mobilisable Plazmidler: Plazmid DNA’ sını transfer için hazırlayan genleri taşır. 4. Self Transmissible Plazmidler: Hem konjugatif, hem de mobilize özellik taşırlar (F plazmitler gibi). Konjugatif fonksiyonlar, çoğu kez, plazmide özel değildir ve bundan dolayı, bir plazmid, ikinci bir plazmidin transferine yardımcı olabilir. Örneğin, bir tek hücre, hem F plazmid, hem de Col E1 plazmid taşıyabilir. F plazmid, hem konjugatif hem de mobilisable’dir. Oysa Col E1, mobilisabledir, fakat konjugatif değildir. Bu nedenle,sadece Col E1 plazmidi taşıyan bir hücre, plazmid transferi yapamaz. Her iki plazmidi içeren bir hücrede, F plazmidi,Col E1′de olmayan konjugatif fonksiyonu sağlayabilir, böylece Col E1 plazmiti, her iki plazmitten de yoksun olan bir hücreye aktarılabilir. Bu şekilde nonkonjugatif bir plazmidin, bir konjugatif plazmit sayesinde kurulan efektif kontakt yoluyla transfer edilmesine “donation” denir. Mobilizasyon fonksiyonları ise, genellikle plazmite özeldir; yani, bir self-transmissable plazmid, nonmobilisable bir plazmiti transfer etme yeteneğine sahip değildir. Bununla birlikte, bazı örneklerde, frekans düşük de olsa transfer gerçekleşebilir. Transferin olması için, iki plazmid arasında rekombinasyon yapılarak transfer edilebilir tek bir DNA molekülünün oluşturulması gerekir.Sonuçta, ortaya nonmobilisable plazmidin tamamını taşıyan bir selftransmissible plazmit çıkar. Bu işleme,”kondüksiyon” adı verilir. F aracılığı ile transfer edilen kromozom, kondüksiyonla mobilize edilir. F’teki dizilerle kromozom arasında bir genetik rekombinasyon meydana gelir ve f faktörü, kromozom boyunca resipient hücreye geçer. EFEKTİF KONTAKT ve PİLİ Efektif kontakt için ilk adım, donör ve resipient hücrelerin çift oluşturmasıdır. Çift oluşumu için, donör üzerinde seks pilus adı verilen kıl benzeri bir protein ilaveye ihtiyaç vardır. F içeren ve R içeren hücrelerde, F piluslar ve R piluslar bulunur. F pilus, izole edilmit ve pilin adı verilen tek bir hidrofobik proteinden oluştuğu saptanmıştır. F piliye bağlanan bazı fajlar bulunmaktadır (male spesific fajlar). Bu fajlar iki tiptir.Bir kısmı pilusun ucuna, bir kısmı da dibine bağlanır. Uca bağlananlar, eşleşmeye engel olurken; dibe bağlananlar olmaz.Eşleşme sistemlerinin tümü piliye bağımlı değildir. Örneğin, Streptococcus fecalis, bir selftransmissible plazmit taşır. Plazmitsiz resipientler, dişi böceklerdeki feromona benzer şekilde bir eşleşme proteini üretirler. Bu protein,plazmit içeren (donör) hücrelerde yapılmaz. Feromon, donör hücrede adhesin denilen bir proteinin sentezlenmesine sebep olur.Adhesin, donör hücreyi çevreleyerek donör-reipient çiftinin oluşmasını sağlar. Plazmid transferi tamamlandıktan sonra feromon sentezi durur. MOBİLİZASYON ve TRANSFER Mobilizasyon, plazmitte kodlanıp muhtemelen rilaksasyon kompleksinde nik oluşturan proteinin özel baz dizisine sahip transfer orijininde (oriT) bir tek zincir (single strand) kırık oluşturmasıyla başlar. nik, dönen halka (rolling circle) replikasyonunu başlatır ve dönen halkanın lineer kolu transfer ediliri. Nik oluşturan protein, 5′ ucuna bağlı kalır ve replikasyon şekli, FX 174 fajının rolling circle mekanizmasına benzer. Burada önemli bir özellik, DNA sentezinin hem donör, hem de resipient hücrede gerçekletmesidir. Donördeki sentez, donör konjugal DNA sentezi adını alır ve transfer edilen tek zincirin yerini doldurur. Resipient hücredeki sentez ise (resipient konjugal DNA sentezi), alınan tek zinciri çift zincire çevirir. Genellikle, transfer edilen zincirin donör konjugal sentezle yer değiştirmesi ve resipient hücrede çift zincir DNA’ya çevrilmesi eş zamanlıdır. F PLAZMİDİNİN tra GENLERİ Genetik madde transferi, fin genlerinin kontrolündedir. Temel transfer (tra) fonksiyonları, bir operonda kodlanmaktadır. tra genlerinin çoğu,pili sentezinde görevlidir. Örneğin. tra A geni, pilin proteinini kodlar ve tra B,C,D,E,F,G,H,K,L,Q,U,V,W genleri ise, fonksiyonel bir pilusun oluşması için gereklidir. Diğer genler, eşleşme, transferin başlaması, transferin gerçekleşmesi, oriT’de nik oluşturulması, normal replikasyon orijini oriV’den DNA replikasyonu, iki f+ hücrenin eşleşmesinin engellenmesi (surface exclusion) ve plazmit uyuşmazlığında gereklidir. TRANSFERDE KONAKÇI KISITLAMASI Bazı durumlarda transfer edilen plazmit,konakçının restriksyon endonükleaz enzimleri tarafından parçalanır. Bu gibi durumları engellemek için, transfer edilen DNA, çift zincire çevrildikten sonra metillenmelidir. Bir zincirden metillenen DNA, restriksiyon endonükleaz enzimlerinden etkilenmez. Sonraki Konu: Plazmit Replikasyonu PLAZMİD REPLİKASYONU Bir plazmid, ancak konakçı hücre içinde replike olabilir. Plazmid, hangi tipte olursa olsun,replikasyonun doğru şekilde gerçekleşmesi için “replikasyon orijini ” adını alan belirli dizilere sahip olması gerekir. Plazmitler, replike olabilmek için, konakçının replikasyon proteinlerine gereksinim duyarlar. DNA polimeraz III, E.coli kromozomal DNA’sı için ana replikasyon proteinidir. Ancak, bazı plazmitler, onun yerine DNA polimeraz I’i kullanırlar. Örneğin, pol A mutantlarında, Pol-I düzeyinin düşüklüğünden F plazmitinin replikasyonu etkilenmezken Col E1 plazmiti, replike olamaz. Bunun sebebi, F plazmiti replikasyonunda pol-III; Col E1 replikasyonunda ise pol-I’in kullanılmasıdır. Bazı plazmitler, yalnızca konakçı genlerinin ürünlerini kullanırlar. Col E1 DNA saflaştırıldıktan sonra Col E1 yada diğer bir plazmid taşıyan hücrelerden elde edilen ekstrakta eklenirse replike olabilir. Diğer plazmidlerse, plazmitte kodlanan gen ürünlerine ihtiyaç duyarlar. Tüm plazmitlerin replikasyonu, semikonservatiftir. Farklı plazmitlerin replikasyon modelleri arasında önemli farklar vardır.Bazıları tek yönlü (unidirectional); bazıları çift yönlü (bidirectional) replike olurlar. RK 6 plazmidi, önce bir yönde, sonra da aynı orijinden ters yönde replike olur. Çift yönlü replike olan plazmidlerde, replikasyon iki şekilde sonlanır. Birinci tipte, terminasyon, büyümekte olan çatallar çakıştığı zaman olur. Diğerlerinde ise sabit bir terminasyon bölgesi vardır. Replikasyon halkası tamamlandığı zaman, halkalardan biri, yeni sentezlenen DNA’ların ayrılması için kırılır. Replikasyon sonucunda, bir nik açılmış molekül, bir de süper koil molekül meydana gelir. KOPYA SAYISININ KONTROLÜ Bir plazmid, hangi tipte olursa olsun, replikasyonun başlangıcını,dolayısıyle hücre içindeki sayısını kontrol eden genlere sahiptir. Plazmidler,hücre içindeki sayılarına göre, stringent yani düşük kopya sayılı (hücrede 1-2 kopya) veya relaxed yani, yüksek kopya sayılı (10- 100 kopya) plazmidler olarak iki gruba ayrılırlar. Plazmidler, replikasyonun başlangıcını negatif kontrol eden bir repressör kodlarlar. Bu, kopya sayını denetleyen bir mekanizmadır. Repressörün aktivitesi, konsantrasyonuna bağlıdır. Hücre gelişirke hacim artar, repressör konsantrasyonu düşer ve replikasyonu inhibe edemez. Bu nedenle plazmid sayısı, repressör gen sayısı ve buna bağlı olarak da repressör protein konsantrasyonu iki katına çıkar. Konsantrasyon belirli düzeye erişinde, replikasyon engellenir. Benzer olaylar zinciri, yüksek kopya sayılı plazmidlerin hücrede tek bulunması halinde de cereyan eder ve repressör konsantrasyonu replikasyonu inhibe edecek seviyeye çıkana dek plazmid, çoğalmaya devam eder. Plazmidlerin farklı kopya sayılarında bulunmalarını açıklamak üzere ileri sürülen bir modele göre, yüksek kopya sayılı plazmitlerin represyonu için gereken repressör konsantrasyonu, düşük kopya sayılıların repressör konsantrasyonuna göre daha yüksektir. PLAZMİD AMPLİFİKASYONU Plazmid içeren bir bakteri kültürüne, kloramfenikol gibi protein sentez inhibitörleri eklenecek olursa, kromozomal DNA replikasyonu inhibe edilir, ancak plazmit DNA, hücredeki sayısı bin, hatta daha fazla oluncaya kadar replike olmaya devam eder. Kromozomal DNA replikasyonun durma sebebi, bu reaksiyonların başlaması için protein sentezine gerek olmasıdır. Eğer plazmit, bakteriyel ya da plazmitte kodlanan dayanıklı proteinleri kullanıyorsa replike olmaya devam edebilir. Bunun yanında, konsantrasyona bağlı etki gösteren regülatör proteinlerin sayıları artamayacağı için plazmit replikasyonu baskılanamayacaktır. Plazmit amplifikasyonundan,genetik mühendisliğinde yararlanılır; kullanılacak plazmid, saflaştırılmadan önce bu yöntemle sayısı arttırılabilir. İNKOMATİBLİTE Birbirine yakın, ilişkili plazmidler, aynı hücre içinde stabil kalamazlar. Böyle plazmidlere “incompetable” denir.Plazmid replikasyonunun başlangıcında işlevi olan repressör modeli de bu durumu açıklar. İki plazmid taşıyan bir hücre düşünelim. Bu plazmidler, farklı repressörlere sahip olan F ve Col E1 plazmidleri olsun. Repressörler farklı olduğu için,bir plazmidin repressörü, diğerini regüle edemez ve plazmidler birbirinden bağımsız olarak replike olurlar. Bu durumda,F ve Col E1 plazmidleri uyumludur (competable); başka bir deyişle, farklı inkompatiblite gruplarına aittirler. Çetitli Enterobacteria’lar, bir çok plazmidi aralarında transfer edebilirler.Bu plazmidler, 25 inkompatiblite grubunda sınıflandırılırlar.Plazmidler, oluşturdukları pilus tipine göre de sınıflandırılırlar. AKRİDİNLERLE REPLİKASYONUN İNHİBE EDİLMESİ Çeşitli ajanlar, DNA’daki bazların aralarına girerler. Özellikle akridinler, kromozomal DNA’yı etkilemeden plazmid replikasyonuna engel olurlar. Bu inhibisyonla hücrenin plazmidi kaybetmesi sağlanabilir (acridin curing). Üreme ortamındaki akridin konsantrasyonu çok yüksek olursa kromozomal; düşük olursa plazmid DNA’nın replikasyonu durur. HÜCRE BÖLÜNMESİNDE PLAZMİDLERİN PAYLAŞILMASI Bir dizi deney,düşük kopya sayılı plazmidlerin bölünme sırasında kardeş hücrelere dağılmasının kontrol altında olduğunu göstermiştir. Şöyle ki, bölünmeye hazır bir hücre, plazmid DNA molekülünün iki kopyasını taşır ve yeni oluşan hücrelere bu kopyalardan biri gider (F plazmitte olduğu gibi). Eğer böyle bir kontrol olmasaydı, yeni hücrelerden bazıları plazmit taşımazdı. Plazmitsiz hücre sayısının artışını engellemek için, düşük kopya sayılı plazmidlerde bulunan paylaşım fonksiyonu, yüksek kopya sayılı plazmidler için gerekli değildir. Sonraki Konu: Önemli Plazmitler ÖNEMLİ BAKTERİYEL PLAZMİTLER ve ÖZELLİKLERİ F PLAZMİDLER F plazmidlerin en büyük özellikleri, bakteri kromozomuna entegre olabilmeleridir. Bu integrasyon sonucunda, Hfr hücreler oluşur. İntegrasyon, l fajının bir bakteride lizojenize olmasına benzer; ancak, F’in E.coli kromozomuna integrasyonu, l DNA’nın integrasyonundan farklıdır. F, kromozomal DNA’da bir çok bölgeye bağlanabilir. Kromozom üzerinde yirmiden fazla mamajör ve yaklaşık yüz minür bölge bilinmektedir. F’in her bir bölgeye affinitesi aynı değildir. F’in kromozomdan ayrılması, nadir de olsa gerçekleşir. Ayrılma frekansı, bazı lokalizasyonlarda, diğerlerine göre yüksektir. Çoğu kez, F’in ayrılması hatasız olmaz. Böyle durumlarda, iki kesimden biri entegre olmuş F’in içinde; ikincisi ise kromozomal DNA’nın F’e bitişik parçasında olur. Bu tip ayrılmalar, F’ plazmidlerin orijinini oluşturur. F faktörünün DNA replikasyonunda defekti olan mutant bakteri kromozomuna entegre olması, integratif süpresyon adı verilenolayda artışa sebep olur. F faktörü,replike olmak için E.coli’nin çeşitli replikasyon proteinlerini kullansa da, kromozomal DNA replikasyonunun başlamasını sağlayan dnaA geninin ürününe ihtiyacı yoktur.Yani, F faktörü,dnaA (Ts) mutantında serbest bir protein olarak bulunuyorsa, sıcaklık 42oC’ye yükseltildiği zaman (yükseltmenin amacı,mutant DnaA proteinini inaktive etmektir) kromozomal replikasyonun gerçekleşmesi, pek olası değildir; ancak, F plazmid, hala replike olabilir. F faktörü, dnaA (Ts) mutant suşta kromozoma entegre olmuşsa (hücre Hfr ise) Kromozomal replikasyon,yüksek sıcaklıkta da olur. Böyle bir durumda replikasyon, E.coli replikasyon orijininden değil, F faktörünün oriV bölgesinden başlar. Sonuçta,F faktörünün entegre olması, dnaA (Ts) fenotipini DnaA-bağımsız replikasyon orijini sayesinde baskılar. İntegratif süpresyonun gözlenmesi, F faktörü kromozoma entegre olmuş bir suşu izole etmek için kullanışlı bir yöntemdir. Örneğin, bir F’ Lac+ / Strs sutu, bir lac- DnaA (Ts) Strrsutuyla çiftlettirilebilir ve Lac+ Strr hücreler, 42oC’de streptomisinli minimal laktoz agara ekilerek seçilebilir. Hayatta kalan kolonilerin tümü, entegre olmut F’ lac içeren Hfr koloniler olacaktır. DİRENÇ (R) PLAZMİDLERİ R plazmitleri, ilk defa Japonya’da bir dizanteri salgını sırasında S.dysenteriae bakterilerinden izole edilmit, daha sonra, E.coli ve bir çok bakteride bulunmuştur. R plazmitler, konakçılarına bir grup fungal antibiyotiğe karşı direnç kazandırırlar ve genellikle self-transmissible özelliktedirler. Çoğu R plazmiti, bitişik iki DNA segmentinden ibarettir. Bu fragmentlerden biri, resistans transfer faktör (RTF) olup, DNA replikasyonunu, kopya sayısını, gen transferini ve kimi zaman tetrasiklin resistans genin regüle eder. R determinant olarak da adlandırılabilen öbür segment ise, antibiyotik resistansı için gereken diğer genleri taşır. R plazmitleri, genellikle, bir grup kombinasyonla, ampsilin (amp), kloramfenikol (Cam), streptomisin (Str), kanamisin (Kan) ve sulfonamid (sul) resistans genlerini taşır. İki bileşenli R plazmitleri, F’ plazmitlerden farklı olarak integrasyondan sonra gelen bir eksidasyonla oluşmazlar. Bu mekanizmanın yerine, transpozonlarla resistans genleri taşınabilir. R plazmitler,tıp alanında da büyük öneme sahiptir. Çünkü, bakteriler arasında transfer edilebilme özelliklerinden dolayı, büyük epidemilere sebep olmuşlardır. KOLİSİNOJENİK PLASMİDLER Col plasmidleri , kolisin üretme yeteneği sağlayan E.coli plasmidleridir.Kolisin, Col plasmidi taşımayan duyarlı bakterilerin çoğalmasını engelleyen bir proteindir. Col plasmidleri çeşitli bakteri türlerinde bulunan ve baktriosin üreten bakteriosinojenik plasmidler gurubundadır. Bakteriosinler, ki kolisinler bunlara bir örnektir; duyarlı bakterilerde etkileşime girerek birçok temel işlevi inhibe ederler. DNA replikasyonu, transkripsiyon, translasyon veya enerji metabolizması, kolisinlerin kötü yönde etkilediği işlevlerdendir.Kolisinlerin birçok tipi vardır. Her tip bir harfle belirtilir ve duyarlı hücrelerde özel şekillerde inhibisyona neden olurlar. Kolisin üretiminin saptanması, faj saptanmasına benzer bir yöntemle yapılır. Kolisin üreten hücre, duyarlı hücre kültürü üzerine konulur; kolisin, etraftaki bakterilerin çoğalmasını engeller.Koyu bakteri tabakasında “lacuna” olarak bilinen temiz bir bölge oluşturur. Col plasmidler, konakcılarının , doğada kolisine duyarlı hücrelere göre avantajlı olmalarını sağlar. Saflaştırılan kolisinlerde yapılan çalışmalar,bu proteinlerin gerçek kolisin ve defektif faj partikülleri olmak üzere iki tipte olduğunu göstermiştir. Bazı kolisinler, basit proteinlerdir. Diğerleri, elektron mikroskobu ile incelendikleri zaman faj kuyruklarına benzedikleri görülmüştür.Böyle plazmidler, eski profaj kalıntılarının gen ürünleri olabilirler; replikasyon ve baş ünitelerinin üretiminden sorumlu genleri kaybetmiş, ancak ve bir represör sistem, lizis enzimi ve kuyruk kodlayan gen bozulmadan kalabilmiştir. Faja benzer şekilde , kolisin hücre duvarı üzerinde özel reseptör bölgelere bağlanır.Ek olarak, bazı kolisinlerin ekspirasyonu normalde represe edilmiş olsa da UV ışığı gibi DNA bozan ajanlarla indüklenebilirler. Genellikle kolisinler, Col ilişkili bir hücreye karşı inaktiftirler.Bu olaya immünite denir. Çoğu kez, immünite, salınan küçük bir proteinin büyük kolisin proteinine bağlanması ile gerçekleşir. İmmünite proteini, yalnızca Col + hücrelere immünite sağlamaz, bunun yanında Col- hücrelerin öldürülmesinde degörev yaparlar. Örneğin, kolisin kloasin DF 13 proteini , üç bölgeden meydana gelir. Bu bölgeler, bir reseptöre bağlanan bölge, bir RNase ve immünite proteinine bağlanan bir segmentir. Reseptöre bağlana uç, hidrofobiktir ve hücre zarı ile interaksiyona girmesi olasıdır. İmmünite bağlayan segment, güçlü bir negatif yüke sahiptir; böylece pozitif yüklü immünite proteini ile nötralize olur. Kolisin bir reseptöre bağlandıktan sonra, parçalanır. N terminal bölgesi hücre dışında kalır, RNase segmenti hücreye girer, hücre yüzeyindeki immünite proteininden ayrılır. RNase, ribosomdaki RNA yı etkiler ve böylece duyarlı hücreyi öldürür. Col plasmidler, çok büyük boydadırlar. En çok çalısılan Col plasmidi, Col E1 dir.6646 baz çiftlik tam sekansı bilinmekte ve rekombinant DNA araştırmalarında çok sık kullanılmaktadır. Büyük self transmissible Col plasmidlerin çoğu, küçük Col plazmidler ile F veya F’ plasmidler arası hibritlerdir. Col E1, mobilize olabilen ancak konjugatif olmayan bir plasmittir. Plasmidde kodlanan bir nükleaz( Col E1 için nükleaz, mob geni tarafından kodlanır) ve bom (basis of mobility) adını alan özel baz dizisi üzerinde aktivite gösterir. Bu dizi kolisin bölgesini içerir. Mob geni transkribe edilir, mob ürünü, bom bölgesinde nik açar (nik gerçek kesim bölgesidir) ve süperkoil Col E1 DNA sı niklenmiş bir halkaya dönüşür.Bu olayları gerçekleştiren hücre F- ise, Col E1 plasmidi, pili yapma yeteneğine sahip olmadığı için konjugasyon çifti olusturamaz, transfer gerçekleşmez. Ancak hücrede hem Col E1 hem de F plasmidi varsa, F plasmidi, pilus ve transfer aparatının sentezini sağlayacağı için Col E1 transfer edilebilir. Mob- mutantı Col E1 ler, F plasmidi varlığında da transfer edilemezler. F+ mob+ bom- mutantlarında da transfer gerçekleşmez. Agrabacterium Ti PLAZMİTİ Bir çok Dictyledonus bitkisinde Agrabacterium tumefaciens bakterisinin sebep olduğu bir crown gall tümör bulunur. Tümörü oluşturan özellik, Ti adı verilen bir plazmite bağlıdır. Bitki enfekte olduğu zaman, bazı bakteriler bitki hücrelerinin içlerine girer,orada büyür ve lizise uğrarlar. Bunun sonucunda DNA’lar, hücre içine salınır. Bu noktadan sonra, tümör oluşumu için bakteriye gerek yoktur. Ti plazmitinin, replikasyonds görevli genler içeren küçük bir fragmenti, bitki hücresinin kromozomuna entegre olur ve hormonların etkisiyle hücre bölünmesini kontrol eden sistemin etkisini azaltır. Böylece hücre, tümör hücresine dönüşür.Bu plazmidler, bitki kültürlerinin geliştirilmesinde önemlidir. Özel genler, rekombinant DNA teknikleriyle bu plazmitlere takılabilir ve bu genler,bazen bitki kromozomuna entegre olabilir. Sonuçta,bitkinin genotip ve fenotipi değiştirilebilir. KONAKÇI SINIRI GENİŞ PLAZMİDLER Bazı plazmidler, sadece sınırlı sayıda, ilişkili bakteride bulunabilir. Bu plazmitlere, konakçı sınırı dar plazmitler denir. E.coli Inc P ve Pseudomonas aeruginosa Inc P1 inkompatiblite gruplarındaki self transmissible R plazmidleri ise, çok sayıda bakteri türüne transfer edilebilirler. Bunlar da, konakçı sınırı geniş plazmidler olarak adlandırılırlar. Neden bazı plazmitlerin konakçı sınırı dar, bazısının geniş olduğu bilinmemektedir. Plazmid: Büyüklük (Kb): Kopya Sayısı: Self-Transmissible Fenotipik Özellikler: Col plazmidler ColE1 6.4 10-15 Colicin E1,enerji gradientini parçalar,konakçyya Colicin E1′e ba?y?yklyk sa?lar. ColE2 7.6 10-15 Colicin E2,bir Dnase’dyr;konakçyya Colicin E2 ba?y?ykly?y. ColE3 7.6 10-15 Colicin E3 bir ribozomal Rnase’dyr;konakçyya ColicinE3 ba?y?ykly?y. F plazmid 94.5 1-2 F-pilus , konjugasyon. R plazmidler R100 106.7 1-2 Camr,Strr,Sulr,Tetr RK2 56.0 5-8 Geni? konakçy siniri pSC101 9.0 <5 Faj plazmidler ldv 6.4 50 l genleri cro,cl,O,P Rekominant plazmidler pBR322 4.4 20 Orta kopya sayysy,ColE1 tipi replikasyon,Ampr pUC18 2.7 200-500 Yüksek kopya sayysy,kopya sayysyny yükselten bir mutasyonla ColE1 tipi replikasyon Ampr pACYC184 4.0 10-12 Camr, Tetr DİĞER PLAZMİDLER Kimi plazmitler,zararsız bakterilere girerek onları patojen hale getirirler.E.coli Ent plazmitler, bu gruptadır ve diareye sebep olan enterotoksinlerin sentezini sağlarlar.Hly adında bir plazmid (hemoliz yapan plazmid), domuzdan izole edilen E.coli’lerde bulunmuştur.Hemolizin, kan örneklerindeki eritrositleri yıksa da Hly plazmitinin herhangi bir patojeniteye sebep olduğu görülmemiştir. Çoğu Pseudomonas türü, yüzlerce çeşit organik bileşiği karbon kaynağı olarak -özellikle, toluen, oktan gibi zehirli olanları- kullanabilmektedir. Bu metabolik yetenek, degredasyon plazmidleri tarafından sağlanır. Her bir plazmid,bu bileşikleri yıkmaya yarayan bir veya daha fazla metabolik yolda görevlidir. Bu tipteki bazı plazmitler,bakteriye sentetik bileşikleri yıkma yeteneği kazandırır. Başka bir plazmit grubunun üyeleri ise, toksik metal iyonlarına karşı direnç sağlar. bu plazmidler, direnç sağladıkları iyonun var olduğu ortamda bulunurlar. Hg++ iyonlarına karşı direncin biyokimyasal mekanizması iyi çalışılmıştır. Olay, plazmitte bulunan ve Hg++ iyonlarını metalik merküriye çeviren redüktaz enzimi sayesinde gerçekleşir. KAYNAKLAR: 1.Microbial Genetics; Stanley R.Maloy; John E. Cronom; David Frefeld 2.Biochemistry; Geoffrey Zubay 3.Concepts of Genetics; William S.Klug; Michael R.Cummings 4. Molecular Cloning; J.Sambrook, E.F.Fritsch, T.Maniatis   Plasmid zaten bakteri hücresi içerisinde, bakteri kromozomundan bağımsız genellikle dairesel yapıda, replikasyon yapabilen bir DNA parçası. Yani oluşturulmaktan öte bakterinin kendi doğasında olan bir yapı. Bakteri plasmidlerinden tra genlerini taşıyanlar, bakterinin kromozomuna eklenip, tekrar ayrılabilme özelliğine sahip. Bazıları da fertilizasyon plasmidi olarak, replikasyon sonucu bir kopyasını başka bir bakteriye aktarabiliyorlar. Üzerinde antibiyotik üreten genler( ki bakteriler antibiyotiği diğer bakterilere karşı kendilerini koruma aracı olarak kullanırlar) ya da antibiyotik direnç genleri mevcut. Bu haliyle plasmid bakterinin doğal parçası. Bugün bizim klonlama için kullandığımız yapay plasmidler de, bakterilerdeki doğal plasmidlerden esinlenilerek düşünülmüş. Bakteri plasmidlerinin kendilerini çoğaltabilme özelliği ve antibiyotik direnç genleri klonlama vektörlerinin anahtar kısımlarını oluşturup, bunlar üzerinde çeşitli düzenlemeler ile istenen klonlama plasmidleri elde edilmiş durumda.   Bu konuda plazmidlerin kromozomal DNA'dan koparak oluştuğuna dair bir teori var. bu kopan DNA parçalarının replikasyon orijinleri de mevcut. bazı bakterilerde tekrar kromozom DNA'sına entegre olabilen plazmidler mevcuttur. bunlara epizom denir. umarım sorunuzun cevabı olmuştur.

http://www.biyologlar.com/ilk-plazmid-nasil-olusmustur

Hava kirletici emisyonlar

İnsanlara ve diğer canlı organizmalara zarar veren veya doğal çevrenin zarar görmesine neden olan kimyasalların veya biyolojik maddelerin atmosfere atılması anlamına gelen ‘hava kirliliği’ne sebep olan kirleticiler ve kaynakları ile, emisyon verilerinin ölçümü ve raporlaması konusunda sizlere ışık tutmayı hedefleyen çalışmamızı incelemelerinize sunuyoruz. EMİSYON NEDİR? NELERDEN KAYNAKLANIR? Emisyon, havaya bırakılan veya çeşitli kaynaklardan yayımı yapılan gaz ve parçacıkları tanımlamak üzere kullanılan terimdir. Hava kirliliği, insanlara ve diğer canlı organizmalara zarar, rahatsızlık veren veya doğal çevrenin zarar görmesine neden olan kimyasalların, parçacıklı maddelerin veya biyolojik maddelerin atmosfere atılmasıdır. Atmosfer Yerküre üzerindeki yaşamı desteklemede esas olan, karmaşık ve dinamik, gaz haldeki doğal sistemdir. Hava kirliğinden ötürü Stratosferdeki ozon tabakası incelmesi, uzun bir süredir, insan sağlığı açısından olduğu kadar Yerküre’deki ekosistemler üzerinde de ciddi bir tehdit olarak kabul edilmektedir. KİRLETİCİLER Hava kirleticiler, havada bulunan insanlara ve çevreye zarar verebilen maddeler olarak bilinmektedir. Kirleticiler katı parçacıklar, sıvı damlacıklar veya gaz şeklinde olabilir. Bunlara ilaveten doğal veya insan yapımı olabilirler. Kirleticiler birincil ve ikincil kirleticiler olarak sınıflandırılabilir. Genellikle birincil kirleticiler bir volkanik patlama sonucu yayılan kül, bir taşıtın egzozundan çıkan karbon monoksit veya fabrikalardan açığa çıkan sülfür dioksit gibi bir prosesten doğrudan bir şekilde yayımı yapılan maddelerdir. İkincil kirleticilerin yayımı doğrudan gerçekleşmez. Daha çok birincil kirleticiler havada reaksiyona veya etkileşime girdiklerinde oluşurlar. İkincil kirleticilere önemli bir örnek yer seviyesi ozonudur; bu, fotokimyasal sis oluşturan birçok ikincil kirleticiden birisidir. Bazı kirleticilerin hem birincil hem ikincil kirletici olabileceği de dikkate alınmalıdır: bunların doğrudan yayımı gerçekleştiği gibi birincil kirleticiler vasıtasıyla da oluşabilirler. Harvard Kamu Sağlığı Okulu’nda yürütülen Çevre Bilimi Mühendislik Programına göre, Amerika Birleşik Devletleri’nde ölümlerin %4’ü hava kirliliğine atfedilebilir. İnsan etkinlikleri sonucu üretilen, majör birincil kirleticiler aşağıdakileri kapsamaktadır: • Sülfür oksitler (SOx) – özellikle SO2 formülüne sahip sülfür dioksit. SO2 volkanlarda ve çeşitli endüstriyel prosesler sonucu üretilir. Kömür ve petrol çoğunlukla sülfür bileşikleri içerdiği için bunların yakılması sülfür dioksit üretilmesine neden olur. NO2 gibi bir katalizörün varlığında genellikle SO2’nin yeniden oksitlenmesi sonucu H2SO4, dolayısıyla asit yağmurları oluşmaktadır. [2] Bu yakıtların enerji kaynağı olarak kullanılmasının yarattığı çevresel etkiler konusundaki endişelerin nedenlerinden birisi budur. • Nitrojen oksitler (NOx) – özellikle nitrojen dioksit, yüksek sıcaklıkta yanma reaksiyonları sonucu açığa çıkar. Şehirlerin üzerinde ince kahverengi bir sis kubbesi veya rüzgar yönünde bir duman sütunu gibi görülebilir. Nitrojen dioksit, NO2 formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir. Birçok nitrojen oksitten bir tanesidir. Bu kırmızımsı kahverengi, zehirli gazın keskin ve yakıcı karakteristik bir kokusu vardır. NO2 en önemli hava kirleticilerden birisidir. • Karbon monoksit – renksiz, kokusuz, rahatsızlık vermeyen ancak çok zehirli bir gazdır. Doğal gaz, kömür veya odun gibi yakıtların tam yanmaması sonucu ortaya çıkan bir üründür. Taşıt egzozları, karbon monoksit oluşturan başlıca kaynaktır. • Karbon dioksit (CO2) – yanma reaksiyonu sonucu yayımlanan bir sera gazı olmakla birlikte, canlı organizmalar açısından yaşamsal niteliktedir. Atmosferde bulunan doğal bir gazdır. • Uçucu organik bileşikler – VOC’ler önemli dış ortam hava kirleticileridir. Bu alanda kendi aralarında metanlar (CH4) ve metan olmayanlar (NMVOC’ler) olarak farklı kategorilere ayrılırlar. Metan, artan küresel ısınmaya katkıda bulunan, son derece etkili bir sera gazıdır. Diğer hidrokarbon VOC’ler, ozon oluşturmak suretiyle metanın atmosferdeki ömrünü uzatan rollerinden ötürü önemli sera gazlarıdır; ancak bu etki yerel hava kalitesine bağlıdır. NMVOC’ler arasında benzen, toluen ve ksilenin kanserojen olduklarından şüphelenilmektedir ve uzun sürelerle maruz kalınması durumunda lösemiye yol açabilmektedir. 1,3-bütadien, çoğunlukla sanayi kullanımıyla ilişkili, tehlikeli diğer bir bileşiktir. • Parçacıklı madde – Parçacıklar veya alternatif söyleyişle parçacıklı madde (PM) veya ince partiküller, gazda asılı halde bulunan katı veya sıvı haldeki çok küçük parçacıklardır. Buna karşın ayresol, gaz ve parçacıkların bir arada bulunması durumunda kullanılır. Parçacıklı maddenin yayım kaynağı doğal veya insan yapımı olabilir. Bazı parçacıklar volkanlardan, toz fırtınalarından, orman veya mera yangınlarından, canlı bitkilerden veya deniz serpintilerinden doğal biçimde oluşurlar. Taşıtlarda, güç santrallerinde ve çeşitli endüstriyel proseslerde fosil yakıtların kullanılması gibi insan faaliyetleri de önemli miktarlarda ayresol üretimine yol açar. Küresel ortalamada antropojenik ayresoller (insan faaliyetleri sonucu üretilenler) şu anda, atmosferimizdeki toplam ayresol miktarının yaklaşık yüzde 10’una karşılık gelmektedir. Havanın içinde bulunan yüksek miktarda ince partiküller kalp hastalıkları, kötü ciğer fonksiyonları ve akciğer kanseri gibi sağlık problemleri ile ilişkilidir. • Kurşun, kadmiyum ve bakır gibi toksik metaller. • Kloroflorokarbonlar (CFCs) – bunların emisyonu, şu anda kullanımı yasaklanmış ozon tabakasına zarar veren maddelerden gerçekleşir. • Amonyak (NH3) – Tarımsal prosesler sonucu yayımı yapılır. Amonyak, NH3 formülüne sahip bir bileşiktir. Normal olarak, karakteristik keskin kokusuyla bilinen bir gazdır. Amonyak, gıda maddeleri ve gübreler açısından bir prekürsör olarak, karada yaşayan organizmaların besin ihtiyaçlarına önemli katkıda bulunur. Ayrıca Amonyak, hem doğrudan hem de dolaylı olarak birçok ilacın sentezinde yapı bloğudur. Geniş kullanımına rağmen amonyak hem kostiktir hem de tehlikelidir. • Kokular – çöp, kanalizasyon ve endüstriyel proseslerden olanlar gibi. • Radyoaktif kirleticiler – nükleer patlamalar ve savaş patlayıcılarından veya radonun radyoaktif bozunması gibi doğal prosesler sonucu üretilirler. İkincil kirleticiler aşağıdakileri kapsar: • Parçacıklı madde, fotokimyasal sis içinde bulunan gaz haldeki birincil kirleticilerden ve bileşiklerden oluşmaktadır. Dumanlı sis bir çeşit hava kirliliğidir; ‘dumanlı sis’, duman ve sis kelimelerinin bir araya gelmesinden oluşur. Klasik dumanlı sis, bir bölgede yüksek miktarda yanan kömür sonucu duman ve sülfür dioksitten oluşan karışımdır. Modern dumanlı sis ise, genellikle kömürden ziyade taşıtlardan açığa çıkan egzoz gazlarından ve endüstriyel emisyonlardan oluşmaktadır; bunlar güneş ışığı ile etkileşime girerek ikincil kirleticileri oluşturmakta ve bu oluşan ikincil kirleticiler, birincil yayımlar ile birleşerek fotokimyasal sisi oluşturmaktadır. • Yer seviyesindeki ozon (O3), NOx ve VOC’lerden oluşmaktadır. Ozon (O3), troposferin en önemli bileşenidir (ayrıca belirli bölgelerde stratosferin, yaygın olarak bilinen ismiyle Ozon tabakasının, önemli bir bileşenidir). Ozon içeren fotokimyasal ve kimyasal tepkimeler, hem gündüz hem gece gerçekleşen birçok kimyasal prosesi tahrik etmektedir. İnsan faaliyetleri sonucu oluşan, anormal derecede yüksek konsantrasyonlarda (büyük miktarda fosil yakıtların yakılmasından ötürü), bir kirletici haline gelip dumanlı sisin bir bileşenidir. • Peroksiasetil nitrat (PAN) – benzer şekilde NOx ve VOC’lerden oluşmaktadır. Minör hava kirleticiler aşağıdakileri kapsar: • Büyük miktarda minör hava kirleticiler. Bunların bir kısmı ABD’de Temiz Hava Kanunu ve Avrupa’da Hava Kalitesi Çerçeve Direktifi altında düzenlenmiştir. • Parçacıklı maddeye tutunabilen çeşitli kalıcı organik kirleticiler. Kalıcı organik kirleticiler (POP’ler) kimyasal, biyolojik ve fotolitik prosesler aracılığı ile gerçekleşen çevresel bozunmaya karşı dayanıklıdır. Bundan ötürü uzun menzillerde taşınabilecek, insan ve hayvan dokularında biyolojik olarak yoğunlaşabilecek, besin zincirinde birikebilecek ve insan sağlığı ile çevre üzerinde önemli potansiyel etkilere yol açabilecek şekilde çevresel koşullara dayanıklı oldukları gözlenmiştir. KAYNAKLAR Emisyonların birçok kaynağı vardır. Bunlar dört kategoriye ayrılmıştır: noktasal, hareketli, biyojenik ve alansal kaynaklar. • Noktasal kaynaklar fabrikalar ve elektrik santralleri gibi şeyleri kapsar. • Hareketli kaynaklar tabiî ki otomobiller ve kamyonları kapsar, ayrıca çim biçme makinesi, uçaklar gibi hareket eden ve havayı kirleten her şey hareketli kaynaktır. MEVZUAT VE YÖNETMELİKLER 1970 yılında Amerika Birleşik Devletleri Kongresi’nden, hava kalitesini iyileştirme yönünde ülke genelinde bir gayreti harekete geçiren Temiz Hava Kanunu (CAA) Değişiklikleri geçmiştir (CAA ise 1963 yılında geçmiştir). O zamandan itibaren, 1990 yılında Temiz Hava Kanununa yapılan Değişiklikler de dahil olmak üzere bunlara ilave kanun ve yönetmelikler eklenmiştir. Söz konusu mevzuat ve yönetmelikler: • Temiz Hava Kanunu – Temiz Hava Kanunu ve Değişiklikleri (ayrıca basitleştirilmiş versiyonu mevcuttur) • OAR Mevzuatı ve Uygulaması – OAR mevzuatı ve yönetmeliklerinde yapılan en son değişiklikler. • Hava Kirletici Toksik Maddeler Mevzuatı ve Uygulaması - Hava Kirletici Toksik Maddeler Mevzuatı ve Uygulaması EMİSYON VERİLERİNİN ÖLÇÜMÜ VE RAPORLAMASI Ölçüm Hava kalitesini iyileştirebilmek için havada bulunan kirleticilerin miktarı ölçülmelidir. Emisyon Ölçüm Merkezi, yönetmeliklerin geliştirilip yürürlüğe konabilmesi için, standartlar oluşturmakta ve test yöntemlerini değerlendirmektedir. Emisyon faktörü nedir? Emisyon faktörü, açığa çıkan emisyonların miktarı ile bu emisyonları üretenin aktivitesi arasındaki ilişkidir. Emisyon faktörleri, farklı endüstriler için emisyon seviyelerini tahmin etmek amacıyla kullanılırlar. Emisyon envanteri nedir? Emisyon envanteri, zaman içinde ölçülen kirleticilerin miktarıdır. Emisyon envanteri, artan emisyonlardan ötürü hava kalitesinin azalıp azalmadığını belirlemek üzere, bir bölgedeki kirletici düzeylerini karşılaştırmak için kullanılabilir. Veri depolaması Ölçümler yapıldıktan sonra elde edilen veriler, hava kalitesini ve yönetmeliklerin etkilerini değerlendirmek üzere toplanmalı ve saklanmalıdır. Emisyon verileri için Envanter ve Emisyon Faktörleri Takas Odası (CHIEF), merkezi bir kaynaktır. Raporlama ve değerlendirme Bir araya toplanan bilgilere ilişkin olarak; girdi verilerin değerlendirilmesi, mevzuatları düzenleyenlere değişiklikler tavsiye edilmesi ve teknik yardım sağlanması gereklidir. Bu, Emisyon Faktörleri ve Envanter Grubu’nun görevidir. Modelleme Toplanan veriler ayrıca, gelecekteki hava kalitesi ile yönetmeliklerin bunun üzerindeki olası etkilerini tahmin etmede yardımcı olacak modellerin geliştirilmesinde kullanılır. Yazılım Bilgisayar programları, toplanan kirlilik verilerinin değerlendirilmesi ve sınıflandırılmasında insanlara yardımcı olmak üzere geliştirilmişlerdir. KONTROL CİHAZLARI Aşağıdakiler, sanayide veya taşımacılık araçlarında sıklıkla kullanılan kirlilik kontrol cihazlarıdır. Bunlar, atmosfere yayılmadan önce kirleticileri imha edebilmekte veya egzos akımından uzaklaştırmaktadırlar. Parçacık kontrolü o Mekanik toplayıcılar (toz siklonları, multisiklonlar) o Elektrostatik filtreler: Elektrostatik filtre (ESP) veya elektrostatik hava temizleyici, indüklenmiş bir elektrostatik yük kullanmak suretiyle akışkan haldeki (hava gibi) bir gazdan parçacıkları uzaklaştıran bir parçacık toplama cihazıdır. Elektrostatik filtreler son derece etkili filtreler olup, cihaz içinde gazların akışını minimum düzeyde engeller ve akışkan hava içinden toz ve duman gibi ince parçacıkları kolaylıkla temizlerler. o Torbalı filtreler; ağır toz yüklerini taşımak üzere tasarlanmış olup, toz kolektörü bir fan, toz filtresi, filtre temizleme sistemi ve toz haznesi veya toz uzaklaştırma sisteminden oluşur (tozu uzaklaştırmak için tek kullanımlık filtreler kullanan hava temizleyicilerden ayrılırlar). o Parçacık temizleyiciler; sulu temizleyici bir çeşit kirlilik kontrol teknolojisidir. Terim, fırın baca gazları veya akışkan haldeki diğer gazlardan geçen kirleticileri kullanan çeşitli cihazları tanımlamak için kullanılır. Sulu bir temizleyicide, kirlenmiş akışkan gaz kirleticileri uzaklaştırmak için temizleyici bir sıvı ile temas ettirilir; temas yöntemi gazın üzerine sıvının sprey olarak uygulanması, gazın sıvı havuzu içinden geçirilmesi veya diğer farklı bir yöntem olabilir. Temizleyiciler o Perde sprey temizleyici o Siklon sprey temizleyici o Ventüri tip ejektörlü temizleyiciler o Mekanik destekli temizleyiciler o Püskürtme kulesi o Sulu temizleyici NOx kontrolü o Düşük NOx bekleri o Seçici katalitik indirgeme (SCR) o Seçici katalitik olmayan indirgeme (SNCR) o NOx temizleyiciler o Egzoz gazı devirdaimi o Katalitik dönüştürücüler (aynı zamanda VOC kontrolü için) VOC’lerin azaltılması o Aktif karbon gibi adsorbsiyon sistemleri o Fişek sistemleri o Isıl oksitleyiciler o Katalitik oksitleyiciler o Biyolojik filtreler o Adsorbsiyon (ovalama) o Kriyojenik yoğunlaştırıcılar o Buhar geri kazanım sistemleri Asit Gaz/SO2 kontrolü o Sulu temizleyiciler o Kuru temizleyiciler o Baca gazından sülfür giderme Cıva kontrolü o Emici madde (sorbent) enjeksiyon teknolojisi o Elektro-Katalitik Oksidasyon (ECO) o K-Fuel yakıt Dioksin ve furan kontrolü Çeşitli ilişkili ekipmanlar o Kaynaktan yakalama sistemler o Sürekli emisyon izleme sistemleri (CEMS) Kaynak: www.haberortak.com

http://www.biyologlar.com/hava-kirletici-emisyonlar

Arkelerde Sistematik Yapı

Üst alem: Archaea Bölüm / Sınıf Crenarchaeota Euryarchaeota Korarchaeota Nanoarchaeota Arkeler, Arkea (Yunanca αρχαία, "eskiler" 'den türetme; tekil olarak Arkaeum, Arkaean, veya Arkaeon), veya Arkebakteriler, canlı organizmaların bir ana bölümüdür. Yabancı literatürde bu gruptaki canlılar Archaea veya Archaebacteria, grubun tek bir üyesi ise tekil olarak Archaeum, Archaean, veya Archaeon olarak adlandırılır Arkeler, Ökaryotlar ve Bakteriler, üç-saha sisteminin (İngilizce three domain system) temel gruplarıdır. Bakteriler gibi arkaeler de çekirdeği olmayan tek hücreli canlılardır, yani prokaryotlardır (prokaryotlar altı-alemli sınıflandırmada Monera olarak adlandırılırlar). İlk tanımlanan arkaeler aşırı ortamlarda bulunmuş olmalarına rağmen sonradan hemen her habitatta raslanmışlardır. Bu üst krallığa ait tek bir organizma "arkeli" (Arkea'ye ait anlamında; İngilizce archaean) olarak adlandırılır, bu sözcük sıfat olarak da kullanılır. Evrim ve sınıflandırma Arkeler rRNA filojenetik ağaçlarına göre iki ana gruba ayrılırlar, Euryarchaeota ve Crenarchaeota. Ancak yakın yıllarda bu iki gruba ait olmayan bazı başka türler de keşfedilmiştir. Woese, arke, bakteri ve ökaryotların ortak bir atadan (progenot) türemiş farklı evrimsel sülaleler olduğunu öne sürmüştür. Yunanca archae veya 'eski' anlamında Arke isminin seçiminin arkasında bu hipotez yatmaktadır. Daha sonra bu grupları, her biri bir çok âlem içeren, bölge (domain) veya üst-âlem olarak tanımlamıştır. Bu gruplandırma sistemi çok popüler olmuş, ancak progenot fikri genel destek görmemektedir. Bazı biyologlar arkaebakteri ve ökaryotların özelleşmiş öbakterilerden türediğini öne sürmüşlerdir. Arkea ve Ökarya arasındaki ilişki biyolojide önemli bir problem olarak sürmektedir. Yukarda belirtilen benzerlikler bir yana, birçok filogenetik ağaç bu ikisini beraber gruplandırır. Bazıları ökaryotları Crenarchaeota'lardan ziyade Euryarchaeota'lara yakın yerleştirir, hücre zarı biyokimyası aksini göstermesine rağmen. Thermatoga gibi bazı bakterilerde arke-benzeri genlerin keşfi aradaki ilişkinin tanımlanmasını zorlaştırmaktadır, çünkü yatay gen transferi olmuş olması muhtemel görünmektedir. Bazıları ökaryotların bir arkeli ile bir öbakterinin kaynaşmasıyla meydana geldiğini öne sürmüşlerdir, öyle ki birinci çekirdek, ikincisi ise sitoplazmayı oluşturmuştur. Bu hipotez genetik benzerlikleri açıklayabilmekte, ama hücre yapısını açıklamakta zorluklarla karşılaşmaktadır. Arkelerin bakterilerden farklılıkları rRNA gen dizinlerinin karşılıştırılması sonucu ortaya çıkmıştı. Yukarıda belirtilen problemlerin bazıları, gen dizinlerine tek başına bakmak yerine artık organizmaların bütün genomlarının karşılıştırılması yoluyla çözülmeye çalışılmaktadır. 2006 Eylül ayı itibariyle 28 arke genom dizini tamamlanmış, 28'i ise kısmen tamamlanmıştır. Arkelerin keşfi bilim dünyasındaki ilk etkisini canlıların sınıflandırılması ve gerçek bir soy ağacının oluşturulmasında göstermiştir.Bu konular özellikle biyolojik evrim ile yakından ilgili olduğu için çok önemlidir Gerçek akrabalık ilişkilerini ve ortak atayı bulmak için insanlar antik çağın büyük doğa bilgini Aritotales'ten beri ,canlıları sınıflandırmaya çalışmakta ve bunda da bir sorun yaşanmaktadır.Bunu nedeni sınıflandırmada kullanılan ölçütlerin kimi zaman canlılar arasındaki gerçek evrimsel bağların,yani akrabalık ilişkilerinin ortaya çıkarılmasında yardımcı olmamasıdır.Yani kim kimden önce evrimleşti,hangi canlı, hangi başka canlıyla ortak atayı paylaşıyordu;bu durum birçok noktada belirsizlik taşıyordu.Gözle görünür özelliklere dayalı sınıflandırma, özellikle yüzbinlerce tür içeren mikroskobik canlılarda pek yararlı olmamaktaydı.Bu nedenle 20.yüzyılın ortalarına denk mikroorganizmalar,sınıflandırma güçlüğü olan basit bitki ve hayvan alt grupları olarak kabul ediliyordu. 1957'ye kadar prokaryotlar iki alemli bir sistematik modelin(Carolous Linnaeus'a göre) parçası olarak günümüzde bile bir referans olarak kabul edilen Dr.David Hendricks Bergey'in "Bergey's Manual Of Determinative Bacteriology(Bergey'in tanımlamalı Bakteriyoloji El Kitabı)"nın 7. Baskısında olduğu gibi tek hücreli bitkiler olarak kabul edildi,ki bugün bu değişmişdir ve bu sistematik içinde bugün arke grubuna dahil edilmiş türlerde vardı;yani arke oldukları bilinmeselerde bakteri olarak adlandırılsalarda geçmişte arkeler bakteri olarak sınıflandırılmışlardı(örneğin Halobacterium salinarum türü ve Methanobacteriaceae ailesi). 1956'da ise bakteriler ve arkeler(ki 1956'da bakteri olarak biliniyorlardı) bugün bile kulanılan şekliyle monera içindeki yerlerini mavi-yeşil alglerle(yada siyanobakterilerle) beraber almışlardır(Lynn Margulis ve H.F. Copeland'ın yaptığı dörtlü sistematiğe göre). Arkeler bütün yaşamın bölündüğü üç domeynden birini oluşturur. Geri kalan iki domeynden birini bitkileri,hayvanları,protistaları ve mantarları içeren ökaryota grubu oluşturur.Protistalar hariç çoğunlukla tanıdık olduğumuz diğer ökaryotlar Aristotales zamanından beri bilinmekte ve araştırılmaktaydı.Son domeyn(ing.;domain:klasik taksonomideki karşılığı regnum(alem) yada regnumdan daha geniş bir grup olarak kabul edilir) olan bakteriler ilk defa 17.yy'da Hollandalı doğa bilimci Anthony Van Leeuwenhoek tarafından mikroskop altında gözlendi. Prokaryotların çok küçük olan boyutları onları çalışılması çok zor bir grup haline getirmişti.İlk sınıflandırma prokaryot hücrelerin şekline, labarotuvar kültürlerindeki kolonilerin görünüşüne ve diğer fiziksel karakterlere dayanıyordu.Biyokimya modern bir bilim dalı olarak gelişince,kimyasal karakterler prokaryot türlerin sınıflandırılmasında kullanıl-dı.Fakat buna rağmen bu bilği küçük mikropları güvenilir bir şekilde tanımlamak ve sınıflandırmak için yeterli olmamıştı. Çünkü hala,keşfedilmiş olan birçok arke türü bakterilerin içinde sınıflandırılmaya devam ediyordu.Örneğin metanojenler,oksijenin bunları öldürdüğü,olağan dışı enzimler üretmeleri ve hücre duvarlarının bilinen tüm bakterilerden farklı olmasıyla mikrop dünyasındaki kimyasal bir farklılık olarak zaten çoktan biliniyorlardı(arke diye farklı bir grup bulunmadan da öncede).Çoğu arkeon mikroskop altında bakteriden pek farklı görünmüyordu ve birçok türün olağandışı ko-şullarda yaşaması kültürlerinin yapılmasını zorlaştırıyordu (bilim insanları şimdilerde arkeyi okyanus yüzeyi,derin okyanus çamurları,antartika ve derin petrol yatakları gibi artan bir habitat düzeyi içinde bulmaya başladılar).Bu nedenle onların yaşayan organiznalar arasındaki yerleri çok uzun zamanlar keşfedilemedi. Prokaryotların güvenilir ve tekrar edilebilir deneylerle(örnegin bazı prokaryotlar değişen bazı ortam koşulu parametrelerine göre farklı gram boyama reaksiyonları verir)sınıflandırılması 20.yy'ın sonlarına,taki moleküler biyolojinin polinükleotid dizi sıralarının çıkarılmasına olanak verene kadar mümkün olmadı. 1950'lerde Sanger'in proteinleri yapıtaşları olan aminoasitlere ayırma metodlarıdan ilkini(ki daha birçok metod vardır) bulmasıyla diğer araştırmacılarda boş durmadı vede bu yöntemi diger moleküller de uygulamaya başaladılar.Buarada 1960'larda Wisconsin-Madison Üniversitesinde çalışmakta olan Thomas D.Brock,biyologların hayatın 80 santigrad üstündeki derecelere dayanamacağını düşündüğü bir ortamda araştırmalarına devam etti vede A.B.D.'de Yellowstone Ulusal Parkında(büyük bir bölümü Wyoming eyaletinde olan,tektonik yeryüzü hareketlerinin sürdüğü,gayzerleriyle ünlü bir bölgedir),sıcak su kaynaklarında Thermus aquaticus adınıverdiği,aşırı sıcak sever(hipertermofilik) bir bakteri buldu.Her ne kadar Brock'un bulduğu organizma arke olmasada termofilik arkelerin keşfedilmelerinde önemli role sahiptir.Çünkü hayatın varolamayacağı düşünülen habittlarda da yaşamarama çabaları başlamış ve birçok aşırı sıcak sever arke keşfedilmişdir. Yakın bir zamana kadar arke domeyni yaşamın ana bir domayni olarak farkedilemedi.20.yy'a kadar çoğu biyolog tüm canlıları bitkliler ve hayvanlar olarak düşündü.Fakat 1950'lerde ve 1960'larda çoğu biyolog mantar,protista ve bakterilere yer açmak için bu sınıflandırmanın yetersiz kaldığı gerçeğinin farkına vardı.1970'lerde beş alemli sistematik tüm canlılrın sınıflandırılabileceği bir model olarak kabul gördü(1969daki Whittaker yaptığı sınıflandırmaya göre).Temel ayrım bir prokaryota ve dört ökaryotik(bitki,hayvan,mantar,protista) grup arasında yapıldı.Ökaryotik organizmaların prokayotlardan ayrımı ortak özellikleri olan nükleus,sitoiskelet ve hücre içi zar sistemini gibi yapıları paylaşıyor olmalarıydı. Araştırmacılar 1960'lı yıllardan başlayarak canlıların sınıflandırılmasında protein,deoksikarboksilik asit(DNA) ve ribonükleik asit(RNA) molekülleri kullanmaya başladı.Çünkü ortak bir atadan evrimleştikleri için tüm canlılar ortak bir moleküler kalıtı paylaşmaktadırlar.Milyarlarca yıldır süre gelen evrimleşme süreci içinde bu moleküllerin yapısında birçok kalıcı değişme (mutasyon) meydana geldi ve hala gelmekte. Fakat bu moleküller her canlıda farklı bir öykü yaşadıkalrı için,geçirdikleri değişmenin boyutuda farklı oluyor.Doğal ola-rak birbirine yakın(akaraba) canlıların molekülleri arasındaki fark daha az,uzak olanlarda ise daha fazla.Bu durumu insanlardan bir örnek vererek açıklamak gerekirse,bir bireyin sahip olduğu küçük ve büyük kan grupları en fazla ana,baba ve kardeşlerine benzemekte,diğer insanlarla olan benzerlikse,akrabalık derecesine bağlı olarak azalmakta. DNA molekülleri canlı hücrelerde bulunur ve hücrelerin ihtiyaç duyduğu proteinlerin ve diğer hücresel komponentlerin yapımı için gerekli bilğiyi taşır.Ribozom ise DNA daki bilgiyi kimyasal bir ürüne çeviren,hücrenin en önemli bileşenlerinden biri olan büyük ve karmaşık bir moleküldür.Ribozomun kimyasal kompozisyonu DNA'ya çok benzer ve kendine özgü bir yapıtaşı sırasına sahip olan RNA ve proteindir.Dizi tanımlama teknikleriyle bir moleküler biyolog RNA'nın yapı taşlarını tek tek ayırarak tanımlayabilir. Ribozomlar(DNA mesajını kimyasal bir ürüne çevirir) canlıların fonksiyonları açısından kiritik derecede önemliydi,onlar çabuk evrimleşmeye meğilli değillerdi. Ribozamal dizideki büyük bir değişme,ribozomun hücre için yeni proteinler inşa etme görevini yerine getirememesine neden olabilirdi ve bunun ilk sonucuolarakda canlının yaşaması mümkün olmazdı.Yani bugün yaşayan canlılardaki ribozamal RNA'nın(özellikle de 16s RNA) diğer moleküllere göre çok daha az değişmesinin en büyük kanıtı bu canlıların hala hayatta olmalarıdır!Bunedenle araştırıcılar ribozal dizilerin sıralarının korunduğunu fazla değişmediğini söylüyorlar.Bu yavaş moleküler evrim oranı ribozomal sırayı bakteriyel evrim sırlarının gizli kalmaması için iyi bir seçenek yaptı.Geniş bir çeşitliliğe sahip olan bakteriler(hatta tüm canlılar) arasında ribozomal sıradaki az sayıdaki farklılıkları karşılaştırarak benzer dizi sıralarına sahip gruplar bulunabildi ve ilişkili gruplar olarak kabul edildi. Bilim dünyası 1970'lerin sonlarında arke denen tamamen yeni bir organizma grubunun keşfiyle anlaşılmaz bir şekilde şok oldu.1970'lerin sonunda Dr.Carl R. Woese Illinois üniversitesindeki meslektaşlarıyla beraber yürüttüğü prokaryotlar arasındaki evrimsel ilişki üzerine olan bir çalışmanın başkanıydı vede bakteriyel ilişkinin daha iyi bir resmini geliştirebilmek amacıyla bakterilerdeki moleküler dizi sıralarını arştırmaya başladılar.Dr.Carl R. Woese mikropların birbiriyle nekadar yakından ilişkili olduklarını bulmak için RNA dizi sıralarıyla özelliklede moleküler saat(evrim süresince tıpkı bir saat gibi sabit aralıklarla değişen) ve evrim boyunca geçirilen değişmeyi yansıtabilecek bir molekül olarak seçtiği 16S ribozamal RNA(ökaryotlardaki işlevsel karşılığı endoplazmik retikulumun zarına bağlı ve sitoplazmada serbest olarak bulunan ribozomlardaki(yani kısaca sitoplazmik ribozomlardaki) 18S vede kloroplast ve mitokondrideki ribozomlardaki 16S rRNA) -ne 23S rRNA(ökaryotlardaki işlevsel karşılığı 28S ve yine kendisi) kadar mutasyonlara açık ve gereksiz baz dizisine sahip olma olasılığı vardı ne de 5S rRNA(ökaryotlardaki karşılığı aynısı yani yine) gibi karşılaştırmaya yetmeyecek kadar az baz dizisine sahipti- ile çalıştı ve prokaryotların aslında bakteri ve onun arke dediği,yeni farkedilen iki çok farklı gruptan oluştuğunu farketti (tabiki DNA dizi sıraları ve klasik taksonominin kriterleriyle destekleyerek!). Bu grupların herbiri birbirinden ökaryotadan oldukları kadar farklıydılar. Bunula birlikte biyokimyasal olarak sizden ne kadar farklıysalar bakterilerden de o kadar farklıydı-lar.Bulgularını DNA vede protein dizileriyle destekledi.Bulguları 1977'de Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)'ın Ekim 1977 sayısında yayınlandı (Carl R. Woese,Ralph Wolfe ve arkadaşları tarafından) ve çok büyük bir süprizle karşılandı.Bütün küçük yapılı mikroplar birbirleriyle yakından ilişkili değillerdi.Analizlerde bakteriler ve ökaryotlara ek olarak metan üreten mikropların üçüncü bir grubu daha vardı.O bu müthiş ayrımı farkederek,öbakterilerden (gerçek bakteriler) ayırdetmek için bu gruba arkebakteriler(eski bakteriler) adını verdi.Vede tüm canlıları:Öbakteriler,Ökaryotlar ve Arkebakteriler olarak üç domeyn altında topladı.Zaten beşli sistematik modelde bir prokaryot ve dört ökaryot olmak üzere prokaryotlar ve ökaryotlar ayrı guruplarda toplanmıştı fakat Woese'un çalışması bu iki ana gruba ek olarak Arkebakterileride(Arke) içeren üç ana grup ortaya çıkarmıştı!Kısacası bu genetik yapılarındaki farklılıktan dolayı Woese hayatın üç domeyne bölüneceğini ö-nerdi;Ökaryot,Öbakteri,Arke.Bugün ise bir otorite olarak kabuledilen Bergey'in Tanımlamlı Bakteriyoloji El Kitabı Arkebakterileri metanojenler,sülfat indirgeyiciler,aşırı tuzcullar,hücre duvarı olmayanlar ve aşırı sıcak severler(sülfür metabolize edenler) olarak beş gruba ayırmakta (Bergey'in Tanımlamalı Bakteriyoloji El Kitabı'ndan farklı olarak ilk defa 1984'de çıkan Bergey'in Bakteri Sistematiği adlı eserin 2001 yılındaki ikinci basımın birinci cildinde). Woese'un çalışmasının önemi,onun bu garip mikropların biyolojilerinin en temel düzeyinde bile farklı olduklarını göstermesidir.Onların RNA dizi sıraları bilinen bakterilere bir balık yada çiçekten daha benzer değildi.O bu müthiş farklılığı farkederek, bakterilerdenayırtetmek için bu gruba arkebakteriler(eski bakteriler) adını verdi.Bu organizmalar arasındaki doğru basamaksal ayrım kesinleşmeye başladıkça,Woese insanların arkebakterileri basit bir bakteriyal grup olarak düşünmemeleri için onların adını arke olarak kısalttı. Hatta kendisi 1998'de o zamanki Başkan Bill Clinton'dan,Amerika Birleşik Devletlerinde her yıl bilime katkılarından dolayı bilim adamlarına verilen bir ödül de almıştır. Arkeon filogenisinde(biyolojide birbirinden türeyen canlıların üreyerek birbirini izlemesi) DNA'larındaki moleküler dizi sıralarından dayararlanılır.DNA dizi sıralarının tayini (16S rRNA dizi sıraları,proteinlerin amino asit sıraları,klasik taksonomideki kriterlerden biyokimyasal ve fizyolojik özellikler,morfoloji gibi verilerle desteklenerek) arke içinde öyarkeota,krenarkeota ve korarkeotaolarak üç farklı grup olduğunu gösterir.Örneğin, krenarkeota ve öyarkeota DNA replikasyon mekanizmaları ve hücre döngüleri ve translasyonel araçları bakımından belirgin bir şekilde birbirlerinden farklıdırlar.Klasik taksonomi ölçütleriyle desteklenmiş olan filogenetikçalışmalara göre çıkarılmış yeni soy ağacı;bilgisayar simülasyonları, gen bankalarından gelen bilgiler,genetik allogoritma denen bir matematiksel modelleme kullanılarak tasarlanmıştır.Vede bu ağacın dallarının köküne olan uzaklığı,dallarının birbirine olan uzaklığı rastgele değildir,bu hesaplamalar sonucunda ortaya çıkarılmıştır. Arke domeyninin kendi içinde ayrıldığı gruplar. Metan üreticileri ve tuz seven arkeleri içine olan öyarkeota neredeyse en iyi bilinenidir.Hatta öyarkeota grubunda sülfonojen ve demir redükleyen aşırı sıcak sever türlerde keşfedilmişdir. Krenarkeota bilinen tüm canlılardan daha yüksek sıcaklıklarda yaşayan türleri içersede,toprağın içinde ve daha ılımlı sıcaklıklarda birçok türü keşfedildi.Korarkeota grubu ise en ilgincidir.Çünkü bu grubun bildiğimiz anlamda herhangi bir üyesi daha henüz canlı olarak izole edilememiştir.Sadece arkelerin habitatlarından izole edilen nükleik asit dizileri (PCR metoduyla amplifiye edilip,elektroforez yöntemiyle jelde yürütülerek)ve aminoasit dizilerine göre farklı bir grup oluşturulmuş ve korarkeota adını almıştır.Bu grubun işaret ettiği en önemli nokta ise,artık canlıları sınıflandırmak için canlının izoleedilmesede,o canlıya ait bulunan moleküllerinin yetebilecegidir!Ayrıca,bazı kaynaklara göre bu üç gru-ba(krenarkeota,öyarkeota,korarkeota) girmeyen vede toluen bozan ve metanojenlere benzeyen sınıflandırılmayı bekleyen arkeler de vardır. Yukarıda da görüldüğü gibi,metanojenlerin bakterilere değilde arkelere ait olduğu keşfedildiğinden beri(1970'lerde Woese'un çalışmasıyla),diğer birkaç arke grubu daha keşfedildi.Bunlar aşırı tuzcul sularda hayatını sürdüren ve suyun kaynama derecesine yakın sıcaklıklarda yaşayan bazı gerçekten garip arkeleri içerirler.Arke sadece 25 yılda belirsizlik-ten,anlaşılmazlıktan neredeyse tam bir düzene girmiştir. Arkeonlar artan bir şekilde bilimsel araştırmaların konusu oldu. Arekeal hücreler bir yandan bakteri hücrelerini andırabilir fakat önemli sayıdaki neden bakımından ökaryal hücrelere daha çok benzerler.Bu noktadaki önemli soru ise arkelerin bizimde içinde bulunduğumuz grup olan ökaryotanın mı yoksa bakteryanın mı yakın akrabası oduğudur.Bu cevaplanması oldukça zor bir soru çünkü,bizburada hayat ağcının en alt dalları hakkında konuşuyoruz,bugünhayatta karşılaştırmak için o kadar eski atalarımız yok.Bu soruya hitap eden ilğinç bir yaklaşım ise eş genlere bakılması yönündedir.Bazı DNA dizileri her hücrede bir kopyadan daha fazla bulunurlar.Çünkü tahminlere göre geçmişte fazladan kopyalar yapıldı. Hücrelerdeki bazı eş kopya olarak bulunduğu bilinen genler,eş kopya yapımının yaşamın üçüncü domeyni ayrılmadan önce meydana geldiğini des-tekler.Bilimadamları iki diziyi karşılaştırarak arkenin bizeve diğer ökaryotlara bakteriden daha yakın ilişkide olabileceğini buldular. Moleküler tekniklerin kullanılması,evrim sürecinin erken zamanlarında prokaryotların arke ve bakteri(yada öbakteri) olarak ayrıldığını kanıtladı(16S ve 18S ribozomal alt birimlerindeki ribozomal RNA sıralarındaki kanıt).Birincil özellikleri;hücre duvarlarının peptidoglikandan yoksun olması,plazma membranın kendilerine özgü bir lipit kompozisyonuna sahip olması ayrıca RNA polimeraz ve ribozomal proteinlerinin bakterilerden çok ökaryotlara benzemesi olarak sıralayabiliriz.

http://www.biyologlar.com/arkelerde-sistematik-yapi

Tam Donanımlı Termit Ordusu

Dünyadaki tüm ülkelerin savunma için harcadıkları çabanın bir benzerini de hayvanlar harcamaktadırlar. Özellikle koloniler halinde yaşayan bütün canlıların bir ordusu vardır. Tam teçhizatlı olarak nitelendirilebilecek bu ordularda değişik özelliklere sahip askerler bulunur. Bu askerlerin kullandıkları savunma stratejileri son derece akılcıdır. Sosyal böceklerin sahip oldukları ordulardaki en belirgin özellik ise her bireyin kendisine düşen görevi yerine getirmek için elinden geldiğince çok çalışmasıdır, hatta bu uğurda canını bile tehlikeye atmasıdır. Düşmanı Etkisiz Hale Getiren Çene ve Kafa Yapısı Hemen hemen tüm asker termit türleri çok büyük ve kaslı çenelere sahiptir. Çenelerini, saldırı anında düşmanı ısırmak ve parçalamak için kullanırlar. Asker termitlerin çenelerinin büyüklüğü birbirlerine genel olarak benzemesine rağmen, kafa yapıları türlerine göre farklılık gösterir. Bu farklılık bazen oldukça dikkat çekicidir. Bazı askerler uzun burunludur, bazıları ise güçlü ve sert bir kafaya sahiptir. Bu yapı farklılıkları nedeniyle termitlerin savaş teknikleri de farklıdır. Örneğin uzun bir burun yapısına sahip olanlar, burunlarını kullanarak saldırganlara yapışkan bir sıvı fışkırtırlar. Güçlü ve sert bir kafaya sahip olanlar ise tehlike anında kafalarını yuvada açılan deliklere sokarak düşmanın yuvaya girişini engellerler. Böylece kendi bedenleri ile geçilmez barikatlar oluştururlar. Askerlerin kapsüle benzeyen kafaları kendi cüsselerine göre oldukça iridir. Bu hantal görünümlerine rağmen kendilerinden hiç beklenmeyecek bir savunma yeteneğine sahiptirler. Termitlerin Kullandıkları Savaş Stratejileri Koloninin yaşamasını sağlamak açısından güvenlik, birinci dereceden önemlidir. Termitler de düşmanlarına karşı değişik savaş stratejileri uygularlar. Bu stratejileri şöyle sınıflandırmak mümkündür: * Düşmanı felç etmek, * Düşmanın üzerinde kendini patlatmak, * Keskin çenelerle düşmanı yaralamak, * Salgıladıkları zehir ile saldırganın vücut yapısını altüst etmek. Hazır Zehir Deposu: Termit Vücudu Termitlerin savaşırken kullandıkları yöntemlerden bir tanesi de zehir sürmedir. Bazı termit türlerinin vücutlarında oldukça zehirli kimyasal bir madde üretilir. Bu etkili zehiri termitler kendilerine zarar vermeden sentezleyip vücutlarında depolayabilmektedirler. Her termit türünün zehiri farklı bir yapıdadır. Bununla birlikte kullanım şekli de farklıdır. Örneğin Rhinotermitiane alt familyasının askerleri, saldırganı, onun gövdesine zehir sürerek öldürür. Bu termit türü daha küçük alt çenelere ve uzun, ucu fırça gibi üst dudaklara sahiptir. Bu özel ağız yapısı, termitin zehiri en etkili şekilde saldırganın gövdesine sürmesini sağlar. Ayrıca bir asker termit, ağırlığının %35'i kadar zehiri vücudunda depolayabilir. Bu savunma salgısının miktarı binlerce karıncayı öldürmeye yetecek güçtedir. Prorhinotermes de zehir sürerek savunma yapan termitlerdendir. Florida'da yaşayan bu türün askerlerinin çenelerinde "nitroalken" adlı zehirli madde bulunur. Termitlerin bir diğer türü olan ve Afrika'da yaşayan Schedorhinotermes ise "vinil keton" karışımı bir madde üretir. Vinil keton solunduğunda ya da yutulduğunda ölüme neden olacak kadar zehirli bir maddedir. Solunum yollarında, cilt ya da gözlerle temas halinde ciddi anlamda tahrişe neden olur. Etkili zehirler listesinde yer alan ve merkezi sinir sistemi çöküntüsüne neden olan bu madde, mucizevi şekilde termitlerin vücutlarında üretilir ancak termite hiçbir zarar vermez. Guyana termitleri ise son derece hızlı reaksiyona giren B-Ketoaldehitleri sentezler. Armitermes türü termitler de "moleküler kement" denilen zehirleri ve "ester" ya da "lakton" adlı kimyasalları silah olarak kullanır. Görüldüğü gibi zehirlerin tümü birbirinden farklı formüllerde farklı kimyasal yapılara sahiptir. Bu zehirlerin ortak özelliği "elektrofilik" olmalarıdır. Yani zehirler düşmanların vücutlarında bulunan elektron bakımından zengin biyolojik moleküllerle birleşerek onların yapısını bozar. Bu durum ise düşmanlar için öldürücüdür. Birçoğunun adını ve ne işe yaradığını çoğu insanın bilmediği bu zehirli maddeleri termitler milyonlarca yıldır kullanmaktadırlar. Düşmanın Vücut Yapısını Altüst Eden Bir Strateji… Macrotermler, Afrika'da yaşayan ve tümsek biçiminde yuva yapan bir termit türüdür. Bu türde, koloninin savunması bir grup dişinin görevidir. Bu dişiler kısır ve yuvadaki diğer termitlere göre daha küçük yapılı askerlerdir. Daha iri bir vücut yapısına sahip olan kraliyet muhafızları ise saldırganların, genç larvaların ve kraliyet çiftinin bulunduğu iç bölüme girmelerini önlemekle görevlidirler. Kraliyet muhafızları savaş için yaratılmıştır. Savunma için tasarlanmış kalkan gibi kafaları ve kılıç gibi keskin alt çeneleri vardır. Büyük askerlerin vücut ağırlığının %10'unu iç salgıları oluşturur. Alkanlar ve alkenler gibi uzun zincirli karbon bileşiklerinden oluşan bu salgılar, vücudun ön tarafındaki büyük bir kesede saklanır. Düşman, termitlere saldırmakla büyük bir hata yapar. Çünkü koloniye saldırmasının bedelini ufak tefek sıyrıklarla atlatması mümkün değildir. Asker termitler, savaş sırasında düşmanlarını kılıca benzeyen alt çeneleri ile yaralar ancak sadece yaralamakla yetinmezler. Savaş sırasında düşmanlarının derisinde açmış oldukları yarayı, yağlı parafin gibi kimyasal bir karışımla sıvarlar. Ancak çoğu zaman öldürücü yaralar almamalarına rağmen saldırganların bir süre sonra ölmesi bilim adamlarının dikkatini çekmiştir. Bu ilginç durumu inceleyen araştırmacılar, çok şaşırtıcı bir gerçekle karşılaşmışlardır. Termitler tarafından yaralanan saldırganlar yaranın büyüklüğünden değil, kan kaybından ölmektedir. Çünkü termitlerin salgıladıkları sıvılar, düşmanlarının kan pıhtılaşma sistemini etkisiz hale getirmektedir. Örneğin termitlerin düşmanlarından olan karıncaların vücutlarında "hemolimf" adı verilen ve kan görevi gören bir vücut sıvısı bulunur. Vücutlarında bir yara açıldığında pıhtılaşmayı başlatan ve yaranın iyileşmesini sağlayan bir çeşit kimyasal madde devreye girer. İşte termitlerin zehirli salgısı bu kimyasal maddeyi etkisiz hale getirir. Kör Termitlerin İsabetli Tutkal ve Yapışkan Tuzağı Tropikal bölgelerde yaşayan çok sayıda termit türü (dünyada bulunan 2000 termit türünün 500'ü tropikal bölgelerde yaşar) tutkal fışkırtan askerlere sahiptir. Burada dikkat çeken iki nokta vardır. Birincisi, asker termitler vücutlarında kimyasal bileşikler üreterek bunları yapışkan hale getirir. Bu çok önemlidir; çünkü bazı askerlerin fışkırttığı sıvı, metali çürütecek, harcı ve düşük derecedeki betonu delip geçecek kadar etkili bir güce sahiptir. Ancak bu derece tehlikeli olan tutkal, termitin kendi bedeninde üretildiği ve depolandığı halde ona hiçbir zarar vermemektedir. İkinci önemli nokta da, termitlerin bu silahı kullanma metodudur. Askerler tutkalı başlarının ön kısmında bulunan ve sadece onlara özgü olan "nasus" denen hortumlarından fışkırtırlar. Termit, tutkalı bir sprey gibi kullanarak düşmanının üzerine püskürtür. Spreyin etkisinde kalan saldırgan da bayılarak bir süre için etkisiz hale gelir. Bu fırsatı çok iyi değerlendiren asker termit, fırlattığı yapışkan maddenin etkisi geçmeden düşmanına ikinci bir hamle yapar. Bundan sonraki aşamada ise asker termitler, saldırganı ya felç eder ya da öldürürler. Tüm bu teşkilatlı sistemin sonuca ulaşması ve düşmanın etkisiz hale getirilmesi için isabetli bir vuruş olması gerekir. Ancak asker termitler de diğer termitler gibi kördür. Peki bu durumda nasıl olup da isabetli vuruşlar yaparlar? Termitlerin sahip oldukları sistem son derece kusursuzdur. Asker termitlerin hortum ve salgı bezleri ve bunlarla ortaklaşa çalışan antenlerini, radarlı ağır silahlara benzetmek mümkündür. Radarlı silahlar hedeflerini takip etme özelliğine sahiptirler. Bu sayede hedefe kilitlenir ve sonuca ulaşırlar. İşte tıpkı bu silahlardaki radarlar gibi çalışan antenlerini son derece iyi kullanan kör termit askerleri hedeflerini hiç şaşırmazlar.  

http://www.biyologlar.com/tam-donanimli-termit-ordusu

Bakteri nedir?

Bakteriler tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardırbakteri Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadan biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır. İnsan vücudunda bulunan bakteri sayısı, insan hücresi sayısının on katı kadardır, özellikle deride ve sindirim yolu içinde çok sayıda bakteri bulunur. Bunların çok büyük bir çoğunluğu bağışıklık sisteminin koruyucu etkisisiyle zararsız kılınmış durumda olsalar, ayrıca bir kısmı da yararlı (probiyotik) olsalar da, bazıları patojen bakterilerdir ve enfeksiyöz hastalıklara neden olurlar; kolera, frengi, şarbon, cüzzam ve veba bu cins hastalıklara dahildir. En yaygın ölümcül bakteriyel hastalıklar solunum yolu enfeksiyonlarıdır, bunlardan verem tek başına yılda iki milyon kişi öldürür, bunların çoğu Sahra altı Afrika'da bulunur. Kalkınmış ülkelerde bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde ve çeşitli hayvancılık faaliyetlerinde antibiyotikler kullanılır, bundan dolayı antibiyotik direnci yaygınlaşmaktadır. Endüstride bakteriler, atık su arıtması, peynir ve yoğurt üretimi, biyoteknoloji, antibiyotik ve diğer kimyasalların imalatında önemli rol oynarlar. Bir zamanlar bitkilerin Schizomycetes sınıfına ait sayılan bakteriler artık prokaryot olarak sınıflandırılırlar. ökaryotlardan farklı olarak bakteri hücreleri hücre çekirdeği içermez, membran kaplı organeller de ender olarak görülür. Gelenekesel olarak bakteri terimi tüm prokaryotları içermiş ancak, 1990'lı yıllarda yapılan keşiflerle prokaryotların iki farklı gruptan oluştuğu, bunların ortak bir atadan ayrı ayrı evrimleşmiş oldukları bulununca bilimsel sınıflandırma değişmiştir. Bu üst alemler Bacteria ve Archaea olarak adlandırılmıştır. Bakteriyolojinin tarihçesi Bakteriler ilk defa 1676'da Antonie van Leeuwenhoek tarafından, kendi tasarımı olan tek mercekli bir mikroskopla gözlemlenmiştir. Onlara "animalcules" (hayvancık) adını takmış, gözlemlerini Kraliyet Derneği'ne (Royal Society'ye) yazılmış bir dizi mektupla yayımlamıştır. Bacterium adı çok daha sonra, 1838'de Christian Gottfried Ehrenberg tarafından kullanıma sokulmuş, eski Yunanca "küçük asa" anlamına gelen bacterion -a'dan türetilmiştir. Latince kullanımıyla Bacteria, bakteri sözcüğünün çoğulu, bacterium ise tekilidir. Louis Pasteur 1859'da fermantasyonun mikroorganizmaların büyümesi sonucu meydana geldiğini ve bu büyümenin yoktan varoluş yoluyla olmadığını gösterdi. (Genelde fermantasyon kavramıyla ilişkilendirilen maya ve küfler, bakteri değil, mantardır.) Kendisiyle ayni dönemde yaşamış olan Robert Koch ile birlikte Pasteur, hastalık-mikrop teorisi'nin erken bir savunucusu olmuştur. Robert Koch tıbbi mikrobiyolojide bir öncü olmuş, kolera, şarbon ve verem üzerinde çalışmıştır. Verem üzerindeki araştırmalarında Koch mikrop (germ) teorisini kanıtlamış, bundan dolayı da kendisine Nobel Ödülü verilmiştir.Koch postülatları'nda bir canlının bir hastalığın nedeni olduğunu belirlemek için gereken testleri ortaya koymuştur; bu postülatlar günümüzde hala kullanılmaktadır. On dokuzuncu yüzyılda bakterilerin çoğu hastalığın nedeni olduğu bilinmesine rağmen, antibakteriyel bir tedavi mevcut değildi. 1910'da Paul Ehrlich Treponema pallidum 'u (frengiye neden olan spiroket) seçici olarak boyamaya yarayan boyaları değiştirerek bu patojeni seçici olarak öldüren bileşikler elde etti, böylece ilk antibiyotiği geliştirmiş oldu. Ehrlich, bağışıklık üzerine yaptığı çalışmasından dolayı 1908 Nobel ödülünü kazanmış, ayrıca bakterilerin kimliğini tespit etmek için boyaların kullanılmasına öncülük etmiştir; çalışmaları Gram boyası ve Ziehl-Neelsen boyasının temelini oluşturmuştur. Bakterilerin araştırılmasında büyük bir aşama, Arkelerin bakterilerden farklı bir evrimsel soya ait olduklarının 1977'de Carl Woese tarafından anlaşılmasıdır. Bu yeni filogenetik taksonomi, 16S ribozomal RNA'nın dizilenmesine dayandırılmış ve üç alanlı sistem'in parçası olarak prokaryot alemini iki evrimsel alana (üst aleme) bölmüştür. Köken ve erken evrim Modern bakterilerin ataları, yaklaşık 4 milyar yıl önce, dünyada gelişen ilk yaşam biçimi olan tek hücreli mikroorganizmalardı. Yaklaşık 3 milyar yıl boyunca tüm canlılar mikroskopiktiler, bakteri ve arkeler yaşamın başlıca biçimleriydi. Bakteri fosilleri, örneğin stromatolitler, mevcut olmakla beraber, bunların kendine has morfolojilerinin olmaması, bunlar kullanılarak bakteri evriminin anlaşılmasına veya belli bakteri türlerinini kökeninin belirlenmesini engellemektedir. Ancak gen dizileri bakteri filogenetiğinin inşası için kullanılabilir, bu çalışmalar bakterilerin arke/ökaryot soyundan ayrılmış evrimsel bir dal olduğunu göstermiştir. Bakteri ve arkelerin en yakın zamanlı ortak atası muhtemelen yaklaşık 2,5-3,2 milyar yıl önce yaşamış bir hipertemofil'di. Bakteriler, evrimdeki ikinci büyük ayrışmada, ökaryotların arkelerden oluşmasında da yer almışlardır. Bunda, eski bakteriler, ökaryotların ataları ile endosimbiyotik bir ilişki kurmuşlardır. Bu süreçte, proto-ökaryotik hücreler, alfa-proteobakteriyel hücreleri içlerine alıp mitokondri veya hidojenozomları oluşturdular. Bu organeller günümüz ökaryotlarının tümünde hala bulunmaktadır ("mitokondrisiz" protozoalarda dahi aslında son derece küçülmüş olarak mevcutturlar). Daha sonraki bir dönemde, farklı bir olay sonucu, bazı mitokondrili ökaryotların, siyanobakteri-benzeri canlıları içlerine alması sonucunda, bitki ve yosunlardaki kloroplastlar oluştu. Hatta bazı yosun gruplarında bu olayı izleyen başka içe almalar meydana gelmiş, bazı heterotrofik ökaryotik konak hücrelerin, ökaryotik bir alg hücresini içine alması sonucunda "ikinci kuşak" bir plastid oluşmuştur. Morfoloji Bakteriler, morfoloji olarak adlandırılan, şekil ve boyutları bakımından büyük bir çeşitlilik gösterir. Bakteriyel hücreler ökaryotik bir hücrenin yaklaşık onda biri boyundadır, tipik olarak 0,5-5,0 mikrometre uzunluktadırlar. Ancak, bir kaç tür, örneğin Thiomargarita namibiensis ve Epulopiscium fishelsoni yarı milimetre boyunda olabilir ve çıplak gözle görülebilir. En küçük bakteriler arasında Mikoplazma cinsinin üyeleri bulunur, 0,3 mikrometre olan bu bakteriler en büyük virüsler kadar küçüktür. Bazı bakteriler daha da küçük olabilirler ama bu ultramikrobakteriler henüz iyi tanımlanmamıştır. Çoğu bakteri türleri ya küresel ya da çubuksu şekilli olur. Küresel olanlar kokus (veya coccus; Eski Yunanca tohum anlamında kókkos 'tan), çubuksu olanlar basil (Latince çubuk anlamlı baculus 'tan) olarak adlandırılır. Vibrio olarak adlandırılan bazı çubuksu bakteriler biraz eğri veya virgül şekillidir; diğerleri spiral şekillidir, spirillum olarak adlandırılır, veya sıkıca sarılı olur, spiroket olarak adlandırılırlar. Az sayıda bazı türler tetrahedron veya küp benzeri şekilde olabilirler. Yakın zamanda keşfedilen bazı bakteriler uzun çubuk şeklinde büyür ve yıldız şekilli bir kesite sahiptir. Bu morfolojinin sağladığı yüksek yözölçümü-hacim oranı bu bakterilere az besinli ortamlarda bir avantaj sağladığı öne sürülmüştür. Hücre şekillerindeki bu büyük çeşitlilik bakterinin hücre duvarı ve hücre iskeleti tarafından belirlenir. Hücre şekli, bakterinin gıda edinmesine, yüzeylere bağlanmasına, sıvı içinde yüzmesine ve doğal avcılarından kaçmasına etki eder. Çoğu bakteriyel tür tek hücre halinde varlığını sürdürür, diğerleri ise kendilerine özgü biçimlerle birbirlerine bağlanır: Neisseria diploitler (ikililer) oluşturur, Streptokok zincir, Stafilokok üzüm salkımı gibi kümeler oluşturur. Bazı bakteriler iplik (filament) oluşturacak şekilde uzayabilir Actinobacteria'da olduğu gibi. İpliksi bakterilerde çoğu zaman içinde pek çok hücre bulunan bir kın vardır. Bazı tipleri, örneğin Nocardia cinsine ait bazı türler, hatta karmaşık, dallı iplikçikler oluşturur, bunlar küflerdeki miselyuma benzer. Bakteriler yüzeylere bağlanıp biyofilm denen yoğun kümeler oluştururlar. Bu filmler birkaç mikrometre kalınlıktan yarım metre derinliğe kadar değişebilir, ve birden çok bakteri, protista ve arke türü içerebilir. Biyofilmlererde yaşayan bakteriler, hücre ve hücre dışı bileşenler ile karmaşık bir düzen oluştururlar. Meydana gelen ikincil yapılar arasında mikrokoloniler de sayılabilir, bunların içinde bulunan kanal şebekleri gıdaların daha kolay difüzyonunu sağlar. Doğal ortamlarda, örneğin toprak ve bitkilerin yüzeyinde, bakterilerin çoğunluğu biyofilim aracılığıyla yüzeye bağlanır. Biyofimler tıpta da önemlidir, çünkü bu yapılar kronik bakteriyel enfeksiyonlarda ve vücut içine yerleştirilmiş tıbbi cihazlarda bulunurlar. Biyofilmler içinde kendini koruyan bakterilerin imhası, tek başına ve izole durumda olan bakterilerinkinden çok daha zordur. Daha karmaşık morfolojik değişiklikler de bazen mümkündür. Örenğin amino asitlerden yoksun kalınca Myxobacteria'lar civarlarındaki diğer hücreleri algılamak için yeter çoğunluk algılaması (İng. quorum sensing) denen bir süreç kullanırlar. Bu süreçte bakteriler birbirlerine doğru hareket eder ve yaklaşık 100.000 bakteri içeren 500 mikrometre büyüklüğünde tohum yapıları (İng. fruiting bodies) oluştururlar. Tohum yapılarında bulunan bakteriler farklı görevler yerine getirir; böylesi bir kooperasyon, çok hücreli organizasyonun basit bir tipini meydana getirir. Örneğin, her on hücreden biri bu tohum yapılarının tepesine göç eder ve miksospor adında özelleşmiş uyuşuk (dormant) bir yapı oluştururlar. Miksosporlar normal hücrelere kıyasla kurumaya ve diğer olumsuz çevresel şartlara daha dayanıklıdır. Hücresel yapı Hücre içi yapılar: Bakteri hücresi hücre zarı olarak adlandırılan bir lipit zarla çevrilidir. Bu zar, hücrenin içindekiler içine alıp, besinler, protein ve sitoplazmanın diğer gerekli bileşenlerini hücrenin içinde tutar. Bakteriler prokaryot olduklarından dolayı sitoplazmalarında ender olarak zar kaplı organeller bulundururlar, içlerinde büyük boylu yapılardan az sayıda olur. Bakterilerde hücre çekirdeği, mitokondrisi, kloroplast ve ökaryotlarda bulunan, Golgi aygıtı ve endoplazmik retikulum gibi diğer organellerden yoktur. Bir zamanlar bakterilerin sadece sitoplazmadan içeren basit torbalar olduğu düşünülürdü ama artık karmaşık bir yapıları olduğu bilinmektedir, örneğin prokaryotik hücre iskeleti, ve bazı proteinlerin bakteriyel sitoplazmanın belli konumlarında stabil olarak konuşlanması gibi. Hücre içi organizasyonun bir diğer seviyesi mikrokompartımanlaşma ile sağlanır. Bunun bir örneği olan karboksizom, lipit membran yerine, polihedral bir protein kabukla çevrili olan bir bölmedir. Bu polihedral organeller, ökaryotlardaki zar kaplı organellere benzer bir şekilde, bakteri metabolizmasının bölümlerinin hücre içinde konuşlanmasını ve birbirlerinden ayrı tutulmasını sağlar. Çoğu önemli biyokimyasal tepkime, örneğin enerji üretimi, membran aşırı bir konsantrasyon gradyanı ile, bir bataryadakine benzer şekilde, potansiyel fark oluşması sonucu meydana gelir. Bakterilerde genelde dahili zarlı yapıların olmaması nedeniyle, elektron taşıma zinciri gibi bu tür tepkimeler, hücre zarının iki yanı arasında, yani sitoplazma ile periplazmik aralık veya hücre dışı arasında oluşur. Ancak, çoğu fotosentetik bakteride plazma zarı çok kıvrımlıdır, hücrenin çoğunu ışık enerjisi toplayan membran tabakaları ile doldurur. Yeşil kükürt bakterilerinde bu ışık toplayıcı komplekslerin kimisi klorozom adlı lipit örtülü yapılar oluşturur. Başka proteinler hücre zarından içeri besin ithal eder, veya atık maddeleri sitoplazmadan dışarı atar. Bakterilerin genetik malzemeleri tipik olarak tek bir dairesel kromozomdan oluşur. Bakterilerde zar kaplı bir çekirdek yoktur ve kromozom tipik olarak sitoplazmada yer alan, nükleoit olarak adlandırılan düzensiz şekilli bir cismin içinde yer alır. Nükleoitte DNA, onunla ilişkili proteinler ve RNA bulunur. Planctomycetes ordosu, bakterilerde dahili zarlı yapıların bulunmadığı kuralının bir istisnasını oluşturur, bunlarda bulunan nükloit zar çevrilidir, ayrıca bu bakteriler başka zar çevrili hücresel yapılara da sahiptirler. Tüm canlılar gibi bakterilerde de protein üretimi için ribozomlar bulunur, ancak bakteriyel ribozomların yapısı arke ve ökaryot ribozomlarınınkinden farklıdır. Bazı bakteriler, hücre içinde glikojen, polifosfat, kükürt veya polihidroksialkanoat gibi besinler için depo granülleri oluştururlar. Bu granüller bakterinin daha sonradan kullanması için bu bileşikleri depolamasını sağlar. Bazı bakteri türleri, fotosentetik siyanobakteriler gibi, dahili gaz vezikülleri oluştururlar, bunlar aracılığıyla hafifliklerini ayarlarlar, farklı miktarda ışık ve besin bulunan su seviyeleri arasında alçalıp yükselebilirler. Hücre dışı yapılar: Hücre zarının dışında bakteriyel hücre duvarı bulunur. Bakteriyel hücre duvarları peptidoglikan (eski metinlerde mürein olarak adlandırılırdı)'dan oluşur. Peptidoglikan, peptit zincirlerle birbirine çapraz bağlanmış polisakkarit zincirlerden oluşur, bu peptitler, hücredeki diğer protein ve peptitlerden farklı olarak, D-amino asitler içerir. Bakteri hücre duvarları bitki ve mantar hücre duvarlarından farklıdırlar; bitki hücre duvarları selülozdan, mantarlarınkiler ise kitinden oluşur. Bakteri hücre duvarları arkelerinkinden de farklıdır, bunlarda peptidoglikan bulunmaz. Hücre duvarı çoğu bakterinin varlığını sürdürmesi için gereklidir, bu yüzden bir antibiyotik olan penisilin tarafından peptidoglikan sentezinin engellemesi bakterilerin ölümüne neden olur. Bakterilerde başlıca iki tip hücre duvarı olduğu söylenebilir, bunlar Gram-negatif ve Gram-pozitif olarak adlandırılır. Bu adlar, hücrelerin Gram boyasıyla tepkimesinden kaynaklanır. Bu, bakterilerin sınıflandırılmasında çok eskiden beri kullanılan bir testtir. Gram-pozitif hücreler, pek çok peptidoglikan ve teikoik asit tabakasından oluşan kalın bir hücre duvarına sahiptir. Buna karşın, Gram-negatif bakteriler birkaç peptidoglikan tabakası bulunur, bunun etrafını ikinci bir hücre zarı sarar, bu zarda lipopolisakkaritler ve lipoproteinler bulunur. Çoğu bakteri Gram-negatif bir hücre duvarına sahiptir, sadece Firmicutes ve Actinobacteria'lar (bunlar daha evvel düşük G+C ve yüksek G+C Gram pozitif bakteriler diye bilinirdi) Gram-pozitif, düzene sahiptirler. Bu yapısal farklılık, antibiyotiklere duyarlılıkta farklılık yaratabilir; örneğin vankomisin Gram-pozitif bakterileri öldürmesine karşın, Haemophilus influenzae veya Pseudomonas aeruginosa gibi Gram-negatif patojenlere karşı etkisizdir. Çoğu bakteride hücrenin dışını proteinlerden oluşmuş sert bir bir S-tabakası kaplar. Bu tabaka, hücre yüzeyine kimyasal ve fiziksel bir koruma sağlar ve makromoleküllerin difüzyonuna karşı bir engel oluşturur. S-tabakalarının çeşitli ama az anlaşılmış işlevleri vardır. Kampilobakter'lerde virülans faktörü olarak etki ettikleri ve Bacillus stearothermophilus 'ta yüzey enzimleri içerdikleri bilinmektedir. Kamçılar (flagellum, çoğul hali flagella), sert protein yapılardır, çapları yaklaşık 20 nanometre olup uzunlukları 20 mikrometreyi bulabilir, hareket etmeye yararlar. Kamçının hareketi için gereken enerji, hücre zarının iki yanı arasındaki bir elektrokimyasal gradyan boyunca iyonların taşınması sonucu elde edilir. Fimbrialar ince protein iplikçiklerdir, sadece 2-10 nanometre çaplı olup uzunlukları birkaç mikrometreyi bulabilir. Hücrenin yüzeyine dağılıdırlar, elektron mikroskobunda ince saçlara benzerler. Fimbriaların, sert yüzeylere veya başka hücrelere bağlanmakla ilişkili oldukları sanılmaktadır, ve bazı bakterilerin virülansı için gereklidirler. Piluslar fimbrialardan biraz daha büyük hücresel uzantılardır, konjügasyon denen bir süreç ile bakteri hücreleri arasında genetik malzeme aktarılmasını sağlarlar. Çoğu bakteri kapsül veya sümük tabakaları üreterek kendilerini bunlarla çevreler. Bu yapılar farklı derecede karmaşıklık gösterir: hücre dışı bir polimer olan sümük tabakası tamamen düzensizdir, kapsül veya glikokaliks ise çok düzenlidir. Bu yapılar, bakterileri makrofaj gibi ökaryotik hücreler tarafından yutulmaya karşı korur. Bunlar ayrıca antijen olarak etki edip hücre tanınmasında rol oynayabilir, ayrıca yüzeylere bağlanmak ve biyofilm oluşmasına yardımcı olabilir. Bu hücre dışı yapıların biraraya gelmesi salgı sistemlerine dayalıdır. Bunlar proteinleri sitoplazmadan periplazmaya veya hücre dışı ortama aktarırlar. Çeşitli salgı sistemleri bilinmektedir ve bu yapılar virülans için gerekli olduğu için yoğun bir sekilde araştırılmaktdadır. Endosporlar Bazı Gram-pozitif bakteri cinsleri, örneğin Bacillus, Clostridium, Sporohalobacter, Anaerobacter and Heliobacterium, endospor adlı çok dayanıklı, uyuşuk ('dormant') yapılar oluşturabilir. Hemen her örnekte üremeyle ilişkili olmayan bir süreç sonucunda bir hücreden bir endospor oluşur; ancak Anaerobacter durumunda bir hücrenin içinde oluşabilecek endospor sayısı yediyi bulabilir. Endosporların merkezinde, içinde DNA ve ribozomlar olan bir sitoplazma, bunun etrafında ise korteks tabakası, en dışta ise su geçirmez ve sert bir örtü bulunur. Endosporlar bir metabolizma belirtisi göstermezler, aşırı kimyasal ve fiziksel baskılara dayanıklıdırlar, örneğin, morötesi ışın, gama ışınları, deterjanlar, dezenfektanlar, ısı, basınç ve kurutulma. Bu uyuşuk halde bu organizmalar milyonlarca yıl boyunca tekrar yaşama geri dönebilirler. Endosporlar bakterilerin uzaydaki boşluk ve radyasyona dayanmalarını sağlar. Endospor oluşturan bakterilerin bazıları hastalık da yapar: örneğin şarbon hastalığı Bacillus anthracis endosporlarının teneffüsüyle kapılabilir, derin saplanma yaralarının Clostridium tetani endosporları ile kontamine olması da tetanoza yol açar. Metabolizma Bakterilerde karbon metabolizması ya heterotrofiktir, organik bileşikler karbon kaynağı olarak kullanılır veya ototrofiktir, yani hücresel karbon, karbon dioksitin karbon fiksasyonu elde edilir. Tipik ototrofik bakteriler arasında fototrofik siyanobakteriler, yeşil kükürt bakterileri ve bazı mor bakteriler sayılabilir, ama pekçok kemolitrofik türler de, örneğin azotlayıcı ve kükürt yükseltgeyici bakteriler de bu grupta yer alır. Bakterilerin enerji metabolizması ya fototrofiye, yani ışığın fotosentez yoluyla kullanımına, ya da kemotrofiye, yani enerji için kimyasal bileşiklerin kullanımıdır ki bu bileşiklerin çoğu oksijen veya ona alternatif başka elektron alıcıları yoluyla yükseltgenir (aerobik veya anaerobik solunum). Nihayet, bakteriler ya inorganik ya da organik bileşikler elektron vericileri kullanmalarına göre, sırasıyla, litotrof veya organotrof olarak siniflanirlar. Kemotrofik organizmalar, hem enerji korunumu (solunum veya fermantasyon ile) hem de biosentetik tepkimeler için bu elektron vericilerini kullanır, buna karşın fototrofik organzmalar onları sadece biyosentetik amaçla kullanırlar. Solunum yapan organizmalar enerji kayanğı olarak kimyasal bileşikler kullanırlar, bunun için elektronlar bir yükseltgenme-indirgenme (redoks) tepkimesi ile indirgenmiş bir substrattan bir son elektron alıcısına taşınır. Bu tepkimenin açığa çıkardığı enerji ile ATP sentezlenir ve metabolizma yürütülür. Aerobik organizmalarda oksijen elektron alıcısı olarak kullanılır. Anaerobik organizmalarda nitrat, sülfat veya karbon dioksit gibi başka inorganik bileşikler elektron alıcısı olarak kullanılır. Bunlar sonucunda ekolojide büyük önem taşıyan denitrifikasyon, sülfat indirgenmesi ve asetogenez süreçleri meydana gelir. Kemotroflarda, bir elektron alıcısının yokluğu halinde, bir diğer olası yaşam yolu fermantasyondur, bunda indirgeniş substratlardan elde edilen elektronlar yükseltgenmiş ara ürünlere aktarılarak fermantasyon ürünleri meydana getirir, örneğin laktik asit, etanol, hidrojen, butirik asit gibi. Substratların enerji seviyesi ürünlerinkinden daha yüksek olması sayesinde fermantasyon mümkün olur, böylece organizmalar ATP sentezler ve metabolizmalarını çalıştırırlar. Bu süreçler, çevre kirlenmesine olan biyolojik tepkilerde de önemlidirler: örneğin sülfat indirgeyici bakteriler, cıvanın çok toksik şekillerinin (metil- ve dimetil-cıva) üretiminden büyük ölçüde sorumludur. Solunum yapmayan anaeroblar fermantasyon yoluyla enerji üretip indirgeyici güç elde ederler, bu sırada metabolik yan ürünleri (biracılıkta etanol gibi) atık olarak salgılarlar. Seçmeli anaeroblar (fakültatif anaeroblar), içinde bulundukları çevresel şartlara göre fermantasyon ile farklı elektron alıcıları arasında seçim yaparlar. Litotrofik bakteriler enerji kaynağı olarak inorganik bileşikler kullanırlar. Yaygın kullanılan elektron vericileri hidrojen, karbon monoksit, amonyak (nitrifikasyona yol açar), feröz demir ve diğer indirgenmiş metal iyonları, ve bazı indirgenmiş kükürt bileşikleridir. Metan gazı metanotrofik bakteriler tarafından hem bir elektron kaynağı hem de karbon anabolizmasında bir substrat olarak kullanılması bakımından dikkat çekicidir. Hem aerobik fototrofi hem de kemolitotrofide, oksijen nihai elektron alıcısı olarak kullanılır, anaerobik şarlarda ise inorganik bileşikler kullanılır. Çoğu litotrofik organizma otortorfiktir, buna karşın organotrofik organzmalar heterotrofiktir. Karbon dioksitin fotosentezle fiksasyonuna ek olarak bazı bakteriler, nitrojenaz enzimini kullanarak azot gazını sabitlerler (azot fiksasyonu). Çevresel olarak önemli olan bu özellik, yukarıda sayılmış metabolik tiplerin herbirindeki bazı bakterilerde görülür ama evrensel değildir. Büyüme ve üreme Çok hücreli organizmalardan farklı olarak, tek hücreli organizmalarda büyüme (hücre büyümesi) ve hücre bölünmesi yoluyla üreme sıkı bir sekilde birbirine bağlıdır. Bakteriler belli bir boya kadar büyür ve sonra eşeysiz üreme şekli olan ikili bölünme ile ürerler. En iyi şartlarda bakteriler büyük bir hızla büyür ve ürerler; bakteri topluluklarının sayısı her 9,8 dakikada ikiye katlanabilir. Hücre bölünmesinde birbirinin aynı iki yavru hücre meydana gelir. Bazı bakteriler, eşeysiz üremelerine rağmen, daha karmaşık yapılar oluştur, bunlar yavru hücrelerin yayılmasını kolaylaştırır. Buna örnek myxobacteria'larda tohum yapıları ve Streptomyces'te hif oluşumudur. Bazı bakterilerde ise tomurcuklanma olur, hücre yüzeyindeki meydana gelen bir uzantı kopunca bir yavru hücre meydana gelir. Laboratuvarda bakteriler çoğu zaman katı veya sıvı ortamda büyütülürler. Katı büyüme ortamı olarak agar kapları kullanılır, bunlar aracılığıyla bir bakteri suşunun saf bir kültürü elde edilir. Ancak, büyümenin hızının ölçülmesi veya büyük miktarda hücrenin eldesi gerektiğinde sıvı büyüme ortamları kullanılır. Karıştırılan bir ortam içinde büyüyen bakteriler homojen bir hücre süspansiyonu olştururlar, böylece kültürün eşit olarak bölünmesi ve başka kaplara aktarımı kolay olur. Ancak sıvı ortamda tek bakteri hücrelerinini izole edilmesi zordur. Seçici ortam (belli besin maddeleri eklenmiş veya eksik bırakılmış, veya antibiyotik eklenmiş ortam) belli organizmaların kimliğinin tespitine yardımcı olur. Bakteri büyütmek için kullanılan çoğu laboratuvar tekniğinde, çok miktarda hücrenin hızlı ve ucuz olarak üretilmesi için bol miktarda besinler kullanılır. Ancak, doğal ortamlarda besinler sınırlı miktradadır, bu yüzden bakteriler ilelebet üremeye devam edemez. Besin sınırlaması farklı büyüme stratejilerinin evrimleşmesine yol açar. Bazı organizmalar besinler mevcut olunca son derece hızlı çoğalır, örneğin yaz aylarında bazı göllerde yosun ve siyanobakteriyel büyümelerinde olduğu gibi. Başka bazı organizmalar sert çevresel şartlara adaptasyonları vardır, örneğin Streptomyces'in rakip organizmaları engellemek için çoklu antibiyotik salgılaması gibi. Doğada çoğu organizma besin teminini kolaylaştıran ve çevresel streslere karşı koruyucu topluluklar halinde (biyofilm gibi) yaşar. Bu ilişkiler belli canlı veya canlı gruplarının büyümesi için şart olabilir (sintrofi). Bakteriyel büyüme üç evre izler. Bir bakteri topluluğu yüksek besin bulunduran bir ortama ilk girdiğinde hücrelerin yeni ortamlarına adapte olmaları gerekir. Büyümenin ilk evresi bekleme aşamasıdır (latent dönem veya lag fazı), bu yavaş büyüme döneminde hücreler yüksek besili ortama adapte olup hızlı büyümeye hazırlanırlar. Hızlı büyüme için gerekli olan proteinler üretilmekte olduğu için bekleme döneminde biyosentez hızı yüksektir. Büyümenin ikinci evresi logaritmik faz (log fazı) veya üssel faz olarak adlandırılır. Bu evrede üssel büyüme olur. Bu evrede hücrelerin büyüme hızı (k), hücre sayısının iki katına çıkma süresi de jenerasyon zamanı (g) olarak adlandırılır. Besinlerden biri tükenip sınırlayıcı olana kadar süren log fazı sırasında besinler en yüksek hızla metabolize olur. Büyümenin son evresi durağan faz olarak adlandırılır, ve besinlerin tükenmiş olmasından kaynaklanır. Hücreler metabolik etkinliklerini azaltır ve gerekli olmayan hücresel proteinlerini harcarlar. Durağan faz, hızlı büyümeden bir strese tepki haline geçiş dönemidir, DNA tamiri, antioksidan metabolizması, ve besin taşıması ile ilişkili genlerin ifadesinde bir artış olur. Genetik Çoğu bakteride tek bir dairesel kromozom bulunur, bunun büyüklüğü endosimbiyotik bir bakteri olan Candidatus Carsonella ruddii de 160.000 baz çiftinden, bir toprak bakterisi olan Sorangium cellulosumda 12,200,000 baz çiftine kadar uzanır. Borrelia cinsine ait spiroketler bu genel özelliğin bir istisnasıdır, Borrelia burgdorferi (Lyme hastalığı etmeni) gibi türlerde tek bir doğrusal kromozom bulunur. Bakteriyel kromozomlardaki genler genelde tek bir sürekli DNA parçasından oluşur, bazı bakterilerde intronlar bulunmuşsa da bunlar ökaryotlarda olduğundan çok daha enderdir. Bakteriler aynı zamanda plazmidler de bulunabilir, bunlar kromozomdan ayrı DNA parçalarıdır, antibiyotik direnç genleri veya virülans faktörleri içerebilirler. Bir diğer tip bakteriyel DNA, kromozoma entegre olmuş virüslere (bakteriyofajlara) aittir. Çeşitli bakteriyofaj türleri vardır, bazıları sadece konak bakterilerini enfekte edip onu parçalar, diğerleri ise hücre içine girdikten sonra DNA'larını bakteriyel kromozoma dahil ederler. Bir bakteriyofaj konak hücresinini fenotipine katkıda bulunan genler taşıyabilir: örneğin Escherichia coli O157:H7'nin evrimi sırasında entegre olmuş bir fajın toksin genleri, zararsız bir atasal bakteriyi ölümcül bir patojene dönüştürmüştür. Bakteriler, eşeysiz organizmalar olarak, ana hücrelerinin genlerinin kopyalarını devralırlar. Ancak tüm bakteriler, DNA'larındaki değişikliklerin (mutasyon ve genetik rekombinasyonun) seçilimi ile evrimleşir. Mutasyonlar DNA ikileşmesi sırasında meydana gelen hatalar veya mutajenlerden kaynaklanır. Mutasyon hızları farklı bakteri türleri ve hatta aynı bakterinin farklı suşları arasında büyük farklılıklar gösterir. Bazı bakteriler ayrıca genetik malzemelerini hücreler arasında aktarabilirler. Bu üç yolla meydana gelebilir. Birincisi, bakteriler ortamlarıdaki yabancı DNA'yı içlerine alabilirler, buna transformasyon denir. Genler ayrıca transdüksiyon yoluyla, bir bakteriyofajın yabancı bir DNA parçasını kromozomun içine yerleştirmesiyle aktarılabilir. Gen aktarımını üçüncü yolu bakteriyel konjügasyondur, bunda DNA doğrudan hücresel temas yoluyla aktarılır. Başka bakteri veya ortamdan gen edinimine yatay gen transferi denir ve doğal şartlarda bu yaygın olabilir. Gen transferi özellikle antibiyotik direncinin oluşmasında önemlidir, çünkü bu, farklı patojenler arasında direnç genlerinin transferini sağlar. Hareket Hareketli (motil) bakteriler Kamçı (Biyoloji), bakteriyel kayma, seğirmeli hareket ve batmazlık (buoyuans) değişmesi yoluyla hareket ederler. Seğirmeli hareketlilikte bakteriler tip IV piluslarını bir kanca olarak kullanır, tekrar tekrar onu uzatır, bir yere saplar ve büyük bir kuvvetle (>80 pN) geri çeker. Bakteriyel türler kamçılarının sayı ve düzenine göre farklılık gösterirler; bazılarının tek bir kamçısı vardır (tek kamçılı veya monotrik), bazılarının iki uçta birer kamçısı (iki kamçılı veya amfitrik), bazılarının uçlarında kamçı kümeleri (iki demet kamçılı veya lofotrik), diğerlerinin ise tüm yüzeylerine yayılmış kamçıları vardır (çok kamçılı veya peritrik). Bakteri kamçısı yapısı en iyi anlaşılmış hareketlilik yapısıdır, 20 proteinden oluşur, ayrıca onun düzenlenmesi ve inşası için yaklaşık 30 diğer protein gereklidir. Kamçının tabanında bulunan motor, membranın iki yanı arasındaki elektrokimyasal gradyanı güç için kullanır. Bu motor, bir pervane gibi çalışan iplikçiği döndürür. Çoğu bakterinin (E. coli gibi) iki farklı hareket biçimi vardır: ileri hareket (yüzme) ve yuvarlanma (tumbling). Yuvarlanma sayesinde bakteri yönünü değiştirir ve izlediği yol üç boyutlu bir rassal yürüyüş şeklini alır. Spiroketlerin kamçısı periplamik boşlukta iki zar arasında bulunur. Bu bakterilerin kendilerine has sarmal bir gövdeleri vardır ve hareket ederken kıvrılırlar. Hareketli bakteriler belli uyaranlar tarafından çekim veya itime uğrarlar, bunun neden olduğu davranışlara taksis denir: bunların arasında kemotaksis, fototaksis ve manyetotaksis bulunur. Myxobacterialerde, bireysel bakteriler beraber hareket ederek hücre dalgaları oluşturur, bunlar farklılaşıp içinde sporlar bulunduran tohum yapıları oluşturur. Myxobacteria'lar yalnızca katı ortam üzerindeyken hareket ederler, buna karşın E. coli hem sıvı hem katı ortamda hareketlidir. Birkaç Listeria ve Şigella türü, konak hücreler içinde hareket ederken, normalde organellerin hücre içinde taşınmasını sağlayan hücre iskeletini kullanırlar. Kendi hücrelerinin bir kutbunda aktin polimerizasyonunu sağlayarak bir cins kuyruk oluştururlar, bu onları konak hücre sitoplazması içinde iter. Sınıflandırma ve kimlik tespiti Sınıflandırma, bakterileri benzerliklerine göre gruplandırıp adlandırarak onlardaki çeşitliliği betimlemeye yarar. Bakteriler hücre yapısı, hücresel metabolizma veya hücresel bileşenlerindeki (DNA, yağ asitleri, pigment, antijen ve kinonlar gibi) farklılıklara göre sınıflandırılabilirler. Bu yöntemler bakteri suşlarının kimliklerinin tespitini ve sınıflandırılmasına olanka sağlasa da, bu farklılıkların farklı türler arasındaki varyasyonları mı yoksa aynı tğr içindeki varyasyonları mı yansıttığı belli değildi. Bu belirsizliğin nedeni, çoğu bakteride ayırdedici yapıların olmaması, ayrıca birbiriyle ilişkisiz türler arasında yatay gen transferi olmasıydı. Yatay gen trasnferi yüzünden birbirine akraba sayılabilecek bazı bakteri türleri çok farklı morfoloji ve metabolizmaya sahip olabilirler. Bu belirsizliğin üstesinden gelebilmek için modern bakteri sınıflandırması moleküler sistematiğe ağırlık verir, guanin sitozin oranının ölçümü, genom-genom hibridizasyonu, ayrıca yatay gen transferine uğramamış genlerin (ribozomal RNA gibi) dizilenmesi gibi genetik teknikler kullanır. Bakteri sınıflandırması International Journal of Systematic Bacteriology (Uluslarası Sistematik Biyoloji) dergisi ve Bergey's Manual of Systematic Bacteriology kitapçığında yayımlanarak resmileşir. "Bakteri" terimi bir zamanlar tüm mikroskopik, tek hücreli prokaryotlar için kullanılırdı. Ancak moleküler sistematik sayesinde prokaryotik yaşamın iki ayrı sahadan oluştuğu gösterildi. Önceleri Eubacteria ve Archaebacteria diye adlandırılan, ama artık Bacteria and Archaea olarak adlandırılan bu iki canlı grubu, ortak bir atadan ayrı ayrı evrimleşmişlerdir. Arkeler ve ökaryotlar arasındaki yakınlık, her birinin bakterilerle olan yakınlığından daha çoktur. Bu iki saha (üst alem), Eukarya ile birlikte, günümüzde mikrobiyolojide en yaygın kullanılan sınıflandırma sistemi olan üç saha sisteminin temelini oluşturur. Ancak, moleküler sistematiğin yakın zamanda kullanıma girmesi ve genom dizileri elde edilmiş canlıların sayısındaki hızlı artış nedeniyle bakteri sınıflandırması halen hızle değişen ve gelişen bir bilim dalıdır. Örneğin, bazı biyologlar arke ve ökaryotların Gram-pozitif bakterilerden evrimleştiğini iddia etmektedirler. Laboratuvarda bakteri kimlik tespiti özellikle tıpta çok önemlidir, çünkü doğru tedavi, enfeksiyona yol açan bakteri türüne bağlıdır. Dolayısıyla insan patojenlerinin kimliğinin tespiti, bakterilerin tanımlanma tekniklerinin gelişmesinin başlıca dürtüsü olmuştur. 1884'te Hans Christian Gram tarafından geliştirilmiş Gram boyama, bakterileri hücre duvarlarının yapısal özelliklerine göre tanımlamakta kullanılır. Bazı organizmalar Gram boyasından başka boyalarla en iyi tanınabilirler. Özellikle mikobakteriler ve Nocardia Ziehl–Neelsen ve benzeri boyalarla asit eşliğinde boyanır. Başka organizmalar özel ortamlarda büyümeleriyle tanınırlar veya seroloji gib başka teknikleri gerektirirler. Kültür teknikleri, bakterilerin büyümesini sağlamak ve belli bakterilerin kimliğini tespit etmek, aynı zamanda da nümenede bulunan başka bakterilerin büyümesini sınırlamak için tasarlanmıştır. Çoğu zaman bu teknikler belli nümune türleri göz önüne alınarak geliştirilmiştir; örneğin bir tükürük örneği pnömoniye yol açan organizmaları ortaya çıkaracak şekilde işleden geçirilir, bir dışkı örneği ise ishale yol açan organizalar tanımak için seçici ortamda kültürlenir, bu ortamda patojen olmayan bakteriler büyümez. Normal olarak steril olan örnekler, örneğin kan, idrar veya omurilik sıvısı, tüm organizmaların büyümesini sağlayan şartlarda kültürlenir. Patojen bir organizma izole edildikten sonra, morfolojisi, büyüme özellikleri (aerobik veya anaerobik büyüme, hemoliz şekilleri gibi) ve boyama ile daha ayrıntılı olarak karakterize edilebilir. Bakteri sınıflandırmasında olduğu gibi, bakteri kimlik tespiti de gittikçe daha sık olarak moleküler yöntemlerle yapılmaktadır. DNA'ya dayalı yöntemler, örneğin polimeraz zincir reaksiyonu, özgüllükleri ve çabuklukları nedeniyle, kültür yapmaya dayalı tekniklere kıyasla artarak popülerleşmektedir. Bu yöntemler sayesinde "yaşayan ama kültürlenemeyen", yani metabolik olarak aktif olan ama bölünmeyen hücrelerin kimliklerini tespit etmek mümkün olmaktadır. Ancak bu gelişmiş yöntemlerle dahi, bakteri türlerinin toplam sayısı bilinmemektedir ve bu sayı belli güven sınırları içinde tamin dahi edilememektedir. Mevcut sınıflandırmaya göre bilinen bakteri türlerinin (siyanobakteriler dahil) sayısı 9000'inin altındadır, ama bakteriyel çeşitliliğin büyüklüğü hakkındaki tahminlerde toplam tür sayısı 107'den 109'a kadar uzanır ve hatta bu tahminlerinlerin dahi birkaç büyüklük mertebesi kadar hatalı olabileceği düşünülmektedir. Diğer organizmalarla etkileşimler Görünür basitliklerine rağmen, bakteriler diğer canlılarla karmaşık etkileşimler içindedir. Bu simbiyotik ilişkiler parazitizm, mutualizm ve komensalizm olarak üçe ayrılırlar. Komensal bakteriler her yerde bulunur, hayvan ve bitkiler üzerinde büyümeleri başka yüzeyler üzerinde büyümeleri ile aynıdır (ancak sıcaklık ve ter bunların büyümesini hızlandırabilir); insanlarda bu organizmalardan çok sayıda olması vücut kokusunun nedenidir. Mutualistler Bazı bakteriler varlıklarının devamı için gerekli olan, mekansal olarak yakın ilişkilere girerler. Bu tür mutualist ilişkilerden biri olan türler arası hidrojen transferi olarak adlandırılır, butirik asit veya propiyonik asit tüketip hidrojen tüketen anaerobik bakteriler ile, hidrojen tüketen metanojenik arkeler arasındadır. Bu ilişkide yer alan bakteriler kendi başlarına bu organik asitleri kullanamazlar çünkü bu reaksiyon sonucu aşığa çıkan hidrojen çevrelerinde birikir. Hidrojen tüketici arkelerle yakın ilişkileri sayesinde hidrojen konsantrasyonu yeterince düşük kalır ve bakteriler büyüyebilir. Toprakta, rizosferde (kökün yüzeyi ve kökü bağlı olan topraktan oluşan bölgede) mikroorganizmalar azot fiksasyonu yaparlar, yani azot gazını azotlu bileşiklere dönüştürürler. Bu süreç sonucunda bitkilerin (ki onlar azot fiksasyonu yapamazlar) kolayca absorbe edebildiği bir azot kaynağı meydana gelir. Pekçok başka bakteri, insan ve başka canlılarda simbiont olarak bulunurlar. Örneğin normal insan bağırsağındaki bağırsak florasındaki 1000'den fazla bakteri, bağırsak bağışıklığına, bazı vitaminlerin (folik asit, K vitamini ve biyotin) sentezine, süt proteinlerinin laktik asite dönüştürülmesine (bkz. Laktobasiller) katkıda bulunur, ayrıca sindirilmemiş kompleks karbonhidratların fermantasyonunu sağlar. Bu bağırsak floarası ayrıca potansiyle patojen bakterilerin büyümesini engellediği için (genelde yarışmalı dışlama ile) bu faydalı bakterilerin probiyotik besin katkısı olarak alınmasının olumlu etkileri bulunmuştur. Patojenler Eğer bakteriler başka organizmalarla parazitik ilişkiler kurarlarsa patojen olarak sınıflandırılırlar. Patojen bakteriler insan larda ölüm ve hastalığın başlıca nedenidir; neden oldukları enfeksiyonlar arasında tetanoz, tifo, tifüs, difteri, frengi, kolera, besin kaynaklı hastalıklar, cüzzam ve verem sayılabilir. Bilinen bir hastalığın patojenik kaynağının keşfi yıllar sürebilir, örneğin mide ülseri hastalığı ve Helicobacter pylori durumunda olduğu gibi. Bakteryel hastalıklar tarımda da önemlidir, bakteriler bitkilerde yaprak beneği, ateş yanıklığı ve solmaya, çiftlik hayvanlarında da paratüberküloz, mastit, salmonella ve şarbona neden olur. Her patojen türün insan konağı ile etkileşimlerinin karakteristik bir spektrum oluşturur. Bazı organizmalar, örneğin Stafilokok veya Streptokok, deri enfeksiyonu, pnömoni, menenjit ve hatta sistemik sepsis (şok, masif vazodilasyon ve ölümle sonuşlanan sistemik bir enflamasyon tepkisi) neden olur. Lakin bu oganizmalar aynı zamanda normal insan florasına aittir, genelde insan derisi ve burununda bulur ve hiç bir hastalığa yol açmazlar. Buna karşın bazı başka organizmalar her durumda insanda hastalık yaparlar. Örneği Rickettsia, ancak başka canlıların hücrelerinin içinde büyüyüp çoğlabilen, zorunlu bir hücreiçi parazittir. Rickettsia'nin bir türü tifüse, bir diğeri ise Kayalık Dağlar benekli hummasına neden olur. Klamidya, zorunlu hücre içi paraziti bir diğer takımı içinde bulunan bazı türler pnömoni, veya idrar yolu enfeksiyonuna neden olabilir, ayrıca koroner kalp hastalığı ile de ilişkili olabilirler. Nihayet, bazı bakteri türleri, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, ve Mycobacterium avium gibi, fırsatçı patojendirler ve sadece immün yetmezlik çeken veya kistik fibrozlu kişilerde hastalık yaparlar. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotikle tedavi edilebilirler, bu antibiyotikler bakterileri öldürürse bakteriosidal, sadece onların çoğalmasını engelliyorsa bakteriostatik olarak sınıflandırılır. Pekçok antibiyotik vardır ve bunların her sınıfı patojende olup konağında olmayan bir süreci engeller. Antibiyotiklerin nasıl seçici toksiklik gösterdiğine bir örneği kloramfenikol ve puromisindir, bunlar bakteri ribozomlarını engellerler, ama yapısal olarak farklı olan ökaryotik ribozomlara etki etmezler. İnsan hastalıklarını tedavide kullanılan antibiyotiklerin hayvancılıkta da hayvanlarının büyümesini hızlandırmak için kullanılması, bakterilerde antibiyotik direnci gelişmesine neden olabilir. Enfeksiyonları engellemek için antiseptik önlemler alınır, örneğin deri bir iğne ile delinmeden evvel sterilize edilir. Cerrahi ve dişçilik araçları da kontaminasyon ve bakteriyel enfeksiyonu önlemek için sterilize edilir. Çamaşır suyu gibi dezenfektanlar, eşya yüzeylerinde bulunan bakteri ve diğer patojenleri öldürüp kontaminasyonu önlemek ve enfeksiyon riskini daha da azaltmak amacıyla kullanılır. Teknoloji ve endüstride önemi Bakteriler, çoğu zaman laktobasil türleri, maya ve küflerle beraber, fermante edilmiş gıdaların (peynir, turşu, soya sosu, sauerkraut, sirke, şarap ve yoğurt gibi) hazırlanmasında binlerce yıldır kullanılmaktadır. Bakterilerin çeşitli organik bileşikleri parçalayabilme yetenekleri dikkate değerdir ve atıkların işlenmesi ve değerlendirilmesinde (bioremediation) kullanılmıştır. Petroldeki hidrokarbonları sindirebilen bakteriler çoğu zaman petrol saçılmalarının temizlenmesinde kullanılır. 1989'da meydana gelen Exxon Valdez tanker kazasının ardından Prince William Sound kıyılarına gübre dökülerek bu doğal bakterilerin büyümesi teşvik edilmişti. Bu yöntem, çok fazla petrol kaplanmamış kıyılarda etkili olmuştu. Bakteriler ayrıca endüstriyel toksik atıkların değerlendirilmesinde de kullanılırlar. Kimya endüstrisinde, enantiyomerik olarak saf kimyasalların üretilmesinde (bunlar ilaç ve tarımsal kimyasalların hammadesidir) bakteriler önemli rol oynarlar. Bakteriler ayrıca biyolojik haşare kontrolünde haşare ilaçlarının yerine kullanılabilirler. Bunun en yaygın örneği, Gram pozitif bir toprak bakterisi olan Bacillus thuringiensisdir (BT olarak da adlandırılır). Bu bakterinin alt-türleri kelebeklere (Lepidoptera türlerine) özgül bir böcek öldürücü olarak kullanılır. Spesifik olmalarından dolayı bu böcek öldürücüler çevre dostu olarak kabul edilir; insanlara, yabani hayvanlara, polinasyon yapan ve diğer faydalı böceklere etkileri çok az veya hiçtir. Hızlı büyüme ve kolaylıkla manipüle edilebilmelerinden dolayı bakteriler moleküler biyoloji, genetik ve biyokimyada birer araç olarak kullanılırlar. Bakteri DNA'sında mutasyon yapıp bunun fenotipini inceleyerek bilimciler genlerin, enzimlerin ve metabolik patikaların işlevlerini belirleyebilmekte, sonra edindikleri bilgileri daha karmaşık canlılara uygulayabilmektedirler. Muazzam miktarda enzim kinetiği ve gen ifadesi verileri, canlıların matematiksel modellerinde kullanılarak hücrenin biyokimyasının anlanması amaçlanmaktadır. Çok çalışılmış bazı bakterilerde bu mümkündür, Escherichia coli metabolizmasının modelleri üretilmekte ve denenmektedir. Bakteri metabolizması ve genetiğinin bu seviyede anlaşılır olması sayesinde bakterilerin biyoteknoloji kullanılarak yeniden tasarımı mümkün olmakta, böylece onların tedavi amaçlı proteinleri (insülin, büyüme faktörleri veya antikorlar gibi) daha verimli sekilde üretmesi sağlanabilmektedir. Kaynak: bakteri.nedir.com/#ixzz2gQ80yt60

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

Güveler

Orduların en önemli strateji ve taktikleri hiç şüphesiz öncelikle düşmanlarını hemen fark edebilmek ve onların özelliklerini öğrenip buna karşı önlemler almak üzerine kuruludur. Güveler de düşmanları olan yarasalardan korunabilmek için doğdukları ilk günden beri aynı dünyanın en gelişmiş ordularının kullandıkları ve gerçekleştirebilmek için milyonlarca dolar harcadıkları bu stratejilere benzer bir strateji kullanırlar. Bir hayvanın hayatta kalabilmesi için düşmanını ya da avını fark edebilmesi en acil ihtiyacıdır. Bunun içinse karşısındaki canlıyı çok iyi tanıması gerekmektedir. Yüce Rabbimiz bazı güve türlerini bu konuda büyük bir avantaja sahip olarak tasarlanmıştır. Çünkü bu güveler, en büyük düşmanlarının yani yarasaların avlanırken kullandıkları yüksek frekanslı sesleri duyup tanıyabilme özelliklerine sahiptirler. Güveye bu özelliği kazandıran merkezi sinir sistemini çözmek ve güvenin yarasadan nasıl kurtulduğunu bulmak amacıyla çalışmalar yürüten Tufts Üniversitesi'nden birkaç öğrenci ve bilim adamı, gece güvelerinin merkezi sinir sistemini inceleyerek mucizevi sonuçlar elde etmişlerdir. Araştırmalar sonucunda güvelerin kulaklarındaki özel sistem sayesinde, yarasalardan korundukları anlaşılmıştır. Basit bir yapıya sahip izlenimi veren bu sistem, aslında güvenin ses üstü dalgaları algılamasını sağlayacak kadar mükemmel bir yapıya sahiptir. Böcekçil yarasalar gece karanlığında uçarken, bir seri yüksek frekanslı çığlık atarlar. Böylece yankıların kaynağının yönünü ve uzaklığını belirleyerek avlarını bulmayı başarırlar. Bu radar o kadar hassastır ki yarasaların sivrisinekten bile küçük böcekleri bulup yakalamasını sağlar. Yarasa çok başarılı bir avcı olsa da bazı gece uçan güve türleri -Noctuidae, Geometridae ve Arctiidae ailesinin üyeleri- yarasaların ses üstü çığlıklarını duyabilen kulaklara sahiptir. Bu kulaklar, güvelerin kanatlarının altında bulunur ve "erken uyarı sistemi" gibi çalışırlar. Bu sayede yarasaya av olmaktan kurtulurlar. Bir yarasanın yaklaştığını duyduklarında, güveler, her zamanki uçuşlarından farklı olarak keskin dalışlar ya da karışık halkalar yaparlar. Kimi zaman da azami hızla yarasanın gönderdiği yüksek frekanslı sesin tam ters yönünde uçarlar. New York City Üniversitesi'nden Asher E. Treat, yarasaların gelişine göre farklı yönde hareket eden güvelerin yaşama ihtimallerinin, diğerlerine göre oldukça yüksek olduğunu gözlemlemiştir. Düşmanın Savaş Planını Ele Geçirme Savaşan iki ülkeden birinin diğerinin savaş planını ele geçirmesi elbette ki çok önemlidir. Onların kullanacakları silahların özelliklerinden haberdar olunması, düşmanın nasıl bir taktik kullanarak saldıracağı, zaferi kolaylaştıracak bilgilerdir. Güvelerin yarasalara karşı kazandıkları zafer de, güvelerin yarasaların tüm saldırı taktiklerinden haberdar olması sayesinde gerçekleşmektedir. Bu durum elbette ki güvelerin yaratılışlarındaki kusursuz sistemin bir sonucudur. Güve yarasanın sesini algılarken birçok alternatifin gerçekleşme ihtimali vardır. Ancak bunların içinde güvenin tam olarak işine yarayacak olan gerçekleşir ve güve yarasadan kurtulur. Bu ihtimalleri inceleyerek güvenin başardığı işin önemini vurgulayalım: Güvenin ses algılama menzili yarasanınkinden daha kısa olsaydı, güvenin kulakları onu yarasadan koruyamayacaktı. Böyle bir durumda güve yarasayı fark edip önünden kaçmaya çalışsa bile, yarasa onu keşfedecek ve daha hızlı uçtuğu için de eninde sonunda güveyi yakalayacaktı. Başka bir ihtimal olarak güve çok yakındaki bir yarasayı uzakta gibi algılayabilirdi. Ya da güve yarasanın gönderdiği sesin yönünü ters anlayarak kaçmak yerine yarasaya doğru da uçabilirdi... Ancak bu ihtimaller içinde güveler en doğru olanını gerçekleştirirler ve yarasaya av olmaktan kurtulurlar. Güvenin kulağı, bizim hiç duyamadığımız, 3.2 kilometreden daha uzaktaki ses üstü yarasa çığlıklarını yakalayabilir. Bunun yanında, yarasa çığlıklarını da içine alan saniyede 10 kilocycle'dan 100 kilocycle'ın üzerine kadar frekansları fark edebilir. En büyük yetenekleri ise atışlı sesleri -yani sessizliklerle bölünen kısa ses patlamalarını- fark etmeleri ve ses çarpmalarının yükseklikleri arasındaki farkı ayırt etmeleridir. Bunlar güve ile yarasanın savaşında güve için büyük avantajlardır. Scientific American dergisinde yayınlanan makalelerden yararlanılarak hazırlanan Animal Engineering adlı kitapta anlatılanlar, güvelerin vücudunda kusursuz komplekslikte bir sistemin var olduğunu ortaya koymaktadır: “Güvenin kulakları göğsünün arka kısmının yan taraflarında bulunur. Kulak, esas olarak böceğin göğüs ve karnını ayıran dar bir geçide yerleştirilmiştir. Kulaklar dışarıdan bakan biri için küçük birer oyuk gibi gözükebilir. Bu oyukların her birinin içinde şeffaf bir kulak zarı vardır.” (1) Güvenin kulağındaki bütün detaylar daha iyi duymasını ve yarasanın çığlığını analiz etmesini sağlayacak niteliktedir. Güvenin kulağının orta kulak olarak adlandırılan kısmında yer alan zarın hemen arkasında bir hava kesesi bulunur. Bu kesenin içinde ise boydan boya uzanan, ince bir sıra doku bulunmaktadır. Bu doku güvenin işitme sisteminin parçalarını içerir ve kulak zarının ortasından iskelet desteğine kadar uzanır. Bu sıra üzerinde A hücresi olarak adlandırılan iki işitme hücresi yer alır. Güvenin algıladığı yüksek frekanslı seslerle ilgili tüm bilgiler A1 ve A2 olarak adlandırılan bu iki A lifinin üzerinden merkezi sinir sistemine iletilir. Sinir liflerindeki elektriksel sinyaller 1 voltun binde 1-2'si kadardır. Güvenin A liflerindeki sinyaller, duyu hücrelerinden merkezi sinir sistemine saniyenin binde ikisinden daha kısa bir sürede ulaşırlar. Bu sinirler, yarasaların yaydığı ses dalgalarını algılayabilecek kapasitededirler. Ayrıca bu dalgalar arasındaki değişimleri ve dalgaların büyüklüklerini tespit etme konusunda son derece hassastırlar. Güve, liflerdeki tüm bu özellikler sayesinde, uzaktaki bir yarasanın uzun ve zayıf çığlığını, öldürmek üzere yaklaşan bir yarasanın şiddetli çığlığından ayırabilir. Güvenin iki kulağa sahip olması ona ses kaynağının yönünü tayin imkanı da verir. Eğer yarasa güvenin solunda ise sağdan gelen ses dalgaları, soldakine oranla saniyenin binde biri kadar bir gecikmeyle algılanır. İki kulak arasındaki bu algılama farkı, güvenin ses kaynağının yerini belirlemesi için yeterlidir. Güvenin kulaklarındaki hayranlık uyandırıcı özellikler bunlarla sınırlı değildir. Bazı güvelerin kulakları zarımsı yapıdan oluşmuş bir kapağa sahiptir. Bu kapak, tıpkı bizim kulak kepçemiz gibi işlev görür. Ses toplayarak duyma kapasitesinin güçlendirilmesine katkıda bulunur. Bütün bunların yanı sıra bazı güveler sadece ultrasonik sesleri algılamakla kalmaz, böyle sesleri yayabilirler de. Bu tür güveler yarasayı algıladıklarında kaçmaktan ziyade ultrasonik sesler yayarlar. Ancak bu şaşırtıcı bir durumdur. Çünkü yarasalar ultrasonik sesleri algılamakta tam anlamıyla ustadırlar. Bu durumda güvenin bu hareketinin bir anlamda intihar etmek olduğu düşünülebilir. Ancak yarasalar bu tip güvelerle karşılaştıklarında sanılanın aksine hızla oradan uzaklaşmayı tercih ederler. Bilim adamları bu davranışın iki temele dayanabileceğini düşünüyorlar: Güvenin çıkardığı ses yarasanın algılama sistemini bozmaktadır. Ses yayan güveler yarasaların sevmediği bir tada sahiptir. Yarasa bu sesi algıladığında tatsız bir av ile karşılaştığını düşünmektedir. (1) "Moth ultrasound", Animal Engineering, Readings from Scientific American with Introductions by Donald Griffin, The Rockefeller University W. H. Freeman Com., San Francisco, s.78  

http://www.biyologlar.com/guveler

Işık Üreten Ateş Böceği

Işık saçan canlıların en bilinenleri ateş böcekleridir. Bilimadamları yıllardır sürdürdükleri araştırmalar ve çalışmalarla ateş böceklerinin ürettikleri kadar verimli bir ışık üretmeye çalışmaktadırlar. Işıktan maksimum verim elde eden ve neredeyse hiç enerji kaybetmeyen ateş böcekleri, bu özellikleri nedeniyle yıllardır araştırma konusu olmuşlardır. Gerçekte bir canlının ışık üretmesi, aynı zamanda da bu ışığın ısısından etkilenmemesi son derece şaşırtıcıdır. Çünkü bilindiği gibi, günümüz teknolojisi ile gerçekleştirilen ışık üretiminde, mutlaka bir sıcaklık açığa çıkar ve bu sıcaklık da dışarıya ısı enerjisi olarak verilir. Dolayısıyla bu durumda ışık üreten canlıların kendilerinin de bu yüksek ısıdan zarar görmeleri gerekmektedir. Oysa ışık üreten canlılar kendi ürettikleri sıcaklıktan hiç etkilenmezler. Çünkü genellikle bu canlılar ışık ürettikleri sırada çok fazla miktarda bir sıcaklık da açığa çıkmaz. Soğuk ışık denen bir tür ışık üretirler. Vücut sistemleri buna uygun olarak tasarlanmıştır. Ateş böcekleri vücutlarının içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar sonucu yeşil-sarı ışıklar üreten böceklerdir. Haberleşmek ve çiftleşme mesajı verebilmek için bu ışıkları kullanan ateş böceklerinde türe göre ışıldama uzunluğu değişir. Ayrıca bazı türlerde, dişiyi cezbetmek için önce erkek ateş böceği ışıldarken, bir diğerinde çağrıyı dişi ateş böcekleri yapabilir. Bazı türler ise ışıklarını kendilerini düşmanlarına karşı savunmak için kullanırlar. Saçtıkları ışık aynı zamanda düşmanlarına tadlarının kötü olduğu mesajını da iletir.(1) (1) Anita Ganeri, Creatures That Glow in The Dark, Marshall Editions dev., 1995, s. 10-11

http://www.biyologlar.com/isik-ureten-ates-bocegi

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası http://evrimcalismagrubu.org/ceviriler/37-ceviriler/68-hipotez-olgu-ve-bilimin-doas.html Dilara Karadeniz tarafından yazıldı Çarşamba, 30 Nisan 2008 23:12 Douglas Futuyma, çeviren Mehmet Cem Kamözüt Örneğin, DNA’nın genetik malzeme olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Ya bunu “kanıtlamış” olan bilimciler bir hata yapmışlarsa? Kesinlikle doğru olduğu gerçekten kanıtlanmış bir şey var mıdır? Bilim, dünyayı algılamanın farklı ve eşit derecede geçerli biçimlerinden yalnızca biri, baskın Batılı biçimi midir? Evrim bir gerçek midir, yoksa bir kuram mı? Ya da tıpkı yaratılışçıların benimseme hakkına sahip oldukları karşı görüş gibi, bu da benim benimseme hakkına sahip olduğum görüş mü? Varsayımsal bir örneği ele alalım. Bilinmeyen bir hastalıktan ölmekte olan koyunların ölüm nedenini belirlemekle görevlendirildiniz. 50 hasta, 50 sağlıklı koyundan doku örnekleri aldınız ve hasta hayvanların 20 tanesinin, sağlıklı olanların da yalnızca 10 tanesinin karaciğerinde bir tekhücreli teşhis ettiniz. Bu farklılık, iki koyun grubunun söz konusu tekhücrelinin görünme sıklığı açısından bir fark göstermediğini söyleyen SIFIR HİPOTEZİNİ reddetmeye yeterli midir? Bu soruya yanıt verebilmek için istatistiksel testler yaparak bu sayılar arasındaki farklılığın sırf şans yoluyla ortaya çıkıp çıkamayacağına bakarsınız. Ki kare (χ2) istatistiğini hesaplarsınız (burada bu değer 4,76’dır), bir ki kare değerleri tablosuna bakar ve “0,025 < p < 0,05” ifadesini bulursunuz. Benzerleriyle neredeyse tüm bilimsel veri analizlerinde karşılaştığınız bu ifade ne anlama gelir? Bulduğunuz farklılığın (hasta ve sağlıklı koyunlardan aldığınız örneklerin rastgele olduğu varsayımı altında) sırf şans eseri gerçekleşmiş olma olasılığının –yani gerçekte hasta koyunlarla sağlıklı koyunların sözkonusu tekhücreli ile enfekte olma oranları arasında bir farklılık olmaması olasılığının– 0,05’ten küçük ama 0,025’ten büyük olduğu anlamına... Bilimdeki her deney ya da gözlem daha büyük olası gözlem evreninden (bizim örneğimizde tüm koyunlar) alınan örneklemlere dayanmaktadır ve her durumda eldeki verinin bu daha büyük evrene ilişkin gerçekliği yanlış temsil etme olasılığı vardır. Yani ilişkisizlik hipotezini –koyun grupları arasında bir farklılık olmadığı, deney sonuçlarıyla oynanmasına bağlı bir etki olmadığı, ya da belirli değişkenler arasında korelasyon olmadığı hipotezini– yanlışlıkla reddetmek her zaman olanaklıdır. Ne mutludur ki bazı durumlarda, doğru bir ilişkisizlik hipotezini reddetme ve yanlış olan alternatif hipotezi doğru olarak kabul etme olasılığı 0,00001 ya da daha az olabilir. Bu durumda ilişkisizlik hipotezini güvenle reddedebilirsiniz, ama kesin olarak emin olamazsınız. O halde 100 koyunla yapılan çalışma hasta koyunlarda söz konusu tekhücrelilere rastlama olasılığımızın daha fazla olduğu varsayımını desteklemektedir; ama yalnızca zayıf bir şekilde. Ölümün nedeninin tekhücreliler olabileceğini düşünüyor ama korelasyonun yetersiz olmasından dolayı endişe duyuyorsunuz. Siz de örnekleminizi 1000 koyuna çıkardınız, karaciğer biyopsisi yaptınız; örneklerinizi tekhücreliler açısından (düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle ilk çalışmanızda gözden kaçırmış olabileceğiniz vakarı da açığa çıkarak biçimde) daha detaylı incelediniz; ertesi yıl hangi koyunların öldüğünü kaydettiniz. Büyük bir hoşnutlukla gördünüz ki tekhücreliye rastlamadığınız koyunların yalnızca %5’i ölürken enfekte koyunların %95’i öldü. Hayatta kalanlar yıl sonunda kesildiklerinde görünürde sağlıklı olan koyunlarda hala bir enfeksiyon belirtisine rastlanmadı. Zafererinizle övünen bir biçimde danışmanınıza ölüm nedeni olarak tekhücreliyi rapor ettiniz. Doğru mu? Yanlış, dedi size. Diğer hipotezleri elememişsiniz. Belki de hastalığa, tesadüfen koyunun görece zararlı tekhücreliye karşı direncini de azaltan bir virüs neden oluyordur. Belki bazı koyunlar ömürlerini kısaltan bir gene sahip ve bu gen aynı zamanda enfeksiyon dirençlerini de azaltıyor. “Yapmanız gereken” diyor, “bir deney”. “Rastgele seçtiğiniz bazı koyunlara tek hücreliyi içeren, diğerlerine de tek hücreli dışında tüm içeriği aynı olan bir sıvı enjekte etmek”. Bunu yapıyorsunuz ve başarısız birkaç denemeden sonra koyunların tek hücreliyi oral yollardan almadıkça enfekte olmadıkları ortaya çıkıyor. Sonuçta deneysel olarak enfekte edilmiş 100 koyunun 90’ının 3 ay içinde öldüğünü, 100 “kontrol” koyununun 95’inin deneyin sürdüğü 1 yıl boyunca yaşadığını memnuniyetle rapor ediyorsunuz. Ki kare testleri p’nin 0,0001’den küçük olduğunu gösteriyor. Yani elinizdeki sonuçların şans sonucu ortaya çıkmış olması son derece düşük bir olasılık. Bu noktada tek hücrelinin hastalığa ve ölüme neden olduğuna dair dikkate değer bir güveniniz olabilir. Ama bunu hala mutlak olarak kanıtlamadınız. Koyunlara yalıtıp enjekte ettiğiniz yalnızca tek hücreli değil de görünmeyen bir virüs de olamaz mı? Koyunlara enjeksiyonu rastgele yaptığınızdan emin misiniz? Yoksa enjeksiyon için farkında olmadan zayıf görünen hayvanları seçmiş olabilir misiniz? Hipotezinize uymayan 15 hayvanın durumunu sizce ne açıklıyor? Ve her ne kadar p < 0,0001 olsa da hala kötü bir “şanslı kura” tutturmuş olma şansınız var, yok mu? Örneği uzatmaya gerek yok, buradan çeşitli dersler çıkarabiliriz. Öncelikle veriler kendi başlarına hiçbir şey anlatmazlar, önceki bilgilerimiz ve kuramımız ışığında yorumlanmalıdırlar. Bu örnekte başka bazı şeylerin yanı sıra (ki kare testi gibi istatistklerin temelinde yatan) olasılık kuramına, deneysel tasarım kuramına ve virüslerin var olduğu ve sonuçlarımızı karıştırabileceği bilgisine gereksinim duyduk. Bilim tarihi, yeni kuram ve bilgiler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi gerekmiş olan sonuçların örnekleriyle doludur. Örneğin 1950’lerin sonlarına kadar neredeyse tüm jeologlar kıtaların sabit konumda olduğuna inanıyordu; şimdi tümü levha tektoniği ve kıta kaymalarına inanıyor ve pek çok jeolojik olgunun bunun ışığında yeniden yorumlanması gerekti. İkinci olarak varsayımsal araştırma deneyimimiz güvenilir bir sonuca ulaşmak için pek çok çalışma gerektiğini göstermiştir. Ders kitaplarındaki, bir gerçeği dile getirdiğini söyleyen her tümcenin genellikle en azından bir kişinin yaşamının en az birkaç yılı boyunca büyük bir çaba harcamasını gerektirdiğini gözden kaçırmak kolaydır. Bu nedenle bilimciler sonuçlarını, birazdan tekrar söz edeceğimiz gibi dikkate değer bir güçle savunurlar. Üçüncü olarak ve bu en önemlisidir araştırma, ne kadar dikkatlice ve yorucu bir biçimde tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun kanıta yaklaşır ama asla onu tam olarak elde edemez. Kabul ettiğiniz hipotezinizin günün birinde, bugün hayal edemeyeceğimiz tümüyle yeni kuramlar ya da veriler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi olasılığı –neredeyse yokmuş gibi görünebilecek olsa da– her zaman vardır. Bunun sonucu olarak neredeyse tüm bilimsel makaleler sonuçlarını, kuşkuya yer bırakan bir biçimde sergilerler. Drosophila genetiği üzerine yeni yayımlanmış bir makalede şu sonucu okudum: Deney “sperm yerdeğiştirmesinin iki bileşenini bir araya getiren farklı mekanizmalar olduğunu düşündürtüyor” (Clark et al. 1995). Aslında veriler harikaydı, deney dikkatlice tasarlanmıştı, istatistiksel analizler örnek olacak nitelikteydi, ama yazarlar görüşlerini kanıtladıklarını savlamıyorlardı. Bilimciler genellikle sonuçlarına muazzam bir güven duyarlar, ama kesinliğe sahip değillerdir. Belirsizliği yaşamın bir gerçeği olarak benimsemek iyi bir bilimcinin dünya görüşü için kaçınılmazdır. Öyleyse bilimdeki her ifade bir HİPOTEZ olarak anlaşılmalıdır. Neyin doğru olabileceğini söyleyen bir ifade. Bazı hipotezler zayıfça desteklenmektedir. Başka bazıları (örneğin dünyanın güneş çevresinde döndüğü ya da DNA’nın kalıtsal malzeme olduğu gibileri) o kadar iyi desteklenmiştir ki, onları olgu olarak görürüz. Olgu denilince, tam bir kesinlikle mutlak olarak doğru olduğunu bildiğimiz bir şey anlamak bir hatadır. Hiçbir şeyi böyle bilmiyoruz (Bazı felsefecilere göre kendimiz de dahil herhangi bir şeyin var olduğunundan bile emin olamayız. Dünyanın tanrının zihnindeki tutarlı bir düş olmadığını nasıl kanıtlayabiliriz?). Doğrusu şudur: Bir olgu bir hipotezdir, ancak delillerle o kadar güçlü desteklenmektedir ki onu doğru olarak kabul ederiz ve doğruymuş gibi davranırız. Bilimcilerin, kuvvetle desteklenmiş hipotezler ya da olgular olarak ortaya koydukları ifadelere duydukları güveni neden paylaşmalıyız? Bilimin sosyal dinamikleri yüzünden. Tek bir bilimci yanılıyor olabilir (ve çok ender de olsa bir bilimci kasıtlı olarak verileri çarpıtabilir). Ama eğer konu önemliyse, alanın ilerlemesi (örneğin bütün moleküler biyolojinin, DNA’nın yapısı ve işlevine bağlı olduğu gibi) bu konuya bağlıysa, diğer bilimciler bulguları kuşkucu biçimde sorgulayacaklardır. Bazıları bilinçli olarak deneyi yinelemeye çalışabilir; başkaları da hipotezin doğru olduğu varsayımıyla araştırmalar yürütecekler ve eğer gerçekte yanlışsa uyumsuzluklar bulacaklardır. Başka bir deyişle bu alanda çalışan araştırmacılar hataları bulmaya çalışacaktır; çünkü kendi işleri ve kariyerleri söz konusudur. Üstelik bilimciler yalnızca entelektüel merakla değil (her ne kadar başarılı olmayı nadiren umabilirlerse de) tanınma ve ünlü olma güdüsüyle de hareket ederler. Yaygın kabul görmüş bir hipotezi yanlışlamak da profesyönel alanda tanınmaya giden yolu açar. Kalıtımın DNA’ya dayanmadığını ya da AIDS’in nedeninin HIV (Human Immunodeficiency Virus, İnsan Bağışıklık Yetersizliği Virüsü) olmadığını gösterebilen bilimci, alanında ünlü olacaktır. Elbette hipotezi ilk ortaya koyanların kaybedecek çok şeyi vardır. Yatırmış oldukları yoğun bir emek –ve hatta– itibarları. Dolayısıyla tipik tutumları, görüşlerini –bazen aksi yöndeki ezici delillere rağmen– tutkuyla savunmak olacaktır. Bu sürecin sonucu her bilimsel disiplinin karşıt hipotezlerin savunucuları arasındaki tartışmalar ve entelektüel savaşlarla dolu olmasıdır. Fikirler arasında, sonucu daha çok delilin ve daha dikkatli çözümlemenin belirlediği, en inatçı skeptiklerin bile uzlaşımsal görüşe kazanılacakları (ya da ölüp gidecekleri) zamana kadar sürecek bir rekabet –bir tür doğal seçilim– vardır. Olgu ve Kuram Olarak Evrim Evrim bir olgu mudur, kuram mıdır, yoksa hipotez midir? Bilimde sözcükler genellikle kesin bir anlamda ve gündelik yaşamdaki kullanımlarından farklı çağrışımlarla kullanılırlar. Bu aşırı önemli bir durumdur ve bu kitapta pek çok örneğiyle karşılaşacağız (uyum, rastgele, korelasyon). Bu sözcükler arasında hipotez ve kuram da vardır. İnsanlar –sanki hipotez delillerle desteklenmeyen bir fikir demekmiş gibi– sıklıkla bir şeyin “sadece” bir hipotez olmasından söz ederler (“sigaranın kansere neden olduğu yalnızca bir hipotezdir” örneğindeki gibi). Ancak bilimde hipotez, neyin doğru olabileceğine ilişkin bilgi birikimimize dayanan bir ifadedir. Zayıf biçimde desteklenmiş olabilir, özellikle de başlarda. Ama görmüş olduğumuz gibi neredeyse bir olgu olacak düzeyde destek de kazanabilir. Kopernik için Dünya’nın Güneş çevresinde dönmesi orta düzeyde desteklenmiş bir hipotezdi; bizim içinse kuvvetle desteklenmiş bir hipotezdir. Benzer biçimde, bilimde bir kuram, desteksiz bir spekülasyon değildir. Bundan ziyade, usavurum ve delillere dayanan, çeşitli gözlemleri açıklayan, uyumlu, olgun, birbiriyle ilişkili bir ifadeler bütünüdür. Ya da Oxford English Dictionary’nin tanımını alırsak bir kuram “bir grup olgu ya da görüngüyü açıkladığı ya da anlaşılır kıldığı düşünülen bir fikirler ve ifadeler sistemi ya da şablonudur; gözlem ya da deneyle desteklenmiş ya da yerleşmiş ve bilinen olguları anlaşılır kıldığı söylenen ya da kabul edilen bir hipotezdir; bilinen genel yasalar, ilkeler, bilinen ya da gözlemlenmiş bir şeyin nedeninin ifadesidir”. Dolayısıyla atom kuramı, kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sırf spekülasyon ya da görüş değillerdir; (sigaranın kansere yol açtığı hipotezi gibi) hatta iyi desteklenmiş hipotezler de değillerdir. Her biri delillerle kuvvetle desteklenmiş çok çeşitli olguları anlaşılır kılan, iyi işlenmiş, birbiriyle ilişkili fikirler bütünüdür. Bir kuram bir ifadeler ağı olduğundan, genellikle tek bir kritik deneye dayanarak kabul edilmez ya da çürütülmez (basit hipotezlerin başına ise sıklıkla bu gelir). Bunun yerine kuramlar, yeni görüngüler ve gözlemlerle karşılaştıkça evrilirler; kuramın bazı parçaları atılır, düzeltilir, eklemeler yapılır. Örneğin kalıtım kuramı başlangıçta Mendel yasalarından parçacıklı karakterlerin kalıtımı, baskınlık ve farklı karakterleri etkileyen “etmenler”in (genlerin) bağımsız ayrılımından ibaretti. Kısa süre içinde baskınlık ve bağımsız ayrılıma ilişkin aykırı durumlar bulundu, ama parçacıklı karakterlerin kalıtımın çekirdek ilkeleri kaldı. Genetikçiler, yirminci yüzyıl boyunca bu çekirdeği işleyerek, ona eklemeler yaparak Mendel’in düşünebileceğinden çok daha karmaşık ve ayrınıtılı bir kalıtım kuramı geliştirdiler. Kuramın bazı kısımları son derece iyi oturtulmuştur, başka bazılarıysa hala iyileştirmeye açıktır. Kalıtımın ve gelişimin mekanizmaları daha da anlaşıldıkça pek çok ekleme ve değiştirme olması beklenebilir. Yukarıdaki tartışmanın ışığında evrim bir bilimsel olgudur. Ama evrim kuramıyla açıklanır. Türlerin Kökeni’nde Darwin iki büyük hipotez ortaya koymuştur. Biri –değişiklikler yoluyla– ortak bir atadan türeme hipotezidir (kısaca değişikliklerle türeme). Bu hipotezi “evrimin tarihsel gerçekliği” olarak da anacağım. Diğer büyük hipotezi de, Darwin’in değişikliklerle türeme için önerdiği nedendir: Doğal seçilim kalıtsal çeşitlilik içinden ayıklama yapar. Darwin, evrimin tarihsel gerçekliği –yani ortak bir atadan değişerek türeme– için fazlasıyla delil sağladı. 1859’da bile bu görüşün epey desteği vardı. Yaklaşık 15 yıl içinde birkaç bağnaz dışında tüm biyolojik bilimciler bu hipotezi kabul etmişlerdi. O günden beri paleontolojiden, biyocoğrafyadan, karşılaştırmalı anatomiden, embriyolojiden, genetikten, biyokimyadan ve moleküler biyolojiden yüzbinlerce gözlem bu görüşü destekledi. Kopernik’in Güneş merkezlilik hipotezi gibi, ortak bir atadan değişiklerle türeme hipotezi de uzun süredir bilimsel bir olgu statüsündedir. Nasıl ki bir kimyacı suyun hidrojen ve oksijenden oluştuğunu gösteren bir makale yayınlamaya çalışmazsa, bugün hiçbir biyolog da “evrim için yeni kanıtlar” konulu bir makale yayınlamayı düşünmez. Yüz yılı aşkın bir süredir, bilimsel çevreler bunu tartışılacak bir konu olarak görmemektedir. Darwin, evrimin nedeninin kalıtsal çeşitlilik üzerindeki doğal seçilim olduğu hipotezini öne sürmüştü. Argümanı mantığa ve çok çeşitli dolaylı delilin yorumuna dayanıyordu ama doğrudan hiç delili yoktu. Kalıtımın anlaşılmasının ve doğal seçilim delillerinin hipotezini tam olarak desteklemesi için 70 yıldan daha uzun bir süre geçmesi gerekecekti. Üstelik bugün biliyoruz ki evrimin Darwin’in fark ettiğinden daha fazla nedeni vardır ve doğal seçilim ve kalıtsal çeşitlilik onun sandığından daha karmaşıktır. Bu kitabın büyük kısmı evrimin nedenlerine ilişkin bugünkü anlayışımızı oluşturan mutasyon, rekombinasyon, gen akışı, yalıtım, rastgele genetik sürüklenme, doğal seçilimin çeşitli biçimleri ve başka etmenlerden oluşan karmaşık düşünceler bütününe ilişkindir. Evrimin nedenleri hakkındaki bu birbiriyle ilişkili düşünceler ağı evrim kuramı ya da evrimsel kuramdır. Bu “sırf spekülasyon” değildir; çünkü tüm fikirler delillerle desteklenmiştir. Bir hipotez de değildir. Çoğu iyi desteklenmiş bir hipotezler bütünüdür. Yukarıdaki bölümde tanımlandığı anlamda, bir kuramdır. Bilimdeki tüm kuramlar gibi, tam değildir. Tüm evrimin nedenlerini henüz bilmiyor olduğumuz ve bazı ayrıntılar sonradan yanlış çıkabileceği için... Ancak evrimin ana ilkeleri o kadar iyi desteklenmiştir ki, çoğu biyolog bunları büyük bir güvenle kabul eder.      

http://www.biyologlar.com/hipotez-olgu-ve-bilimin-dogasi-1

Çözülmüş DNA' yı Düzelten: "Motor Protein" Bulundu

San Diego California Üniversitesi'nden iki biyolog, hücresel motor proteinlerin yeni bir sınıfını keşfetti. Bu motor protein, çift iplikli DNA molekülünün, çözülmüş olan kısımlarını(iplikleri) tekrar başa sarıyor(geri sarıyor). Böylece, kritik genlerin ifade edilmesine engel olan, tıpkı teyp kasetinde dolaşmış olan, bant benzeri dolaşıklığı (ya da ilmekleri) açıyor. Araştırmanın başkanı, UCSD biyoloji Profösörü Jim Kadonaga, çalışması hakkında şunları söyledi: "DNA'nız, çözülmüş bir durumda karışıp kaldığında, hücreleriniz büyük bir problemle karşı karşıyadır ve bu, nihayetinde insanlarda ölüme yol açacak nitelikte bir sorundur. Biz, bu problemi düzelten enzimi keşfettik." Keşif, bilim adamlarının, ilk kez çözülmüş DNA ipliklerinde, dolaşıklığa(ilmek yığıntısına) engel olmak için, özel olarak tasarlanmış bir motor protein tanımladıklarını gösteriyor. Bu motor protein, DNA iplikleri, molekül boyunca bazı bölgelerde uygunsuz bir şekilde çözüldüğünde devreye giriyor. 31 Ekim de, "Science" bülteninde yayınlanan UCSD araştırma sonuçları, özellikle de "Schimke immuno-osseous dysplasia" olarak adlandırılan ve nadir görülen genetik rahatsızlığa yol açan moleküler mekanizmaların, biyomedikal bilimciler tarafından anlaşılması açısından önem taşıyor. Keşif, ilerisi için felç, kalp yetmezliği, böbrek yetmezliği ve küçük çocuklarda ölümlere sebebiyet veren bu tür yıkıcı genetik bozuklukların tedavisinde, medikal araştırmacıların önünü açıyor. Kadonaga: "Çalışmaya başlamadan önce, bu özel proteinin, bu hastalığa neden olduğunu biliyorduk. Onu araştırma nedenimiz de zaten buydu. Biz, bu proteinin, sadece ne yaptığını bilmiyorduk" dedi.Hep-A bağlantılı protein olduğu için HARP olarak adlandırılan bu protein, laboratuvarda doktora sonrası çalışmalarını yapan bu iki araştırmacıyı hayrete düşürmüştü. İki moleküler biyolog Kadonaga ve Timur Yusufzai, öncelikle bu motor proteinin, helikaz enzimleri ile aynı yolla enerji kullandıklarını ve helikazlar gibi DNA'nın ayrılan kısımlarına(ipliklerine) bağlandığını keşfetti. Ancak helikazlar, enerjilerini birbirine bağlı iki DNA ipliğini(yani, çift iplikli DNA, çift iplikli RNA ve DNA-RNA melezi ) çözmek için kullanırken, bilim adamları bu motor proteinin, tam tersi şekilde aktive olmasını şaşırtıcı buldu. Hayret verici olan; hatalı DNA ipliğini geri sarıyor ve ardından iki ipliği tekrar bağlıyor (mühürlüyor) olmasıydı. Sonuçta, UCSD biyologları, yeni enzim aktivitesini, "annealing helikaz" olarak adlandırdı. Kadonaga, çalışma hakkında şunları söyledi:"Çalışmaya başlamadan önce, annealing helikaz aktivitesini dikkate bile almadık. Böylesi zaten enzimler vardı yoksa bu bizim aklımıza gelen bir şey değil. Aslında, çift iplik çözülmüş durumda karışıp kaldığında, DNA molekülünde cereyan eden şeyi şimdiye kadar kesinlikle bilmiyorduk." DNA ve RNA'daki helikaz aktivitesini çalışan bilim adamları, şimdilerde yeni sınıf proteinleri araştırıyor. Kadonaga: "Bu yeni sınıf protein, tamamen yeni bir çalışma alanı açacak. DNA yapısında değişiklik yapan çok az enzim biliniyor ve biz, kesinlikle yeni bir tanesini keşfettik. Biz bunun, 2008 yılında gerçekleşeceğini tahmin etmiyorduk. Şimdiye kadar onların hepsini bulmalıydık. DNA'da çok daha ileriye gidileceğine inanıyorum. DNA-DNA helikazlar gibi, RNA-DNA helikazlar ve RNA-RNA helikazlarda var. Bu nedenle, RNA-DNA annealing helikazlar ve RNA-RNA annealing helikazların olacağını öngörmek çok hayal olmaz. Alan, oldukça geniş olabilir. İnsanlar, başka annealing helikazlar keşfettikçe, bu alan giderek genişleyecektir."Kadonaga and Yusufzai, daha fazla annealing helikaz araştırıyorlar, bununla birlikte HARP çalışmalarına da devam etmeyi planlıyorlar. Kadonaga: "Öncelikle yapmak istediğimiz şey, bu proteinlerden daha fazlasını bulmak. Ayrıca, hücrede HARP adlı bu özel proteinin, diğer mekanizmaları nasıl etkilediğini görmek istiyoruz" dedi. Kaynak: "Biologists Discover Motor Protein That Rewinds DNA", sciencedaily, Çev. Dr. Erman Gündoğdu

http://www.biyologlar.com/cozulmus-dna-yi-duzelten-motor-protein-bulundu

KÖK HÜCRE ÇALIŞMALARI ve ETİK

Bilim çevrelerinde sonu gelmez tartışmalara yol açan kök hücre araştırmaları ile ilgili haberleri sıkça okumaktayız.(1) Halen ülkemizde yasal bir düzenleme olmaması, uluslararası arenadaki belirsizlik karşısında yadırganmamalıdır. Ancak son yıllarda hızla gelişen regenerasyon (ya da hayat bilimi) olarak adlandırılan bu alanın hukuksal altyapısının olmamasının, istenmeyen sonuçlara açık kapı bıraktığının bilincinde olmanın da vaktidir. James Thomson’un başında olduğu ekibin, 1998 yılında kök hücreleri ilk kez embriyodan ayrıştırıp, laboratuvar ortamında yaşattıklarını açıklayalı beri, bilimsel çevrelerde kök hücrenin yaratacağı mucizeden ve tıpta devrim sayılacak gelişmelere gebe olunduğundan bahsedilmektedir. Bunun anlamı insanda bulunan bütün hücrelere dönüşebilen kök hücre sayesinde, vücudumuzda artık işlev göremeyecek hale gelmiş ya da bir kaza sonucu eksilmiş bir organımızın yerine yenisini koyabileceğimizdir.(2) Kök hücrenin kalıcı sakatlıklar ve tedavisi imkânsız hastalıklarda vaat ettiği tedavi, bilim dünyasını heyecanlandırdığı gibi hastalarda ve hasta yakınlarında da büyük umutlar doğurmaktadır. Kök hücrenin omurilik yaralanmaları, Parkinson, Alzheimer gibi hem yakını hem de hasta için maddi ve manevi zorluklar taşıyan hastalık ve sakatlıklara çare olma iddiası(3), son hızla yayılmakta, ve araştırmaların bir an evvel insanlar üzerinde deneme safhasına geçilmesi istemini kuvvetlendirmektedir. Bu çalışmamın amacı, kök hücre araştırmalarından kaynaklanan tartışmaların konu başlıklarını verip ahlaki ve etik sorunları ortaya koyarak; gerek uluslararası alanda gerek ulusal mevzuatımızdaki yasal durumu incelemektir. Bunun için çalışmamın ilk kısmında konuyla ilgili tanımları vermek ve niye embriyonik kök hücre araştırmaları üzerinde durulduğunu açıklamak istiyorum. İkinci kısımda ahlaki ve etik tartışmalara göz gezdirdikten sonra, üçüncü kısımda uluslararası arenadaki kök hücre araştırmalarına dair hukuksal metinleri ve gelişmeleri irdeleyip, dördüncü kısımda Türkiye’deki mevcut düzenlemelere değinmek niyetindeyim. 1. TANIMLAR: Kök hücreler kendini yenileyebilen yahut özel olarak farklılaşmış bir veya birçok tipte hücreyi meydana çıkaracak hücreye dönüşebilecek hücrelerdir.(4)Bir diğer tanımda, benzer şekilde, “bölünerek kendini yenileyen ve kan, karaciğer, kas gibi özelleşmiş görevler üstlenen organları oluşturabilecek biçimde farklılaşabilen hücrelerdir” denmektedir (5). Kök hücre, elde edildikleri yerler temel alınarak erişkin kök hücresi ve embriyonik kök hücre olarak iki başlık altında toplanmaktadır. Erişkin kök hücre: Erişkin dokularda bulunabilen ve birçok hücreye dönüşebilen kök hücresidir.(6) Ayrıca erişkin bireylerden elde edilen, embriyonik kök hücreler gibi birçok hücre tipine dönüşebilen hücreler olduğu da söylenmektedir. (7)Erişkin kök hücresi kemik iliği, kas, sinir, karaciğer gibi dokularda bulunmaktadır . Embriyonik kök hücre: Embriyonik kök hücre blastosit denen erken dönemdeki embriyodan elde edilmektedir. Bu bağlamda embriyonun tanımını vermemiz gerekiyor. Kısaca embriyonun, üreme hücreleri olan yumurta ve spermin birleşmesi -döllenme- sonucu oluşan cenin gelişimin ilk aşamasındaki hücre grubu olduğu söylenmektedir.(8) Kök hücre araştırmaları için kullanılan embriyolar in vitro (tüpte döllenme) yöntemi kullanılarak laboratuvar ortamında ortaya çıkartılmış embriyolardan alınmaktadır. Bu embriyolar ise ya kısırlık tedavisi sonucu çocuk sahip olmak için tüpte döllenme yöntemi kullanılarak ortaya çıkartılmış embriyolardan çeşitli nedenlerle ana rahmine yerleştirilmemiş artık/fazlalık embriyolar ya da yalnızca araştırma /tedavi amaçlı ortaya çıkarılmış embriyolar olmaktadır.(9) Kök hücre araştırmalarıyla ilgili hazırlanmış raporlarda embriyonik kök hücre olarak sınıflandırılmış olsa da tedavi edici klonlama sonucu elde edilen embriyonlardan çıkarılan kök hücrelerin statüsü farklıdır.(10) Zira, burada elde edilen embriyo, embriyo için verilen tanımın dışında kalmaktadır. Klonlanmış embriyoları elde ederken somatik hücre transferi yöntemi uygulanmaktadır.(11) Bu yöntem, bir kadından alınan yumurtanın çekirdeği çıkarılmış üreme hücresiyle, kök hücreden yararlanması düşünülen kişinin somatik hücresinden alınan çekirdeğin nükleer yöntemle döllenip, somatik hücre sahibinin klonu yapay bir embriyo elde etme mantığına dayanmaktadır.(12) Somatik hücre transferi yöntemiyle elde edilen, klonlanmış embriyondan beklenen fayda ise; kök hücre tedavisinden yararlanacak kimsenin vücudunun bağışıklık sisteminin reddi riskini doğurabilecek, başka bir organizma olan, embriyodan elde edilmiş kök hücreleri kullanmak yerine tedaviden yararlanacak kişinin organizmasıyla tamamen aynı genetik şifreye sahip klon embriyodan elde edilmiş kök hücrelerin kullanılarak bağışıklık sisteminin reddi ihtimalini ortadan kaldırması olarak ifade edilmektedir.(13) Ayrıca fetüsten elde edilen kök hücreler de vardır. İstenmeyen gebeliklerin sonlandırılması sonucu alınan fetüsün organlarından kök hücre elde edilme ihtimali olduğu gibi, sıkça duyduğumuz kordon bağı kanından da embriyo elde edilebilmektedir.(14) Kök hücrelerin farklılaşma kabiliyetinin yüksekliği, tıpta iyileştirici uygulamalarda kullanılabilirliliğini artırmaktadır. Bu bağlamda, çeşitli yerlerden elde edilen kök hücrelerin farklılaşma kabiliyetinin değiştiği söylenmektedir. Embriyonik kök hücrelerin diğerlerine oranla farklılaşma kabiliyetlerinin üstün olduğu iddia edilse de, son araştırmalarda erişkin kök hücrelerinin de embriyonik kök hücreler kadar farklılaşabileceği yönünde umutların arttığı bildirilmektedir.(15) Bununla birlikte, embriyonik kök hücre araştırma taraftarı kimseler bu çalışmaların sonuçlarının abartıldığını, dolayısıyla embriyonik kök hücre araştırmalarının önünün kapatılmasının amaçlandığını iddia etmektedir.(16)Sonuç olarak, farklılaşma kabiliyeti şimdilik daha üstün görünen embriyonik kök hücrenin tedavi amaçlı kullanımına yönelik yoğun çalışmalar devam etmektedir. 2. KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARI ÜZERİNDE TARTIŞMALAR Kök hücre araştırmaları üzerinde kopan tartışmalar çeşitli eksenlerde sürmektedir. Başlıca konular, embriyonun hukuki ve ahlaki statüsünün sorgulanması, bir başka deyişle, hayatın başlangıcı meselesi ve bilim çevrelerinde -halen tedavi edici kullanımı bulunmamakla birlikte- tedavi amaçlı klonlama diye tabir edilen somatik hücre transferi yöntemi ile elde edilmiş klon embriyonun kullanımıdır. Ayrıca, kök hücre araştırmalarının mali yükünün ağır olduğu, diğer araştırmalara ayrılacak payın azaltılmaması gerektiği, araştırmalar sonucu bulunacak tedavinin yalnızca belirli bir kesime ulaşabilirken, yoksul insanların bu tedavinin nimetlerinden yararlanamayacağı ve araştırmalarda kadın üreme hücresinin kullanılmasının ekonomik yönden zayıf kadınların istismarını doğurabileceği tehlikesine de dikkat çekilmektedir. Son olarak, kök hücre araştırmalarında hasta hakları bağlamında sakıncalar olduğu, yoğun olarak araştırmalar yapılsa da hâlâ -özellikle embriyonik kök hücre araştırmalarında- çoğu durum için kök hücrenin tedavi edici bir yöntem olmadığı belirtilmektedir. 2.1. EMBRİYONUN HUKUKİ ve AHLAKİ STATÜSÜ Embriyonik kök hücre elde ederken kök hücrenin içinden alındığı embriyo zarar görmekte ve kullanılamaz hale gelmektedir. Bu noktada sorun, embriyonun araştırma amacıyla kullanımının etik olup olmadığı, bunun ötesinde üçüncü bir kişi yararına embriyonun yok edilmesinin embriyoyu araçlaştırdığı ve embriyonun araştırma ve tedavi amaçlı kullanımının etik olmadığı itirazlarıdır. 2.1.1. EMBRİYO ÜZERİNDE ARAŞTIRMA YAPILMASINA KARŞI OLANLARIN GEREKÇELERİ Embriyonun araştırmalarda kullanılmaması gerektiğini savunanlardan bazıları embriyonun insan gelişiminin bir parçası; cenin, bebek, çocuk, ergin, yetişkin ve yaşlılık gibi insanın varolma sürecinin ayrılamaz basamaklarından olduğunu iddia etmektedir.(17) Embriyo bu sürecin parçası olduğundan insandır ve diğer insanlar gibi insan şeref ve haysiyetiyle donanmış, insan haklarının koruması altındadır. Sonuç olarak, embriyonun üçüncü bir kişinin tedavisi amacıyla yok edilmesi düşünülemez. Kant’ın “insan araç değil amaçtır” söylemine dayanılarak, bir insanın üçüncü bir kişinin tedavisinde kullanılmak amacıyla yaratılmasının insan onurunu zedelediği belirtilmektedir.(18) Kök hücre araştırmalarında embriyonun kullanımıyla insanın yaşam hakkının ihlal edildiği savının en ateşli savunucuları arasında Hıristiyan öğretisinden gelenler bulunmaktadır.(19) Onlara göre embriyonun araştırmalarda yok edilmesi insanın araçsallaştırılması ve yaşam hakkının ihlalidir.(20) Embriyonun insan olduğu ve insanla eşdeğer saygı görmesi gerektiğini savunanların dayandığı gerekçeler üç temel üzerinde yükselir.(21) POTANSİYELLİK: Embriyo potansiyel bir insandır(22) Birleşmeden itibaren embriyonun insan olmaya giden yolda ilerlediğini kabul ederek, ona insan statüsünün tanınması gerekir. Buna karşılık embriyonun insan vasfında olmadığını düşünenlerden bazıları, embriyonun kişiliği belirleyen temel niteliklerden yoksunluğunu ileri sürüp, embriyonun düşünemediğine, acı çekemediğine ve sinir sisteminin oluşmadığına dikkat çekmiştir.(23) Yine bu yönde embriyonun oluşumundan sonra 30 ila 35. günler içinde sinir hücrelerinin geliştiği ve bu tarihin önemli olduğunu belirtenler olduğuna değinilmiştir.(24) Ancak üzerinde önemle durulması gereken “embriyonun beyin fonksiyonu ve sinir sistemi geliştiğinde insan olarak kabulünün gerektiği söyleminin” ne kadar ileri gidebileceğinin belirsizliğidir. Bu görüşün sakıncalarını açıklarken, beyin ve sinir faaliyetlerinin insan hayatının varlığı meselesinde bir defa belirleyici olduğunda komadaki hastaların, yeni doğmuş çocukların hatta uykudakilerin yaşamıyor sayılabileceğinin altı çizilmektedir.(25) BİREYSELLİK, AYNILIK ve SÜREKLİLİK: Bu bağlamda iddia edilen ise: Çekirdek füzyonundan (embriyonun meydana geldiği an) sonra genetik şifresi tamamlanmış, benzersiz bir bireyle karşı karşıyayız.(26) Bu insandır. İnsan gelişimi kesintiler olmaksızın akıp giden bir süreçtir. Bu süreci farazi ayrımlarla bölmemek gerekir. Bu ayrımlar keyfidir. Her safhaya aynı koruma sağlanmalıdır.(27) Bununla birlikte embriyonun insan gibi muamele görmesi gerektiğini, gelişme sürecinde insan ile insan olmayacak embriyolar arasında keyfi belirlemelerin olmaması gerektiğine işaret edenler (28) olduğu gibi embriyonun insan sayılmasa da özel bir saygı görmesi gereğini savunanlar da vardır.(29) 2.1.2. EMBRİYO ÜZERİNDE ARAŞTIRMA YAPILMASINA KARŞI OLMAYANLARIN GEREKÇELERİ Embriyo üzerinde araştırma yapılmasına karşı olmayanları tek başlık altında toplamak zor olabilir. Zira araştırmada kullanılan embriyoların ortaya çıkarılma amacına göre fikirler değişebilmektedir. Tüpte döllenme sonucu -yani kısırlık tedavisinde yeni bir insan ortaya çıkarmak amaçlı- ortaya çıkarılan embriyolardan ana rahmine enjekte edilmeyip saklanan ya da yok edilecek olanların (fazlalık-artık) araştırmalarda kullanılmalarını etik görüp, yalnızca araştırma amaçlı embriyo meydana getirmeyi kabul edilmez bulanlar vardı.(30) Bazıları, yaşam hakkının mutlak olmadığını ve sınırlanabildiğini hatırlatıp, embriyo araştırmalarında varolan niyetin -yani amansız hastalıklara derman bulmanın- yaşam hakkını sınırlayabileceği iddiasındadır.(31) Orantılılık ilkesine dayanan bu savın çok temelsiz olduğu ve kötüye kullanılma yolunun açık olduğunu hatırlatarak, terk edilmesi gerektiğini düşünmekteyim. Zira, araştırma yapmak amacıyla bir kişinin yaşamına son vermenin yaşam hakkının istisnalarından biri olmayacağı, iki menfaatten yaşam hakkının bariz olarak ağır bastığı söylenmelidir.(32) Doğum kontrol yöntemleri ile embriyonun yok edilmesinin zaten gerçekleşmekte olduğu(33), doğum kontrol yöntemleri haricinde embriyoların yok olmasının doğal yollardan gerçekleştiğinde buna göz yumulduğu, cinsel birleşme sonucu döllenen yumurtaların %70’inin doğal yollardan dışarı atıldığı söylenmektedir.(34) Dolayısıyla, embriyoların araştırmalarda korunması isteminin gerçekçi olmadığı düşünülmektedir. embriyonun dışarı atılımı embriyonun kalitesinden, bazen de kadının bir hastalığından kaynaklanmaktadır. Araştırmalarda kullanılan embriyoların -özellikle tüpte döllenme yöntemiyle elde edilip fazlalık olanların- doğal yollardan atılanlar gibi insan olma potansiyeli olmayan veya ana rahmine yerleştirilmesi halinde doğacak bebeğin sakat olabileceği belirtilip bu nedenle kısırlık tedavisinde kullanılmadığı, ancak embriyodan kök hücre alınarak bunlardan yararlanılabileceği ifade edilmektedir.(35) Embriyonun insan statüsünde olmadığı ve bu nedenle araştırma sırasında yok edilebileceği savının ardında duranların en güçlü iddiası insan yaşamının ana rahmine yerleşme anında başlamasıdır.(36) Ana rahmi dışında embriyonun gelişme şansı yoktur. Buradan hareketle insan olmanın temel koşulunun çevre olduğu belirtilmektedir. Embriyonun ana rahmine yerleşmesi embriyonu pasif potansiyellikten çıkarıp aktif potansiyel hale sokmaktadır.(37) Embriyonik kök hücre araştırmalarında kullanılan/kullanılması önerilen embriyoların tüpte döllenme (in vitro) yöntemiyle ortaya çıkarıldığı ve bunların ana rahmine yerleştirilmeden kullanıldığı göz önüne alındığında, insan statüsüne kavuşmamış hücreler yığını olan embriyoların özel olarak korunması için bir dayanak da kalmaz. Embriyonun oluştuğu anda genetik olarak eşsiz olduğunu, dolayısıyla bu anda insanın kişiliğinin meydana çıktığını savunanların tezini çürütmek için, insanın genetik şifreye indirgenmesinin yanlışlığı vurgulanmaktadır.(38) İnsan genetik yapısının ötesinde bir varlıktır. Genetik yapısı bir olan herkesin aynı, bir kişi olduğu savı tek yumurta ikizleri örneğiyle çürür. Embriyo oluştuktan sonra 13., 14. güne kadar bölünme ihtimali vardır. Sonuç olarak insan genlerin özetinden ibaret değildir. Embriyo oluştuktan 14 güne kadar bölünebilir ve tek yumurta ikizleri oluşur; ancak ikizlerin ayrı ayrı yaşama hakkı vardır, ikizlerin kişiliği bir değildir.(39) Eğer benzersiz gen yapısı bizleri eşsiz kılan niteliğimizse bu olay 13., 14. gün sonunda olacağından kişiliğin o an meydana geldiğini kabul etmemiz gerekir.(40) Ancak genleri aynı olsa da, her insanın ayrı kişiliği olduğu bir gerçektir. Şuan için ana rahmine olan ihtiyaç mutlaktır. Dolayısıyla embriyonun gelişimi için ana rahminin vazgeçilmez olduğu açıktır. Ancak ana rahmine ihtiyacı ortadan kaldıracak makinelerin ve yapay ortamların yakın gelecekte icadının mümkün olduğu ileri sürülerek ana rahminin gerekliliğini savlarının başlıca teması yapanlara karşı gelinmeye çalışılsa da, bu şimdilik spekülasyondan ibarettir. Yakın gelecekte bu durum gerçekleşse dahi, ana rahminin yerine yine rahim görevi görecek bir makine geçeceğinden çevre şartları teorisi geçerliliğini koruyacaktır. Embriyo kendiliğinden gelişemeyecektir.(41) 2.2. TEDAVİ EDİCİ/AMAÇLI KLONLAMA ve ÜREME AMAÇLI KLONLAMA 1997 yılında ilk defa bir memelinin klonlandığı açıklandığında dünya klon koyun Dolly’i şaşkınlıkla karşılamıştır; ancak bilim ve teknolojinin ilerleme hızı birçoklarının gözünü korkutmuştur. Klonlama işlemi aseksüel üremeyi sağlar ve doğan klon, klonlandığı organizmayla aynı genetik şifreyi taşır. Embriyonik kök hücre araştırmaları üzerindeki fikir ayrılığının aksine, üreme amaçlı klonlama, taşıdığı hukuki ve ahlaki sakıncalar nedeniyle çoğunlukla kabul edilir bulunmamaktadır.(42) Embriyonik kök hücrelerin iyileştirme gücünün keşfiyle birlikte, klonlanmış embriyonun asıl bireyin genetik yapısıyla özdeş olması nedeniyle, bu embriyolardan alınan kök hücrelerin tedavi aşamasında büyük kolaylıklar sağlayacağı; zira tedavisi yapılan kimsenin bağışıklık sisteminin reddi ihtimalini bu sayede aşılabileceği belirtilmiştir.(43) Bu amaçla klonlanmış embriyolardan kök hücre elde etme araştırmaları yapılmaktadır ve bu yöntem yukarıda da açıklandığı gibi tedavi edici klonlama olarak adlandırılmaktadır. Bu tartışmalar ekseninde üreme amaçlı klonlama ile tedavi edici klonlamanın arasında tek farkın amaçlarının başka oluşu olduğu, tedavi edici/amaçlı klonlamada, klonlanan embriyo, ana rahmine yerleştirilmeyip, embriyonun bloskot döneme değin gelişmesine izin verilip, klonlanan asıl bireyin tedavisi amacıyla embriyodan kök hücre ayrıştırılmaktadır. Klonlamada temel kaygı, klonlananın onurunun hiçe sayılması, asıl bireyin ihtiyacı için, yani bir araç olarak var olmasıdır. Tedavi amaçlı klonlamaya karşı olanlar, embriyonun hukuki statüsünün hassaslığı yanında, tedavi amaçlı elde edilen embriyoların üreme amaçlı ana rahmine yerleştirilme riskinin göze alınmayacak kadar büyük olduğunu ileri sürmektedirler.(44) Tedavi amaçlı klonlama olarak adlandırıldığı halde, halen araştırma safhasında bulunması sebebiyle bu terimin yanlış anlaşılmalara yol açabileceği eleştirisi de yapılmaktadır.(45) 2003 yılı sonlarında hazırlanan bir rapor, tedavi amaçlı klonlamanın sadece bir varsayım olduğu bildirmiştir(46); ancak Güney Koreli araştırmacılar Şubat 2004’te insan embriyolarını klonlayıp, bunlardan kök hücre aldıklarını ilan etmiştir.(47) Tedavi Edici klonlamadan beklenen yararın, organ ve doku naklinde meydana gelebilecek bağışıklık sistemi reddi riskini aşmak olduğu dikkate alınarak, aynı sonucu verebilecek erişkin kök hücre tedavisini geliştirmek için, erişkin kök hücre araştırmalarına ağırlık verilmesi önerilmektedir.(48) 2.3. KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARININ MALİ KÜLFETİ ve KÖK HÜCRE TEDAVİSİNE ULAŞILABİLİRLİK SORUNU Kök hücre araştırmalarından beklenen sonuçlar hasta ve hasta yakınlarında büyük umutlar doğurmuş olsa da, bu araştırmalar oldukça pahalı olup büyük yatırımları gerektirmektedir.(49) Kök hücrenin iyileştirme yeteneğinin mucize olarak gösterilmesi gözleri bu araştırmalara çevirmiş, araştırmaların hızlandırılıp bir an evvel sonuca ulaşılması istemi kamuoyunda ses bulmuştur. Ancak kök hücre tedavisinin Parkinson, Alzheimer, kalp hastalıkları gibi daha ziyade yaşlılık hastalıklarına yönelik olduğu, dolayısıyla özellikle az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde hâlâ yaygın olarak rastlanan sarılık, sıtma vb. hastalıkların yüksek oranda can kaybına neden olurken, araştırmaların daha ziyade yaşlı ve zengin kesimlerin yararlanacağı kök hücre tedavisi üzerine yoğunlaştırmanın kabul edilemeyeceği belirtilmektedir.(50) Bir diğer nokta kök hücre tedavisine ulaşılabilirlik sorunudur. Halihazırda varolan tedavilere ulaşamayan, gerekli ilaçları satın alamayan kişilerin sayısı göz önüne alınırsa kişiye özel bir tedavi sağlayacak olan kök hücre tedavilerinin tutarını karşılayabilecek kimselerin çok az olacağı söylenmektedir.(51) Kök hücre tedavilerinin kişiye özel olması, bu anlamda ilacın patentinden kaynaklanan artı fiyatın olmaması, tedavi maliyetini azaltacağı iddia edilse bile;(52)şu anki teknoloji ile erişkin kök hücrenin dahi ayrıştırılması ve tedavi amacıyla geliştirilmesi oldukça masraflı olmaktadır.(53) Buna embriyonik kök hücrenin elde edilmesi yöntemindeki zorlukları ve uzun prosedürü eklersek, elde edilecek tedavinin ücretinin herkesin karşılayacağı bir meblağın üzerinde olacağı kanısındayım. 2.4. KADININ İSTİSMARININ ENGELLENMESİ Embriyonik kök hücre araştırmalarında kadından alınan yumurta hücresi kullanılmaktadır. Bu konunun kadının istismarına açık yüzünü Güney Kore’de yapılan bir araştırma göstermektedir. Güney Kore’de yapılan araştırmalarda tedavi edici klonlama ile elde edilen embriyolardan kök hücre ayrıştırma işlemi sırasında, 242 insan yumurta hücresi kullanıldığı, bu yumurtalardan 30 embriyo klonlanabildiği ve bunlardan sadece bir tanesinden kök hücre ayrıştırılabildiği bildirilmiştir.(54) Araştırmada kullanılan yumurta hücreleri bağışı için binlerce dolar ödendiği; ayrıca yine bu araştırmaya katılan kadın bilim insanlarının da araştırmada kullanılması için embriyo bağışladığı yazılmaktadır.(55) Sonuç olarak yapılan araştırmalarda başarılı sonuç elde etmek için fazlasıyla verici gönüllü kadına ihtiyaç olduğu, bu deneylerde embriyo elde etmenin zorluğunu göstermektedir. Yumurta hücresinin alınması sırasında uygulamalar sonucu, kadının belirli bir risk altına girdiği, hatta nadir de olsa işlemin ölümle dahi sonuçlanabileceği, bununla birlikte, araştırma sonrası kısırlık gibi sağlık sorunlarıyla daha sık karşı karşıya kalabileceği bildirilmektedir.(56) Ayrıca, yukarıdaki örnekte de görüleceği üzere, asıl tehlike maddi zorluklar içindeki kadınların kök hücre araştırmalarına para karşılığı katılma ihtimalidir. Kısırlık tedavisi yöntemi olarak uygulanan tüpte döllenmede de yumurta hücresine ihtiyaç duyulduğu, aynı şekilde burada da kadının istismarının mümkün olduğu söylense de, kök hücre araştırmalarında yumurta hücresinin alınması işlemi öncesi kadının hormon alması ve bir dizi uygulamaya maruz kalması iki uygulama arasında farklar olduğunu göstermektedir. Embriyonik kök hücre araştırmalarında ki bu zahmetli prosedürün gönüllü bağışları azalttığı söylenmektedir.(57) Kök hücre araştırmaları dolayısıyla kadın vücudunun meta olarak kullanılmasının önü alınmalıdır. 2.5. KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARININ KLİNİK AŞAMASI Embriyonik kök hücre araştırmaları klinik aşamada hem denemelere katılanların korunması hem de embriyonik kök hücre vericilerinin mahremiyetlerine saygı gösterilmesini gerektirmektedir.(58) En büyük güvenlik sorunlarından biri klinik aşamada kullanılacak embriyonik kök hücrenin genetik bozukluklar barındırması ya da ciddi enfeksiyonlar taşımasıdır, ayrıca kök hücre nakli dolayısıyla başka bir organizmadan yapılan transfere uyum sağlanması için alınacak ilaçların yaratacağı zararın da dikkate alınması gereği vurgulanmıştır.(59) Embriyonik kök hücreden kaynaklı sorunlarda vericilerle yeniden temasa geçme zorunluluğu(60) ile vericilerin mahremiyetlerinin korunmasına saygı gösterilmesi arasında dengenin sağlanması gerekmektedir. Bu bağlamda vericilerle yeniden temasa geçilmesi ihtimali gözetilip, vericiler araştırmada kullanılmak için rıza verirlerken, yeniden temasa dair iznin de alınması önerilmektedir.(61) Ayrıca vericilere dair bilgilerin özenle saklanması, bilgilerin tutulduğu bilgisayarların internet bağlantılı olmaması gerektiği, bilgileri tutan kişilerin bu hususta eğitilmesi ve vericilere dair bilgilere ulaşabilecek kişilerin araştırma ekibinin dışından olması gerektiği yazılmaktadır.(62) Klinik aşamada bir diğer önemli nokta, alıcıların (tedavi edilenlerin) vermesi gereken aydınlanmış rızanın detaylandırması gereğidir. Araştırmacılar, katılan alıcıya daha önce böyle bir yöntemin denenmediğini, kendilerinin de umdukları iyileşmeyi elde edip edemeyeceklerini bilmediklerini izah etmelidir.(63) Ayrıca araştırmaya katılan kişiye konunun etik boyutları anlatılarak, kişinin ahlaki ve dini inançlarına saygılı olunması gerekmektedir.(64) Klinik aşamada araştırmacılar risk yarar değerlendirmesi yapıp, özellikle tümör riski gibi ölüme kadar götürebilen tehlikeler yaratacak riskler almamalı ve geri döndürülemez sonuçları en aza indirgenmelidir.(65) 3. ULUSLARARASI HUKUK METİNLERİ Kök hücre araştırmaları hakkında uluslararası alanı, Birleşmiş Milletler, Avrupa Konseyi ve Avrupa Birliği’ndeki gelişmeler ve hukuk metinleri çerçevesinde üç başlık altında incelemek istiyorum. Avrupa Birliği düzenlemeleri bağlamında, Avrupa Birliği ülkelerinden bazılarının konu ile ilgili düzenlemelerine de değineceğim. 3.1. BİRLEŞMİŞ MİLLETLER ÇATISI ALTINDA DERİN AYRILIK 2001 Aralık’ında BM Genel Kurulu, İnsanın Üreme Amaçlı Klonlanmasına Karşı Uluslararası Sözleşme’nin ayrıntıları üzerinde çalışmak için bir Ad Hoc komite kurmuştur.(66) Fransa ve Almanya’nın sunduğu teklif -geniş kapsamlı bir yasağın tartışmalara yol açıp acilen düzenlenmesi gereken bir konuda uluslararası hukukta boşluğa mahal verebileceğinden-yalnızca üreme amaçlı klonlamanın yasaklanmasını gözetmiştir.(67) Ancak Amerika Birleşik Devletleri ile İspanya’nın başını çektiği grup her ne surette olursa olsun -hem üreme hem tedavi amaçlı klonlamayı kapsayan- klonlamanın yasaklanmasını istemiştir.(68) Bütün ülkeler üreme amaçlı klonlamaya karşı olmalarına karşın bir metinde uzlaşıya varılamamıştır. 2002 yılı toplantılarından sonuç çıkmayınca, Ad Hoc komite ve Çalışma Grubu 2003 Ekim ayında yeniden toplanmıştır. BM Hukuk Komitesi, bir uzlaşma umudu görmediğinden Genel Kurul’a sunulmak üzere iki yıllık bir erteleme tavsiyesi kararı almıştır. Fakat kapsamlı yasağı destekleyenler bu tavsiyeden memnun kalmamış; zira iki yıllık erteleme süresinde, bilim çevrelerinden klonlamayı destekleyenlerin, uluslararası düzeydeki yasal boşluktan yararlanarak, klonlamayı uygulayabilme ihtimalinden endişe etmiştir.(69) Sonuçta iki yıllık erteleme talebi Genel Kurul’da kabul görmemiştir.(70) Böylece 2004 Ekim ayında konu, ilgili komite tarafından yeniden ele alınmıştır. Kosta Rika, altıdan fazla ülke adına toptan bir yasak getiren sözleşmenin taslağını sunmuştur(71). Tasarıda, herhangi başka bir amaçla yapılan klonlamaya izin verilmesi halinde bu uygulamaların üreme amaçlı olup olmadığını denetlemenin çok zor olacağı, ayrıca klonlanmış insan embriyosu yaratımının ve yok edilmesinin yanlış olduğu, zira bunun insan hayatına nesne ve ürün olarak davranılmasını doğuracağı ileri sürülmüş ve bu toptan bir yasağın gerekçesi olarak gösterilmiştir. Alternatif bir taslak Belçika tarafından sunulmuştur.(72) Taslak üreme amaçlı klonlamanın yasaklanmasını, diğer amaçlarla klonlama konusunda üç seçenek getirilmesini önermektedir. Bunlar klonlamayı amaç gözetmeksizin yasaklama, moratoryum uygulama ve ulusal mevzuatındaki düzenlemelerle uygulamanın kötüye kullanımın önlenmesi olarak sıralanabilir. Böylece acilen düzenlenmesi gereken bir alandaki boşluk doldurulmuş, bu konu üzerinde çalışan uygulamacı ve araştırmacılara somatik nükleer yöntemle elde ettikleri embriyoları ana rahmine yerleştirmemeleri için uluslararası bir uyarı yapılmış olacaktır. İki önerinin de tam olarak kabul görmeyeceği ortaya çıktığında İtalya üçüncü bir öneri ile bir deklarasyon hazırlanması fikrini dile getirmiştir.(73) Bu deklarasyonun ana teması üye devletleri klonlama ile insan yaratılmayı önlemek için tedbir alamaya ve araştırmalar esnasında kadının istismarının önlenmesi adına adım atmaya, yaşam bilimlerinin insan onuruna herhangi bir durumda saygılı olmaya çağrılması teşkil etmektedir. 8 Mart 2005 tarihinde Kosta Rika’nın sunduğu taslak metin, 84 lehte oya karşı muhalif 34 ve 37 çekimser oyla BM İnsan Klonlamasına Dair Deklarasyon adıyla kabul edilmiştir. Uluslararası hukuk çerçevesinde yasal bağlayıcılığı olmayan bu metinin kabul edilme prosedürü ve lehte oyların çekimser ve aleyhte oyların toplamının biraz üzerinde kalması dünyada kök hücre araştırmaları konusundaki derin fikir ayrılıklarının olduğunu göstermektedir.(74) Deklarasyon şöyledir:(75) Üye devletler yaşam bilim uygulamalarında insan yaşamının yeterli olarak korunması için bütün gereken tedbirleri kabul etmeye çağrılır, Üye devletler insan onuru ve insan yaşamını korumakla bağdaşmadığı ölçüde insan klonlamanın bütün formlarını yasaklamaya çağrılır, Üye devletler insan onuruna aykırı olabilecek genetik mühendisliği tekniği uygulamalarını yasaklamak için gerekli tedbirleri kabul etmeye çağrılır, Üye devletler yaşam bilim uygulamalarında kadının istismarına mani olacak tedbirler almaya çağrılır, Üye devletler a ve d paragraflarını ulusal mevzuatlarında bir ertelemeye gitmeksizin etkili bir biçimde yürürlüğe sokup uygulamaya çağrılır, Üye devletler yaşam bilimleri dahil tıbbi araştırmalar için ayırdıkları bütçelerinde, gelişmekte olan ülkelerde özellikle etkili olan sıtma, tüberküloz ve HIV/AIDS gibi küresel aciliyeti olan konuları göz önünde bulundurmaya çağrılır. Deklarasyon, ahlaki tartışmalarda değindiğim kadının istismarı, araştırmalar için fonların adil dağıtımına değinerek bu noktalarda önlem alınmasını isterken; klonlamanın bütün formlarının yasaklanmasını istemektedir. Ancak yasal bağlayıcılığı olmayan “soft law” diye tabir edilen böyle bir metinde bile lehte oyların, çekimser ve aleyhte oyları az bir farkla geçtiği dikkate alınırsa uluslararası alanda varolan derin ayrılıkların şimdilik kapatılması zor görünmektedir. 3.2. AVRUPA KONSEYİ BELGELERİ ile İNSAN HAKLARI ve TIP SÖZLEŞMESİ Avrupa Konseyi bünyesinde embriyonun araştırma amaçlı kullanımı konusunda yasal olarak bağlayıcı iki sözleşme mevcuttur. Türkiye’nin de taraf olduğu Biyoloji ve Tıbbın Uygulanması Bakımından İnsan Hakları ve İnsan Haysiyetinin Korunması Sözleşmesi’nin (İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi) Tüpte embriyonlar üzerinde araştırma başlıklı 18. maddesinin özellikle ikinci fıkrası kök hücre araştırmaları açısından önem teşkil etmektedir.(76) Bu hükümde “sadece araştırma amaçlarıyla insan embriyonlarının yaratılması yasaklanmıştır”. Bu hüküm ışığında embriyonik kök hücre araştırmaları amacıyla embriyo meydana getirilemeyeceği açıksa da; tüpte döllenme yöntemiyle kısırlık tedavisi amacıyla meydana getirilmiş embriyoların araştırmalarda kullanılması meselesi gözetilmemiştir. Dolayısıyla tüpte döllenmiş embriyolardan ana rahmine yerleştirilmeyenlerin araştırmalarda kullanımı mümkündür. Ayrıca sözleşmede embriyonun tanımı yapılmamıştır.(77) Bu anlamda tedavi edici klonlama sonucu elde edilen embriyonun sözleşme çerçevesinde değerlendirilip değerlendirilemeyeceği taraf devletlerin yorumuna kalmıştır. Sözleşmenin 29. maddesi bu sözleşmenin hükümlerinin yorumunu Avrupa İnsan Hakları Mahkemesi’ne bırakmıştır. Mahkemenin doğrudan embriyo ile ilgili kararı yoksa da, ceninin yaşam hakkı ile ilgili bir konuda, düzenlemenin devletin takdir yetkisine dahil olduğunu kabul etmiştir.(78) Biyoloji ve Tıbbın Uygulanması Bakımından İnsan Hakları ve İnsan Haysiyetinin Korunması Sözleşmesi’ne Ek, İnsan Kopyalanmasının Yasaklanmasına İlişkin Protokol(79) somatik hücre çekirdeği transferi yöntemi kullanılarak memelilerde klonlama yapılması sonrasında, bu uygulamaların insan üzerinde denenebilme ihtimaline karşı, uygulamayı yasaklamak niyetiyle hazırlanmıştır. Ancak önsözünde, insanın, bilinçli olarak genetik özdeşinin yaratılması suretiyle, bir araç haline getirilmesinin, insanlık onuruna aykırı olduğunu bildirmek suretiyle tedavi edici klonlamadan ziyade genetik özdeş yaratmaktan bahsettiğinden, üreme amaçlı klonlamayı yasaklamak istediği söylenebilir. Birinci maddesinde “Bir insana genetik olarak özdeş, canlı veya cansız başka bir insan yaratmayı amaçlayan herhangi bir müdahale yasaklanmış”, aynı maddenin ikinci fıkrasında “genetik olarak özdeş”ifadesi bir insanın başka bir insanla aynı nükleer genetik seti paylaşması olarak tanımlanmıştır. Bu hükümlerden de, klonlanmış embriyonun üreme amaçlı, bir insan yaratma niyetiyle kullanımının yasaklanırken; tedavi amacıyla, ana rahmine yerleştirilmeden kullanımının mümkün olduğu sonucunu çıkarmak mümkündür.(80) Avrupa Konseyi Parlamenter Asamblesi Ekim 2003 tarihinde aldığı kararda, İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesini hatırlatarak, araştırma amaçlı embriyo ortaya çıkarmanın yasaklandığını belirtikten sonra, araştırma amaçlı insanın yok edilmesinin yaşam hakkının ihlali ve insanın araçlaştırılması ahlaki yasağına aykırı olduğuna işaret edip, üye devletleri aşağıda belirttiğim önlemleri almaya davet etmiştir.(81) ı-İnsan gelişiminin her aşamasında yaşam hakkına saygı gösterdiği sürece kök hücre araştırmalarının ilerletilmesi. ıı-Sosyal ve etik ayrımlara neden olmayan rejeneratif tıpta yeni metotları geliştirmek ve plupotent hücrelerin kullanımının yükseltilmesi için bilimsel teknikleri teşvik etme. ııı-Araştırma amacıyla insan embriyosu meydana getirilmesi yasağının etkili kılınması için Oviedo Sözleşmesi’nin imzalanıp onaylanması. ıv-Erişkin kök hücresi alanında ortak Avrupa temel araştırma programlarının ilerletilmesi. v-Kök hücre araştırmalarında insan embriyosunun yok edilmesine izin veren ülkelerde araştırmalara yetkili ulusal kurumlarca izin verilmesi ve araştırmaların izlenmesi vı-Ulusal mevzuatın koruduğu etik değerleri ihlal eden uluslararası araştırma programlarına katılmamaları ve böyle ülkelere bu araştırmalar için doğrudan ya da dolaylı hibelerde bulunmamaları beklenmektedir. vıı-Araştırmaların etik boyutuna, finansal ve fayda gözeten boyutuna nispeten öncelik vermek. vııı-Demokratik sorumluluk ve şeffaflık ile güçlendirilmiş bakışla sivil toplumun temsilcileri ve bilim adamlarından müteşekkil insan kök hücresi projelerinin çeşitli açılardan tarışacak oluşumlar kurulması teşvik edilmelidir. 3.3. AVRUPA BİRLİĞİ ve BAZI AVRUPA BİRLİĞİ DEVLETLERİNDEKİ KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARINA DAİR HUKUKİ DURUM 3.3.1. GENEL OLARAK AVRUPA BİRLİĞİ’NİN EMBRİYONİK KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARINA BAKIŞI Avrupa Komisyonu Bilim ve Yeni Teknolojilerde Etik Grubu, Kasım 2000’de embriyonik kök hücre araştırmaları konusunda kapsamlı bir rapor hazırlayıp fikirlerini açıklamıştır.(82) Öncelikle, Avrupa Birliği’nin çoğulcu karakterini vurgulayıp, farklı felsefeler, ahlaki ve yasal yaklaşımlar ile ayrı kültürel bakışların demokratik Avrupa toplumunun yapısının etik boyutunun içinde saklı olduğunu bildiren Grup, embriyonun ahlaki statüsünün yükseltilmesi gerekliliğinin altını çizerken(83), Avrupa’daki çoğulculuk bağlamında embriyo araştırmalarını yasaklayanların da izin verenlerin de varlığını belirterek, ikincilerin insan onuruna saygıyı embriyonik araştırmalarda sağlamalarını ve insan embriyosunun araçlaştırılması ve deneylerin suiistimal edilmesi tehlikesini önleyecek düzenlemeler yapma gereğini zikretmiştir.(84) Kısırlık tedavisi için meydana getirilen embriyo üzerinde araştırma izni olması durumunda, ağır yaralanmalar ve hastalıklara tedavi bulmak için yürütülen araştırmalara yasak uygulamanın zor gözüktüğü bildirilmektedir. Sonuç olarak, bu programda tanımlanmış yasal ve etik mecburiyetlere uyan araştırmaların Avrupa Birliği araştırma çerçeve programının dışında tutulmaları için bir gerekçe olmadığı söylenmektedir. (Bu arada embriyonun araştırmalar sırasında yok edildiği de hatırlatılmaktadır)(85) Embriyonik kök hücre araştırmalarına izin verilmesi durumunda en üst düzeyde şeffaflık ile durum bazında değerlendirme yapılarak ve yüksek seçicilikle uygulanması gereğini vurgulayarak, AB kamu denetiminin gerektiği belirtilmiştir. Grup, araştırma amacıyla embriyo meydana getirilmesi niyetinden -bunun insan hayatını araçlaştıracağı öngörüsü ile- kaygı duyarak, alternatif metotları önermekte ve fazlalık, ıskartaya çıkmış embriyolar varken, araştırma amaçlı embriyo meydana getirilmesini etik olarak uygun bulmadığını beyan etmektedir. (86) Grup, somatik nükleer transfer ile elde edilen embriyodan –yani tedavi edici klonlamayla elde edilen embriyo- alınan kök hücre konusunu da irdeleyerek, yetişkin kök hücrenin yeniden programlanarak tedavi amaçlı klonlama yerine ikame edilme ihtimalinin dikkate alınmasını ve bu tedavi umudunun bir çok ahlaki tartışmayı da ortadan kaldıracağının altını çizmektedir. Ayrıca tedavi amaçlı klonlama araştırmalarında kadının araçlaştırılma riskinin yükselmesi nedeniyle (yumurta kaynağı olarak) önlemler alınması gerektiğini söylemektedir.(87) Yasal bir bağlayıcılığı olmamakla birlikte Avrupa Birliği devletlerindeki birbirinden farklı düzenlemelerin varlığına işaret etmesi açısından önemli bulduğum söz konusu grubun düşünceleri, kök hücre araştırmaları konusunda Avrupa Birliği devletlerinin kendi içlerinde bile tek ses olmadığını göstermektedir. AB mevzuatı içinde tıbbi araştırmalar ve tedaviler sırasında insan kaynaklı doku ve hücrelere dair “Directive 2004/23/ec of the European Parliıament and of the Council of 31 March 2004 on setting standards of quality and safety for the donation, procurement, testing, processing, preservation, storage and distribution of human tissues and cells” in açıklayıcı notları arasında, yönergenin üye devletin embriyonik kök hücrelerle ilgili karar almasına engel olmayacağı gibi, kişi ve birey tanımının üye devletçe yapılacağı belirtilmiştir.(88) Sonuç olarak kök hücre araştırmalarına ilişkin AB devletlerinin ulusal mevzuatlarında görülen farklılıklar bu hukuk metnine konunun üye devletlerin takdir yetkisine bırakılması yansımıştır. 3.3.2. AVRUPA BİRLİĞİ ÜYESİ DEVLETLERDEKİ KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARINA DAİR DÜZENLEMELER Avrupa Komisyonu Araştırma Genel Yönetimi, 2001 yılından beri Avrupa Birliği devletlerinin embriyonik kök hücre araştırmalarını takip etmek amacıyla, AB üyesi devletlerdeki embriyonik kök hücre araştırmalarına dair kamuoyu tartışmalarını, bu konuda çalışan ulusal kurulların görüşlerini ve konuyla ilgili yasal durumu öğrenmek için her yıl yenilenen bir araştırma yapmaktadır.(90) Son olarak 2004 yılına dair veriler yayımlanmıştır. Araştırma, üye devletlerin yasal düzenlemelerini yedi kategoriye ayırmıştır. -İnsan embriyonik kök hücresinin fazlalık embriyonlardan elde edilmesine yasal şartlar dairesinde izin veren, ancak araştırma amaçlı embriyo meydana getirilmesi mümkün olmayan, -Embriyonik kök hücre araştırmalarına özel olarak atıfta bulunulmamakla birlikte, fazlalık embriyolar üzerinde insan embriyo araştırmalarında bazı araştırma işlemleri yapmaya izin veren yasal düzenlemesi olan, -Fazlalık embriyonlardan embriyonik kök hücre elde edilmesini yasaklayan; ancak belirli şartlar altında insan embriyonik kök hücre hattının ithaline ve kullanımına izin veren yasal düzenlemeleri olan, -Fazlalık embriyonlardan kök hücre elde edilmesini yasaklayan, -İnsan embriyosu araştırmaları ya da embriyonik kök hücreye dair yasal düzenlemesi olmayan, - Araştırma amaçlı, insan embriyonik kök hücre meydana getirilmesine izin veren devletler.(91) Bu sınıflandırmaya bağlı kalmak yerine, yalnızca fazlalık embriyonlar üzerinde araştırma yapılmasına izin veren, fazlalık embriyonlar üzerinde araştırma yapılmasına izin vermeyen ve hem fazlalık hem de araştırma amaçlı embriyo üretimine izin veren bazı Avrupa Birliği ülkelerinin konu ile ilgili ulusal mevzuatını bu üç üst başlık altında aktarmak istiyorum. 3.3.2.1 Fazlalık embriyoların kök hücre araştırmalarında kullanımına izin veren bazı devletler. Danimarka’nın 2003 yılında Medically Assisted Reproduction yasasında yaptığı düzenlemeyle, söz konusu yasanın 25. maddesi döllenmiş yumurta ve üreme amaçlı tasarlanmış araştırmalara, eğer araştırmanın amacı insan hastalıkları üzerinde uygulanacak tedaviler hakkında bilgi edinmekse, izin vermektedir. Ancak bu araştırmaların üreme amaçlı klonlama, genlerin birbirine karıştırılması, farklı türleri birleştirip melezler (hybird) oluşturmak ve ana rahmi dışında insan geliştirmeyi amaçlaması yasaklanmıştır.(92) Yunanistan, İnsan Hakları ve Biyotıp (Oveido) Sözleşmesi ve Ek Protokol’ün tarafıdır. Bununla birlikte, yeni kabul edilen kanuna göre, tüpte döllenme (in vitro) sonucu elde edilen embriyolardan artakalanların (fazlalık) araştırma ve tedavi amaçlı kullanımına izin verilmektedir. Yalnızca üreme amaçlı klonlama yasaklanmıştır. Mefhumu muhalifinden, tedavi amaçlı klonlamaya izin verildiği çıkarılabilir.(93) İlgili kanunun açıklayıcı notunda, yalnızca üreme amaçlı klonlamanın yasaklandığı belirtilip bunun tedavi edici klonlamaya izin verildiği şeklinde yorumlanması gerektiği bildirilmektedir.(94) Finlandiya’da 1999 tarihli Tıbbi Araştırmalar Yasası, embriyonun meydana gelmesinden itibaren 14 güne kadar kullanımı konusunu ve ön koşulları kapsamaktadır. İn vitro döllenme sonucu elde edilen fazlalık (supernumerary) embriyoların araştırma amaçlı kullanımına izin verilmekte; fakat araştırma amaçlı embriyo meydana getirmek yasaklanmaktadır. Bir önemli nokta da, yasa embriyoyu, üreme hücrelerinin füzyonu ile ortaya çıkan hücre diye tanımlamadığından tedavi amaçlı klonlamayla elde edilen embriyonun kullanımının yasak dışında olmasıdır.(95) Bununla birlikte üreme amaçlı klonlama yasağı ayrıca yasa tarafından zikredilmiştir. 3.2.2.2. Fazlalık embriyonlar üzerinde araştırma yapılmasına izin vermeyen bazı devletler. İtalya, 2001 yılında İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi ve Ek Protokolü onaylamış, 2003 yılında Yapay Döllenme Yasası’nı kabul etmiştir. Yasa uyarınca yalnızca yasal olarak tanınmış çiftlere yapay döllenme hakkı verilmekte ve en fazla üç embriyo meydana getirilebilmektedir ve bütün embriyoların rahme enjekte edilmesi gerekmektedir.(96) Yasanın 13. maddesi embriyo araştırmalarını düzenlemektedir. Buna göre sadece embriyonun sağlığı için tedavi ve teşhis amaçlı ve embriyo yararına araştırma yapılabilmektedir ve hem tedavi edici hem de üreme amaçlı klonlama, ayrıca, insan/hayvan melezi yaratılması yasaklanmaktadır. 13. maddeyi ihlal eden kişiler aleyhine 50.000 ila 150.000 Euro para cezası ve 1 ila 3 yıl meslekten uzaklaştırma cezasına hükmedilmektedir. İspanya in vitro döllenme yöntemiyle elde edilen embriyolardan fazlalık olanlarının araştırmalarda kullanılmasını önlemek için İtalya’dakine benzer bir düzenleme yapmıştır. 2003 Kasım ayında bu amaçla değiştirilen Yardımcı Üreme Teknikleri Yasa’sı ana rahmine konmak için her seferinde yalnızca üç tane embriyo meydana getirilmesine izin vermektedir. Ciddi kısırlık sorunu olan çiftlerin tedavisinde daha çok embriyo meydana getirilmesine, sağlık yetkililerin bütün işlem sırasında denetlemesi ile, izin verilmesi bu kısıtlamanın istisnasıdır. 3.2.2.3. Hem fazlalık hem de araştırma amaçlı embriyo üretimine izin veren devletler. Belçika’da, Nisan 2003’te Embriyoların Araştırılmasına Dair Kanun yürürlüğe girmiştir. Kanuna göre, hastalıkların tedavisinde ve korunmada daha iyi bilgi edinmeye katkı sağladığında embriyo üzerinde araştırma yapılması mümkündür. Araştırmanın belirli sınırları vardır. Bu bağlamda, meydana geldikten 14 gün sonra embriyo üzerinde araştırma yapılamayacağı, ancak embriyonun dondurulma işlemi durumunda, bu süre hariç tutulacağı belirtilmiştir.(97) İnsan embriyosunun hayvan rahmine yerleştirilmesi, yarı insan yarı hayvan melez yaratıklar meydan getirilmesi, tedavi amaçlı olması dışında cinsiyet belirlenmesi, üreme amaçlı klonlama (yani tedavi edici klonlama yasaklanmamıştır) ve öjenik amaçlarla araştırma ve davranışlar yasaklanmaktadır. Araştırma amaçlı embriyo meydana getirmek ilke olarak yasaklanmakla birlikte getirdiği istisnalar geniştir. Yasaya göre araştırmanın hedefinin başarılması fazlalık embriyo kullanılmak suretiyle mümkün değilse, yasal mevzuata uyulmak suretiyle, araştırma amaçlı embriyo meydana getirmek mümkün olacaktır. Ayrıca kadının haklarının özellikle korunması gereğinin altı çizilmiş ve bu yönde tedbir hüküm konulmuştur. Kadını araştırmalara katılırken zorlamadan korunmak için alınan önlemler şunlardır: Ergin olması, yazılı rızanın alınması ve teşvikin bilimsel olarak adil olması.(98) Yapılacak araştırmaların denetimi için uygulanacak prosedür ise şöyledir: Araştırma projesi yerel komite ve federal komisyon olmak üzere iki oluşum tarafından gözden geçirilir. Federal komisyon dört hekim, dört bilim adamı, iki hukukçu ve dört etik ve sosyal bilimler uzmanından oluşur. Çifte onay alındıktan sonra araştırma yapılmaktadır.(99) İngiltere’de The Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA) embriyo kullanmak ve oluşturma hususunda ruhsat verme ve düzenleme yapmaktan sorumlu bulunmaktadır. 2001 Şubat ayında bu kurumun yetkisi embriyo araştırmaları yapma hususunda genişletilmiştir. Bundan böyle HFEA şu hallerde de embriyo araştırması yapılmasına izin verebilecektir: -Embriyo gelişimi konusunda bilgiyi artırma, -Tedavisi olmayan hastalıklara dair bilgi artırma, -Tedavisi olmayan hastalıklar için geliştirilen tedavilerin uygulamalarına dair bilgi edinme amaçları olması durumunda. İngiltere, embriyonik kök hücre üzerinde araştırmalara, embriyondan kök hücre elde edilmesine ve yalnızca kök hücre elde edilmesi amacıyla embriyo oluşturulmasına izin vermektedir.(100)Mayıs 2004 tarihinde dünyada üzerinde bir ilk teşkil eden Kök Hücre Bankası açılmıştır.(101) 4. TÜRKİYE’DE KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARI TARTIŞMALARI ve KÖK HÜCRE ARAŞTIRMALARINDA HUKUKİ DURUM. Türkiye’deki yasal düzenlemelere göz atmadan önce kök hücre araştırmaları hakkında bilim çevrelerinden yapılan açıklamalara baktığımızda konu hakkında yasal boşluk olduğunun, kamuoyunda yeterli tartışma ortamının olmadığının vurgulandığı görülmektedir.(102) Kök hücre araştırmalarının erişkin kök hücre ve embriyonik kök hücre alanlarında eşgüdümle ilerlemesi gereğine de değinilmektedir.(103) Konunun etik boyutu hakkında yapılan açıklamalara baktığımızda üreme amaçlı klonlamanın yasaklanması gereği dile getirilirken, ana rahmine yerleştirilmeyen embriyonun araştırma amaçlı kullanılmasının genellikle kabul edildiği görülmektedir.(104) Araştırma amaçlı embriyo meydana getirilmemesi gerektiği kanısında olanlar da vardır.(105) Ocak 2005’te kök hücre ile deneme yapmak için, etik kuruldan ilk defa izin alındığı haberi verilmiştir.(106) Ancak ülkemizdeki tartışmalarda kök hücre araştırmalarının etik boyutundan ziyade mali boyutu ön plana çıkartılmaktadır.(107) Konuyu İslam’a uygunluğu açısından ele alan Hayrettin Karaman, rahme yerleştirilmemiş embriyon, kendi haline bırakıldığı takdirde gelişip insan olarak doğmayacağından, embriyonun insan olarak görülemeyeceğini beyan etmiştir.(108) Kök hücre araştırmaları dolayısıyla araştırmalarda kullanılan embriyonun statüsü Türk Hukuk doktrinde bugüne kadar ele alınmamışsa da, hayatın başlangıcı meselesi bağlamında ve tüpte döllenme tedavisi dolayısıyla embriyo hakkında açıklanmış görüşler mevcuttur. Bu görüşlere bakacak olursak, hak sujesi olma anını rahim dışında oluşan embriyonun meydana gelme anına taşınma taraftarları olduğu kadar,(109) hayat hakkının ana rahmine düşme ile başlayacağını savunanlar da vardır.(110) Bununla birlikte henüz ana rahmine düşmemiş çocuk yönünden Türk Medeni Kanunu’nda uygulanabilecek hükümler olduğu bildirilmiştir.(111) Yine doğrudan kök hücre araştırmalarına dair olmamakla birlikte, tüpte döllenme tedavisi dolayısıyla embriyo üzerinde yapılan araştırmalar bağlamında, ceza hukuku açısından embriyonun insanla eş tutulamayacağını, embriyonun spermle eşdeğerde olduğu da iddia edilmektedir.(112) Türk Medeni Kanunu’nun 28. maddesinin 2. fıkrası “çocuk hak ehliyetini, sağ doğmak koşuluyla, ana rahmine düştüğü andan başlayarak elde eder” demek suretiyle hayatın başlangıcı meselesi (embriyonun hukuki statüsü) hakkında çevre şartları teorisi lehine görünmektedir. Bu anlamda embriyonun insan statüsünde görülemeyeceği sonucunu çıkarabilmekteyiz. Türk Hukuk Mevzuatında insan embriyosu hakkında tek düzenleme Üremeye Yardımcı Tedavi Merkezleri Yönetmeliği’dir. Yönetmeliğin 17. maddesi embriyonun kullanım şartlarını belirtip, uyulmaması durumunda idari yaptırım öngörmektedir: ...Kendilerine ÜYTE(113) uygulanacak adaylardan alınan yumurta ve spermler ile elde edilen embriyoların bir başka maksatla veya başka adaylarda, aday olmayanlardan alınanların da adaylarda kullanılması ve uygulanması ve bu Yönetmelikte belirtilenlerin dışında her ne maksatla olursa olsun bulundurulması, kullanılması, nakledilmesi, satılması yasaktır. Bu yasağa ve bu Yönetmelik hükümlerine uymadığı tespit edilenlerin faaliyetleri Bakanlıkça durdurulur. Yönetmelik, embriyonun, üremeye yardımcı tedavi uygulanacak adaylardan alınan yumurta ve spermler ile elde edileceğini söylemektedir. Dolayısıyla üreme hücrelerinden elde edilmeyen embriyo -bu anlamda tedavi amaçlı klonlama sonucu meydana gelen embriyo- Yönetmelik’in düzenlemesi dışında kalmaktadır. Meydana getirilen embriyonun bir başka maksatla kullanılması ise yasaklanmıştır. Ancak ÜYTE amacı dışında embriyo meydana getirilmesine değinilmemiştir. İkinci fıkrada en fazla üç embriyonun ana rahmine yerleştirilebileceği belirtilmiştir. Yardımcı üreme tekniklerinin uygulandığı merkezlerde üçten fazla embriyo transfer edilmemesi esastır. Fazlalık embriyolar eşlerin rızası alınarak beş yıl boyunca dondurularak saklanabilecektir. Süre sonunda embriyonun imha edilmesi gerekmektedir: Adaylardan fazla embriyo alınması durumunda eşlerden her ikisinin rızası alınarak embriyolar dondurulmak suretiyle saklanabilir. Beş yılı geçmemek şartıyla, merkez tarafından tespit edilecek süre içinde her iki eşin rızası alınarak aynı adayda kullanılabilir. Bu süre sonunda veya eşlerden birinin ölümü veya eşlerin birlikte talebi veya boşanmanın hükmen sabit olması halinde, bu süreden önce saklanan embriyolar derhal imha edilir. Yönetmelik üremeye yardımcı tedavi (tüpte döllenme) dolayısıyla elde edilen embriyonun bir başka maksatla kullanımını yasaklamışsa da; yalnızca araştırma amaçlı embriyo meydana getirilmesi mümkündür. Ayrıca embriyonun üreme hücrelerinden elde edileceğini söylediğinden, tedavi edici klonlama da Yürütmenin öngördüğü idari yaptırım bağlamında değerlendirilemez. Hepsinin ötesinde fazlalık embriyoların kök hücre araştırmalarında kullanılması halinde -doğurabileceği sakıncalar gözetildiğinde orantısız kalan- uygulanacak yalnızca bir idari yaptırımdır. Bu sakıncaları dikkate alan Sağlık Bakanlığı, Eylül 2005’te yayımladığı Genelge’de embriyonik kök hücre çalışmalarının, çağdaş bilim ve kamu vicdanı gereklerine göre yapılacak hukuksal düzenlemelere kadar yapılmamasını istemiş, bu hususta Avrupa Birliği mevzuatına uyum sağlanmaya çalışıldığı bildirilmiştir.(114) Ancak yukarıda gösterdiğim gibi AB’nin bu konuda ortak bir politikası yoktur. Türkiye, İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi’nin tarafı olduğundan yapılacak yasal düzenlemenin bu sözleşmenin hükümleriyle uyumlu olması gerekmektedir. İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi’nin 18. maddesinin ikinci fıkrasında araştırma amacıyla embriyo yaratılmasının yasaklandığı hatırlanmalıdır. Sonuç itibariyle, Türk Hukuk mevzuatında insan embriyosu meydana getirilmesi hakkındaki tek metin olan Yönetmelik, fazlalık embriyoların araştırmalarda kullanımına izin vermemesine rağmen; araştırma amaçlı embriyo meydana getirmek, Yönetmeliğe göre mümkündür. Bununla birlikte, Türkiye’nin taraf olduğu -ve insan haklarına dair bir uluslararası sözleşme olduğundan, 1982 Anayasası’nın 90. maddesinin son fıkrası gereği aynı konuyu düzenlemiş bir kanunla farklı hükümler içermesi halinde esas alınması gereken- İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşme’si araştırma amacıyla embriyo meydana getirilmesini yasaklamakta, ancak fazlalık embriyoların kullanımı konusuna değinmemektedir. SONUÇ Kök hücreler birçok amansız hastalığa derman olma gücünde de olsa hâlâ tam olarak kullanılabilir bir tedavi bulunmamıştır. Etik, ahlaki birçok tartışmayı beraberinde taşımakla birlikte, kök hücre araştırmalarının geleceğin en önemli konularından biri olacağını söylemek kahinlik sayılmaz. Ancak konunun etik ve ahlaki boyutları, kadının korunması ihtiyacı, tedavinin ulaşılabilir olması ve klinik aşamada hastanın korunması meseleleri bilim özgürlüğü önünde engel olarak görülmemelidir. Araştırmalar yasal zemin içinde yürütülmelidir. Bu nedenle yasal boşluğun bir an evvel doldurulması gerekmektedir. Yapılacak yasanın, kök hücre araştırmalarını kapsayıcı olarak düzenlemesi, tedavi edici klonlama, fazlalık embriyonların kullanımı ve araştırma amaçlı embriyo meydana getirmek gibi birbirinden farklı konulara özellikle değinmesi, kafalardaki karışıklığı giderebilir. Bununla birlikte araştırmalara izin vermek için birden çok disiplinin içinde bulunduğu kurullar oluşturulması, konunun bütün boyutlarıyla tartışılması gibi hassasiyet arz eden noktaların gözetilmesi zorunludur. Ayrıca hazırlanacak yasanın, Türkiye’nin imzalayıp onayladığı İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi ile imzalamakla birlikte halen onaylamadığı bu sözleşmenin Ek Protokolü ile uyumlu olması gerekmektedir . Bilimsel gelişmelerin önü alınmak yerine, yaratacağı sonuçlar hesaplanarak yasal koşullar bağlamında denetime ve izlemeye ağırlık verilmesi kök hücre araştırmalarının kötüye kullanılma ihtimalini azaltabilir. Kadının araştırmalarda istismarının önlenmesi yönünde özel tedbir alınması, embriyoyu meydana getiren üreme hücrelerinin vericilerinin rızaları alınırken konunun ahlaki ve etik boyutunun anlatılması, klinik aşamada tedavi denemelerine katılan hastaların aydınlatılmış rızası alınırken özellikle dikkat edilmesi ve bu tedavilerde risk yarar değerlendirilmesinde tümör riski gibi ölüm tehlikelerinin varlığı durumunda denemeye teşebbüs edilmemesi, üreme amaçlı klonlamanın yasaklanması konularını içerecek yasal düzenleme kök hücre araştırmalarının kötüye kullanılmasını önlemek yolunda temel dayanak olacaktır. Embriyonik kök hücre araştırmalarında, araştırmada kullanılan embriyonun elde edilme yöntemine göre farklı ahlaki ve etik değerlendirmeler yapılması, embriyonun ahlaki ve hukuki statüsünün net olarak ortaya konamaması kanaatimizce bilimsel verilerden çok kişilerin ahlaki ve dini görüşlerinin farklılıklarından kaynaklanmaktadır. Embriyo insan statüsünde olmamakla birlikte tamamen de bir nesne olarak görülmemelidir. Bu nedenle yapılacak araştırmalarda kullanılan embriyoların elde edilme yöntemlerinin her şeyden önce insan hayatını ve insan onurunu korumak maksadıyla embriyoyu meta ve nesne olmaktan çıkaracak şekilde yasal zemin içine sokulması ve denetim altına alınması gerekmektedir. Küreselleşmenin etkileri birçok alanda olduğu gibi bilimsel araştırmalarda da yüzünü göstermektedir. Ulusal mevzuatlar bağlamında yapılacak düzenlemelerle bilimsel yöntemlerin uygulanmasına getirilecek kısıtlamalar, bir başka devletin sınırları içinde yasal kabul edilip uygulanabilecektir. Birleşmiş Milletler çatısı altında hazırlanıp kabul edilecek bir sözleşmenin etkisi bu anlamda belirleyici olacaktır. Sonuç olarak, devletler arasında kabul gören noktaların yasal olarak bağlayıcı bir metinle kaleme alınması hiç olmazsa uzlaşılan üreme amaçlı klonlamanın yasaklanmasını sağlayacaktır. * Mehmet Zaman Saçlıoğlu’nun Beş Ada adlı öykü kitabında bulunan “İkinci Masal” adlı öyküde genetik araştırmalar nedeniyle yapılan bir tartışmada söz alan bir bilim adamının düşünceleri. (1)Hürriyet, “Sizce ‘canlı’ ne demek,” 08.03.2002 . ve Türk halkı genetiğe nasıl bakıyor 19.04.2003. Radikal, Deniz Zeyrek 'Kök'te yasak kalıcı değil,” 14.10.2005. (2)Şensel Ferda; “Yeni Ufuklara,Kök Hücreler,” Bilim ve Teknik , no: 411, Ek, 2002 . (3)Beksaç Meral et al; Kök Hücre Araştırmalarında Güncel Kavramlar, Ankara, Türkiye Bilimler Akademisi, 2004, s.15-16. (4)McLaren, Anne ve Hermerén, Göran; Ethıcal Aspects Of Human Stem Cell Research And Use, The European Group On Ethics In Science And New Technologies To The European Commission, 2000, s. 2. (5) Beksaç, Kök Hücre, s. 9 . (6)Kansu, Emin; “Kök Hücreleri ve Klonlama,” Avrasya Dosyası, Uluslararası İlişkiler ve Stratejik Araştırma Dergisi,C:VIII,no:3 (sonbahar 2002) s 42 . (7)Beksaç, Kök Hücre, s,10. (8)Ibid, s.10. (9)Kansu, Kök hücreleri, s.42. (10)Beksaç, Kök Hücre, s. 12. (11)TUBA tarafından kullanıldığı şeklinde somatik hücre transferi yöntemi demeyi tercih ediyorum. Çekirdek nakli şeklinde de kullanılmıştır. Bkz. Kansu, Emin; Kök Hücreleri ve Klonlama, Avrasya Dosyası cilt 8 sayı:3, sonbahar 2002, sayfa 41-47 (12)Şensel, Yeni Ufuklara, Kök Hücreler, s.7 (13)McLaren ve Hermerén, Human Stem Cell Research, s.7. (14)Tuba tarafından hazırlanan raporda fetüsten elde edilen kök hücreler emriyonik kök hücre başlığı altında değerlendirilmişse de farklı ayrımlar da vardır. Bkz.Anne McLaren ve Göran Hermerén, Ethical Aspects Of Human Stem Cell Research And Use, The European Group On Ethics In Science And New Technologies To The European Commission,2000, s. 4. (15)Weiss, Rick; “Toplumdaki Bölünme:Kök Hücre,” National Geographic Türkiye,(Temmuz 2005),s.80 ve 89. (16)Dresser, Rebecca; “Stem Cell Research: the bigger picture”, 0-muse.jhu.edu.library.bilgi.edu.tr/jour...v048/48.2dresser.pdf, 12.12.2005, s. 9-10. (17) Dresser, ”Stem Cell Research” say 2. (18)Guenin, Louis M.; “ESSAYS ON SCIENCE AND SOCIETY: Morals and Primordials” www.sciencemag.org/cgi/content/full/292/5522/1659, 03.12.2005 . (19)Farley, Margaret; A, “Roman Catholic Views on Research Involving Human Embryonic Stem Cells,” ETHICAL ISSUES IN HUMAN STEM CELL RESEARCH VOLUME III Religious Perspectives, Rockville, Maryland, 2000, National Bioethics Advisory Commission, s.16-20. (20)İbid.18. (21)Rosenau, Henning; Yeniden Canlı Üretimi, Tedavi Edici Klonlama Tartışmaları ve Alman Kök Hücre Kanunu, Tıp ve Ceza Hukuku, Hazırlayan Yener Ünver, çev. Hakan Hakeri, 2004, Ankara, s.54-58. (22)ibid. s.54 . (23)Wolfgang WODARG; Human stem cell research, Report of the Committee on Culture, Science and Education, Council of Europe Doc. 9902, 11 September 2003, para 40 . (24)Rosenau, s.64. (25)Wolfgang, WODARG; Human stem cell research, para 44. (26)Rosenau, s.55. (27)ibid. s.56. (28)Wolfgang, WODARG; Human stem cell research para 44. (29)Dresser,”Stem Cell Research”say5,6 (30)The European Group On Ethics İn Science And New Technologies At The European Commission;Opinion :Ethical Aspects Of Human Stem Cell Research And Use,” 2000, s.12. (31) Rosenau, s.59. (32)ibid. s.59. (33)Tabii burada çarpışan menfaatlerin aynı olmadığı; kadının bedeni üzerindeki tasarruf hakkı bulunduğu göz ardı edilmemelidir. (34)İbid. s.58 (35)İbid. s.58 (36)ibid. s.60-64 (37)İbid. s.61. (38)İbid. , s.56. (39)Guenin, ESSAYS ON SCIENCE AND SOCIETY . (40)ibid. (41)Rosenau , s.63. (42)Pattinson, Shaun and Caulfield, Timothy;”Variations and voids:regulation of human cloning around the world,”BMC Medical Ethics 13/11/2004, 2004, 5:4 –www.biomedcentral.com/1472-6939/5/9, 01.12.2005 Ayrıca bkz. dn. 70 ve World Health Organization, Reproductive cloning of human beings: status of the debate in the United Nations General Assembly, Report, EB115/INF.DOC./2115th Session, 16 December 2004. (43) World Health Organization, A dozen question on human cloning, www.who.int/ethics/topics/cloning/en/index.html , 10.12.2005 , para. 7 . (44)Costa Rica: draft resolution,International convention against the reproductive cloning of human beings. A/58/73. , daccessdds.un.org/doc/UNDOC/GEN/N03/330/...3084.pdf?OpenElement 10.12.2005 (45) Dresser, “Stem Cell Research”, s.9. (46)Wolfgang, WODARG; Human stem cell research, para 54-63. (47)Tıp Dünyasında Hayat Kurtaracak Devrim, Vatan Gazetesi, 21 Mayıs 2005 . Ayrıca son gelişmeler, araştırmanın tamamen etiğe aykırı yapıldığını, araştırmayı yapan ekibin başkanı ve çalışanlarının itirafıyla açığa çıkmıştır. bkz. dn. 56. (48)The European Group On Ethics İn Science And New Technologies At The European Commission, Opinion :Ethical Aspects Of Human Stem Cell Research And Use,” 2000 (49)Weiss, Rick;“Toplumdaki Bölünme:Kök Hücre,” National Geographic Türkiye, (Temmuz 2005), s.77 ve 79. (50)Dresser, “Stem Cell Research” s.10,11. (51)İbid. s.12. (52)Swenson, Jean; “Embryonic stem cells help patents, not patients,” Twinities, www.twincities.com/mld/twincities/news/editorial/13535335.htm , 01.12.2005 . (53)ibid. (54)ibid. (55)BBCTurkish.com; Kök Hücre Öncüsünden İstifa, www.bbc.co.uk/turkish/news/story/2005/11...ell.shtml,10.12.2005. Ancak araştırmaya katılan bilim adamlarının verici olması tıbbi etik kurallarına aykırıdır. Ayrıca bkz. 50. numaralı dn. (56)Dresser,”Stem Cell Research”s.5-6. (57)İbid.s.6. (58)Lo, Bernard et al; “A New Era in the Ethics of Human Embryonic Stem Cell Research,” Stem Cells, stemcells.alphamedpress.org/cgi/content/full/23/10/1454, 10.12.2005 . (59)İbid. (60)İbid. Araştırmada kullanılan embriyonun taşıdığı genetik bozukluklar nedeniyle embriyonu oluşturan sperm ve yumurta üreme hücreleri vericileriyle yeniden temasa geçme ihtimali göz önünde tutulmaktadır. (61)İbid. (62)İbid. (63)İbid. (64)İbid. Yukarda bahsedilen embriyonun tahrip edilmesi ve embriyonun statüsü hususundaki tartışma kişiye anlatılmalıdır. (65)The European Group On Ethics İn Science And New Technologies At The European Commission; Opinion :Ethical Aspects Of Human Stem Cell Research A

http://www.biyologlar.com/kok-hucre-calismalari-ve-etik

Doku Mühendisliği

Doku Mühendisliği

Doku mühendisliği son yıllarda Estetik Plastik ve rekonstrüktif Cerrahi alanında önemli bir uğraş konusu haline gelmiştir.

http://www.biyologlar.com/doku-muhendisligi

Pestisitlerin İnsan Ve Çevre Üzerine Etkileri

Pestisit deyimi, insektisit (böcek öldürücü), herbisit (yabani ot öldürücü), fungusit (küf öldürücü), rodentisit (kemirgen öldürücü) vb. şeklinde sınıflandırılan kimyasal maddelerin tümünü kapsamaktadır. Pestisitler, etkili maddelerinin kökenlerine göre de gruplara ayrılabilir: 1. İnorganik maddeler 2. Doğal organik maddeler a) Bitkisel maddeler b) Petrol yağları vb. 3. Sentetik organik maddeler a) Klorlu hidrokarbonlar b) Organik fosforlular c) Diğer sentetik organik maddeler ( azotlu bileşikler, piretroidler) Pestisitlerin kullanımı çok eski tarihlere dayanmaktadır. M.Ö. 1500’lere ait bir papirüs üzerinde bit, pire ve eşek arılarına karşı insektisitlerin hazırlanışına dair kayıtlar bulunmuştur. 19.yy’da zararlılara karşı inorganik pestisitler kullanılmış, 1940’lardan sonra pestisit üretiminde organik kimyadan faydalanılmış, DDT ve diğer iyi bilinen insektisit ve herbisitler keşfedilmiştir. Bugüne kadar 6000 kadar sentetik bileşik patent almasına karşın, bunlardan 600 kadarı ticari kullanım olanağı bulmuştur. Ülkemizde tarımı yapılan kültür bitkileri, sayıları 200’ü aşan hastalık ve zararlının tehdidi altında olup yeterli savaşım yapılmadığı için toplam ürünün yaklaşık 1/3’i kayba uğramaktadır. Bu kayıpların önlenmesi bakımından pestisitlerin daha uzun yıllar büyük bir kullanım potansiyeline sahip olacağı kuşkusuzdur. Formülasyon olarak 30 000 ton civarında olan pestisit kullanımımızda en yoğun kullanılan gruplar sırasıyla herbisitler, insektisitler, fungusitler ve yağlardır. Bununla beraber, yoğun ve bilinçsiz pestisit kullanımının sonucunda gıdalarda, toprak, su ve havada kullanılan pestisitin kendisi ya da dönüşüm ürünleri kalabilmektedir. Hedef olmayan diğer organizmalar ve insanlar üzerinde olumsuz etkileri görülmektedir. Pestisit kalıntılarının önemi ilk kez 1948 ve 1951 yıllarında insan vücudunda organik klorlu pestisitlerin kalıntılarının bulunmasıyla anlaşılmıştır. Pestisitlerin bazıları toksikolojik açıdan bir zarar oluşturmazken, bazılarının kanserojen, sinir sistemini etkileyici ve hatta mutasyon oluşturucu etkiler saptanmıştır. Pestisit kalıntılarının en önemli kaynağı gıdalardır. Bu nedenle 1960 yılında FAO ve WHO “Pestisit Kalıntıları Kodeks Komitesi”ni kurmuşlar ve bu komitenin çalışmaları sonucu konu ile ilgili tanımlamalar yapılmış, bilimsel araştırma verilerine dayanılarak gıdalarda bulunmasına izin verilen maksimum kalıntı değerleri saptanmıştır. Ülkemizde de tarımsal ürünlerde kullanılan pestisitlerin gıdalarda bulunması müsaade edilebilir maksimum miktarları ürün ve ilaç bazında belirlenmiştir. Bu bilgilere Tarım Bakanlığının Web sayfasından kolaylıkla ulaşmak mümkündür. Pestisitlere Karşı Dayanıklılık Oluşumu Savaşımda kullanılan pestisitlere karşı zararlı ve hastalıkların dayanıklılık kazandıkları bilinmektedir. Dayanıklılığın pratikteki anlamı hastalık ve zararlıların daha önce kendilerine karşı başarıyla uygulanan toksik maddelerden artık etkilenmedikleridir. 1970’de dayanıklı olarak saptanan tür sayısı 244 iken, 1980’de bu sayı 428’e yükselmiştir. Tarımsal ürün zararlılarında meydana gelen çeşitli tipteki dayanıklılıklar sonucunda pestisitin etkinliğindeki azalmayı aşmak için daha yüksek dozlarda uygulama gerekmekte, bu da hem maliyetin artmasına ve ürün veriminde azalmalara yol açmakta, hem de üründe ve çevrede kalıntı miktarının ve kirliliğin artmasına neden olmaktadır. İnsanlar Üzerine Etkileri Pestisitlerin insanlarda belirli miktarlarda toksik olmaları nedeniyle savaşımda çalışan herkesin bunların kullanımı sırasında meydana gelebilecek potansiyel zarardan sakınmaları gerekir. İnsanların pestisitlere maruz kalması mesleki zehirlenmeler veya kaza ile meydana gelebilmektedir. Her iki tür zehirlenmenin ana nedenleri: 1. Halkın bu konuda yetersiz eğitime sahip olması ve pestisitlerin toksisite potansiyellerinin bilinmemesi, 2. Uygun olmayan koşullarda depolama, 3. Kaza ile saçılma sonucu gıdaların kontamine olması, 4. Dikkatsiz yükleme ve taşıma, 5. Yıkanmamış pestisit kaplarının kullanımı, 6. Genel bakım ve atık değerlendirme işlemleri Çevre Üzerine Etkileri Tarımsal alanlara, orman veya bahçelere uygulanan pestisitler havaya, su ve toprağa, oradan da bu ortamlarda yaşayan diğer canlılara geçmekte ve dönüşüme uğramaktadır. Bir pestisitin çevredeki hareketlerini onun kimyasal yapısı, fiziksel özellikleri, formülasyon tipi, uygulama şekli, iklim ve tarımsal koşullar gibi faktörler etkilemektedir. Pestisitlerin püskürtülerek uygulanması sırasında bir kısmı evaporasyon ve dağılma nedeniyle kaybolurken, diğer kısmı bitki üzerinde ve toprak yüzeyinde kalmaktadır. Havaya karışan pestisit rüzgarlarla taşınabilir; yağmur, sis veya kar yağışıyla tekrar yeryüzüne dönebilir. Bu yolla hedef olmayan diğer organizma ve bitkilere ulaşan pestisit, bunlarda kalıntı ve toksisiteye neden olabilir. Toprak ve bitki uygulamalarından sonra toprak yüzeyinde kalan pestisitler, yağmur suları ile yüzey akışı şeklinde veya toprak içerisinde aşağıya doğru yıkanmak suretiyle taban suyu ve diğer su kaynaklarına ulaşabilirler. Eğim, bitki örtüsü, formülasyon, toprak tipi ve yağış miktarına bağlı olarak taşınan pestisitler, bu sularda balık ve diğer omurgasız su organizmalarının ölmesine; bu organizmalardaki pestisit kalıntısının insanların gıda zincirine girmesi ve kontamine olmuş suların içilmesiyle kronik toksisitenin oluşmasına neden olurlar. Toprağa geçen pestisitler güneş ışınlarının etkisiyle fotokimyasal degradasyona, bitki, toprak mikroorganizmaları ve diğer organizmaların etkisiyle biyolojik degradasyona uğramakta; toprak katı maddeleri (kil ve organik madde) tarafından adsorlanıp desorplanmakta veya kimyasal degradasyona uğramaktadırlar. Toprak içine geçmiş pestisitler kapiller su vasıtasıyla toprak yüzeyine taşınmakta ve buradan havaya karışabilmektedir. Toprağın yapısı, kil tipi ve miktarı, organik madde içeriği, demir ve alüminyum oksit içeriği, pH’sı ve toprakta var olan baskın mikroorganizma türleri tüm bu olayları etkileyen faktörlerdir. Toprakta pestisitin tutulmasıyla hareketi ve biyolojik alımı engellenmekte ve çeşitli şekillerde degradasyonu ile ya toksik özelliğini kaybetmekte ya da daha toksik metabolitlerine dönüşebilmektedir. Pestisitin kendisinin ya da toksik dönüşüm ürünlerinin hedef olmayan yerleri veya organizmaları kontamine etmesi istenmediğinden tüm bu olayların bilinmesi ve incelenmesi önem taşımaktadır. Kaynak: Dr. Ülkü Yücel - Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi, Nükleer Kimya Bölümü Türkiye' de Tarım İlaçları Endüstrisi ve Geleceği Günümüz dünyasının en önemli sorunlardan biri de hızla artan dünya nüfusudur. FAO'nun raporlarına göre her yıl insanlara 15-20 milyon ton gıda maddesi gerekmektedir. Dünyanın yüzölçümü sınırlı olduğundan bu ihtiyacı karşılayacak üretim için yeni alanların tarıma açılması mümkün değildir.Mevcut alanlardan daha fazla üretim yapılabilmesi için tarım ilaçları bugün bütün dünyada kullanılmasından vazgeçilemeyecek maddeler olarak kabul edilmektedir. Dünyada tarım ilacı üretimi 3 milyon ton civarında, yıllık satış tutarı ise 25-30 milyar dolar arasında değişmektedir. Dünya pestisit pazarı 1998 de 1993'e göre % 2.5 luk yıllık büyüme ile 31 milyar dolara ulaşmıştır. Türkiyede ise 1999 sonu itibariyle 2000 e yakın ruhsatlı ilaç olup bunlar içerisinde yer alan teknik madde sayısı 300 civarındadır. Bunların 16 tanesi ülkemizde üretilmekte olup, diğerleri ithal edilmekte veya hazır ilaç olarak ülkemize girmektedir. Yıllık pestisit satışının 250 M $ civarında olduğu ülkemizde birim alana kullanılan ilaç miktarı gelişmiş ülkelere göre çok düşük düzeyde kalmaktadır. Türkiye'ye kıyasla Fransa ve Almanya'da 9, İtalya'da 15, Hollanda'da 35, Yunanistan'da 12, Belçika'da 21, ABD de 15, İsviçre ve Japonyada 17kat daha fazla ilaç tüketilmektedir. Türkiye'de ilaç kullanımı daha çok polikültür tarımın yapıldığı Akdeniz ve Ege bölgelerinde yoğunlaşmaktadır. Entegre tarımın başlatılmasına yönelik güçlü girişimler, sürdürülebilir tarıma ulaşılması bakımından acilen gereklidir. Dünya’da Entegre Ürün Yönetimi(ICM-Integrated Crop Management) hareketleri, çevreyi ve insanı tek bir sistem olarak gören (holistik) çiftçilik yaklaşımını vurgulamaktadır. Tüm kıtalarda kültürel uygulamalar (örn. bitki rotasyonu, zararlı izleme) ile biyolojik, biyoteknolojik ve kimyasal Bitki Koruma ilaçlarını bir arada içeren Entegre Mücadele(IPM-Integrated Pest Management) girişimleri Bitki Koruma ürünlerinin kullanımını, güvenli ve çevreye saygılı hale getirmek için takip edilmesi gereken yoldur. Sektörün global derneği GCPF(Global Crop Protection Federation) tarafından başlatılıp desteklenen özel “Güvenli Kullanma Projeleri”nin hedefi budur. Bu amaçla GCPF, dünya çapında yeni ve sürdürülebilir çözümlerin uygulamasını güçlendirmek üzere kamu-özel ortaklığını kurmaya ve uluslararası kurumlar, hükümetler ve resmi olmayan kurumlar ve diğer taraflar ile diyalogda bulunmak için çaba göstermektedir. Günümüz dünyasının en önemli sorunlarından biri de hızla artan dünya nüfusudur. Çünkü, dünya nüfusu gittikçe artmasına karşın dünyanın yüzölçümü değişmemektedir. Hatta erozyon, yeni yerleşim yerlerinin açılması, yeni fabrikalar kurulması gibi nedenlerle tarıma elverişli alanlar giderek azalmaktadır. Diğer taraftan, FAO'nun raporlarına göre, halihazırdaki dünya nüfusunun % 40'ı yeterli derecede beslenememekte, hatta açlığa bağlı nedenlerle her yıl 20 milyon insan ölmektedir. Yine FAO'nun raporlarına göre her yıl, başta tahıl olmak üzere bu insanlara 15-20 milyon ton gıda maddesi gerekmektedir. Dünyanın yüzölçümü sınırlı olduğundan bu ihtiyacı karşılayacak üretim için yeni alanların tarıma açılması mümkün değildir. O halde yapılacak iş, birim alandan elde edilecek ürün miktarını arttırmaktır. Bunun için de modern tekniklerin ve girdilerin kullanılması bir zorunluluktur. Tarım ilacı da bu girdilerin başında gelmektedir. Bugün tarım ilacı kullanılmadan üretim yapılması halinde, ürün miktarında ortalama % 65 oranında kayıp olmaktadır.Bazı hastalık ve zararlılara karşı son yıllarda bulunan dayanıklı çeşitler yine de gerekli sonucu sağlayamamıştır. Ayrıca gübreleme, sulama, toprak işlemesi vb. verimi arttırıcı kültürel yöntemler bazı bitkilerde hastalık ve zararlıların daha da artmasına neden olmuştur. Bu sebeplerden dolayı, tarım ilaçları bugün bütün dünyada kullanılmasından vazgeçilemeyecek maddeler olarak kabul edilmektedir. Dünyada Tarım İlacı Kullanımı Dünyada tarım ilacı üretimi 3 milyon ton civarındadır. Pestisitlerin yıllık atış tutarı ise 25-30 milyar dolar arasında değişmektedir. Dünya pestisit pazarı 1998 de 1993'e göre % 2.5 luk yıllık büyüme ile 31 milyar dolara ulaşmıştır. 1999 da ise 1998 e göre % 1 lik bir büyüme tahmin edilmektedir. Tonaj olarak ise yılda % 1 den daha az bir büyüme beklenmektedir. Şekil 1 de görüldüğü gibi Herbisitler tarım ilaçları içinde % 47'lik bir payla birinci sırayı almaktadır. Bunu % 29 ile insektisitler izlemekte, fungisitlerin ise % 19'luk bir payı bulunmaktadır. Herbisitler ve insektisitler kullanımın % 70'in üstündeki bir bölümünü kapsamaktadır. Diğer pestisit grupları ise % 5'lik bir paya sahiptir. Türkiye'de birim alana kullanılan ilaç miktarı gelişmiş ülkelere göre çok düşük düzeyde kalmaktadır. Ülkemizde hektara kullanılan ilaç miktarı 0.5 kg. iken bu miktar Fransa ve Almanya'da 4.4 kg., İtalya'da 7.6 kg., Hollanda'da 17.5 kg., Yunanistan'da 6.0 kg., Belçika'da 10.7 kg.'dır. Diğer bir deyişle Türkiye'ye kıyasla Fransa ve Almanya'da 9, İtalya'da 15, Hollanda'da 35, Yunanistan'da 12, Belçika'da 21, ABD de 15, İsviçre ve Japonyada 17kat daha fazla ilaç tüketilmektedir. 1992 yılında Rio de Janeiro'da düzenlenen “BM Çevre ve Kalkınma Konferansı (UNCED)”nda sürdürülebilir kalkınma için taslak olarak 21 no.lu Gündem benimsendi. 21 no.lu Gündemin 14.Kısmı, yani “Sürdürülebilir Tarım ve Kırsal Kalkınma”, 2025 yılında tahmin edilen nüfusun %83’ünün kalkınmakta olan ülkelerde yaşayacağını belirtmektedir. Gündeme göre, "gıda ve lif üretimi taleplerini karşılayacak mevcut kaynaklar ve teknolojiler belirsizliğini korumaktadır. Tarım bu sorunu, halen kullanımda olan alandan alınan ürünü artırarak ve böylece daha fazla araziye yayılma gerekliliğini önleyerek karşılamalıdır." Bu bağlamda "sürdürülebilir yoğunlaşma" gidilmesi gereken yol olarak önerilmiş olup, Global Crop Protection Federation (GCPF) bu hedefin gerçekleştirilmesine katkıda bulunmaya çalışmaktadır Dünya’da Entegre Ürün Yönetimi(ICM-Integrated Crop Management) hareketleri, çevreyi ve insanı tek bir sistem olarak gören (holistik) çiftçilik yaklaşımını vurgulamaktadır.Tüm kıtalarda kültürel uygulamalar (örn. bitki rotasyonu, haşere izleme) ile biyolojik, biyoteknolojik ve kimyasal Bitki Koruma ilaçlarını bir arada içeren Entegre Mücadele(IPM-Integrated Pest Management) girişimleri ürünlerinin kullanımı, güvenli ve çevreye saygılı olmalıdır. Sektörün global derneği GCPF(Global Crop Protection Federation) tarafından başlatılıp desteklenen özel “Güvenli Kullanma Projeleri”nin hedefi budur. Bu projeler Guatemala, Kenya ve Tayland gibi özellikle gelişen ülkelerdeki durumu ele almaktadır. GCPF, 73 ülkede dünyanın araştırmaya dayalı mahsul koruma sektörünün yaklaşık %90’ını temsil etmektedir. Tarımsal Araştırma-Geliştirmeye yaptığı önemli yatırım - 3 milyar ABD dolarından fazla veya 1998 cirosunun yaklaşık % 10’u -, Entegre Ürün Yönetimi kapsamında yeni bilimsel çözümler geliştirerek sürdürülebilir tarıma yönelik uzun vadeli katkılarda bulunmaktadır. Entegre Mücadele(IPM) 21 no.lu Gündemin sürdürülebilir tarima yönelik yaklaşiminin kilit unsurudur: • Bölgesel çok branşlı projelerin güçlendirilmesi ve EntegreMücadelenin tarımda gıda ve değerli mahsuller açısından sosyal, ekonomik ve çevresel yararını sergileyen Entegre Mücadele agları kurmak. • Biyolojik, fiziksel ve kültürel kontrollerin, ayrıca kimyasal kontrollerin türünün bölgelerin şartlarının dikkate alınarak seçilmesini kapsayan uygun Entegre Mücadele geliştirmek Çeşitli projeler Bitki Koruma sektörü, resmi ve gayriresmi kurumlar arasındaki işbirliğinin ne kadar başarılı olabileceğini göstermiştir: Modern bilimin kapsamlı kullanılması sayesinde, GCPF üyeleri tüm yeni Bitki Koruma ilaçlarının neredeyse tamamını geliştirmektedir. Halen dünya piyasasının %85’ine sahiptirler. Tüm GCPF üyesi şirketler Pestisitlerin Dağıtılması ve kullanılmasında Uluslararası FAO Tüzüğü’ne imza atmıştır. Bu şirketler Zirve’nin belirlediği hedefe ulaşılmasına yardımcı tarım tekniklerinin varolduğu inancındadırlar ve bu şirketlere göre sözkonusu yöntemler tüm dünyada başlatılabilir. Modern Bitki Koruma ürünleri, tarımsal üretimin dünyada artan gıda gereksinimini karşılamaya devam etmesini sağlamaya yardımcı olacaktır. Hem bu ürünler hem de çiftçilik aynı zamanda ekonomik ve çevreye ve insan sağlığına uyumlu kalacaktır. Habitatın Korunması ve Biyolojik Çeşitlilik Bakımından Bitki Koruma Sektörü Ürünlerinin Kullanılmasının Yararları Tarih bize insanın ürünlerini koruyamadığı, dolayısıyla sağlıklı gıdada yetersizliklerle karşılaştığı zamanların fazla geçmişte kalmış olmadığını göstermektedir. İrlanda’da 1846 ile 1851 arasında yaşanan ve 1,5 milyon insanın patates mildiyösü sonucu öldüğü büyük kıtlık buna en iyi örnektir. O zamandan günümüze dek tarım bilimi ve uygulaması ile ilgili araştırmalar, gıda üretiminde olağanüstü bir ilerlemeye yol açmıştır. Aynı zamanda dünyadaki nüfus artışı; yüksek verimli çiftçilikle doğal kaynakların korunması arasındaki karşılıklı ilişkilerin anlaşılmasını zorunlu kılmıştır. Modern Dünya toplumuna bol, kolayca temin edilebilen, yüksek kaliteli ve makul fiyatlı gıda sunulmaktadır. Ancak, çok az kişi çiftlik düzeyinde temel gıda üretiminin gerçek sorunlarının farkındadır ve bunları dikkate almaktadır. Bitki Koruma ürünleri genellikle risk faktörü olarak görülmekte ve yararları gözardı edilmekte ya da unutulmaktadır. Ancak, bir risk değerlendirmesinde, riskin kabul edilebilir olup olmadığına karar verebilmek için yararlardan da sözedilmelidir. Gıda Temini Son yıllarda yapay Bitki Koruma İlaçları kullanan modern yoğun tarımın insanlığa sağladıkları: • 1960 yılından bu yana dünya kalori üretimini iki katına çıkarmıştır. • Yemeklik yağ, et, meyve ve sebze gibi kaynak-yoğun gıda üretimini üç katına çıkarmıştır. • Üçüncü Dünyada kişi başına gıda üretimini %25 artırmıştır. • Bu dönemde dünya nüfusu 2,5 milyardan 5,5 milyara çıkmış olmasına rağmen tarıma ayrılan alanı 1950 ile günümüz arasında 1,4 milyar hektarda sabit tutmuştur. • İlave 26 milyon km2 alanın, gelecek yüzyılın sonunda iki katına çıkacak olan mevcut nüfusun beslenmesine ayrılmasını önlemiştir. Yüksek verimli tarım talebinin artmasının tek nedeni nüfus artışı değildir.Çoğu Asya’daki hızla gelişen ülkelerde bulunan ve beslenme alışkanlıklarını geliştirmeye başlayacak düzeyde gelir elde etmekte olan 2 milyar civarında insanın yüksek proteinli gıda isteği de bu talebin artmasına neden olacaktır. Bu amansız gıda taleplerinin karşılanmasında ancak yoğun ve bilime dayalı tarıma güvenilebilir. Bitki Koruma ürünleri gıdanın üretiminin yanısıra aynı zamanda depolanmış pirinç ve diğer taneli hububat gibi ana gıdaların korunması bakımından da zorunludurlar. Modern koruma yöntemleri kullanılarak gıda stokları asgari masrafla fire vermeden yıllarca korunabilir. Bu stoklar, sabit fiyatlardan sürekli gıda arzı için de ön koşuldur. Amerika’da 1980’li yılların sonuna doğru hububat bölgesinde bir yıllık kuraklık, dünya gıda stoğu düzeyini FAO’nun öngördüğü asgari düzeyin altına indirmeye yetmişti. Ayrıca, şehirleşmiş modern toplum çok gelişmiş bir lojistik sistem olmadan beslenememektedir. Bu sisteme mahsulün son derece hassas tarımsal üretimi, hasadı, depolanması ve nakliyesi dahildir. Bitki Korıma İlaçları kullanılmazsa, bu sistem hızla çökecektir. Tüketiciye doğrudan pazarlama yapılan küçük ölçekli çiftçilik çok sınırlı bir pazar kesimini temsil etmekte olup, şehirli nüfusların ihtiyacı olan muazzam gıda miktarlarının sürekli temini garantisini veremez. Sağlığa Katkıları Düşük maliyetli taze meyve ve sebzenin yeterli düzeyde sağlanmasıyla kanser ve kalp hastalığı gibi “modern” canilere karşı da insanın en iyi şekilde savunulur. Yeterli düzeyde yüksek kaliteli gıda temini, tıbbi bakımda istikrarlı ilerleme ile birlikte insanın yaşam süresinin ve refahının istikrarlı olarak iyileştirilmesinde başlıca faktördür. Geçmişte Avrupa’da yüz binlerce ızdıraplı ölüme yol açmış olan çavdar mahmuzu gibi yaşamı tehdit eden fungal hastalıklar ve aflatoksin gibi fungal toksinlerin neden olduğu kanserler, hububat ve fıstık üretimi ve depolanmasında fungisitler kullanılarak önlenmektedir. Son çalışmalar, son derece kanserojen mikotoksinlere, organik yetiştirilmiş hububatlarda Bitki Koruma ürünleri kullanılarak yetiştirilmiş hububatlara göre çok daha sık rastlandığını kesinlikle ortaya koymuştur. Bitki Koruma ürünleri aynı zamanda sıtma, şistosomiasis, filiarsis, tripanazoma ve onkoseriasis gibi taşıyıcıyla bulaşan hastalıkları kontrol ederek milyonlarca hayatı kurtarmaktadır. Bu durum tropik veya subtropik iklimler ile de sınırlı değildir. Evlerde, restoranlarda ve hastanelerde hamamböceği gibi hastalık taşıyıcı haşerelerin kontrolü, Avrupa’da kanatlı karınca ve diğer ahşap oyan haşerelerin yol açtığı maddi tahribatın önlenmesinde de olduğu gibi Bitki Koruma ürünlerine bağlıdır. Herbisitlerin kullanılması sadece mahsulden daha yüksek verim alınmasını sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda çiftlikte yaşayanların çalışma koşullarında iyileşme sağlamıştır. Bunun sonucunda çalışanların kas ve iskelet sorunlarının insidansı azalmış, genel sağlıkları ve üretkenlikleri iyileşmiştir. Arka bahçede veya yerleşim yerinin yeşil alanlarında çapalama uygun hatta tatminkar olabilir, ancak büyük ölçekli çifçilikte kullanışlı değildir. Bitkisel Üretim Hannover Üniversitesi'nden Dr. E.C. Oerke tarafından yakın bir geçmişte yapılan bir çalışma, Bitki Koruma İlaçları kullanılarak ve kullanılmadan bütün dünyadaki mevcut besin ve fiber verimliliğini ayrıntılarıyla ortaya koymuştur. Bu çok önemli çalışma, aşağıda bazı örnekleri verilen mahsuller üzerinden Bitki Koruma ürünlerin çekilmesinin küresel etkisini incelemektedir. Buğdayda, hastalıkların, böceklerin ve yabani otların neden olduğu kayıplar %27 oranındadır, ancak Bitki Koruma İlaçları olmasaydı bu oran %53'e çıkardı. Arpa kayıpları iki kat daha fazla artarak %40, mısır kayıpları ise %52'ye ulaşırdı. Tahıl dışı ürünler arasında yer alan patates Dünya gıda rejiminde ve ekonomisinde önemli bir yere sahiptir ve insanın beslenme rejiminde ana tahılların ardından beşinci önemli enerji kaynağını oluşturur. Küresel olarak, bitkisel üretimin %50'si insanlar tarafından tüketilir, yaklaşık %30'u da hayvan yemi olarak kullanılır. İlaç kullanılmaması durumunda Avrupa'daki patates ürünü kaybı %76 oranına ya da hektarda 30 tona ulaşacaktı. Bunlara benzer kayıpların sonuçları hemen kullanıma hazır ürün miktarındaki bir düşme ve buna bağlı olarak tüketici için daha yüksek fiyatlar ve devletler için daha düşük ihracat gelirleri şeklinde kendini göstermektedir. Çiftçiler de bundan zarar görecektir. Örneğin Almanya'da çiftçiler, brüt gelirlerinde %57 oranında bir düşme ile karşılaşacaktır. Tarımsal ürünlerin serbestçe dolaşımı da modern Bitki Koruma İlaçlarının kullanılmaması yüzünden tehdit altında kalacaktı. Örneğin limon bir çok ülke için önemli bir ihraç ürünüdür. Bitki karantinası yönetmelikleri, Akdeniz meyva sineği bulaşmış limonun ihracatını engellemektedir. Buna benzer bir durum birkaç yıl önce hükümet makamları limon ağaçlarının malathion ile ilaçlanmasını yasaklamaya kalkıştıklarında Kaliforniya'lı üreticilerin de başına gelmişti. Çevresel Etki Bitki Koruma İlaçları birçoğumuzun zannettiği gibi sorunun değil çevresel çözümün bir parçasıdır. Görünürde, bu yazıda belirtilen gıda üretimindeki kazançların tamamı çevresel açıdan desteklenebilir türdedir. Bitki Koruma İlaçları kullanılmadan düşük verimli tarım sürdürülemez, çünkü dünya nüfusunu besleme çabası ile, bu yetersiz üretim senaryosu yabani hayat alanlarının büyük bir bölümünün ekime ayrılmasını gerektirecektir. Bazı kişilerin algılama şekli ve Bitki Koruma İlaçlarının yabani flora ve faunayı öldürdüğü şeklindeki ortak iddia, bilimsel ve mantıksal açıdan dayanaktan yoksundur. Eski geniş spektrumlu ve kalıcı Bitki Koruma İlaçlarının yerini büyük oranda daha dar hedeflere yönelik ve daha az kalıcı kimyasallar almıştır. Bunlar, hedeflenenin haricinde etkilere sahip olup olmadıkları konusunda laboratuvarlarda kapsamlı testlere tabi tutulmuşlardır. Hektar başına kilogram yerine gram düzeyinde dozajlar ile yıllar yerine haftalar ile ölçülen kalıcılık süreleri artık birer istisna değil kural haline gelmiştir. Yüzmilyonlarca dolar ve uzun yıllar süren araştırma ve testler, pazarlama ve kullanımdan önce yeni bir Bitki Koruma İlacı için harcanmaktadır. Bitki Koruma İlaçları, bitkisel ürünlere zarar veren funguslar ile, bu bitkileri tüketilmeden önce imha edecek olan yabancı ot ve böcekleri kontrol altına almak için tasarlanmıştır. Bunların hedef alanının dışında kalan canlı türleri ile yabani hayat üzerindeki tahmini olmaktan çok ölçülmüş olan etkileri asgari düzeydedir. Kimyasal temele dayalı tarımın yoğunlukla uygulandığı bölgelerde ortadan kalkan yabani canlı türlerinin yok olma sebebi bu sektörde kullanılan kimyasallar değil bunların yaşama alanlarının yerini bizzat tarım alanlarının almış olmasıdır. Yabani hayatı korumanın tek yolu yabani canlıların yaşama alanlarını korumaktır. Her türlü insan faaliyetinin canlı türlerinin çeşitliliği üzerinde genel bir etkisi olduğuna dair ve sağlam bir temele sahip çok az sayıda kanıt vardır. En iyi verilerin bir bölümü, insan faaliyetlerinin yoğun tarım ve ormancılık da dahil olmak üzere, her konuda en yüksek düzeyde olduğu ABD'den gelmektedir. Bu ülkede, bitki, hayvan, fungus ve mikro organizma türlerinin sayısının 250.000 civarında olduğu tahmin edilmektedir. Tahmini olarak 87 omurgalı türü 1492 yılından beri ortadan kalkmıştır. Bu arada, Balık ve Vahşi Yaşam Servisi halen tehdit veya tehlike altında olan 822 canlı türünün sıralamasını vermekte ve 300 adet canlı türünü de bu duruma aday olarak göstermektedir. Toplam olarak, yukarıda belirtilen kategorilerde yaklaşık olarak 1200 canlı türü veya başka bir ifade ile tahmini toplam canlı türlerinin yaklaşık olarak yüzde 0,5'i bulunmaktadır. Diğer yandan, ABD Teknoloji Değerlendirmesi Bürosu, insanların bilerek veya diğer yollardan ABD kökenli olmayan yaklaşık 4500 canlı türünü Amerika ortamına getirdiğini tahmin etmektedir. Bunların bazıları yararlıdır (görünüşte ABD'deki bütün gıda bitkileri dışarıdan getirilen türlerdir), bazıları da değildir. Ancak bunların tümü ortam içindeki biyolojik çeşitliliği arttırmaktadır. Dolayısıyla, tarımın hem kimyasal hem de enerji yoğun olduğu bir ülke örneği ile karşı karşıya bulunuyoruz ve ülkenin biyolojik çeşitliliğinin önemli bir biçimde olumsuz yönde etkilendiğine dair elimizde hiçbir kanıt yoktur. Kimyasal olmayan organik tarım, Bitki Koruma İlaçları ve kimyasal gübreler kullanılarak yoğun ekim yapılmış alanlardaki mahsulün en fazla %50’sini üretebilir ki organik tarımda bu düzey bile geniş araziler üzerinde tutarlı biçimde kanıtlanmalıdır. 1965 ve 1990 arasında Hindistan’da buğday üretimi 12 milyon tondan 55 milyon tona çıkmıştır. Bu artışta, tarım arazilerindeki 9 milyon hektarlık artışın da (14-23 milyon arasında) rolü bulunmaktaydı. Eğer Yeşil Devrim’in bitki türlerini ıslah etme, bitkinin korunması, sulama, mekanizasyon ve çiftçilerin eğitimi gibi yararları sözkonusu olmasaydı, bunun yerine 40 milyon hektarlık yerleşim alanının tarla halinedönüştürülmesi gerekecekti. Günümüzden 2100 yılına kadar insan nüfusunun iki katına çıkmasını engelleyebilecek geçerli ya da etik açıdan uygun bir yol yoktur. Gelişmiş ülkelerde her zaman görüldüğü gibi, ekonomide istikrar arttıkça nüfus artışı da durma düzeyine yaklaşır. Yine de, önümüzdeki yüzyılın sonunda nüfus artışındaki moment nedeniyle dünya nüfusu şu andaki 5,5 milyardan 10 milyar civarına çıkmış olacaktır. Bu nedenle sorulması gereken soru, refahın artmasıyla birlikte pek çoğu düşük kalorili karbonhidrat diyetlerinden yüksek kalorili protein diyetlerine terfi edecek olan kişilerin çoğunlukta olacağı bu kadar yüksek sayıda insana nasıl yeterli gıda sağlanabileceğidir. Yanıt düşük girdili “destekleyici/sürdürülebilir” tarım değildir. Büyük olasılıkla Amerika Birleşik Devletleri, 2050 yılında organik tarım teknikleriyle nüfusunu doyurabilecek az sayıda ülkeden biri olacaktır, ancak bu durum da ABD’nin ürün fazlasını, gıda üretiminde kendine yetemeyen ülkelerdeki insanlara vermesine engel olacaktır. Daha önce belirtildiği gibi, yüksek girdili tarım 1950 yılında, 14 milyar hektarlık tarım alanında ( yaklaşık olarak Güney Amerika’nın yüzölçümü), gittikçe artan bir nüfusu doyurabilmeyi başarmıştır. Aradaki dönemde nüfus iki katına çıkmıştır. Yeniden iki katına çıkacaktır. Kabul etmemiz gereken gerçek şudur: ‘Gerekli gıdanın sağlanabilmesi için milyarlarca hektar habitatı daha tarım alanına çevirmek istemiyorsak, yoğun tarımı daha da yoğun hale getirmemiz gerekir.’ Kimyasal bazlı yoğun tarımın doğal biyolojik çeşitlilik üzerindeki etkilerinden savunulması güç biçimde şikayet etmek yerine, eğer yabani hayata zarar vermek yerine onu korumayı amaçlıyorsak, düşük girdili tarım nedeniyle ne kadar arazinin kaybolacağını kendimize sormamız gerekir. Yukarıda sonuç olarak belirtilmiş olduğu gibi, yoğun modern tarımda Bitki Koruma İlaçlarının kullanımı yabani hayat alanlarını aslında korumaktadır. Çevreyi korumak için verilen savaş, sadece dünyanın ıssız alanlarındaki seçilmiş bölgelerde değerlendirilmemelidir. Etkin modern tarımda mahsulün azalması, Hint alt-kıtasında olduğu gibi yoğun nüfuslu yarı-ari ülkelerdeki kırılgan ekosistemlerde aşırı gerilimle sonuçlanacaktır. Hudson Enstitüsü’nden Dr. D. T. Avery’ye göre “Dünyadaki yabani hayat alanlarını ve böylece yabani hayatıkorumak için tek yol, yüksek verimli tarımı daha yüksek verimli tarıma dönüştürmektir.” Ayrıca, Bitki Koruma İlaçlarının uygun ve doğru kullanımını baz alan modern ekim sistemleri, en destekleyici nitelikteki üretim metodunu oluşturmaktadır. Örnek vermek gerekirse, dünyadaki en önemli çevre sorunlarından biri erozyondur. Koruyucu tarımla kombine kullanılan ve bitkileri öldüren ilaçlar, bu sorunu %50-98 azaltmıştır. Diğer bilimsel gelişmeler de, girdi kayıplarının (enerji, gübre ve Bitki Koruma İlaçları) en aza indirilebileceğini ve Bitki Koruma İlaçlarının kullanıldığı entegre tarımın toprağın verimini artırdığını açıkça göstermektedir. Yoğun tarım kesinlikle çevrenin korunmasıyla çelişki içinde değildir; tam tersine çevrenin korunmasında destekleyici rol oynamaktadır.

http://www.biyologlar.com/pestisitlerin-insan-ve-cevre-uzerine-etkileri-1

Biyogaz Nedir Ve Kullanım Alanları

Araçlarda kullanılan özel yakıtlar •Biyodizel •Biyogaz •Biyoyakıt •Bitkisel yağ yakıtı •Bütanol yakıtı •Etanol yakıtı Biyogaz terimi temel olarak organik atıklardan kullanılabilir gaz üretilmesini ifade eder. Diğer bir ifade ile Oksijensiz ortamda mikrobiyolojik floranın etkisi altında organik maddenin karbondioksit ve ****n gazına dönüştürülmesidir. Biyogaz elde edinimi temel olarak organik maddelerin ayrıştırılmasına dayandığı için temel madde olarak bitkisel atıklar ya da hayvansal gübreler kullanılabilmektedir. Kullanılan hayvansal gübrelerin biyogaza dönüşüm sırasında fermante olarak daha yarayışlı hale geçmesi sebebiyle dünyada temel materyal olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda tavuk gübrelerinden de oldukça verimli biyogaz üretimi sağlanabilmektedir. Tavuk gübresinin kullanımı tarım için önemlidir. çünkü bu gübre topraklarda verim amaçlı kullanılamaz. Topraklarda tuzlulağa sebep olurlar. Kullanılamayan bu gübre biyogaza dönüştürüldüğünde yarayışlı bir hal almış olur. Günümüzde biyogaz üretimi çok çeşitli çaplarda; tek bir evin ısıtma ve mutfak giderlerini karşılamaktan, jeneratörlerle elektrik üretimine kadar yapılmaktadır Biyogazın Oluşumu Biyogaz üç evrede oluşur: 1. Hidroliz 2. Asit oluşturma 3. Metan oluşumu dur. Birinci aşama atığın mikroorganizmaların salgıladıkları enzimler ile çözünür hale dönüştürülmesidir. Bu aşamada polisakkaritler monosakkaritlere, proteinler peptidlere ve aminoasitlere dönüşür. Bundan sonraki aşamada asit oluşturucu bakteriler devreye girerek bu maddeleri asetik asit gibi küçük yapılı maddelere dönüştürürler. Asit oluşumu üretim esnasında pH'nın düşmesine neden olabilir bu durum metan oluşumunu sağlayacak bakteriler üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Son aşamada ise bu madeleri metan oluşturucu bakteriler biyogaza dönüştürürler. Görüldüğü gibi biyogaz oluşumu mikrobiyolojik etmener ile gerçekleşmekte ve doğal olarak bu mikrobiyolojik organizmaların etkileneceği her türlü koşul biyogaz üretimini de etkilemektedir. 1. Hidroliz Aşaması İlk aşamada mikroorganizmaların salgıladıkları selular enzimler ile çözünür halde bulunmayan maddeler çamur içerisinde çözünür hale dönüşürler. Uzun zincirli kompleks karbonhidratları, proteinleri yağları ve lipidleri kısa zincirli yapılara dönüştürürler. Bu basit organiklere dönüşüm sonucunda birinci aşama olan hidroliz tamamlanmış olur. 2. Asit Oluşturma Aşaması Çözünür hale dönüşmüş organik maddeleri asetik asit, uçucu yağ asitleri, hidrojen ve karbondioksit gibi küçük yapılı maddelere dönüşür. Bu aşama anaerobik bakteriler ile gerçekleştirilir. Bu bakteriler metan oluşturucu bakterilere uygun ortam oluştururlar. 3. Metan Oluşumu Bakterilerin asetik asiti parçalayarak veya hidrojen ile karbondioksit sentezi sonucunda biyogaza dönüştürülmesi işlemdir. Metan üretimi diğer süreçlere göre daha yavaş bir süreçtir. Metan oluşumundaki etkili bakteriler çevre koşullarından oldukça fazla etkilenirler. Biyogaz Üretiminde Kullanılan Materyaller Biyogaz üretiminde organik atık Biyogaz üretimi için kullanılan materyaller, hayvansal gübreler, organik atıklar ve endüstriyel atıklar olarak üç başlık altında incelenebilir. Bu bağlamda kullanılan materyaller: 1. Hayvansal atıklar 1. Hayvancılık ile elde edilen atıklar 2. Hayvan gübreleri 2. Bitkisel atıklar 1. Bahçe atıkları 2. Yemek atıkları 3. Endüstriyel atıklar 1. Zirai atıklar 2. Orman endüstrisinden elde edilen atıklar 3. Deri ve tekstil endüstrisinden ele edilen atıklar 4. Kağıt endüstrisinden elde edilen atıklar 5. Gıda endüstrisi atıkları 6. Sebze, tahıl, meyve ve yağ endüstrisinden elde edilen atıklar 7. Şeker endüstrisi atıkları 8. Evsel katı atıklar 9. Atıksu arıtma tesisi atıkları Biyogaz üretimi tarımsal atıklardan yararlanılarak yapılabileceği gibi endüstriyel atıklardan yararlanılarakta yapılabilmektedir. Kentsel atıkların ayrı ayrı toplanılması ve kanalizasyon atıklarının arıtma tesislerinde toplanılmasıyla önemli ölçüde biyogaz üretim imkânı vardır. Bu çerçevede Türkiye'de İzmir Büyükşehir Belediyesi'nin Büyük Kanal Projesi çerçevesinde yaptığı bazı çalışmalar bulunmaktadır. Biyogaz Üretimini Etkileyen Faktörler Biyogaz boruları Genel olarak biyogaz oluşumuna etki eden mikrobiyolojik bakterilerin etkileneceği her faktör biyogaz üretimini de etkiler. Bir bakterinin yaşamsal falliyetlerini devam ettirebilmesi için belirli sıcaklık ve pH değerlerine ihtiyacı vardır. Aynı zamanda toksisite de bakterilerin falliyetlerini direk olarak etkiler. C/N oranı (Karbon / Azot) bir bakterinin ayrıştırma hızına etkisi bulunduğu için önemlidir. C/N oranın dar olması bakterilerin o atığı daha hızlı ayrıştırması anlamına gelir. Son olarakta biyogaz üretiminin yapıldığı reaktörde organik yükleme hızı ve hidrolik bekleme süreside biyogaz üretimine direk olarak etkiler. Sıcaklığın Biyogaz Üretimine Etkileri Metanojenik bakteriler çok yüksek ve çok düşük sıcaklık değerlerinde aktif olmamaktadır. Bu yüzden biyogaz üretiminin gerçekleşeceği reaktör sıcaklığı biyogazın üretimine veya hızına direk olarak etki etmektedir. Bu bakteriler sıcaklık değişimlerine karşıda oldukça hassastırlar. Reaktörün içerisindeki sıcaklık bekleme süresini ve reaktör hacmini de belirler. Sıcaklığın düzeyine göre sınıflandırılması üç şekilde yapılabilir. 1. Psikofilik sıcaklık aralığı = 12-20 Derece 2. Mesofilik sıcaklık aralığı = 20-40 Derece 3. Termofilik sıcaklık aralığı = 40-65 Derece pH'nın Biyogaz Üretimine Etkileri Metan oluşturucu bakteriler için en uygun pH değerleri nötr veya hafif alkali değerlerdir.Anaerobik şartlarda fermantasyon işlemi devam ederken 7-7.5 arasında değişir. pH değerinin 6.7 düzeylerine düşmesi durumunda bakteriler üzerinde toksit etki yapar. Asit oluşturucu bakterilerin ise sayısı artarak pHnın düşmesine ve metan oluşumunun durmasına sebep olabilirler. Bu gibi durumlarda reaktöre organik madde yüklenmesi kesilerek asit oranının düşmesi sağlanır. pH'nın kararlı bir hale gelebilmesi için kimyasal da kullanılabilmektedir. Bu kimyasallardan bir tanesi sönmüş kireç olarak bilinen kalsiyum hidrooksittir. Toksisite'nin Biyogaz Üretimine Etkileri Mineral iyonları, ağır metaller ile deterjan gibi maddeler bakterilerin gelişimi üzerinde olumsuz etkiler oluştururlar. Bu maddelerin biyoreaktörlere sızması ile üretimin yavaşlaması veya durması söz konusu olabilmektedir. Tavuk yetiştiriciliğinde yemlere antibiyotik katılması, gaz üretiminde tavuk gübrelerinin kullanıldığı sistemlerde toksisite etkisi yapmaktadır. Bu şekildeki yemlerle beslenen tavukların gübrelerinde de antibiyotikler bulunmakta ve bu antibiyotikler metan oluşturcu bakteriler üzerinde olumsuz etki yapmaktadır. C/N Oranının Biyogaz Üretimine Etkileri Anaerobik bakteriler karbonu enerji elde edebilmek için kullanmaktadırlar. Azot ise bakterilerin büyümesi ve çoğalması için gerekli olan diğer maddedir. C/N orano biyogaz elde edilecek olan atık için uygun değerlerde olmalıdır. Oran 23/1 düzeyinden fazla ve 10/1 oranından az olmamalıdır. Azot oranının fazla olması amonyak oluşumu sebebiyle biyogaz üretimini olumsuz etkilemektedir. Organik Yükleme Hızının Biyogaz Üretimine Etkileri Organik yükleme hızı, birim hacim (m3) bioreaktörlere günlük olarak beslenen organik madde miktarıdır. Organik yükleme hızının mümkün oldukça optimumda tutulması gereklidir Aksi halde pH seviyesi düşerek gaz oluşumunu tamamen durabilmektedir. Mesofilik şartlarda çalışan reaktörler için optimum organik yükleme hızı Biyogazın üretimi için tasarlanmış yapıların genel ismidir. Küçük hacimli ve büyük hacimli olarak ikiye ayrılabilir. Küçük hacimli reaktörler hacim olarak 3 ton a kadar olabilmektedir. Ancak yapılan araştırmalarda 10 tonun altında istenilen verimlilikte olmamaktadır. Biyoreaktörün tasarımında üretimin kesik kesik mi yoksa sürekli mi olacağı da belirleyici bir unsurdur. Dünyada biyoreaktörü ve biyogazı en çok kullanan ülke Çin'dir. Bu ülkenin kendine has küçük kapasiteli reaktörleride vardır. Son dönemlerde ucuz maliyeti nedeniyle torba tipi ya da balon tipi reaktör modelleride yaygınlaşmaktadır. Ancak bu model reaktörlerin verimli hizmet süreleri takriben 2 - 3 yıl kadardır. Biyogaz üretiminde ise kullanılan en yaygın üç reaktör aşağıdaki gibidir: 1. Sabit kubbeli (Çin tipi) reaktörler, 2. Hareketli kubbeli (Hint tipi) reaktörler 3. Torba tipi (Tayvan tipi) reaktörler Türkiye'de Biyogaz 1980 - 86 yılları arasında ülkemizde Toprak-Su araştırma enstütüleri tarafından yoğun olarak araştırılmıştır. Daha sonra ise bu konudaki araştırmalar üniversiteler bünyesinde bireysel olarak devam etmiştir. Biyogaz üretimi herkesin kendi başına yapabileceği bir şey değildir. Bu üretim için eğitimli ve gerekli donanımı olan kişiler tarafından desteklenmesi gerekmektedir. Türkiye'de bu konuda yeterli bilgiye sahip kişilerin bulunması hususunda sorunlar bulunmaktadır. Dünyada biyogaz üretim ve kullanımı giderek gelişmektedir. Hayvan gübresinden elde edilen biyogazın tesis oranları dikkate alınırsa dünyadaki tesislerin %80'i Çin'de %10'u Hindistan'da, Nepal ve Tayland'ta bulunmaktadır. Tesis sayısına göre ise ülkelerin sıralaması yanda tabloda verilmiştir. Avrupa'nın hayvan gübresi ile elde ettiği biyogaza ve tesis sayısına bakılacak olursa bu noktada Almanya 2,200 tesis ile en fazla üretim yapan ülke konumundadır. Bu ülkeyi 70 tesis ile İtalya takip etmektedir. Almanya'da biyogaz tesislerinin yapımı 1993 yılından itibaren artmış ve yine aynı yıldan günümüze kadar 139 tesisten 2,200 tesise kadar artmıştır. Biyogazın Kullanım Alanları Biyogaz ile çalışan otobüs / Bern, İsviçre Biyogaz doğalgazın kullanım alanlarıyla parelel olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1. Doğrudan yakarak ısınma ve ısıtma 2. Motor yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım 3. Türbin yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi 4. Yakıt pillerinde kullanımı 5. Mevcut doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi 6. Kimyasal maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı Tüm bu kullanım alanlarının yanısıra biyogaz çevreye karşı duyarlı bir enerji kaynağıdır. Bu yüzden gelişen koşullarda çevre kirliliğinin önlenmesinde yeşil yakıt olarak bilinen organik madde kökenli biyogaz kullanımı daha önemlidir. Biygaz üretimi için kullanılan ham maddeler tarımsal arazilerde üretildiği için, tarımsal işletmelerde gerek seraların ve iskan yapılarının ısıtılmasında gerekse traktörlerin yakıtı olarak kullanılmasında önemli bir fayda sağlayabilmektedir. Bu şekilde kullanılan biyogaz işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır. Biyogaz ile çalışan otobüs / Bern, İsviçre Biyogaz doğalgazın kullanım alanlarıyla parelel olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1. Doğrudan yakarak ısınma ve ısıtma 2. Motor yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım 3. Türbin yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi 4. Yakıt pillerinde kullanımı 5. Mevcut doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi 6. Kimyasal maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı Tüm bu kullanım alanlarının yanısıra biyogaz çevreye karşı duyarlı bir enerji kaynağıdır. Bu yüzden gelişen koşullarda çevre kirliliğinin önlenmesinde yeşil yakıt olarak bilinen organik madde kökenli biyogaz kullanımı daha önemlidir. Biygaz üretimi için kullanılan ham maddeler tarımsal arazilerde üretildiği için, tarımsal işletmelerde gerek seraların ve iskan yapılarının ısıtılmasında gerekse traktörlerin yakıtı olarak kullanılmasında önemli bir fayda sağlayabilmektedir. Bu şekilde kullanılan biyogaz işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır.

http://www.biyologlar.com/biyogaz-nedir-ve-kullanim-alanlari

TRANSGENİK BİTKİLER (GDO) 'İN İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ

Transgenik bitkiler ya da diğer bir ifadeyle Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar (GDO)'ın insan sağlığı üzerine olası etkilerini allerjik, antibiyotik dayanıklılık, yabancı DNA'nın yenmesi, karnabahar mozaik virüsü ve gıda kalitesi açısından incelemek mümkündür. Transgenik Bitkilerin Olası Allerji Etkileri. Belirli gıdalara karşı allerjisi bulunan bireyler, herhangi bir ürünü satın aldıklarında bunun içeriğini inceleyerek allerjik reaksiyona sebep olan maddelerin bulunup bulunmadığını kontrol etmektedirler. Belirgin bir allerjisi bulunmayan kişilerin bile transgenik bitkilerdeki yeni proteinler nedeniyle allerji olma riskleri bulunmaktadır. Dünya'da yaygın olarak ticari üretimi yapılan bazı bitki türlerine ( mısır, pamuk soya ve kanola) Bacillus thuringiensis bakterisinden izole edilen Bt endotoksin geni ve Streptomyceses hygroscopicus bakterisinden izole edilen Bar geni transfer edilerek transgenik bitkiler elde edilmiştir. Bt geni bitkilere aktarıldığında bazı böceklere toksik olan bir protein üreterek bitkileri böceklere dayanıklı hale getirmektedir. Bar geni ise aktarıldığı bitkide bazı herbisitlere (ot öldürücülere) karşı dayanıklılık sağlamaktadır. Ancak şu ana kadar ticari üretimine izin verilen transgenik bitkilerin, transgenik olmayan bitkilerden ileri gelebilecek allerji risklerinden daha fazla risk taşıdığına dair kanıtlar elde edilememiştir. Bugüne kadar yapılan çalışmalardan sadece iki potansiyel problem tam açıklanamamış ve bu iki transgenik bitkinin de insan gıdası olarak kullanımı yasaklanmıştır. Bunlar soya fasulyesi ve Starlink Mısır'dır. Pioneer firması tarafından soya bitkisine Brezilya Nut(Brezilya fındığı)'ından alınan bir gen aktarılmıştır. Buradaki amaç, Brezilya fındığında bol olmasına karşın, soya fasulyesinde az bulunan methionin amino asidi oranını fazlalaştırarak, soya fasulyesinin besin kalitesinin arttırılmasıdır. Ancak Breziya fındığına allerjenlik oldukça yaygın olduğundan, bu allerjenlik etkisi transgenik soyada da gözlenmiştir(Nordlee ve ark.,1996). Soya fasulyesine aktarılan genin aynı zamanda allerjenik reaksiyonları da tetiklediği düşünülmektedir. İlgili firma bu soya fasulyesini hayvan yemi olarak pazarlamayı arzuladıysa da daha sonra bunun hasat, taşıma ve depolama esnasında denetlenmesinin zor olduğu anlaşıldığından, bu transgenik soya fasulyesinin ticari üretim için onay alınmamış ve piyasaya sürülmemiştir. Aventis firması tarafından geliştirilen Starlink transgenik mısır çeşidinin insan gıdası olarak da tüketimi hedeflenmiştir. Ancak bu mısır çeşidi insanlar için allerjik olabileceği endişesi ile sadece hayvan yemi olarak kullanılmak üzere onaylanmıştır. 2001 yılındaki araştırma sonuçlarından elde edilen bulgular, olasılıkla bu transgenik mısırın da allerjen olmadığını göstermesine karşın, uzmanlar arasında tam bir görüş birliğinin oluşmaması nedeniyle bu konudaki tartışmalar halen devam etmektedir. Tartışmaların bazı önemli noktaları şunlardır; a)Aventis şirketi tarafından yapılan denemelerde, mısır tanesine aktarılan proteinin daha sonra ısıtma ve ıslatılma işlemleri ile parçalandığı belirtilmektedir. Böylece ticari olarak pazarlanan gıdaların pişirilmesi veya nemlendirme proseslerinden geçirilmesi sonucunda yabancı protein parçalanmış olacaktır. Ancak uzmanlar kurulu bu işlemlerden sonra bile transgenik proteinin mevcut olabileceğini ve allerjik reaksiyon yapabileceğini düşünmektedirler. Ayrıca, ıslatılma ve ısıtılma işlemleri sonucunda transgenik protein molekülünün biçiminin değişmesi durumunda, mevcut test yöntemleri ile bunun belirlenmesinin mümkün olamayabileceği vurgulanmaktadır. b)A:B:D:'lerindeki Hastalık Kontrol ve Koruma Merkezi, Starlink mısır çeşidinin ürünlerini yiyen kişilerde allerjik reaksiyonların meydana geldiğine dair kanıt bulamamıştır. Ancak bu kuruldaki bilim adamları Hastalık Kontrol ve Koruma Merkezi'nin yaptığı testlerin yeterli hassasiyette olmadığını da belirtmişlerdir. c)A.B.D.'de Starlink mısır ürünlerinin olası allerjik etkilerinin görüldüğünü belirleyen ve doktorlar tarafından verilen sağlık raporları bulunmamaktadır. Allerji testleri, gerek test tüpü reaksiyonları ve gerekse canlılar üzerindeki tepkileri ölçen komplike bir işlemdir. Araştırıcılar değişik deney hayvanlarını (fare, domuz) allerji testleri için kullanmaktadırlar. Ancak bu sonuçlar her zaman doğru çıkmamaktadır. Örneğin Brezilya Nut'ına allerjenliğin saptanması öncelikle fareler üzerinde incelenmiş ve bunun allerjen olmadığı belirlenmiştir. Ancak daha sonra bazı kişilerde bunun allerjen etkilerinin bulunduğu saptanmıştır(Melo ve ark.,1994, Nordlee ve ark.,1999). Günümüzde bazı kişilerde buğday, yumurta ve kivi gibi yaygın yiyeceklere karşı allerjiler oluştuğu dikkate alındığında, bu kişilerde transgenik ürünlere karşı allerjilerin oluşması olasıdır. Ancak günümüzde yapılan araştırmalarda transgenik bitkilerden yapılan gıdaların transgenik olmayan bitkilerden yapılan gıdalardakine oranla daha fazla allerjik risk taşıdığına dair kanıtlar da mevcut değildir. Yatay gen geçişi ve antibiyotik dayanıklılık Transgenik bitkilerin geliştirilmesinde bazı antibiyotik dayanıklılık markırlarının (göstergelerinin) kullanılması nedeniyle, transgenik gıdaların antibiyotik tedavisi gören kişilerde herhangi bir etkisinin olması endişesi doğmuştur. Çünkü doktorların önerdiği antibiyotiklerin yanlış kullanılması sonucunda etkinliklerinin kaybolduğuna dair raporlar bulunmasından dolayı, kamuoyu bu tehlikenin transgenik gıdalarla ortaya çıkabileceği endişesini taşımaktadır. Transgenik bitkilerin geliştirilmesi sırasında belirli antibiyotiklere dayanıklılığı kodlayan DNA parçaları seleksiyon amacıyla kullanılmaktadır. Bu DNA parçalarının laboratuvar aşaması dışında başka bir amacı olmamasına karşın, transgenik bitkilerde sürekli olarak bulunmaktadır. Bu durumda transgenik gıdalar kullanıldığında, varolan antibiyotik problemlerine bir etkisi olacak mıdır sorusu akla gelmektedir. Endişelerden biri de, bir organizmadan diğerine ebeveyn-döl ilişkisine bağlı gen geçişi dışında bir DNA geçişidir. Buna yatay gen geçmesi denmektedir. Ağız, mide ve bağırsaklarda bulunan mikroorganizmalara transgenik gıdalardan bir antibiyotik dayanıklılık geninin geçmesi olasılığı, tedavi amacıyla kullanılan antibiyotiklerin mikroorganizmalara karşı etkisiz kalmasını sonuçlandırabilecektir. DNA'nın yatay geçişi bazen doğal koşullarda da meydana gelebilmektedir. Agrobacterium tumafaciens'in plazmidleri bitkilerde taç uru olarak bilinen hastalığı oluşturarak DNA'nın yatay geçişini gerçekleştirmektedir. DNA'nın yatay transferi laboratuvar koşullarında düşük frekanslarda meydana gelmektedir. Ancak böyle bir yatay geçişin insan bağırsaklarındaki bakterilere geçip geçmeyeceği akla gelmektedir. Bazı koşulların varlığı böyle bir geçişin pek mümkün olamayacağını düşündürmektedir. Çünkü midedeki asidik ortam DNA'yı parçalamaktadır. İnsan midesinin kimyasal içeriğinin benzeri olan hidrofonik asit ve ağız salyası karışımında DNA otuz saniyede parçalanmıştır(Mercer ve ark.,1999). Ayrıca, bazı organizmalar ancak özel koşullarda DNA'yı içerisine alırken, birçok canlıda organizmaya giren yabancı DNA'yı parçalayan mekanizmalar da bulunmaktadır. New Castle Üniversitesinde yapılan bir araştırmada, transgenik soya yiyen kişilerin bağırsaklarındaki mikroorganizmalara antibiyotik dayanıklılık geninin geçtiği rapor edilmiştir. Ancak bu çalışma diğer bilim adamları tarafından da incelenmiş ve bağırsak sisteminde herhangi bir hasar bulunmayan kişilerin dışkılarında transgenik DNA saptanmamıştır. Fakat bağırsak operasyonu geçiren ve bağırsakları kısaltılmış olan kişilerde transgenk DNA'ya rastlanmış ve mikroorganizmaların çok az bir kısmında transgenik DNA bulunmuştur. Bu durum transgenik DNA'nın yatay geçişinin bazı özel koşullarda insan bağırsaklarında da mümkün olabileceğini göstermektedir. Antibiyotik dayanıklılık genlerinin bazıları antibiyotiği inaktif hale getiren veya parçalayan bir enzim oluşturarak işlevini yerine getirmektedir. Böyle bir dayanıklılık geninin fonksiyonu devam edecek olursa, yenen transgenik bitkilerde bu dayanıklılık enziminin çok az bir miktarı da bulunabilecektir Ancak ısıl işlemler sonucunda enzimler inaktif hale gelmektedir. Fakat taze olarak yenen veya ısıl işlem geçirmeden tüketilen transgenik gıdalarla az miktardaki enzim de alınmış olabilecektir. Calgen firmasının transgenik olarak geliştirdiği ve insanlarda enfeksiyonlara karşı kullanılan antibiyotiklerden Gentamisin A ve B, Neomisin ve Kanamisin'e dayanıklılık genlerini içeren Flavr Savr domatesinin onaylanma aşamasında, Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) 1993 yılında bu durumla karşı karşıya kalmıştır. İnsan midesinin simulasyonlarını kullanan FDA testlerinde transgenik gıdalardaki enzimlerin mide asitleri tarafından parçalandığı bildirilmiştir. Ciba-Geigy firmasının geliştirdiği transgenik Bt-176 mısır çeşidi de insanlarda kullanılan antibiyotiklere dayanıklılık sağlayan bir geni içermektedir. Penisilin grubundan olan Ampisilin insanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak Bt-176'daki antibiyotik dayanıklılık geni sadece prokaryotik (bakteriler) canlılarda aktif olacak şekilde tasarlanmıştır. Yani antibiyotik dayanıklılık geni ökaryotik (hayvan, bitki, insan gibi) canlılarda yani insanlarda ve mısır gibi bitkilerde aktif olamamaktadır. Ampisilin antibiyotiğini inaktif hale getiren enzim mısır bitkisinde üretilmediğinden dolayı, Bt-176 transgenik mısır çeşidi Kanada ve U.S.A.'de 1995 yılında üretime alınması onaylanmıştır. FDA transgenik bitki geliştirilme sürecinde laboratuvar aşamasında seleksiyon amacıyla, insanlarda kullanılmayan antibiyotik türlerinin kullanımını önermektedir. Böylece yatay gen transferi gerçekleşse bile antibiyotik tedavisinde olumsuz bir etkisi gözlenmeyecektir. Araştırıcılar, yeşil floresans protein ve mannoz gibi maddeleri antibiyotik dayanıklılık genleri yerine kullanmaya başlamışlardır(Joersbo ve ark.,1988). Ayrıca, transgenik bitkilerin ticari kullanıma çıkmadan önce antibiyotik dayanıklılık genlerini kaldıran yöntemler üzerinde çalışılmaktadır(Zuo ve ark.,2001). Yabancı DNA'nın Yenmesi Araştırıcılar transgenik bitki oluşturduklarında aslında bu bitkide bulunmayan bir DNA parçasını bitkiye ilave etmiş olmaktadırlar. Çoğunlukla da aktarılan DNA parçası virüs ya da bakteri gibi farklı türlerden gelmektedir. Bu durum acaba bu yabancı DNA parçası yendiği zaman bir zarar oluşturabilir mi? sorusunu akla getirmektedir. Aslında yediğimiz her yemekte bir miktar DNA da yemekteyiz. Ayrıca yediğimiz sebze, tahıl ve etlerde bulunan bakteri ve virüsleri de yani bunların DNA'larını da yemekteyiz. Ancak bu yabancı DNA'ların çoğunluğu midede daha küçük moleküllere parçalanmaktadır. Yine parçalanmayan az bir miktar DNA kan dolaşımında absorbe edilmekte veya dışkı ile atılmaktadır. Almanya'da yapılan bir çalışmada tamamen parçalanmamış DNA parçalarının bağırsak ve farenin vücudundaki durumu incelenmiştir(Schubbert ve ark.,1997). Yenen DNA'nın 100 ile 1700 bazlık kısa parçaları yemekten sonraki sekiz saatte % 5 oranında kalın ve ince bağırsaklarda ve dışkıda saptanmıştır. Yine DNA'nın %0.05 kadar küçük miktarları sekiz saatte kan dolaşımında bulunmuştur. Parçaların büyüklüğü 700 baz çiftine kadar ulaşmıştır. Aynı zamanda yabancı DNA parçaları karaciğer ve dalakta da saptanmıştır. Denemede kullanılan DNA'lar üç farklı türden alınmıştır. Bunlar bakterilere etkili olan M13 virüsünden bir sekans, deniz anasının yeşil renk oluşturan GRP geni ve bitkilerde fotosentezle ilişkili olan Rubisko genidir. Bu üç yabancı DNA'nın küçük miktarları yendikten sonra farenin iç organlarında belirlenmiştir. Aynı şekilde gebe farelerdeki DNA parçaları izlendiğinde, yabancı DNA parçalarının kan dolaşımı yoluyla plesantadan fetüse geçtiği saptanmıştır. Hatta bu DNA parçalarının kromozomlara girebilecekleri spekülasyonuna yol açacak kadar fare kromozomlarının yakınlarında belirlenmişlerdir(Doerfler ,2000). Farelerdeki bu çalışmaya benzer olarak tavuklarla yapılan araştırmalarda, yabancı DNA'ların hızla parçalandığı gösterilmiştir. İngiltere'de yapılan çalışmalarda, tavuklar transgenik mısırla beslenmiş ve yabancı DNA parçaları kursak ve midede az miktarda saptanmış, fakat yabancı DNA'ların parçalanması nedeniyle bağırsak sisteminde saptanamamıştır(Chambers ve ark.,2002). Bir başka çalışmada da transgenik mısırdan elde edilen DNA parçaları koyunun salya ve mide sıvısına konmuş ve 24 saat sonra salyada DNA bulunurken, mide sıvısında DNA tamamen parçalanmıştır(Duggan ve ark.,2000). Bir organizmanın dokularında bulunan yabancı DNA parçalarına ne olmaktadır? Vücudun normal savunma sistemi yabancı DNA'ları parçalamaktadır. Aynı zamanda bazı DNA parçaları konukçunun DNA'sına girerse, genlerin aktivitesini kontrol eden mekanizmalar tarafından etkisiz hale getirilebilecektir. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda transgenik bitkilerden gelen DNA'nın transgenik olmayan bitkilerden aldığımız DNA'lardan daha tehlikeli olduğunu gösteren kanıtlar henüz bulunmamıştır. Karnabahar Mozaik Virüsü (CaMV) Transgenik bitki teknolojisinde bitkiye sokulan genin aktivitesini yönlendirmek için ek bir DNA parçası daha ilave edilmektedir. Her bir genin belirli koşullarda çalışmasını sağlayan bu gen parçasına promotor denmekte ve transgenik bitki elde edilmesinde en yaygın olarak kullanılan promotor, karnabahar mozaik virüsünün 35 S promotorudur. Bu promotor kanola, lahana, brokkoli ve karnabahar gibi bazı sebzelerde karnabahar mozaik hastalığına neden olan virüsten elde edilmektedir. Diğer promotorlar da transgenik teknolojide kullanılmakta fakat CaMV promotoru oldukça farklı durumlarda transgenik proteinin bol miktarda oluşumuna neden olduğundan genellikle tercih edilmektedir. Acaba büyük avantajları bulunan CaMV promotoru bizim hücrelerimize girerek ve genlerimizi çalıştırarak zararlı olabilir mi? endişesini ortaya çıkarmıştır. Şimdi böyle bir olasılığın meydana gelme durumunu inceleyelim. Böyle bir olasılığın gerçekleşmesi için normal hazım sistemindeki parçalanma olaylarından kaçmış olması gerekmektedir. Ancak bu konuda belirli kanıtları gösteren denemeler de mevcut değildir. Fakat, Kohl ve ark.(1999) tarafından çeltik bitkilerinde yapılan çalışmalarda CaMV promotorunun kendisini DNA'ya sokabildiği bir kanıt olarak ileri sürülmektedir. Transgenik bitkilerin karşıtları da bunun insanlar için bir tehdit olduğunu ifade etmektedirler. Çeltikte çalışan araştırıcılar CaMV promotorunun insan ve hayvan dokularındaki durumunu incelememişlerdir. İnsan kromozomları birçok farklı virüsün oluşturduğu DNA sekans parçalarını içermektedir. İnsan kromozomlarında böyle sekansların çokluğu enteresan bir durum olup, onların aktive edilmeleri halinde ne olacağı konusunda çeşitli spekülasyonlar yapılmaktadır. Fakat Turner ve ark.(2001) tarafından yapılan çalışmada, bu sekansların çoğunun binlerce yıldır oluşan içsel değişimler nedeniyle fonksiyonel olmadıkları gösterilmiştir. Bu sekanslar CaMV promotorunun girmesiyle aktive olabilseler bile olasılıkla hiçbir etkileri olamayacaktır (Royal Society,2002). Karnabahar mozaik virüsü promotorunun insan sağlığını tehdit edebileceğine dair çok az kanıt mevcuttur. Fakat karnabahar mozaik hastalığı ile bulaşmış sebzeleri yediğimizden dolayı, insanlar yüzlerce yıldır az miktarlarda da olsa CaMV'nü yemektedirler. CaMV ile şiddetli bulaşık sebzeler arzu edilmemesine rağmen, virüsün yenmesinde ileri gelen bir sağlık problemi hakkında bugüne kadar herhangi bir rapor bulunmamaktadır . Gıda Kalitesi İnsan gıdası olarak kullanılan bitkilerin besleme kalitelerinin arttırılması amacıyla yeni transgenik bitkilerin geliştirilmesi, önümüzdeki yıllarda yoğun bir araştırma alanını oluşturacaktır. Ancak şimdiye kadar yapılan besin kalitesini iyileştirme çalışmaları herbisit ve zararlılara dayanıklılık çalışmalarının gerisinde kalmıştır. Yine de birkaç örnek çalışmada, transgenik bitkilerden elde edilen gıdaların besin içerikleri transgenik olamayanlarla karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Burada akla gelen soru transgenik hale getirilen bitkilerin gıda kalitelerinde önemli değişmeler meydana gelip gelmediğidir. Soya fasulyesinin izoflovan içeriği bu konuda yapılan örnek bir çalışmayı göstermektedir. Soyadaki bazı izoflovanların kireçlenme, akciğer kanseri ve kalp hastalıklarını önlemede yardımcı olduğuna inanılmaktadır. İzoflovanlar insan vücudunda fitoestrojenlere çevrilerek etkili olmaktadırlar. Bu amaçla soya sosu besinlerdeki izoflovan içeriğinin arttırılması amacıyla birçok gıdaya ilave edilmektedir. Sağlıklı beslenmek için soya ürünlerini tüketen kişilerin transgenik soyayı yediklerinde aynı miktarlardaki izoflovanları alıp alamayacakları sorusu önem taşımaktadır. Lappe ve ark.(1999) herbisit tolerant (Roundup Ready) soya çalışmalarında, bunların transgenik olmayanlardan % 12-14 oranında daha az izoflovan içerdiğini rapor etmişlerdir. Bu sonuç gerçekse, transgenik soyanın transgenik olmayanından daha az sağlıklı olduğu ortaya çıkacaktır. Bu çalışmanın sonuçlarına karşın, Monsanto firmasının araştırıcıları tarafından yayınlanan raporlarda transgenik soyanın transgenik olmayanlarla aynı miktarlarda izoflovan içerdiği açıklanmıştır(Padgette ve ark.,1996, Taylor ve ark.,1999). Denemelerin gerçekleştirildiği çevre koşulları, lokasyondan lokasyona ve yıldan yıla değiştiğinden dolayı soyanın farklı izoflovan içeriklerine sahip olması doğaldır. Ancak bu değişim, transgeniklere sokulan genlere mi yoksa büyüme dönemindeki agronomik işlemlere mi bağlanacaktır. Monsanto şirketi tarafından 1992 ve 1993 yıllarında yapılan iki denemenin sonuçları karşılaştırıldığında, izoflovan içeriklerinde yıllar arasında önemli farklılıkların bulunduğu gözlenmiştir. Lappe ve ark.(1999) tarafından yapılan çalışmalarda transgenik soya ve transgenik olmayan soyanın izoflovan içerikleri incelenmiş fakat bu bitkiler yan yana aynı tarlada yetiştirilmemişlerdir. Tohumlar farklı çiftçiler tarafından yetiştirilmiş olup, lokasyon ve agronomik işlemler bakımından bir homojenlik söz konusu olmamıştır. Şimdiye kadar yapılan çalışmalardan soyadaki izoflovan içeriğinin bazı faktörlere bağlı olarak değiştiği anlaşılmaktadır. Değişimin büyüklüğünün fazla olmadığı ve izoflovanların doğal değişkenlikleri ile mukayese yapıldığında, aşırı olmayan orta derecedeki bir farklılığın bulunduğu görülmektedir. Ancak transgenik soyanın izoflovan içerikleri dışındaki hayvansal besleme değerleri, transgenik olmayan soyalarla mukayese edildiğinde aralarında bir farklılığın bulunmadığı saptanmıştır. Fareler, tavuklar, balıklar ve sığırlar üzerinde yapılan denemelerde, hayvanların aynı miktarda yem yediklerinde aynı ağırlıkları kazandıkları belirlenmiştir(Hammond ve ark.,1996). Sonuç Transgenik bitkilerden ileri gelebilecek insan sağlığına olası risklerin incelenmesi sonucunda, şu ana kadar yapılan çalışmalarda bu bitkilerin ekilmesinin ve tüketilmesinin yasaklanmasına yol açabilecek deneysel bulguların mevcut olmadığı gözlenmektedir. Transgenik bitkileri ülkemiz açısından ele aldığımızda, mısır ülkemizde Ege ve Çukurova bölgesinde ikinci ürün olarak ekildiğinde, mısır sap ve koçan kurduna karşı 4-5 defa ilaçlanmaktadır. Bu alanlarda böceklere dayanıklı transgenik Bt mısır üretildiğinde gerek ilaçlama masrafları ve gerekse ilaçlamadan ileri gelecek çevresel zararlar daha az olabilecektir. Günümüzde Dünya genelinde transgenik bitkilerin ekimi 67 milyon hektara yaklaşmaktadır. Bu üretimin büyük bir kısmını böceklere dayanıklı transgenik mısır ve pamuk ile herbisitlere dayanıklı soya oluşturmaktadır. Üretimin büyük çok bir bölümü de ABD, Kanada, Arjantin, Çin ve Brezilya gibi ülkelerde gerçekleştirilmektedir. Ülkemizin önemli oranda mısır ve soya yemine gereksinimi bulunmakta ve bu gereksinim Arjantin ve Brezilya gibi ülkelerden sağlanmaktadır. Bu ülkelerin büyük oranda transgenik mısır ve soya ekilişlerinin bulunması ithal edilen yemlerin transgenik bitkilerden yapılmış olabileceğini akla getirmektedir. Ancak daha önce açıklanan araştırma sonuçlarından bunların herhangi bir risk içerdiklerini de söylemek pek mümkün değildir. Her ülke transgeniklerin ticari üretimi ve kullanımı için belirli yasal düzenlemeler getirmiştir. Ülkemizde de transgeniklerin belirli kurallar altında alan denemelerine müsaade edilmekte, ancak ticari üretimine izin verilmemektedir.. Bugüne kadar transgenik bitki üretiminden ileri geleceği varsayılan zararların hiçbirinin gerçekleşmemiş olması, bunların gerek Dünya'da ve gerekse ülkemizde yetiştirilebilme olasılıklarının bulunduğunu ortaya koymaktadır. Literatür Listesi Chambers,P.A., P.S.Duggan, J.Heritage, and J.M.Forbes,2000. The fate of antibiotic resistance marker genes in transgenic plant feed material fed to chickens, Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 49 : 161-164. Doerfler,W.,2000. Foreign DNA in mammalian systems. Wiley-VCH : Weinheim, Germany. Duggan,P.S., R.A.Chambers, J.Heritage, and J.M.Forbes,2000. Survival free DNA encoding antibiotic resistance from transgenic maize and the transformation activity of DNA in ovine salvia, ovine rumen fluid and silage effluent. FEMS Microbiology Letter, 191 : 71-77. Hammond,B.G., J.L.Vicini, G.F.Hartnell, M.W.Naylor, C.D.Knight, E.H.Robinso , R.L.Fuchs, and S.R.Padgette,1996. The feeding value of soybeans fed to rats, chickens, catfish and dairy cattle is not altered by genetic incorporation of glyphosate tolerance, Journal of Nutrition, 126 : 717-727. Joersbo,M., I.Donaldson, J.Kreiberg, S.G.Peterson, J.Brunstedt, and F.T.Okkels,1998. Analysis of mannose selection used for transformation of sugar beet. Molecular Breeding 4 : 111-117. Kohl,A., S.Griffiths, N.Palacios, R.M.Thyman, P.Vain, D.A.Laurie, and P.Christou,1999. Molecular characterization of transforming plasmid rearrangement in transgenic rice reveals a recombination hotspot in the CaMV promotor and confirms the predominance of microhomolgy mediated recombination. The Plant Journal !7(6) : 591-601. Lappe,M.A., E.B.Bailey, C.Childress, and K.D.R.Setchell,1999. Alterations in clinically important Phytoestrogens in genetically modified herbicide tolerant soybeans. Journal of Medicinal Food, Vol.No.4. Melo,V.M.M., J.Xavier-Fiho, M.S.Lima, and A.Provvost-Dannon,1994, Allergenicity and tolerance to proteins from Brazil-nut (Berthdietia excelsa H.B.K.) Food and Agricultural Immunology 6(2) : 185-195. Mercer,K.K., K.P.Scott, W.A.Bruce-Johnson, L.A.Glover, and H.J.Flint,1999. Fate of free DNA and transformation of the oral bacterium. Streptococcus gardeni D.L.1.by plasmid DNA in human saliva. Applied and Environmental Microbiology 65(1) : 6-10. Nordlee,J.A., S.L.Taylor, J.A.Townsend, L.A.Thomas, and R.K.Bush,1996. Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybeans. New England Journal of Medicine. 334 : 688-692. Royal Society.2002. Gentically modified plants for food use and human health-an update. London Turner,G., M.Barbulescu, M.Su, M.I.Jensen-Seaman, K.K.Kidd and J.Lenz.2001. Insertional polymorphsims of full-length endogenous retroviruses in humans. Current Biology 11,1531-1535. Zuo,J., Q.W.Nu, S.G.Moller, and N.H.Chua,2001. Chemical-regulated site-specific DNA excision transgenic plants. Nature Biotechnology 19 : 157-161. Pof.Dr.Muzaffer TOSUN E.Ü.Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü, Bornova-İzmir

http://www.biyologlar.com/transgenik-bitkiler-gdo-in-insan-sagligina-etkileri

Laboratuvarda Hangi Tüp Ne İçin Kullanılır

Laboratuvarda Hangi Tüp Ne İçin Kullanılır

Laboratuvar test çalışmalarında günümüzde vakumlu test tüpleri kullanılmaktadır.Bu tüpler kullanım amaçlarına göre farklı renklerde kapak bulundurmaktadır.Ayrıca içlerinde pıhtılaşmayı önleyecek veya plasma ayrılmasını sağlayacak katkı maddeleri de barındırabildikleri gibi rutin biyokimya testlerinde kullanılmak üzere katkısız tüpler de bulunmaktadır.Laboratuvar testlerinde kullanılan tüpler ve kullanım amaçlarına göre sınıflandırılması aşağıda bilgilerinize sunulmuştur. Kırmızı Kapaklı Tüpler biyokimya laboratuarlarinda yapilan testler için gerekli olan kani almakta kullanilir.Bu tüpler plazmanin hizli , net ve kolay bir sekilde ayrışması için tasarlanmıştır. Mor Kapaklı EDTA’lı Tüpler: Hematoloji ve Mikrobiyoloji laboratuarlarında hastanın tam kan sayımı sonuçlarını kontrolde kullanılır. Mavi kapaklı Koagulasyon Tüpleri :kanın pıhtılaşmasını ölçmede kullanılmaktadır. Gri Kapaklı Glikoz Tüpleri :glikoz ve laktat tespiti için uygundur. Siyah kapaklı Vakumlu Sedimantasyon Tüpleri: Kanın sedimantasyon hızını tayin etmede kullanılır. Lacivert Kapaklı Trace Element Tüpleri: bakır, çinko, kurşun vb. elementlerin test edilmesinde kullanılır. Sarı kapaklı Jelli Tüpler :Biyokimya laboratuarlarinda yapilan testler için gerekli olan kani almakta kullanilir.Bu tüpler serum ile plazmanin hizli , net ve kolay bir sekilde ayrismasi için tasarlanmistir. laboratuvar.com

http://www.biyologlar.com/laboratuvarda-hangi-tup-ne-icin-kullanilir

Kafatasımız hakkında bilgi

Kafatası (cranium), beyni çevreleyen ve oldukça güçlü bir kemikten koruma sistemidir. 8 farklı kemikten oluşmuştur. Kafatasının kemik yapısı kendine özgüdür. Kemiklerin birleşim noktaları girintili çıkıntılı bir yapıya sahiptir. Nedeni ise kafatası kemiklerinin birleşim noktalarının birbirine geçebilecek şekilde tasarlanmış olmasındandır. Erişkin bir bireyde oldukça sert ve güçlü bir yapıya sahiptir. Ancak yenidoğan bir bebekte bambaşka bir yapıya sahiptir. Ana rahminden çıkan bebeğin kafatası henüz kemik halini almamış ve yumuşak bir yapıda olur. Ayrıca kafatasını oluşturan bu 8 kemik birbirine tam olarak oturmamıştır. Kemiklerin birleşim noktaları arasında boşluklar (fontanel, bıngıldak) oluşmuştur. İlk bakışta bir dezavantaj gibi görünse de, aslen doğumda bebeğin hayatını kurtaran bir özelliktir. Eğer bebeğin kafası tam olarak kemikten sert bir yapıya sahip olsaydı ve arada herhangi bir boşluk bulunmasaydı, doğum sırasında bebeğin kafasının ezilme olasılığı çok yüksek olabilirdi. Ancak bebeklerde kafatası kemiklerini oluşturan kıkırdak ve yumuşak yapıdan dolayı kemikler esneklik kazanarak, eğilme ve bükülme özelliği taşırlar.Fakat sadece esneme tabii ki yetersizdir. Kafatasının esneyebilmesi için de bir alana ihtiyaç vardır. Bu alan da doğun esnasında tam olarak kapanmamış kafatası aralığıdır. Kafatası kemikleri sıkışarak aradaki boşluğu doldurur.Hatta ve hatta birbirleri üzerine doğru çıkarlar. Böylelikle kafanın hacmi de küçülmüş olur. Bu sayede bebek, kafa hacminin yarısı kadar olan doğum kanalından geçerek sağlıklı bir şekilde doğar. Omurgalılarda iskeletin en üst bölümü; başın şeklini belirler ve içindeki organları korur. Kafa kemikleri iki bölümde incelenirler: içinde merkezi sinir sisteminin oturduğu kemikler (neurocranium, ossa cranii, craniales) : Beyin ve diğer merkezi sinir sitemi yapılarını saran kısımı çevreleyen kemikler. Os frontale (frontal kemik), os parietale (sağ sol olmak üzere iki çift), os occipitale (ense kemiği olup içinden omuriliğin çıktığı foramen magnumu barındırır), os sphenoidale (Sfenoid, yarasa veya kaması kemik, hipofiz bezini taşıyan Fossa hypophysialis, bu kemik üzerindeki Sella turcica üzerindedir.), os temporale (kulak kemiği). yüzü oluşturan kemikler (visocranium, ossa faciei, facialia): Yüzü oluşturan kemiklerdir. Maxilla (üst çene kemiği), os palatinum (damak kemiği), oz zygomaticum (elmacık kemiği), mandibula (alt çene kemiği). Bu kemiklerden sadece alt çene kemiği hareketlidir; diğerleri birbirlerine sturalarla kaynaşmıştır.

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

Doku Mühendistliği

İnsanda ilk implantasyon materyallerinin geliştirilmesi,1960’larda gerçekleşmiştir. Bu materyaller, biyolojik olarak “inert” kabul edilirler, yani belirgin doku yanıtı uyarmamaktadırlar. Cronin ve Gerow ‘un ilk kez tanıttıkları silikon jel meme implantları bunlara örnek olarak verilebilir. İkinci kuşak biyomateryaller, ekstrasellüler matrix ile kimyasal olarak etkileşebilecek şekilde tasarlanmaktadır. Bu materyaller ilk kez 1970’li yıllarda tasarlanmıştır, bunlar içinde cam ve kalsiyum seramiklerinin olduğu kemik replasman materyalleri sayılabilir. Yine biyolojik olarak yıkılan sentetik polimerler, emilebilen sütür materyalleri ve kemik fiksasyon plakları bu grup içindedir. Biyolojik olarak yok edilebilen sentetik materyallerin hücrelerin tutunması ve doku oluşumuna yön vermesi için bir “taşıyıcı iskelet” (SCAFFOLD) rolü oynayabileceği fikri doku mühendisliği alanını başlattı. Günümüzde biyolojik sistemlerde özel moleküler yanıt oluşturabilecek üçüncü kuşak biyomateryallerin geliştirilmesi için yoğun çalışmalar mevcuttur. Doku mühendisliğinde biyomateryallerin, çok önemli rolü vardır. Doku kalıbını sağlayan çemberler , doku iskeleti, biyoaktif madde dağıtan araçlar gibi implante edilen cihazlar için gereklidirler. İmplante edilen kalıplar, istenen fonksiyonun özel üç boyutlu şekle bağlı olduğu yapıdaki dokular için kullanışlı olmaktadır. Kalıp, önceden belirlenmiş şekillerde doku oluşumuna rehberlik edebilir, ve kan akımının bulunduğu kaynaktan yeni oluşacak dokuya yönlendirilmesini sağlar ve böylece yeni oluşan dokunun cerrahi aktarımını mümkün kılar. Doku fabrikasyonu için kullanılan alanda katı duvarlı çemberler, biyoaktif materyalleri bünyesinde yoğunlaştırıp lokalize eder. Biyomateryallerin doku mühendisliğinde diğer önemi ise “taşıyıcı iskelet” olarak kullanılmalarıdır. Yapı iskelesi olarak kullanılacak materyal için istenen temel özellikler arasında biyouyumlu, yok edilebilir, mekanik bütünlüğü ve doku iletimini sağlayabilir olması sayılabilir. Vücutta normalde bulunan ve “framework” görevindeki materyaller, örneğin hyalurinik asit, glikozaminoglikanlar, kollagen, polisakkarit (çitosan), fibrin bu amaçla kullanılabilir ve bunların ince bağırsak mukozası ya da dermisten hazırlanan asellüler karışımları doku mühendisliğinde kullanılabilir. Doku iskeleti olarak kullanılabilecek semi sentetik maddeler içinde (biyolojik yapıda var olan maddelerin sentetik maddelerle karışımları) veya sentetik maddeler (tamamen doğal olmayan maddeler) olabilir. Sentetik polimerlerin daha esnek tasarımlara olanak sağlayabilmeleri, içerik ve yapıları isteğe göre özel olarak üretilebilmeleri gibi avantajları vardır. Bazı polimerler, biyolojik koşullarda örneğin vücut sıvılarına maruz kalınca veya hücresel yıkım veya enzimatik yıkıma uğrayabilmektedirler. Bunu gidermek için küçük delikler (por’lar) aracılığıyla geçirgenik ve hidrofobik niteliklerin, ko-polimer oranı ve kristallik gibi özellikler eklenerek biyolojik yıkımdan bir miktar korunmaları sağlanmaktadır. Biyoyıkılabilir polimerler, kalsiyum seramikleri ve her ikisinin kombinasyonları delikli materyal özelliğinde üretilip yapı iskelesi olarak kullanılabilir. Materyaller, yüzey özelliklerini ve kompozisyonu değiştirecek şekilde biyoaktif moleküller ile modifiye edilebilir. Biyolojik ortamda parçalanırken biyoaktif materyaller halinde ortama salınan biçimde de üretilebilirler. Bu amaçla 100 mikrometre çaplı mikropartiküller içerecek şekilde oluşturulabilirler. Biyomateryaller yüzeyde hücreler ve ekstrasellüler matris ile temas halindedirler. Sentetik ve doğal maddelerin yüzey özellikleri, elektrik, topolojik ve kimyasal olarak değiştirilebilir. Materyalin yüzeyine çeşitli moleküllerin eklenmesi ile adherans ve hareketlerini etkilenebilir. Kalsiyum mineralleri ile kaplama, parçalanabilen polimerlerin kemik dokusu ile daha uyumlu olmasını sağlayabilir. Kollajen lifler gibi doğal olarak var olan bazı maddeler spesifik hücre adhezyonunu sağlayan kenarları taklit etmek amacıyla kullanılabilir. Hücre fonksiyonları, yüzey mühendisliği ile özel büyüme faktörleri salgılayacak şekilde kontrol edilebilir. Yapı teknolojisi içinde mikrotemas printing, laser fotolitografi, mikro sıvı kanalları gibi işlemler , sentetik materyaller üzerine hücre ekimi işleminin topografisini kontrol etmek için uygulanmaktadır.

http://www.biyologlar.com/doku-muhendistligi

Biyoinformatik ve dna dizi analizi

Biyoinformatik, biyolojik bilgilerin yaratılması ve saklanması için veritabanlarının oluşturulmasıdır.Bu konudaki çalışmaların çoğu biyolojik verilerin analizi ile ilgilidir. Artan sayıdaki projelerde biyolojik bilgilerin organizasyonu gerekmektedir. Bu alanda oluşturulan veritabanlarının büyük bir kısmını nükleik asitler oluşturmaktadır. Milyonlarca nükleotidin depolanması ve organizasyonu için veritabanlarının oluşturulması, araştırıcıların bu bilgilere ulaşabilmeleri ve yeni veriler girebilmeleri için ilk aşamadır. Biyoinformatik’te nükleotid dizi bilgilerinin organizasyonu ve depolanması görevini üstlenmiş üç kuruluş vardır. Genbankası (GenBank), Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı (EMBL) ve DNA Japonya veritabanıdır (DDBJ). Bu üç kuruluş, araştırıcıların yararlanmasına açık, nükleotid dizi bilgilerinin toplanması ve yayılmasında işbirliği içinde çalışmaktadır. Gen Bankası ABD’de Maryland, Bethesda’da, Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı, İngiltere’deki Hinxton’da ve DNA Japonya veritabanı ise Japonya’da Mishima’da yeni dizi bilgilerinin alışverişinde,İnternet üzerinde günlük olarak e-mail, ortak kullanılan ftp ve www üzerinden hizmet sunmaktadırlar. Protein dizi verileri ile ilgili başlıca hizmet sağlayıcılar ise GenBank, EMBL, PIR International ve Swiss-Prot’tur. NIH’in National Center for Biotechnology Information merkezi, biyoinformatik gereci sunan başlıca web sayfalarından biridir. Ve günde 3 milyon araştırmacı tarafından ziyaret edilmektedir. Veritabanlarındaki bazı sorunlar; vektöriyel dizilerle kirlilik, bir gene ait dizi parçaçıklarının veritabanına birden çok kez girilmesi ile ortaya çıkan kalabalık, aynı gene ait birden fazla EST (Ekspressed Sequence Tag) içeren EST veritabanlarının olması gibi durumlardır. Bu durumlar; genom projelerinin ileri aşamalarını oluşturan UNIGENE, VecScreen gibi projelerle ortadan kaldırılmaya çalışılmaktadır. Biyoinformatiğin ikinci özelliği; saklanan biyolojik bilgilerin analizidir. Analiz kapsamına giren konular; 1-Çeşitli organizmalardaki DNA dizilerinin hangi genlere ait olduğunun belirlenmesi 2-Yeni keşfedilen proteinlerin ve RNA dizilerinin yapı işlev ilişkilerinin belirlenebilmesi için yöntem geliştirilmesi 3-Protein dizilerinin ilgili gen ailelerine kümelernmesi ve protein modellerinin geliştirilmesi 4-Benzer proteinlerin sıralanarak evrimsel ortaya çıkaracak filogenetik ailelerin oluşturulmasıdır. dunya uzerınde bıyoınformatık bılgılerın saklandıgı uc merkez var EMBL (Europe) Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor Kayıt Olunuz Ya da Giriş Yapınız DDBJ (Japonya) Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor Kayıt Olunuz Ya da Giriş Yapınız GENbank (ABD) Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor Kayıt Olunuz Ya da Giriş Yapınız DNA dizi analizi Dizi analizinde homoloji (benzerlik) araştırması; yeni bulunan bir dizinin bilinen tüm diğer dizilerle karşılaştırılması ve bunun sonucunda benzerlerdeki veritabanında ya da literatürde tanımlanmış bazı biyolojik işlevlerin yeni bulunan diziye yakıştırılması olarak tanımlanabilir. Bu yöntemi, genomik DNA içinden hızla ekson bulma çabasında olan pozisyonel klonlama yapan araştırma grupları tercih ederler. Bu yöntemle, dizi; benzerlikler ve protein kodlama potansiyeli yönünden araştırılarak genler belirlenir. Ve gendeki mutasyonlar ortaya konulur. İntrinsik dizi özelliklerinin araştırılması yaklaşımı ise en çok öncelikli hedefi genom dizilerini belirlemek ve üstüste çakışan dizileri (contig) birleştirmek olan dizi analizcileri tarafından kullanılır. Amaç çakışan dizilerin birleştirilmesiyle tüm gen yapısının modellenmesidir. Çoğu zaman her iki yaklaşım birlikte kullanılır. Benzerlik analizinde veritabanı araştırmaları ve dizi sıralamaları yapılırken, intrinsik analizde istatiksel özelliklerden yararlanarak eksonların belirlenmesinden protein yapısının ortaya konmasının ilk aşamalarına kadar geniş yelpazede bulgular elde edilir. Dizi bilgileri veritabanlarında iki formda bulunur Bunlardan birincisi; yazarlar/diziyi veritabanına ilk işleyenler, kaynak gösterimleri, biyolojik atıflar ve dizinin kendisiyle; intronlar, eksonlar, başlangıç ve bitiş kodonları vb bilgiyi içeren bir tablodan oluşan tam bilgi İkincisi ise; hızlı benzerlik araştırmaları için kullanılan ve sadece diziyi içeren FASTA formatıdır. Accession (ulaşma) numaraları, herbir diziyi belirleyen özgün kimliklerdir ve dizi veritabanına ilk kez girildiğinde verilir. Dizi bilgileri, patent ofisleri gibi çeşitli kaynaklardan veritabanına ulaştığından, örneğin, NCBI; non redundant (yinelenmeyen) nr (nükleotid/protein) verikümeleri oluşturmaktadır. BLAST program ailesi Veritabanlarında araştırma yapabilmek için tasarlanmış pekçok bilgisayar programı vardır. Bunlardan birisi de BLAST (Basic Local Aligment Search Tool) programıdır. Veritabanında homoloji araştırması için öncelikle uygun BLAST programının seçilmesi gerekir. BLASTN bir nükleotid dizisi ile komplementer diziyi ele alarak nükleotid dizisi veritabanlarıyla karşılaştırır. Hız amacıyla tasarlanmıştır. Yüksek duyarlılık aranan durumlar için uygun değildir. BLASTN ve BALSTX; EST verilerinin analizi, ekson yakalama yöntemi ve genomik dizi örneklemlerinin incelenmesinde kulanılır. NCBI’nın sunduğu diğer bir servis ENTREZ servisidir. ENTREZ servisinin en önemli özelliği veritabanları arasında çapraz gezinme olanağı sunmasıdır. Örneğin, bir dizi için BLAST araştırması yaptıktan sonra, ilgili gen ile ilgili literatür bilgileri MEDLINE’dan elde edilebilir. Daha sonra ilgili grafik programlarının yüklenmesi sonrasında protein yapısıyla ilgili veritabanları kullanılarak, proteinin iki veya üç boyutlu yapısı izlenebilir. Protein dizilerindeki işlevsel motifleri araştırmak amacıyla kullanılan bazı veritabanları ise PROSITE ve BLOCKS’tur. NCBI’nin bir başka alt hizmeti olan OMIM, genler ve genetik hastalıklarla ilgili ayrıntılı biyoteknolojik ve tıbbi bilgilerin bulunduğu servistir. Bu servis altında pekçok gende bugüne kadar tanımlanmış mutasyonlar ve ilgili klinik ilişkiler özetlendiğinden çok yararlıdır. Mikroarraylerle genomik yaklaşımlarda en kapsamlı proje ABD Ulusal İnsan Genom Araştırmaları Enstitüsünün Microarray projesidir (µAP). Microarray bulgularının yorumu da diğer yüksek çıktılı (highthroughput) genomik teknikler gibi biyoinformatik yöntemlerin kullanımına ihtiyaç yaratmıştır. Biyoinformatik Türkiye’de de yeni bir daldır. TUBITAK bünyesinde, Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü diğer kuruluşlar ve uluslararası kuruluşlar arasında köprü görevi görerek ülkemizde biyoteknoloji alanında bir sanayi oluşmasına ve genişlemesine yardımcı olmaktadır.  

http://www.biyologlar.com/biyoinformatik-ve-dna-dizi-analizi-1

YENİ GENETİK TEKNOLOJİ

Yeni genetik teknoloji, bir taraftan yaşamı yönlendirirken, diğer taraftan yaşamı, kimyasal maddeye indirgeyerek; doğal sınırları aşan genetik materyaller oluşturmayı amaçlıyor. Bu, baştanbaşa yeni biyolojik işlem, hem doğa anlayışını, hem de insanın doğayla ilişkisini değiştiriyor. Genetik mühendisleri, organizma ve canlılara, bir kimyacı ve mühendis gözüyle bakıyor ve maalesef gerekli saygıyı göstermiyor. Küresel bilim, gezegenin biyolojik kaynakları üzerinde eşi görülmemiş bir egemenlik kuruyor. Tarımdan, tıbba kadar sıralanan yaşam-bilim alanları, oluşan biyoteknoloji pazarında, dev yaşam şirketleri şemsiyesi altında birleşiyor. Genetik olarak tasarlanmış dokuları ve onları değiştirmekte kullanılan yöntemlerin patentlerini elde etmek, büyük bir ticari pazar oluşturuyor. Fare embriyosuna DNA enjekte ediliyor. Bugün Avrupa ve Amerika'da, yüzlerce yaşam mühendisliği firması (Amgen, Organogenesis, Gen-zyme, Colgene, Mycogen, Myriod vb…), kimi sanayi uzmanlarının 2. büyük teknoloji devrimi saydığı bu olay için uzun kuyruklar oluşturmaktadır. Dünya'nın önde gelen uluslararası şirketleri de, bu genetik araştırmalara fonlar ayırmaktadır. Bu şirketlerden bazıları; Dupont, Novartis, Upjohn, Monsento, Elilily, Rohm-Hoos ve Down Chemical'dır. Hepsi de, yeni genetik ürünler ve pazardan pay almak için, çılgınca bir saldırı içinde ve insanlığa bu ürünlerini sunmaya hazırlanıyor. Yalnızca ABD'de, şimdiden yıllık toplam geliri milyarlarca dolar olan, çok sayıda biyoteknoloji şirketi ve binlerce çalışanı var. Genetik bilim, beraberinde "yeni bir ticaret anlayışı", "yeni toplum bilim", "yeni evren bilim", "yeni kültürel akımlar" ve "yeni tanrı insan" anlayışı getirerek, dünyayı tekrar inşa etmeye hazırlanıyor. Bu bilimsel anlayış, yaşamı yeniden tanımlıyor ve varoluşun gerçek anlamıyla oynuyor. İşte genetik mühendislerinin sloganlarından bazıları: "Gezegenimiz, tüm sunduklarıyla gerçek bir cennet", "Hayatımızı cennete çevirmek için gereken bilgiye de, güce de sahibiz", "Artık bunun farkında olma ve uygulama zamanı".

http://www.biyologlar.com/yeni-genetik-teknoloji

Canlı Taklitçi Robotlar Gökyüzünün Hakimleri

Canlı Taklitçi Robotlar Gökyüzünün Hakimleri

Doğadaki canlılardan esinlenilerek şekillendirilen robotlar serimizin 3. ayağında gökyüzüne yükseliyoruz. Önceki yazılarımızda denizlerde yüzen ve duvarlara tırmanan robotları incelemiştik. Canlı-taklitçi robotların en şaşırtıcı ve etkileyici örneklerinden birine sıra geldi. Uçan canlılardan ilham alınan ve Ata’mızın da çok doğru öngördüğü gibi, istikbali göklerde arayan robotları inceleyeceğiz. Uçan canlılar Öncelikle uçan canlılar dediğimiz zaman kendi yetileri doğrultusunda bulundukları herhangi bir yerden havalanıp istedikleri yere uçup istedikleri yere tekrar konabilen canlıları kastediyoruz. Bu gruba giren canlılar böcekler, kuşlar, teruzorlar (nesli tükenmiş bir uçan dinazor türü) ve yarasalar (uçabilen tek memeli hayvan). Bunların dışında doğada “uçan” ismini almasına karşın sadece havada süzülebilen bir çok hayvan mevcut, örneğin uçan balık, uçan yılan, uçan sincap, uçan kurbağa vs. Bu hayvanların “uçabilme” prensipleri, potansiyel enerjilerini (yüksekten atlayarak) veya kinetik enerjilerini (kuvvetli bir sıçrama sayesinde) aerodinamik vücut yapıları sayesinde, havada süzülerek yol katetme amacıyla kullanabilmelerine dayalı. Buna karşılık kanatlarını çırparak uçan ilk gruptaki canlılar biyomekanik özelliklerini (kanat çırpma) yerçekimine karşı gelebilmek için kullanıyorlar. Uçmanın biyomekaniğini kavrayabilmek için önce havanın da bir akışkan olduğunu anlamamız gerekli. Sadece sıvılar değil, gazlar da akışkandır. Temel olarak üç önemli kuvvet çerçevesinde şekil değiştirirler ve içlerinde bulunan katı cisimlerin yer değiştirmesini sağlarlar. Çok kısaca bahsetmek için basit örnekler vererek anlatacağım: Sürüklenme: Havanın akış yönüne ters yöndeki kuvvet. Rüzgarlı havada, rüzgarın tersi yönüne doğru ilerlemeye çalıştığınızda hissettiğiniz kuvvettir. Taşıma: Sürüklenmeye dik yönde olan, genellikle de hayvanın ağırlık kuvvetinin tersi yönde olan kuvvettir. Bu kuvvet eğer hayvanın kanatları genişse, hayvan hızlı hareket ediyorsa ve havanın viskozitesi ve yoğunluğu daha fazlaysa büyür. İtki: Hayvanın uçuş yönüyle aynı yöne doğru, yani sürüklenmenin tersi yönde uygulanan kuvvettir. Uçaklarda motor tarafından sağlanan basınçlı egzoz itme kuuvvetine tam ters yönde, uçağın ileriye doğru gitmesini sağlayan kuvvet buna bir örnektir. Bu kuvvet sadece kanat çırpan hayvanlarda gözlenir, süzülen hayvanlarda gözlenmez. Kanatlarını 8 rakamı şeklinde çırpan bir kuş yarattığı girdaptan ötürü kendisini ileri doğru atılmış bulacaktır. Aynı hareketin defalarca tekrarı, kuşun ileri doğru mesafe katetmesini sağlar. Uçmak için uygulanan hayvan stratejileri Gerçek uçma yetisine sahip hayvanlar nasıl uçar? Yani sürükleme, taşıma ve itki kuvvetlerini nasıl kullanırlar? Öncelikle sürüklenme kuvvetlerini minimize etmeye çalışırlar. Kendilerini havanın akış yönüne ve hızına bırakırlar ve sürüklenme kuvvetine karşı gelmeye çalışarak boş yere enerji harcamaktan kaçınırlar. Ayrıca yüzey alanlarını ufaltarak bu kuvveti azaltmaya çalışırlar. (Arabada ilerlerken kollarınızı yere paralel gelecek şekilde pencereden uzattığınızda ve yere dik olarak açtığınızda kollarınız üzerinde hissettiğiniz kuvvetleri kıyaslayın.) Bu kuvvet uçuş sırasında her daim etkindir, ancak hayvan yavaşlamaya veya konmaya çalıştığı sürece faydalıdır da. Bu sebeple iniş yapmak isteyen kuşların kanatlarını olabildiğince geniş açtıklarını gözlemlemişsinizdir. Taşıma kuvveti, canlının havada kalabilmesi için son derece önemlidir. Eğer bu kuvvet olmazsa, her cisim gibi kendisini yerçekimine yenik düşmüş bir şekilde yerde buluverir. Vücut ağırlığının azalması önemlidir. Kanatların hızlı çırpılması ve geniş kanat açıklığı, kaldırma kuvvetini artırarcaktır. İtki gücü olmadığı sürece sürüklenme gücü hayvanı yavaşlatacak ve bu sayede de kaldırma kuvveti yeterli boyutlara ulaşmadığından hayvan yere inecektir. Uçakların inmeye yakın zamanlarda hız kesmelerinin sebebi de işte budur. Kuvvetli kaslara sahip kuşların daha çok çekiş gücü sağladığı söylenebilir. Bu sebeple çoğu yırtıcı kuş, kuvvetli kaslara sahiptir. Peki ya canlı-taklitçi robot dünyasında uçma prensipleri nasıl uygulanıyor? Böcekopter Şekil 1: Böcekopteri gerçek bir yusufçuktan ayırmak neredeyse imkansız. Böcekopter (Şekil 1) olarak da adlandırılan uçan böcek robotların ilk örneği, CIA’in araştırma ve geliştirme departmanı tarafından 1970′lerde bir insansız hava aracı (İHA) olarak tasarlandı. Bir yusufçuğun kopyası şeklinde tasarlandığı için kolayca kamufle olabiliyordu. Soğuk savaş döneminde ivme kazanan minyatür düzenekler kullanarak bilgi toplama furyasının bir devamı niteliğindeydi. Normalde kullanılan gizli kamera ve mikrofon düzeneklerini bir seviye daha ileri götürüp, onlara hareket kazandırmak amacıyla kullanılan bu robotlar bir nevi günümüz insansız hava araçlarının da ataları sayılabilir. Bahsi geçen böcekopter, robotun kanatlarını çırpması için yetecek büyüklükte (küçüklükte) bir motora sahipti [1]. Az bir miktar benzin ile hareket eden bu robot, arkasından çıkardığı egzoz gazını da daha kuvvetli bir itiş gücü sağlamak için kullanıyordu. Rüzgardan çok etkileniyor olması en büyük dezavantajıydı. Projeyle ilgili birkaç enteresan detay daha vermek gerekirse, robotun lazer güdümlü kontrol ediliyor olması ve motorunun ve kanat çırpma sisteminin bir saatçi tarafından tasarlanmış olmasıydı. Nano Hummingbird Şekil 2: Nano hummingbird robotu AeroVironment adlı şirketle kontrol edilebilir bir gözetleme robotu yapma konusunda anlaşmaya varan Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), gerçek boyutlu, üstelik gerçeğinden ayırt edebilmenin çok güç olduğu bir sinek kuşu yapılmasını istedi. Bu robot yapılırken dikkat edilmesi gereken hususları da şöyle belirledi [2]: İki metre çaplı bir küre içerisinde nokta atışı yapılacak keskinlikte hareketler sergilemesi 8 dakika boyunca dış güç kaynağı kullanmadan havada asılı kalması Havada asılı kalınan uçuştan, 18km/s hızla bir yöne doğru yapılan uçuşa geçiş yapabilmesi Rüzgardan çok az etkilenmesi Normal bir kapıdan kapalı alanlara ve açık alanlara rahatlıkla geçiş yapabilmesi Kapalı alanlarda bir pilot tarafından sadece canlı video görüntülerine bakılarak veya dinlenilerek kontol edilebilmesi Asılı kalma ve yönelimli uçuşları bir kuş edasıyla (kanatlarını çırptırarak) sürdürmesi. 2009 Temmuz’unda ilk kez testlerine başlanan bu robot, 2011 yılında istenilen seviye gelebildi. Nano Sinek Kuşu (Nano Hummingbird, Şekil 2) adı verilen bu robot gerçek sinek kuşlarından daha gürültülü olmasına karşın, kesinlikle bir gözetleme robotu izlenimi uyandırmıyor. Diğer bir kabiliyeti olan kendi çevresinde 360 derecelik bir döngü yapabiliyor olması. Robotun ağırlığı sadece 19 gram, kanat genişliği 16 santimetre ve gerçekten de DARPA’ya söz verildiği gibi saatte 18 kilometre hız yaparak 10 dakika havada kalabiliyor. Kanatlarını tahrik (itme) ve dümen amaçlı kullanarak istediği yöne uçabiliyor ve bir helikopter gibi kendi ekseni çeevresinde rahatlıkla dönebiliyor. Üstelik robot otonom, yani kendi kendisini kontrol ederek de çalışabiliyor. Aşağıda robotun üretim sürecini anlatan ve son olarak da insan tarafından kumanda edilirken çevreyle ilgili görüntü ispiyonluğu yaptığı bir video var: Her ne kadar prototip olsa da, tüm işlevselliğiyle karşımızda rüştünü ispat etmiş bir teknolojiyi gördük. Bu teknolojinin geleceğini sorgulayacak olursak, şaşkınlıkla alkışlamamamız mı yoksa korkmamız mı gerektiği konusunda karar sizin. Ancak gelecek on yıl içerisinde bu robotun daha da ufalacağını ve eninde sonunda küçüklüğünden dolayı insanların gözlerinin bile farkedemeyeceği büyüklüklere ineceklerini öngörmek için kahin olmaya gerek yok. Samarai Şekil 3: Aşağıda bir akça ağaç tohumu, yukarıda tek kanatlı uçan robot (Kaynak: AP Photo/Julio Cortez) Gene DARPA tarafından desteklenen, akça ağaç tohumunun havada süzülmesi prensibiyle uçan bir robot projesiyle devam edelim. Bu robot, akça ağaç tohumunun daldan düştükten sonra kendi etrafında dönerek havada asılı kalması ve rüzgarın da yardımıyla kilometrelerce öteye sürüklenebilmesini sağlayan aerodinamik yapısından esinlenerek tasarlanmış. Savunma ve hava araçları sanayilerindeki milyar dolarlık projeleriyle adını duyuran Amerikan Lockheed Martin şirketinin Akıllı Robot Laboratuvarları’nın bir projesi olarak ortaya çıkan bu robot, uzaktan kumanda edilebiliyor ve dikine kalkış yapabiliyor [3]. Samarai (Şekil 3) adı verilen bu robot, 5 yıllık bir araştırma geliştirme sürecinden sonra 30 santimetrelik bir ürüne çevrilmiş durumda. Kullanılma amacı ise hayli ilginç. Askerler bu hava araçlarını çantalarında taşıyabilirler ve aynı bir bumerang gibi fırlattıktan sonra, uzaktan kumandayla kontrol edebilirler. Bu sayede, köşeden döndükten sonra onları neyin beklediğini, pozisyonlarını kaybetmeden görebilirler veya bir binanın içerisine yollayarak içeriyi gözetleyebilirler (o gürültüyle nasıl farkettirmeyeceklerse artık). SmartBird Alman endüstriyel kontrol ve otomasyon devi Festo, Biyonik Öğrenme Ağı araştırma projeleri çerçevesinde işbirliği yaptığı üniversiteler ve araştırma gruplarıyla imza attığı etkileyici bir projeyle devam edelim. Festo’yu geçmişte uçan (!) penguen (Air Penguin) kavramını hayatımıza katan firma olarak da hatırlıyoruz. Festo sonunda uzun soluklu robotik, mekanik, dinamik ve pnömatik deneyimleri ve uzmanlığından yola çıkarak geliştirdiği Akıllı Kuş (SmartBird) adlı robotu 2011 yılında tanıttı. Benzin kullanılmayan bu robot tasarımı sayesinde yarım kilodan az bir ağırlığa inilmiş. Bahsi geçen robot iki metre genişliğindeki kanatlarını kullanarak otonom bir şekilde kalkış yapabiliyor, uçabiliyor ve konabiliyor. Bir martının uçuşundan esinlenilen Akıllı Kuş vücudunu, kanatlarını ve kuyruğunu kullanarak uçuyor. Aşağıdaki gibi kafasını döndürerek, gideceği yöne doğru yönelecek bir hava dinamiği etkisi yaratması şahane bir düşünce: Bu robotun hikayesi, tasarımı, kullanım alanları ve yukarıdaki videolardan çok daha da etkileyici bir gösterisi için projenin lideri Markus Fischer’in 6 dakikalık TED konuşmasını türkçe olarak bu linkten izlemenizi tavsiye ederim. Kaynaklar: [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Insectothopter [2] http://www.avinc.com/resources/press_release/aerovironment_develops_worlds_first_fully_operational_life-size_hummingbird [3] http://www.navytimes.com/news/2011/08/ap-lockheed-unveils-maple-seed-like-drone-081111/ Yazar hakkında: Gökhan İnce Açık Bilim Haziran 2012 http://www.acikbilim.com/2012/06/dosyalar/canli-taklitci-robotlar-03-gokyuzunun-hakimleri.html

http://www.biyologlar.com/canli-taklitci-robotlar-gokyuzunun-hakimleri

Rainbow Warrior’u görmek için 10 neden

Rainbow Warrior’u görmek için 10 neden

Rainbow Warrior, teknolojik bir başyapıt, dünya üzerinde bulunan tek aktivizm gemisi, mobil bir müze, yaşayan bir efsane.

http://www.biyologlar.com/rainbow-warrioru-gormek-icin-10-neden

Kalp Kapaklarında Biyoprotez Kapak Dönemi

Kalp Kapaklarında Biyoprotez Kapak Dönemi

St. Jude Medical'in dünyanın bir çok ülkesinde lansmanını gerçekleştirdiği ve ülkemizde de merakla beklenen yeni biyoprotez kalp kapağı Trifecta'nın kullanımı yaygınlaşıyor. Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Ali Civelek, biyoprotez kapaklarla ilgili sorularımızı yanıtladı. MT: Kalp kapağı ameliyatlarında güncel tedavi yöntemlerinden bahsedebilir misiniz? Günümüzde 2 temel tedavi yöntemi vardır. Birincisi, fonksiyonu bozulan kapağın tekrar işlevsel hale getirilmesi için tamir edilmesidir. Bu yöntem mitral kapak hastalıklarında daha sık, aort kapak hastalıklarında ise nispeten daha az sıklıkta uygulanabilen bir tedavi yöntemidir. Burada temel amaç, hastanın kendi kapağının olabildiğince korunmasıdır. Diğer yöntem ise hastalıklı kapağın, protez bir kapakla değiştirilmesidir. Bu tedavi yönteminde fonksiyonu bozulmuş kapak, tamamen çıkarılarak yerine protez bir kapak dikilir. Temel yapılarına göre 2 farklı protez kapak mevcuttur. Birincisi genellikle karbondan yapılan “mekanik protez” kapaklardır. Bu yapıdaki kapaklarda zamanla dejenerasyon söz konusu değildir. Temel problem, ameliyat sonrası dönemde kapak üzerinde trombüs(pıhtı) oluşmaması için hastanın geri kalan hayatı boyunca kan sulandırıcı ilaç (coumadin) kullanması gerekliliğidir. Kullanımı zor bir ilaçtır. Diğer grup protezler ise canlılardan, genellikle hayvanlarda elde edilen biyoprotez kalp kapaklarıdır. Bu tür biyoprotezler hayvanın kalp kapakçıları (genelde aort kapağı) ya da kalbin etrafını saran zar olan “perikard” dokusu kullanılarak elde edilir. En sık kullanılan hayvan kalpleri, domuz, sığır ve at dır. Biyoprotezler canlı kaynaklı oldukları için üzerlerinde pıhtı oluşma riski oldukça düşüktür. Bu nedenle ameliyattan sonra kısa bir süre(genellikle 3 ay) kan sulandırıcı ilaç kullanılır, sonrasında ise sadece aspirinle devam edilir. Bu tür kapaklarda temel sorun dayanıklılıktır. Bir süre sonra (genellikle 10. Yıldan itibaren) biyolojik kökenli kapaklarda dejenerasyon olarak adlandırılan yıpranma başlar. Kapak tamiri ya da replasman olarak adlandırılan değişimi açık kalp ameliyatı ile yapılabilmektedir. Son zamanlarda bazı hasta gruplarında ameliyatsız, kasıktan kalbe ilerletilen kateterler vasıtasıyla hastalıklı kapağın içine yeni bir protez kapak yerleştirerek de (TAVİ) tedavi imkânı vardır. MT: Bioprotez kapaklarda bovin (sığır) perikard dokusu neden tercih ediliyor? Sığır perikardının, domuz perikardından temel farkı daha kalın bir yapıya sahip olmasıdır. Biyoprotezlerde temel sorun olan dayanıklılık, farklı materyaller kullanılarak arttırılmaya çalışılmaktadır. Yapılan çalışmalarda sığır perikardından elde edilen biyoprotezlerin, domuzdan elde edilen biyoprotezlere oranla daha dayanıklı olduğunu düşündüren sonuçlar elde edilmektedir. Diğer bir nokta da sığır perikardından elde edilen kapakların hemodinamisinin diğer biyoprotezlere oranla daha iyi olduğu düşüncesidir. Bu nedenle sığır perikardı biyoprotez kapaklarda giderek artan sıklıkta tercih edilmektedir. MT: Kapak stenti (iskeleti) titanyumdan üretilmiş; bu kapağa nasıl bir özellik katıyor? St. Jude Medical tarafından üretilen ve yakın zamanda kullanıma sunulan Trifecta kapağının stenti (iskeleti) titanyumdan üretilmiştir. Kalp dinamik bir organdır ve dakikada sağlıklı bir insanda ortalama 80 kez kasılıp gevşemekte, her defasında da vücuda kan pompalamaktadır. Bu esnada da kalp kapakları açılıp kapanmaktadır. Dolayısıyla kalbin kendi kapağı yerine implante edilecek protezin iskeletinin de oldukça dayanıklı olması gerekmektedir. Titanyum stentin özelliği metal yorulmasına karşı oldukça dirençli olmasıdır. Bu titanyum stent, en yüksek düzeyde sağlamlık ve hemodinamik performansta iyileşme sağlamak üzere tasarlanmıştır. Titanyum stentin kesimi lazer teknolojisi ile hassas bir şekilde yapılmaktadır. Ayrıca mekanik ve elektronik parlatma ile de pürüzsüz bir yüzey elde edilmiştir. MT: Titanyum stentin üzeri polyester kumaşla örtülmüş. Bu hangi amaçla yapılmış? Stentin çıkıntıları aşınmayı önlemek amacıyla polyester dokunmuş kumaş malzeme ile kaplanmıştır. Bu polyester örgü, kapağın kolay dikilmesini sağladığı gibi, porsin ve bovin perikard dokusunun da tutturulduğu bir dayanak işlevi görür. MT: Polyester kumaşın üzerine perikard dokusu giydirilmiş. Bunun yararı nedir? Polyester kumaşın üzeri, dikiş halkası dışında, örgü kumaşın kan akımı ile doğrudan temasını engellemek için porsin (domuzdan elde edilen) perikard dokusu ile kaplanmıştır. Porsin perikard dokusu, bovin perikard dokusundan daha incedir ve bovin yapraklarla doku-doku temasını sağlamaktadır. Doku-doku teması yapraklarda yıpranma ve yapısal kapak bozulma riskini en aza indirmek için tasarlanmıştır. Temel hedef kapak yıpranma süresini maximize etmektir. MT: Dikiş halkası ile ilgili görüşleriniz nelerdir? Kapağı ilk defa elime aldığımda ince dikiş halkası açıkça beni biraz ürkütmüştü. Oldukça ince bir dikiş halkası var. Bu incelik, kapağın hemodinamik performansını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmış. Kan akışına karşı kapak dikiş halkasının oluşturduğu direnç neredeyse hiç yok gibi. Bu da hastaya çok olumlu bir şekilde yansıyor tabii ki. Ayrıca dikiş halkası içine yerleştirilmiş silikon yastık, dikiş iğnelerinin halkadan kolaylıkla geçmesini sağlıyor. MT: Hangi hastalarda bu kapağı tercih ediyorsunuz? Biyoprotezler genellikle 60 yaş üzeri hasta grubunda tercih ediliyor. Benim de genellikle tercihim bu doğrultuda olmaktadır. Hastam ile konuşuyor ve hangi tür kapağı kullanacağımıza birlikte karar veriyoruz. Biyoprotezlerde uzun süre dayanıklılık (20 yıl üzeri) halen temel bir sorundur. Bu nedenle genç hastalarda kullanıldığında, hasta ilerleyen yıllarda kapak dejenerasyonundan dolayı ikinci bir ameliyata ihtiyaç duyabilir. Ancak son yıllarda giderek artan sıklıkta kullanılmaya başlayan ameliyatsız, kasıktan girerek kapak içine yeni bir kapak yerleştirme yöntemi (TAVİ), bana bu tür biyolojik kapakların daha genç yaşlarda da kullanılabileceği konusunda cesaret vermektedir. Nihai kararı dediğim gibi hasta ile beraber vermekteyiz. Diğer önemli bir nokta aort ana damarının kalbin çıkış noktasındaki çapının bazen dar olmasıdır. Bu sıklıkla yaşlı bayanlarda karşılaştığımız bir durumdur. Bu durumda klasik biyoprotezler kullanıldığında, kapakta ameliyat sonrası yüksek gradiyent oluşmaktadır. Bu durum ameliyatın hastaya olan faydasının en az düzeye indirmektedir. Kapak darlığı nedeniyle ameliyat olan hastada, bu kez biyolojik kapaktan dolayı rölatif bir darlık oluşmaktadır. Bu hasta grubunda da Trifecta’ yı tercih etmekteyim. MT: Sizce bu kapağın en önemli tasarım özelliği nedir? İnce dikiş halkası ve kapağın neredeyse tam olarak açılması bence en önemli tasarım özelliğidir. Böylece kan akımı önünde akışa direnç gösterecek hiçbir yapı kalmamaktadır. Bu açılış özelliği, insanın kendi kapak yapısına benzemektedir. Ayrıca dikiş halkası dışında polyester örgü kaplaması olmaması, kapağın ömrünün uzun olacağını düşündürmektedir. MT: Hemodinamik performansı nasıl buluyorsunuz? Trifecta kapağın en önemli özelliklerinden birisi gradiyentinin oldukça düşük (genellikle tek basamaklı) olmasıdır. Yapılan birçok takip çalışması, uzun dönemde dahi hastalarda tek basamaklı gradiyentlerin olduğunu göstermektedir. Bu durum protez kapaklar için çok tatmin edici bir durumdur. MT: Bu kapağın güvenli kullanım ile ilgili özellikleri nelerdir? Ameliyat sonrası gradiyentin çok düşük olması önemli bir avantaj sağlamaktadır. Kapak yeni bir kapak olduğu için uzun dönem sonuçları elimizde henüz yoktur. Bununla birlikte laboratuvarda yapılan in vitro çalışmalar kapağın uzun dönem dayanıklılığının da iyi olacağını düşündürmektedir. Ayrıca perikarda uygulanan,St. Jude Medical a özgü düşük basınçlı fiksasyon işlemi yaprakları kısa ve orta vade de kireçlenmeye karşı korumaktadır. MT: Benzerleri ile kıyaslandığında bu kapağı üstün kılan özellikleri nelerdir? Trifecta kapağı benzerlerinden farklı kılan özelliklerinden birisi stentin dikiş halkası dışında kalan kısmının periakardla kaplı olmasıdır. Doku-doku kontağının yıpranmayı engelleyebileceği düşünülmektedir. Diğer bir özellik kapağın stent yapısıdır. Stent dizaynı ile hemodinamik performansı en üst düzeye çıkarılmıştır. Ayrıca perikardın Linx anti-kalsifikasyon sistemi ile düşük basınçta fixe edilmesi yine St. Jude Medical’a özgü bir yöntemdir. MT: Kapak takıldıktan sonra hastanın nasıl bir antikoagülasyon rejimi uygulaması gerekiyor? Trifecta trombojenitesi oldukça düşük bir kapaktır. Bununla birlikte dikiş materyallerinin ve sütür halkasının epitelize olması için ilk 3 ay coumadin kullanımının uygun olacağını, devamında ise sadece aspirinin yeterli olacağını düşünüyorum. Kısıtlı sayılarda yapılan çalışmalarda, ameliyat sonrası sadece aspirinin de yeterli olabileceği gösterilmiştir. Hasta hiçbir şekilde coumadin kullanamayacaksa 300 mg. aspirin başlangıç ve idame tedavisinde kullanılabilir. Bu yöntemde güvenli bir yöntem olarak kabul edilmektedir. http://www.medical-tribune.com.tr

http://www.biyologlar.com/kalp-kapaklarinda-biyoprotez-kapak-donemi

Midede Üreyen Kurbağalar

Midede Üreyen Kurbağalar

Avusturalya'da yaşayan Rheobatrachus Silus türü kurbağaların kullandığı olağanüstü üreme yöntemi, canlıların ne denli üstün tasarımlarla yaratıldığının bir örneğidir. Dişi Rheobatrachuslar, döllendikten sonra kendi yumurtalarını yutarlar. Ama bu yumurtalarla beslenmek için değil, onları korumak için. Yumurtalardan çıkan iribaşlar midede kaldıkları 6 hafta boyunca sürekli gelişir. Peki, iribaşlar nasıl olmaktadır da uzun zaman sindirilmeden midede kalabilmektedir? Öncelikle anne kurbağalar, bu 6 haftalık üreme mevsiminde yemeyi, içmeyi keser. Bu sayede mideleri sadece yavrulara tahsis edilmiş olur. Ancak bir diğer tehlike, midenin düzenli olarak salgıladığı hidroklorik asit ve pepsindir. Bu salgıların normalde yavruları çok kısa sürede parçalayıp öldürmesi gerekir. Ancak buna karşı çok özel bir tedbir alınmıştır. Anne karnındaki sıvılar, yumurta kapsüllerinden, daha sonra da iribaşlardan salgılanan "prostaglandin E2" adlı salgıyla etkisiz hale getirilir. Böylece yavrular bir asit havuzu içinde yüzmelerine rağmen güvenli bir biçimde büyür.Peki, ama bu iribaşlar annelerinin midesinde neyle beslenir? Bu soruna karşı da özel bir çözüm yaratılmıştır. Bu türe ait yumurtalar, diğer kurbağa türlerinin yumurtalarına göre oldukça büyüktür. Bunun nedeni ise, yumurtaların içine yavruyu beslemek için protein yönünden çok zengin bir yumurta sarısı tabakası yerleştirilmiş olmasıdır. Bu yumurta sarısı, yavruları 6 hafta boyunca beslemek için yeterlidir. Doğum anı da kusursuzca tasarlanmıştır. Yavrular mideden çıkıp dış dünyaya adım atarken, annenin yemek borusu, aynen doğum sırasındaki vajina gibi genişler. Yavrular dışarı çıktıktan sonra ise anne yemek yemeye başlar ve mide eski haline döner. Sistemin başarılı olabilmesi ve dolayısıyla kurbağanın üreyebilmesi için, bütün aşamaların eksiksiz olması şarttır. Annenin yumurtaları yutacak ve 6 hafta boyunca da başka hiçbir şey yemeyecek bir içgüdüye sahip olması zorunludur. Yumurtalar da, mide asitlerini etkisiz hale getiren sıvıyı salgılamalıdır. Öte yandan, yumurtalara yavruların 6 hafta boyunca beslenmesini sağlayacak büyük bir yumurta sarısı tabakası eklenmesi ya da doğum anında annenin yemek borusunun genişlemesi de şarttır. Bunların hepsi aynı anda gerçekleşmezse, üreme gerçekleşmeyecek ve kurbağanın soyu tükenecektir.Kaynak: www.populerbilgi.com

http://www.biyologlar.com/midede-ureyen-kurbagalar

Baykuş Kelebekleri

Baykuş Kelebekleri

Brassolidae, genelde Nymphalidae’ye dahil edilen küçük bir familyadır. Bazı üyeleri, dünyanın en devasa kelebekleri’dir. Yaygın adı olan baykuş kelebeği, Caligo kelebeklerinde arka kanatların alt kısmındaki baykuş benzeri geniş göz beneklerinden gelir. Diğer cinslerin de göz benekleri vardır fakat onlar daha küçük ve daha az baykuşa benzer. Caligo’daki göz beneklerin işleviyle ilgili bazı spekülasyonlar vardır. Avcıların kafadan uzak durmaları için tasarlanmış olamazlar çünkü bu gözler kelebeğin gözleriyle karıştırılmayacak denli büyük. Bir çift olarak belirgin değiller, bu yüzden bir baykuşun yüzünü taklit amaçları da olamaz. Kelebeğin kanatları dinlenme süresince hep kapalı durur bu yüzden herhangi bir açıdan yalnızca bir göz beneği görülebilir.Yaygın Adı: Baykuş KelebekleriFamilya: BrassolidaeTakım: LcpidopteraTür Sayıları: Yaklaşık 75 tür.Kanat Açıklığı: 5.8-15 cm arasında.Fiziksel Özellikleri: Yetişkinler genelde çok büyük, ve arka kanatlarının alt yüzünde geniş ve belirgin göz benekleri olan; çoğunluk kahverengi ama bazen de parlak masmavi ve mor; 4 yürüme ayağı; tırtıllar genelde düzgün ve sıklıkla kafasının kenarlan boyunca bulunan “dikenli taç” lıdır. Alışkanlıkları: Yetişkinler genelde alaca karanlık ve şafak vaktinde kısa bir dönem uçarlar ve zamanlarının geri kalanını ağaç gövdelerindeki gölgelikler veya bitki örtüsü arasında tüneyerek geçirir; bazı türleri gece de aktiftir; tırtıllar tek başlarına veya grup halinde beslenir.Yaşam Çizgisi: Erkek ve dişiler genelde birbirine benzer; erkekler alacakaranlık veya şafakta devriye gezerler ve dişileri arar; yumurtalar tekil veya kümeler halinde bırakılır; bazı türlerin larva ve pupaları çok geniş ipek çantalar içinde geniş yığınlar halinde meydana gelir.Beslenme Tarzı: Yetişkinler çürümüş meyve, gübre, mantar, leş ve ağaç öz suyuyla; tırtıllar ananas veya Hint kamışı gibi çok sınırlı familyalardaki bitkilerle beslenir ve palmiye ve muz bitkileri için zararlı olabilir. Yaşam Alanı: Çoğunlukla tropikal yağmur ormanları ve benzer alanlar; zararlı türler ise palmiye ve muz ağacının dikildiği yerlerde. Yeryüzünde Dağılımı: İç ve Güney Amerika’nın tropikal bölgelerine özgüdür.Dev Caligo tırtılların başlarında “dikenli taç” olduğu belirtilmiştir. Bu, Kosta Rika’da gözlenen Caligo opsiphanes’te özel olarak iyi gelişmiştir.Gece DevriyesiGeniş, kahverengi, güve benzeri bir canlı olan Dynastor napoleon gibi bazı türler iki göz beneğini de içermez. Diğer brassolidler gibi şafak veya alaca karanlık civarındaki kısa bir süre uçsa da bazı türleri gece de aktiftir. Bazı türleri günün daha-uzun süren loşluğunda ormanın zeminine alçalarak bozulmuş meyvelerle beslenmektedir. Erkekler en çok akşam karanlığına doğru aktifleşirler ve cinsel münasebet için önemli olan bölgeleri belirlemek için rakiplere karşı devriye uçuşları yaparlar.Yumurtalar, Larvalar ve PupalarYumurtalar küreseldir ve çubuk çıkıntılı bir desene sahiptir. Tırtıllar cüsselidir, bazı Caligo’lar başlarındaki “dikenli taç” ile 11 cm’i bulmaktadır. Brassolis tırtılları geceleri kalabalık sürüler halinde beraber beslenirler; gündüzleri ise 2,000′lere varan geniş yığınlar halinde, ipekle bağlanmış çeşitli yapraklardan yapılan huni benzeri bir çuval içinde bir araya toplanırlar. Bu çuval farklı gelişim evrelerindeki tırtılları taşır, bu da farklı dişilerin farklı zamanlarda bıraktığı yumurtalardan çıktıklarını gösterir. Caligo tırtılları yerli pavurya tırnaklarına (Heticonia) benzer bir bitki olan muzların -genellikle beslenme bitkisi olarak kullanırlar – yapraklarını soyabilir. Brassolid pupaları yuvarlak ve bodur veya uzun ve ince olabilirler. Dynastor cinsinde pupalar zehirli bir yılan kafasıyla ciddi benzerlikler taşır.Kaynakça: BBC Ken Preston-MafhamYazar: Tuncay Bayraktarhttp://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/baykus-kelebekleri

Hamilelik Testleri Nasıl Çalışır ?

Hamilelik Testleri Nasıl Çalışır ?

Adından da anlaşılacağı gibi hamilelik testleri bir kadının hamile olup olmadığını anlamak için yapılır. Bu makalede farklı gebelik testleri ve bunların nasıl çalıştığı hakkında bilgi vereceğiz.Gebelik testleri bir kadının hamile olup olmadığını belirleyen testlerdir. Gebeliğin belirtileri çoğu zaman yeni bir hayatın başlayacağını belli etse de, bu testler oldukça hassastır ve erken dönemde gebeliği tespit edebilirler. Artık evde yapılabilen hamilelik testleri olduğundan kadınlar bir doktora görünmeden de hamile olduklarını tespit edebilirler. Gebelik Testleri Nasıl Çalışır? Gebelik testleri idrar veya kan örneğinde hCG hormonunu tespit etmek için tasarlanmıştır. İnsan koriyonik gonadotropin (hCG) hormonu hamile kadınlarda bulunan bir hormondur. hCG hormon salgılanması gebe kalındıktan hemen sonra başlar ve gebelik ilerledikçe bu hormonun salınımı artar. Aşırı hCG idrar yoluyla vücut dışına atılır. Yani sadece idrarda bulunan hCG miktarını ölçmek ve kontrol etmek hamilelik tespiti için yeterlidir. 25 mIU / ml işareti üzerinde olan HCG seviyesi gebeliği gösterebilir. Ancak, hCG düzeyi 5 mIU / ml altında olan kadınların hamile olması pek mümkün değildir.Gebelik Testleri Ne Zaman hCG Hormonunu Tespit Edebilir?Döllenmiş yumurtanın implantasyonundan sonra gelişen plasenta, hCG hormonu salgılamaya başlar. Kan örneklerini kontrol eden gebelik testleri hCG hormonunun erken tespitini, genellikle implantasyondan 3-4 gün sonra ya da fertilizasyondan 9-16 gün sonra sağlar. Öte yandan idrarda bakılan testler hCG hormonunun fertilizasyondan 12-19 gün sonrasını tespit edebilir. Genel olarak ilişki sonrası 2-3 haftalık bir süre hamilelik testleri ile hCG hormonunun tespitine izin verebilir. Döllenmenin ilişki günü gerçekleşmesi şart değildir. Korunmasız cinsel ilişki yaşadıktan sonra adet görmeyen kadınlar mutlaka hamilelik testi yapmalıdır. Kaçırılmış bir periyottan bir hafta sonra gebelik testini yapmak en doğru sonuçları verecektir. Testin çok erken yapılması durumunda yanlış negatif sonuçlar alabilirsiniz yani hamilelik bulunduğu halde testin bunu tespit etmesinin mümkün olmadığı durumlar.Hamilelik Testleri: -Kan Testleri: Bu testi yapabilmeniz için bir doktor kliniğini ziyaret etmeniz gereklidir. Kantitatif ve kalitatif olmak üzere, 2 tür kanda gebelik testi vardır. Bu testlerden ilki verilen kan örneğindeki hCg’nin konsantrasyonun seviyesini belirler. Öte yandan kalitatif test hCG hormonunun varlığını doğrulamak için faydalıdır. Ancak, gebelik testi sonuçlarını almak için bir veya iki gün beklemek gerekir.-İdrarda Gebelik Testleri: Çoğu kadın hamile olup olmadığını anlamak için bu testleri kullanır. Ev tipi gebelik testleri uygun, ucuz ve 5 dakika içinde sonuç sağlar. Ayrıca evde yapılan gebelik testleri gizlidir. Evde yapılan gebelik testlerinin doğruluğu %97-99′dur, bu da onları dikkate almak için yeterli bir orandır. Ayrıca bu testleri satın almanız için doktor reçetesi almanız gerekmez. Günün herhangi bir saatinde bu testleri yapabileceğiniz gibi, günün erken saatlerinde yapmanız önerilir. Bunun nedeni hCG hormonunun günün erken saatlerinde pik yapmasıdır böylece tespit edilmesi çok daha kolay bir hale gelir. Aynı zamanda bol miktarda sıvı tüketildiğinde hormonun seyreldiği görülmüştür bu durum da testi etkileyebilir.Hamilelik Testi Nasıl Yapılır?Gebelik testi belirli bir idrar örneğinde hCG hormonunun varlığını tespit yeteneğine sahip, bir kimyasal şeritten başka bir şey değildir. Tek yapmanız gereken bu şeritin üzerine bir veya iki damla idrar damlatmaktır. Bir kaç dakika bekledikten sonra artı veya çift çizgi fark ederseniz, bu gebeliğin oluştuğunu göstermektedir. Bu şerit anti-hCG antikoru enzim konjugatları ve sadece hCG ye bağlanan bir molekül ve emici bir maddeden oluşur. Yani hCG içeren idrar şerite değdiğinde anti-hCG’lere bağlanır ve indikatör pembeye döner. Test bölgesinin pembeye dönmesi testin pozitif olduğunu gösterir ve hamileliği onaylar.HCG içeren ilaçlar yanlış gebelik testlerine neden olabilirler. Örneğin fertilite problemlerini tedavi etmek için kullanılan Pregnyl ve Ovidrel gibi ilaçlar hCG içerir. Bu ilaçlar vücutta hCG salgılanmasını arttırır. Bu nedenle gebelik testi bu ilaçları kullanan kadınlarda yanlış pozitif sonuçlar verebilir. İçinde hCG içermeyen diğer ilaçlar ise antibiyotik, doğum kontrol hapları ve ağrı kesiciler gibi hamilelik testlerini etkilemezler. Kaynakça:http://www.buzzle.com/articles/how-do-pregnancy-tests-work.htmlYazar: Tülay Arsoy http://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/hamilelik-testleri-nasil-calisir-

FIRSATÇI ENFEKSİYONLAR

Fırsatçı bir enfeksiyon enfeksiyon patojen haline gelmiştir normalde benign mikroorganizma neden olmaktadır. Fırsatçı enfeksiyonlar gibi organizmaların devralmaya ve yaygın bir enfeksiyona neden izin başkaları bağışıklık sistemi olan kişilerde görülür. Bağışıklık sistemini defne onları tutmak çünkü sağlıklı bir bağışıklık sistemi olan bireylerin, bu organizmaların enfeksiyon neden noktasına yaymak için, izin vermem. insanların bir dizi fırsatçı enfeksiyon riski de OI olarak bilinir. Klasik örnek, HIV / AIDS hastalarında, aslında bağışıklık sistemi kapatıldığında bir retrovirüstür bulaşmıştır. kanser İnsanlar geçiyor kemoterapi de risk olarak bireylerin ilaç organ nakli, yetersiz beslenme kurbanı hazırlık olarak bağışıklık sistemini baskılayan sürüyor, ve mevcut enfeksiyonu olan kişiler, özellikle yaşlılar vardır. Bazı fırsatçı enfeksiyonlar aslında zaten vücutta mevcut neden mikroorganizmaların. Organizmalar mevcut nüfusun% iyi 50 üzerinde, örneğin sitomegalovirus gibi. başkaları bağışıklık sistemi olan kişiler, mantar, bakteri gibi fırsatçı bir enfeksiyon deneyim ve kendi bedenlerinde protozoa coşmuş, koşmak ya da organizma kişi veya hayvanlar tarafından taşınan maruz kalmanın bir sonucudur. Fırsatçı bir enfeksiyon da bir normalde hafif şiddetli mikroorganizma neden ateş, öksürük olanlar ve soğuk algınlığı uzak başkaları bağışıklık sistemi ile insanların kalmak istenir vücut girer, oluşabilir. Tek yönlü fırsatçı enfeksiyon mücadele vücudun zararlı işgalciler düşman yapmak için tasarlanmış koruyucu ilaç almaktır. Ancak, enfeksiyonun tüm potansiyel kaynaklarının karşı korumak için imkansız, ve bazı bölgelerde, insanlar profilaktik tedavi için ödemek mümkün olmayabilir. Bu nedenle, başkaları bağışıklık sistemi olan insanlar için önemli düzenli tıbbi kontrolleri almak, böylece enfeksiyonun erken belirtileri tespit edilebilir durum ciddi hale geçecek. Bir kez bir fırsatçı enfeksiyon saptanırsa, o kadar yayıldı edemez ve daha fazla hasara neden olduğu tedavi edilmelidir. Ancak, tedavi hastanın mevcut sağlık durumu karmaşık hale geliyor. Örneğin, bir kanser Kaposi sarkomu adı verilen bazı AIDS hastalarında gelişir. Normal şartlar altında, kanser iyi huylu, ancak bu kemoterapi ile tedavi edilebilir. Kemoterapi Ancak, bu nedenle diğer tedavi yaklaşımları kullanılmalıdır hastanın bağışıklık sistemini yok edeceğini. Bazen hiçbir etkili tedavi mevcut, bu yüzden fırsatçı enfeksiyonlar çok tehlikeli olmasıdır. Fırsatçı fungal enfeksiyonların etkenleri Candida albicans Candida albicans, eşeyli çoğalan, diploit, maya tipi bir mantar türü ve insanlarda oral ve vajinal fırsatçı enfeksiyonların etmenidir. Candida cinsine ait 200 tür olmasına karşın Candida enfeksiyonlarının %75'inin sorumlusu C. albicans'tır. Türkçe okunuşu kandida albikanstır. Bağışıklığı baskılanmış hastalarda (AIDS, kanser kemoterapisi, organ veya kemik iliği transferi durumlarında) sistemik mantarsal (fungal) enfeksiyonlar (fungemi), hastalık ve ölümün başlıca nedenleri arasındadırlar. Ayrıca bu yönde riski olmayan hastaların hastanede edindikleri enfeksiyonlar ciddi bir sağlık sorunu haline gelmiştir. C. albicans insan ağzı ve sindirim sistemi içinde yaşayan pek çok organizmadan biridir. Sağlıklı yetişkinlerin %40'ının ağzında, sağlıklı kadınların %20-25'inin vajinasında varlığı gösterilebilir. C. albicans sindirim sistemindeki varlığıyla başka patojen bakterilerin çoğalmasını engeller. Vücudun bağışıklık sistemi ve diğer zararsız bakteriler normal şartlarda Candida'yı kontrol altında tutarlar. Ancak, diğer bakterilerin sayısı C. albicans'a oranla azalırsa (örneğin antibiyotik kullanımından dolayı), bağışıklık sistemi zayıflamışsa veya mayanın çoğalmasına sağlayan başka şartlar mevcutsa (yüksek şeker, yüksek pH) C. albicans zararsız olan tek hücreli biçiminden, çok hücreli, istilacı (invasif), küf gibi ipliksi biçimine dönüşür (şekil [1]) ve vücudu istilaya başlar. C. albicansın iplikçi biçimi hem psödohif hem de gerçek hiflerden oluşabilir (şekil [2]). C. albicans iplikçi bir biçime dönüşmesine ilaveten, konak dokulara bağlanmasını sağlayan adhesinler, dokulara hem imha etmeye hem de onlara daha iyi yapışmayı sağlayan proteazlar, ve vücudun bağışıklık sisteminin tepkisini azaltan faktörler üretir. Cryptococcus neoforman Cryptococcus neoformans, hem bitki hem hayvanlarda yaşayabilen, kapsüllü, maya tipli bir mantar (fungus) türüdür. Teleomorf adı olan Filobasidiella neoformans ile de bilinen bu tür, mantarların beş ana tipinden biri olan Basidiomycota sınıfına aittir. C. neoformans genelde (tek hücreli) mayalar gibi tomurcuklanarak çoğalır. Bazı şartlarda ise, hem laboratuvarda hem doğada, C. neoformans burada görüldüğü gibi [1] ipliksi mantar gibi büyür. Maya gibi büyürken C. neoformans polisakkaritlerden oluşmuş bir kapsüle sahiptir. Kapsülün mikroskop altında kolay görünmesi için çini mürekkebi kullanılır. Mürekkepteki pigment tanecikleri küresel maya hücresi çevreleyen kapsülün içine giremedikleri için hücrelerin etrafında siyah bir halo oluşur. C. neoformans türü üç varyant (v.), yani çeşitten oluşur: C. neoformans v. gattii, v. grubii, ve v. neoformans. C. neoformans v. gattii başlıca tropiklerde bulunur, ama Kanada'nın güneybatı kıyısında Vancouver Adasında da varlığı tespit edilmiştir. Cryptococcus gattiinin ayrı bir tür sayılabilecek kadar diğer varyantlardan farklı olduğu yakın zamanda gösterilmiştir. C. neoformans v. grubii ve v. neoformans dünyanın her tarafında bulunurlar, genelde kuş dışkısıyla pislenmiş toprakta bulunurlar. C. neoformans v. neoformans'ın genom dizini 2005 yılında yayımlanmıştır..[1] C. neoformans enfeksiyonuna kriptokokoz denir. FIRSATÇI MANTARLAR Kandidoz (Kandidiyazis ) Candida türleri gerçek veya yalancı hifa oluşturma yetenekleri olan maya türünden mantarlardır. Her yerde; toprak ve gıdalarda, insan derisinde, gastrointestinal, genitoüriner ve solunum yollarındaki mukozalarda bulunur. Belirli durumlarda klinik olarak önem taşıyan Candida türleri C. albicans, C. guilliermondii, C. krusei, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. kefyr, C. lusitaniae, C. rugosa, C. dubliniensis ve C. glabrata (Torulopsis glabrata)'dır. Genellikle tek hücreli şekilde bulunur ve hem seksüel hem de aseksüel şekilleri vardır. Küçük (4-6 µm), ince duvarlı, oval şekilli (blastospor) olup, tomurcuklanma ile çoğalır. Rutin aerop kan kültürlerinde ve agarda iyi ürer ve özel besiyeri gerektirmez. Candida mikroorganizmaları stafilokok kolonilerini andıran düz, krem rengi-beyaz, parlak koloniler yapar. Mikroskobik incelemede maya, hifa, yalancı hifa şekilleri bulunabilir ve hifa ve yalancı hifa görülmesini kolaylaştırmak amacıyla %10'luk potasyum hidroksit kullanılabilir. Hızlı bir ön tanı için mikroorganizma serum içine konarak 90 dakika içinde hücre yüzeyinden küçük çıkıntılar meydana gelip gelmediği araştırılabilir ki, bu yöntem germ tüp testi adıyla bilinir. 1940'lı yıllarda antibiyotiklerin kullanıma girmesinden sonra kandida infeksiyonlarının insidansında keskin bir artma gözlendi. 1980-1990 yılları arasında 180 hastanede yapılan bir takip araştırmasında Candida türleri hastane infeksiyonu etkenleri arasında altıncı sırada yer alırken, idrardan en fazla soyutlanan (%46) etken idi. Candida türleri dolaşım infeksiyonlarının da en önemli dördüncü etkeni (%8) olup, mortalitesi %29 olarak bulunmuştur (mantar dışındaki dolaşım etkenlerinin mortalitesi %17). Diğer taraftan, kandidemilerde non-albicans türlere doğru giderek artan bir kayma söz konusudur. 1997-1999 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Kanada, Güney Amerika ülkeleri ve Avrupa'da yürütülen bir takip programında 71 merkezde 1184 kandidemi tespit edilmiştir. Bütün kan dolaşımı infeksiyonu etkeni olan mayaların %55'i C. albicans'a bağlı olup, bunu C. glabrata (%20), C. parapsilosis (%15), C. tropicalis (%9) ve diğer Candida türleri (%6) izlemekteydi. İnvaziv kandidozun sıklığındaki değişiklikler en fazla şu hasta gruplarında dikkat çekmektedir: Yoğun bakım ünitelerinde yatırılan hastalar, hematolojik malignansisi olanlar, hematopoietik kök hücre ve organ transplant alıcıları. Yayınlanmış 74 araştırmanın derlendiği bir yazıda Candida türleri ile kolonizasyon ve infeksiyon için en önemli risk faktörlerinin şunlar olduğu gösterilmiştir: Altta yatan hastalık varlığı [hematolojik kanser (OR 1.7-45), böbrek yetmezliği (OR 1.4-22), karaciğer yetmezliği (OR 7-42)], invaziv girişimler veya cihazlar [santral venöz kateter veya arteryel kateter (OR 5.8-26), üriner kateter (OR 1.3), bir hastanın hastaneler arasında transferi (OR 21) ve uzun süreli antibiyotik (OR 1.7-25) özellikle de vankomisin (OR 275) kullanımı]. Gerçekten de, farelerde ve insanlarda vankomisin kullanımının gastrointestinal sistem (GİS)'de C. albicans ile kolonizasyonu arttırdığı gösterilmiştir. Hematopoietik kök hücre transplant alıcılarında kandida infeksiyonlarının sıklığında genel bir azalma ile birlikte non-albicans Candida türlerinde artış gözlenmekte, bu gelişmelerden yoğun olarak uygulanan flukonazol profilaksisinin sorumlu olduğu düşünülmektedir. Nötropeni ve Graft Versus Host hastalığı sırasında flukonazol ile antifungal profilaksi (transplantasyon sonrası 75. güne kadar) yapılması invaziv kandidoz insidansında azalma, hayatta kalma oranında artmayla sonuçlanmaktadır. Bununla birlikte, transplant öncesinde en fazla kolonizasyon yapan tür C. albicans olduğu halde, transplant sonrasında ve flukonazol kullanımından sonra C. krusei ve C. glabrata sık gözlenmektedir. Bir başka çalışmada, görece C. krusei (OR 27.07) ve C. glabrata (OR 5) artışında en önemli belirleyicinin flukonazol profilaksisi olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, randomize kontrollü 16 çalışmanın meta-analizinde kemik iliği transplantasyonu yapılmayan nötropenik hastalarda flukonazol profilaksisinin sistemik mantar infeksiyonlarını ve buna bağlı mortaliteyi azaltmadığı belirlenmiştir. Organ transplant alıcıları arasında invaziv kandida infeksiyonları en fazla karaciğer ve pankreas transplant alıcılarında gözlenmektedir. Karaciğer transplant alıcılarında, invaziv kandidal infeksiyonların insidansında, sistemik antifungal profilaksi yapılmasa bile genel bir azalma dikkati çekmekte, birçok merkez insidansı %10'un altında bildirmektedir. Moleküler tiplendirme sonucunda, olguların büyük çoğunluğunda önce kolonizasyon, daha sonra, bu endojen kaynaktan kandidemi geliştiği görülmüştür. Bu, C. albicans ve C. parapsilosis hariç non-albicans Candida türlerinin hepsi için doğru görünmektedir. C. parapsilosis'in infeksiyon oluşturmasında infekte biyolojik materyaller, intravenöz sıvılar, hastane çevresi ve sağlık görevlilerinin elleri ile insandan insana bulaşma önemli rol oynamaktadır. Aynı zamanda, hastadan hastaya, hemşireden hastaya ve cinsel eşler arasında insandan insana geçiş de giderek önem kazanmaktadır. AIDS'li hastalarda orofarengeal kandidoz rekürrensinin yeni bir suşla infeksiyon gelişimi de mümkün olmakla birlikte, çoğunlukla aynı türe (relaps) bağlı olduğu da gösterilmiştir. Candida infeksiyonlarının sıklığı giderek artarken, daha önce tanımlanmamış tablolar da giderek artan sayıda bildirilmektedir. Pamukçuk, özefajit, özefagus dışı gastrointestinal kandidoz, vajinit, kütanöz sendromlar (follikülit, balanit, intertrigo, dissemine kütanöz kandidoz, paronişi, kronik mukokütanöz kandidoz vb.), santral sinir sistemi ve solunum sistemi tutulumları, kalp tutulumu ve endokardit, üriner sistem kandidozu, artrit, osteomiyelit, karaciğer ve dalak tutulumu, göz ve damar infeksiyonunun yanı sıra dissemine kandidoz görülebilir. Aspergilloz Aspergilloz dünyada invaziv küf mantarları ile gelişen infeksiyonlar içinde en yaygın olanıdır. Hem sağlıklı hem de bağışıklık sistemi baskılanmış insanlarda hastalık yapabilir. Aspergilloz terimi eskiden hem ortaya çıkan hastalık hem de kolonizasyon için kullanılırken, bugün bu terim invaziv hastalık ve allerjik hastalığı ifade eder, ancak kolonizasyon için kullanılmaz. Aspergillus türleri insanlarda kolonizasyon ve sonrasında allerjik reaksiyon, daha önceden mevcut kavitelerde yerleşerek (fungus topu ve aspergilloma) veya doku invazyonu ile infeksiyon yapabilir. İnvaziv hastalığa yol açan Aspergillus türleri görülme sıklığına göre A. fumigatus (yaklaşık %90), A. flavus (yaklaşık %10), A. niger, A. terreus ve A. nidulans (< yaklaşık %2) şeklinde sıralanır. A. niger otomikozun, A. flavus da sinüzitin önde gelen etkenlerindendir. Aspergillus türlerinin çoğu sadece aseksüel üremekle birlikte telemorflu olanlar askomiçettir. Patojenik Aspergillus türleri klinik laboratuvarlarda kullanılan bakteriyolojik veya fungal besiyerlerinde kolaylıkla ürer. Mikroorganizma 36-90 saat sonra agar yüzeyinde küçük, tüylü beyaz koloniler meydana getirir. 30-37°C'de, 36-48 saat geçtikten sonra sporulasyon meydana gelir. Aspergillus Antarktika dahil dünyanın her yerinde bulunur. Başlıca ekolojik yerleşim yeri bozulan sebze artıklarıdır. Çiftliklerde, saman depolarında en az 106/m3 spor mevcuttur. Kistik fibrozlu hastalarda kolonizasyon toplumdan yüksektir ve marihuanada bol miktarda Aspergillus sporu bulunabilir. On yıl boyunca izlenen otopsiler içinde invaziv aspergilloz %1.4 sıklıkta saptanmıştır. Bununla birlikte, bağışıklık sistemi baskılanmış hastalarda insidans %10.7 olup, en yüksek insidans karaciğer transplant alıcılarında ve hematolojik malign hastalığı olanlarda görülmektedir. Çevrede inşaat çalışmaları olduğunda, bağışıklık sistemi baskılanmış hastalar arasında küçük salgınlar geliştiği bildirilmektedir. En fazla akciğer ve beyinde tutulum yapar. AIDS'li olgularda invaziv aspergilloz genellikle otopsi sırasında belirlenir. İnsan immünyetmezlik virüsü (HIV) infeksiyonu için çok aktif antiretroviral tedavi [Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART)] öncesinde insidansı %0.9-8.6 arasında bildirilmekteydi. Astımlı hastalardaki allerjik bronkopulmoner aspergilloz (ABPA) %6-28 arasında değişirken, kistik fibrozlu hastalarda %6-25 oranlarında bildirilmektedir. Hastalık tablolarının gelişmesi için gereken inokülum büyüklüğü kesin olarak bilinmemekle birlikte, bağışıklık sistemi baskılanmış hastalarda bu miktar muhtemelen daha küçüktür. Mikroorganizmaya maruz kaldıktan sonra hastalık gelişmesine kadar geçen inkübasyon süresi değişkendir ve iki farklı olguda 36 saat ile üç ay kadar değişik olabilmektedir. Nötropenik hastalar hastaneye ilk geliş sırasında Aspergillus ile kolonize olsalar bile nötropeninin 12. gününden önce invaziv aspergilloz görülmemektedir. Kriptokokoz Kriptokokoz Cryptococcus neoformans tarafından meydana getirilen sistemik bir infeksiyondur. 1894 kadar erken yıllarda Otto Buse "coccidia türleri"nin neden olduğu tümör benzeri yuvarlak oluşumlar tanımlamıştır. Bütün kriptokok türleri içinde C. neoformans en patojenik olandır. Kriptokokal menenjit HIV infeksiyonu olan insanlardaki, hayatı tehdit eden en şiddetli infeksiyondur. C. neoformans kapsüllü, tomurcuklanarak çoğalan maya benzeri bir mantardır. Kriptokok polisakkarid kapsülünün kimyasal yapısına göre üç varyete içinde dört serotip belirlenmiştir: Serotip A: C. neoformans var. grubii, Serotip D: C. neoformans var. neoformans, Serotip B ve C: C. neoformans var. gattii. C. neoformans'ın seksüel şekli Filobasidiella neoformans olarak sınıflandırılır ve iki çiftleşme fenotipi vardır: a- ve a-çiftleşme tipi. Klinik izolatlarda a-tipi çiftleşme her zaman daha hakimdir. C. neoformans var. neoformans ve grubii her yerde yaygın olarak bulunur. Bunlar, bütün yıl boyunca, özellikle yaşlı güvercinlerin dışkılarında bulunur ve en fazla bağışıklığı zayıflamış bireylerde hastalık yapar. C. neoformans güvercinlerin dışkısında yüksek konsantrasyonda ürer, ancak kuşlar infekte değildir. C. neoformans doğada saprofittir. Kriptokokal infeksiyonlar herhangi bir endemik alan belirlenmeksizin, dünyanın her tarafında görülür, ancak serotiplerin dağılımı farklılık gösterir. Dünyada şimdiye kadar en yaygın görülen serotip A olmakla birlikte, bazı bölgelerde serotip D ile infeksiyon artmaktadır. Predispozan faktörlerle birlikte serotip A ile D arasındaki klinik tabloların farklılık göstermesi, konak ve çevre ile ilişkili faktörlerin bu dağılımı etkilediği görüşünü desteklemektedir. C. neoformans var. gattii tropikal ve subtropikal bölgelerde yaygındır ve esas olarak Avustralya, Güney Amerika, Afrika'nın bazı bölgeleri, Güney Batı Asya, Avrupa'nın güneyi ve California'nın kuzeyinde, okaliptüs ağacının nehir kenarı ve karasal bölgede yetişen türleriyle birlikte bulunur. Yakınlarda Vancouver Adası'nda bir salgın meydana gelmiştir. En yüksek insidansı okaliptüs ağacının çiçeklenme mevsiminde, yani kasım ile şubat ayları arasında yapar. Hem insan hem de hayvanda doğadan alınmış infeksiyon gösterilmiş, ancak hayvandan insana bulaş gösterilememiştir. Bulgular, hastalığın esas olarak mikroorganizmanın aerosolize olup, solunumla alındıktan sonra geliştiğini göstermektedir. Doğada güvercin dışkısı ve topraktan bu mekanizmaya uygun olarak, alveole birikmeye uygun boyutta (< 2 µm) canlı partiküller elde edilmiştir. Güvercinlerle yoğun teması olan sağlıklı bireylerde kriptokokal antijene ve kriptokoksine karşı gecikmiş deri testi pozitifliğinin oranı yüksektir. Doğada bu kadar yaygın olmasına rağmen çok sayıda bireyi etkileyen salgınlar çok nadirdir, iş ile ilişkili bir predispozisyon belirlenmediği gibi, güvercinle, toprak veya okaliptüsle temas öyküsü de tanıda yararlı değildir. İnsandan insana solunum yoluyla bulaş gösterilmemiş, ancak aktif kriptokokozu bulunan olgudan yapılan doku transplantasyonu sonrasında sistemik infeksiyon ve endoftalmit bildirilmiştir. Çalışmaların çoğu, her hastadaki infeksiyonun tek bir C. neoformans ile meydana geldiğini ve tekrarlayan infeksiyonların başlangıçtaki bu mikroorganizma tarafından oluşturulduğunu desteklemektedir. ABD, Batı Avrupa ve Avustralya'da AIDS'li hastalarda kriptokokoz insidansı %6-10 olarak tahmin edilmektedir. Fakat HAART uygulanmadan önceki dönemde, ABD'de AIDS'li hastalarda kriptokokozla ilişkili ölümün, muhtemelen azollerin kandidoza yönelik olarak yaygın olarak kullanımı nedeniyle 1987 yılında %7.7'den 1992 yılında %5'e düştüğü gösterilmiştir. HAART'nin uygulamaya girmesinden sonra kriptokokoz insidansı biraz daha azalmıştır. Sahra altı Afrika'da AIDS hastalarında kriptokokozun insidansı %15-30 arasındadır. Kriptokokoz Zimbabwe'deki HIV infeksiyonu olan hastalarda AIDS göstergesi olan hastalıkların %88'ini ve erişkin menenjitlerinin de en önemli nedenini oluşturmaktadır. AIDS'lilerde, olguların neredeyse %100'ünde, hatta C. neoformans var. gattii'nin endemik olduğu yörelerde bile C. neoformans var. grubii etkendir. Fransa'da C. neoformans infeksiyonları, insidansı serotip A'dan cilt lezyonlarında yüksek, menenjitlerde daha düşük olan serotip D tarafından meydana getirilir. Bağışıklık sistemi sağlam olan bireyde kriptokokal infeksiyonların %70-80'inde etken C. neoformans var. gattii'dir. Anlaşılamayan nedenlerle kriptokok menenjiti çocuklarda istatistiksel olarak beklenenden daha nadir görülmektedir. Yeni immün baskılayıcı tedaviler de fırsatçı mikozların sıklık, spektrum ve klinik tablosundaki değişiklikte rol oynamış olabilir. HAART ile tedavi edilen HIV infekte hastalarda C. neoformans insidansındaki düşme ile organ transplant alıcıları kriptokok infeksiyon riski altında olan gruplar içinde yeniden önem kazanmıştır. Mukormikoz ve Diğer Zigomiçet İnfeksiyonları Mukormikoz Mukorales takımındaki mantarların yaptığı infeksiyonların genel adıdır. Hastalık için fikomikoz ve zigomikoz gibi diğer isimler de kullanılır. Ayrıca, zigomikoz sözcüğü Entomophtorales ile oluşan hastalığı da kapsar. Mucorales ve Entomophtorales takımları Zygomycetes sınıfına dahildir. Zigomikozların başlıca şekilleri rinoserebral, pulmoner, kütanöz, gastrointestinal ve dissemine hastalıktır. Rhizopus, Mucor, Rhizomucor ve Absidia insanda zigomikoza en fazla neden olan türlerdir. Bunlardan tıbbi önem taşıyan zigomiçetler etrafta ve dokularda hifa yaparak üreyen küf mantarlarıdır. Bu mantarlar her yerde yaygın olarak bulunmasına ve özellikle çürüyen organik materyallerde üremesine rağmen mukormikoz nadir bir hastalık olup, hemen daima altta yatan hastalığı olan bireylerde görülür. Bunun tek istisnası, yeni tanımlanan bir tür olan ve özellikle bağışıklık sistemi sağlam bireylerde de zigomikoz etkeni olduğu bildirilen Apophysomyces elegans'tır. Mukormikoz tablosunda en sık izole edilen etkenler Rhizopus türleri olup, bunları Rhizomucor takip eder. Bu cinsler arasında ayrım mikroskobik olarak rizoitlerin varlığı ve yerleşimi, apofizlerin bulunması ve kolumellaların morfolojisine göre yapılır. Bu mikroorganizmaların özel olarak tanınması tedavinin takibi, özellikle de esas etken olan mantarın eradikasyonunun kanıtlanması ve daha sonraki klinik örneklerde üreyen mantarın başlangıçtaki etkenle aynı olup olmadığını belirlemek için, farklı antifungal ilaçlara karşı türe özgü yanıtların gösterilmesi ve yeni antifungal ilaçların geliştirilmesi çalışmaları için gereklidir. Mucoraceae çürüyen maddelerde bol bulunur, örneğin Rhizopus türleri küflü ekmekten sıklıkla izole edilebilir. Hızla üremeleri ve spor oluşturmaları nedeniyle bu sporların inhalasyonu her gün söz konusu olan bir durumdur. Steril olmayan yapışkan bantlarla deride meydana gelen mukormikoz bildirilmiştir. Tahta dil basacağı ve mikrobiyolojik örnek alınmasında kullanılan eküvyonların da kas dokuya ve GİS'e derin invazyonu bildirilmiştir, nadiren dissemine infeksiyon da gelişir. Bu mikroorganizmaların birçok ekolojik ortamda bolca bulunmalarına rağmen çok seyrek olarak infeksiyona yol açması, etkenin virülansının insan için oldukça düşük olduğuna işaret eder. Hastalık insanda belirli gruplarda görülür. Olguların çoğu bağışıklığı ileri derecede baskılanmış, diyabetik veya travma hastasıdır. Giderek artan sayıda transplantasyon hastası risk grubu oluşturmaktadır. Bu hasta grubunda bütün değişik klinik şekiller görülebilir. Hastaların yarısından çoğunda rinoserebral tutulum görülürken, yaklaşık %10'unda pulmoner, kütanöz ve dissemine hastalık, %2'sinde de böbrek ve GİS tutulumu görülür. Bu transplant olgularının 3/4'ünde ek olarak ya diyabet vardır ya da bu hastalar rejeksiyon için tedavi almıştır. Çok az sayıdaki normal bireylerde de invaziv mukormikoz bildirilmiştir. Mukormikoz için risk faktörleri Tablo 1'de sıralanmıştır. Penisilyoz Penisilyoz, dokularda maya gibi üreyen dimorfik bir küf mantarı olan Penicillium marneffei tarafından meydana getirilir. Mantar Güneydoğu Asya'da endemik olup, ilk olarak Rhizomys sinensis adlı sağlıklı bambu sıçanlarından soyutlanmış, bunların yaşadığı bölgedeki toprakta varlığı da gösterilmiştir. İnsanlarda ve kemirgenlerde derin yerleşimli infeksiyonlara yol açar. AIDS ortaya çıkmadan önceki dönemde endemik bölgedeki (Tayland'ın kuzeyi ve Çin'in güneydoğudaki kırsal bölgeleri) penisilyozlu hastaların çoğunda altta yatan hiç bir hastalık yok iken, bugün penisilyoz üçüncü sıklıktaki AIDS göstergesi olan hastalık olarak görülmektedir. Hastalık Tayland'ın Chiang Mai eyaletinde HIV ile ilişkili fırsatçı infeksiyonlar içinde tüberküloz ve kriptokokozdan sonra üçüncü sık infeksiyondur. En çok HIV ile infekte genç erişkinlerde görülmekle birlikte, çocukları etkilediği de bildirilmiştir. Hastalık muhtemelen toprak gibi çevresel kaynaklardan, konidyaların inhalasyonu sonucu gelişir. Fuzaryoz Fusarium türleri bütün dünyada yaygın olarak toprakta bulunur. Fusarium türleri ile gelişen infeksiyonlar (en yaygın türler Fusarium solani ve arkasından gelen Fusarium verticillioides'tir) nadir olup, bölgesel veya yaygın infeksiyona yol açabilir. Bölgesel infeksiyonlara örnekler keratomikoz, endoftalmit, sürekli ambulatuar periton diyaliz kateteri olan hastada peritonit, paronişi, invaziv burun infeksiyonu ile kemik, eklem ve deride travmaya bağlı lezyonlardır. 1970 yılından sonra, hematolojik malign hastalığı ve bağışıklık sistemi baskılanmış olgularda (AIDS) yaygın fuzaryoz giderek artan sayıda görülmeye başlamıştır. Bu infeksiyon solunum yolu ve çatlaklardan deri yoluyla inoküle olabilir. Yaygın infeksiyonun hemen öncesinde sinüzit tespit edilmiş ve kateter yoluyla da hematojen yayılım görülen olgular bildirilmiştir. Yaygın infeksiyonun bulunduğu olguların büyük bir bölümü akut lösemilidir ve hastaların çoğunda uzamış ve ağır (< 100 nötrofil/mm3) nötropeni mevcuttur. Ağır yanık ve sıcak çarpmasından sonra fuzaryoz geliştiği bildirilen nadir olgular mevcuttur. SİSTEMİK MANTARLAR Blastomikoz Hastalık tek bir dimorfik tür olan Blastomyces dermatitidis tarafından meydana getirilir. Seksüel veya teleomorfik şekli Ajellomyces dermatitidis'tir. 35°C'nin altındaki sıcaklıkta tek tip, hiyalin, septalı hifa ve konidya oluşturarak küf şeklinde ürer. Kolonilerin tam olarak gelişmesi için en az iki hafta gerekir. Zenginleştirilmiş besiyerinde 37°C'de maya şekline döner ve katlantılı, nemli koloniler yapar. B. dermatitidis'in doğal yerleşim yeri tam olarak çözülememiştir. Endemik bölge Kuzey Amerika'nın güneydoğu ve orta kesimlerinin güneyidir. Özellikle Mississippi ve Ohio Nehri civarında yaygındır. Köpekler sık infekte olur, ancak B. dermatitidis için hayvan rezervuar olduğuna dair herhangi bir kanıt elde edilememiştir. Muhtemelen doğada yılın büyük bir bölümünde dorman olarak kalır ve uygun iklimsel koşullarda konidya üretmeye başlayarak hava yoluyla bulaşabilir hale gelir. Hastalık daha çok orta yaştaki erişkin erkeklerde görülür. Blastomikoz her yaşta görülebildiği halde hastaların %60'ı 30-60 yaş arasındadır. Olguların %4'ünden azı 20 yaş altındadır ve hastalık nadiren çocuklarda görülmektedir. Ancak son zamanlarda özellikle salgınlarda her iki cinsiyetin de eşit oranda tutulduğu, hastaların üçte ikisini 16 yaşından küçüklerin oluşturduğu bildirilmiştir. Erkek/kadın oranı geniş çalışmalarda 6/1 ila 15/1 arasında değişmektedir. Muhtemelen her iki cins de hastalığa duyarlı olmakla birlikte, erkekler kronik veya dissemine hastalık geçirmeye daha yatkındır. Genetik veya ırka ait hastalık oranlarındaki farklılıklar kanıtlanamamıştır. Sosyoekonomik ve çalışma koşullarıyla ilgili verilere göre fakirlik, malnütrisyon, el emeği ile iş yapma, tarım, yapım işi, toprak ve tahta ile temas hastalık gelişmesiyle ilişkili bulunmuştur. Blastomikoz insidansı AIDS dahil, bağışıklık sistemi baskılanmış hastalarda da nispeten düşüktür, ancak artma göstermektedir. Koksidioidomikoz Koksidioidomikoz birbirinden ayırt edilemeyen Coccidioides immitis ve Coccidioides posadasii tarafından meydana getirilir. Dimorfik bir mantar olan C. immitis miçel ya da sferül denen özel bir yapıda bulunur. Her iki şekil de aseksüel ürer ve bu nedenle klasik olarak seksüel sporların sınıflandırmasına dayanan taksonomide bu etkeni sınıflandırmak mümkün değildir. Moleküler analizlere göre ise B. dermatitidis ve Histoplasma capsulatum'a yakındır. C. immitis rutin besiyerlerinde ve toprakta ürerken, apikal uzama göstererek miçel yapar. Bunların bir bölümü (artokonidya), bir hafta içinde otoliz ve hücre duvarının incelmesiyle olgunlaşır. Kalan kısmı ise, varil şeklini alıp hidrofobik bir dış tabaka geliştirir ve yıllar boyunca yaşama yeteneği kazanır. Artrokonidyaların kalıntıdan kolayca ayrılabilen hassas bir bağlantıyla bağlı olması, küçük hava hareketlerinde bile kopmaları sonucu hava yoluyla yayılarak inhalasyonuna imkan verir. Akciğerde artrokonidyalar hidrofobik dış duvarını kaybederek yeniden şekillenir ve küresel bir yapı kazanır. Bu dönemde çekirdek ile hücre bölünür ve septalarla ayrılarak ve kız hücre veya endospor adı verilen her biri yaşayabilen formlar meydana gelir. Dokuda sferüller 75 µm boyutuna kadar büyüyebilir ve olgunlaşırken dış duvarı incelerek yırtılır, canlı endosporlar açığa çıkar. Bunlar ya dokuda aynı gelişimi gösterir ya da infeksiyon yerinden ayrıldığında miçelyal üreme gösterebilir. Etken dünyanın Batı Yarımküresinde neredeyse tamamı kuzey ve 40. enlem üzerinde sınırlı bölgeye hastır. Dimorfik bir mantar olup, ABD'nin güneybatı, Meksika'nın kuzey ve Orta ve Güney Amerika'nın bazı bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Koksidial antijenle California okul çocuklarında deri testi reaktivitesi ile prevalans araştırmalarında infeksiyon riski yaklaşık %15, hatta askeri personelde bu oran %25-50 arasında iken, bugün bu risk her yıl için %3 olarak hesaplanmaktadır. C. immitis diğer mikroorganizmalar tarafından inhibe edildiği halde, toprağın işlenmesi veya çeşitli kimyasal maddelerle muamelesi organizmanın yerleştiği bölgeyi kısıtlamamıştır. Miçeller toprağın birkaç metre altında bulunabilir ve bahar yağmurlarından sonra üretilebilir. Hava kuruduğu ve ısındığı zaman miçeller infeksiyöz artrokonidyalara dönüşür ve bunlar yaz süresinde en yüksek sayıya ulaşır. Endemik bölgede çöl kemirgenleri, köpek ve sığır gibi yerleşik faunada doğal infeksiyonlar da görülür. C. immitis artrokonidyalarının inhalasyonu ya infeksiyona ya da koksidioidine karşı gecikmiş aşırı duyarlılık yanıtına yol açar. İnfeksiyonların yarısından fazlası iyi seyirli, geri kalanı da semptomatik fakat kendi kendine sınırlanan şekilde seyreder. Olguların yaklaşık %1'lik grubu ilerleyici akciğer hastalığına veya disseminasyona gider. Bazı bireyler birincil infeksiyondan sonra disseminasyon açısından risk taşır. Bu gruplar Filipinli, Afrikalı Amerikalı, Latin Amerikalı ve Kızılderililer'dir. Bu etnik yatkınlık, infeksiyona karşı etkin yanıt için genetik zeminin önemini ortaya çıkarır. Ek olarak erkekler, üçüncü trimestırdaki gebeler, hücresel bağışıklığın bozulduğu hastalar (AIDS) ve çok küçük ve çok ileri yaşlar ağır hastalığa duyarlılığa neden olur. Ağır akciğer hastalığı riskini arttıran durumlar arasında diyabet, sigara içme, düşük gelir ve ileri yaş sayılabilir. Artrokonidyaların yoğun olduğu havanın solunmasıyla gelişen salgınlar bildirilmiştir. Koksidioidomikoz endemik bölgede çalışan inşaat işçileri, arkeoloji öğrencileri ve toprakla bağlantılı iş yapan diğer kişilerde de iş hastalığı olarak görülebilir. Histoplazmoz Histoplazmoz insan ve hayvanda mantara bağlı olarak görülen akciğer hastalıklarının en önemli nedenlerindendir. Etken H. capsulatum'dur. İnfeksiyon tüm dünyada görülür ve miçel parçaları ve mikrokonidyaların inhalasyonu sonucu gelişir. İnsidansı dünyanın çeşitli bölgelerinde büyük farklılıklar gösterir. H. capsulatum Ascomycetes sınıfının bir üyesidir ve insandan en sık H. capsulatum var. capsulatum ve H. capsulatum var. duboisii soyutlanmaktadır. Ajellomyces capsulatum adı verilen heterohalik seksüel şekli mevcuttur. Sıcaklığa bağlı dimorfik bir mantar olan H. capsulatum 35ºC'nin altında beyaz veya kahverengi küf mantarı, 37ºC'de küçük, yapışkan, yığın şeklinde koloniler oluşturan maya mantarı halinde ürer. Tipik olarak yavaş ürediğinden, en uygun koşullarda küf kolonisi bir-iki haftada meydana gelir ve bundan sonra konidyalar oluşur. Ancak klinik örneklerden üretmek için bazen 8-12 hafta beklemek gerekebilir. İlk soyutlandığı zaman çoğunlukla kahverengidir ve uzun beklediği zaman rengi beyaza döner. Oda sıcaklığında hem mikrokonidya hem de makrokonidya yapar. H. capsulatum doğada azot içeriği yüksek toprakta ve yarasa ve kuş türlerinin yaşadığı yerlerde bulunur. H. capsulatum kuş pisliği, tavuk kümesleri, yarasaların yaşadığı mağaralar ve benzeri yerlerden soyutlanabilir. Konidyalar kuruduğunda kolayca havaya dağılır ve rüzgarla veya kuş ve yarasalarla da taşınabilir. Etken, hastalığın en prevalan olduğu şu coğrafik bölgelerde yaygındır: Missouri'de Ohio-Mississippi Vadisi, Kentucky, Tennessee, Indiana, Ohio ve Güney İllinois. Bu bölge kuş dışkılarının yığınlar halinde en yaygın bulunduğu yerdir. Afrika'daki histoplazmoz olgularında hem H. capsulatum hem de stabil varyantı H. capsulatum var. duboisii soyutlanmıştır. Afrika'da H. capsulatum var. duboisii ile gelişen histoplazmoz olguları bütün dünyada H. capsulatum var. capsulatum ile görülen histoplazmoz olgularından deri ve kemik lezyonlarının daha sık, akciğer tutulumunun daha az, dev hücre gelişiminin bariz ve dokudaki maya hücrelerinin daha büyük ve kalın duvarlı olmasıyla farklılık gösterir. Bu klinik özellikler tipik ve her zaman görülüyor olmasına rağmen, in vitro olarak H. capsulatum var. duboisii'nin diğerlerinden morfolojik, fizyolojik ve antijenik içerik özelliklerine göre güvenilir bir şekilde ayırt edilemez. Aslında H. capsulatum var. duboisii ile H. capsulatum var. capsulatum'un çiftleşmesi ve her ikisinin de seksüel şeklinin A. capsulatum olması nedeniyle aynı türdür. Histoplazmin antijeni özel bir buyyon vasatında H. capsulatum'un miçel fazının üretilmesiyle elde edilir. Standardize edilmiş konsantrasyondaki kültür filtratı 0.1 mL intradermal olarak enjekte edilir. Kırk sekiz saat sonra, 5 mm'den büyük endürasyon pozitif reaksiyonu gösterir. Pozitif test sonucu, H. capsulatum'a karşı daha önceden duyarlılık olduğunu gösterir. Daha önceden testin negatif olduğu bilinmiyorsa, pozitif testin tanısal değeri yoktur. Bazı antijenik determinantları başka patojenik mantarlarla ortak olduğundan dolayı çapraz reaksiyonlar görülebilir. Örneğin; C. immitis veya B. dermatitidis'e karşı duyarlı bireylerde histoplazmin testiyle yanlış pozitif sonuç alınabilir. 1950'li yıllardan beri bütün dünyada yapılmakta olan histoplazmin deri testi çalışmaları ile hastalığın prevalansına ilişkin yoğun bilgi birikimi sağlanmıştır. ABD'nin orta kesimlerinde bazı bölgelerde, 20 yaş üstündeki toplumun %80-90'ında deri testi reaktivitesi görülmektedir. Deri testi araştırmaları ile, sadece ABD'de 40 milyondan fazla kişinin etkene duyarlandığı ve her yıl 500.000 yeni infeksiyon geliştiği hesaplanmaktadır. Bunların 55.000-200.000'i semptomatik olup, 1500-4000'i hastaneye yatış gerektirmektedir. Bu hesaba göre her yıl 20-30 ölüm meydana gelmektedir. Bu hesap 1980 öncesi verileri göstermekte olup, AIDS nedeniyle fırsatçı histoplazmoz gelişen olguları kapsamamaktadır. Aynı anda çok sayıda kişinin maruz kalmasına bağlı olarak akut respiratuar histoplazmoz salgınları ve epidemiler görülmüştür. Histoplazmin deri testi reaktivitesi erkek ve kadınlar arasında fark göstermezken, hastalık erkeklerde kadınlardan dört kat daha fazla gelişir. Puberte öncesinde kadın ve erkeklerin hastalığa yakalanma hızları ve deri testi reaktif olanların oranı eşittir. Bebeklerde ve 50 yaş üzerinde hastalık ağır ve mortalite daha yüksektir. Hastalığa birçok evcil ve vahşi hayvan duyarlı olup, yarasa gibi bazı hayvanlar rezervuar olarak organizmanın yayılımında rol oynar. SUBKÜTAN MİKOZLAR Sporotrikoz Sporothrix schenkii tarafından meydana getirilen akut veya subakut bir infeksiyondur. Etken dimorfik bir mantardır ve hem hifalı saprofitik hem de parazitik maya evresi vardır. Laboratuvarda 25ºC'de ve arkasından 37ºC'de bekletildiğinde her iki fazda da üretilir. Lenfokütanöz veya ekstrakütanöz yerleşimli lezyonlardan kültür yapıldığında hem 35ºC'de hem de 37ºC'de üreme olurken, yayılımı çok sınırlı olan kütanöz lezyonlardan yapılan kültürlerde sadece 35ºC'de ürediği bildirilirken, bunun aksine her iki grup lezyondan elde edilen mikroorganizmanın termo-tolerans göstermediğine dair bulgular da elde edilmiştir. S. schenkii 26-27ºC sıcaklık ve %92-100 nem oranında, yosun, çürüyen bitkiler, toprak ve saman varlığında daha iyi ürer ve mikroorganizmanın hayatta kalımı artar. Bununla birlikte, hastalık Brezilya, Peru, Hindistan gibi çok geniş bir iklimsel ve coğrafik dağılımda görülmektedir. Birçok salgın sırasında S. schenkii'nin kaynağı tespit edilebilmekle birlikte, endemik bölgelerdeki infeksiyon rezervuarı her zaman bulunamaz. Bu noktanın halen tam anlaşılamamış olması nedeniyle, endemik bölgelerde koruyucu önlemler alınmasına engel olmaktadır. Sporotrikoz kedi, armadillo, at ve eşek gibi hayvanlarda da görülür. Bunların ve diğer hayvan türlerinin rezervuar olarak rollerinin belirlenmesi için çalışmalara ihtiyaç vardır. İnfeksiyon genellikle travma sonrasında mantarın deriye teması ile gelişir. Sıyrık, abrazyon gibi küçük zedelenmeler de giriş için yeterlidir. Ender olarak sporların inhalasyon yoluyla alınması sonucu da hastalık gelişebilir. Sporotrikoz cinsiyet farkı gösterir ve erkeklerde kadınlardan daha fazla rastlanır, ancak bunun nedeni bilinmemektedir. Farklı yaş gruplarındaki sıklık da değişmekte, hastalık çocuklarda erişkinlerden daha seyrek görülmektedir. Toprak ve bitki ile uğraşan mesleklerde, örneğin; çiçek yetiştirenler, bahçıvanlar, maden işçileri ve oduncularda infeksiyon riski daha yüksektir. Hastalık insandan insana geçmez, ancak kapalı topluluk ve aynı aile fertleri arasında, aynı kaynağa temas sonucu birkaç olgu bildirilmiştir. Esmer Mantar "Black Mould" İnfeksiyonları Esmer mantarlar koyu renkli pigment yapan heterojen bir grup mantar olup, her yerde bulunur ancak insanda nadir olarak infeksiyon yapar. Bu mantarların virülansının görece düşük olduğu ve hastalığın klinik seyrinin esas olarak konağa ait faktörler tarafından etkilendiği düşünülmektedir. İnfeksiyonun klinik spektrumu esmer miçetomalar, kromoblastomikoz, sinüzit ve yüzeyel, kütanöz, subkütan, sistemik feohifomikozları kapsar. Yakın zamanlarda bu tablolara fungemi de eklenmiştir. İnsanda çok sayıda cinsin infeksiyon yaptığı gösterilmiştir. Bunlar; Alternaria, Curvularia, Bipolaris, Exserohilum, Exophiala ve Wangiella'dır. Feohifomikoz (Yunanca "phaeo" koyu renkli, esmer) klinik örneklerde maya benzeri hücreler, yalancı hifa ve hifa gibi fungal ögelerin tek başına veya birlikte bulunmasıyla karakterizedir. Feohifomikoz miçetoma ve kromoblastomikozdan farklı olarak deri ve deri altı dokularla sınırlı değildir ve daha çeşitli inflamatuvar reaksiyonlara neden olur. Kütanöz olmayan feohifomikozlar her doku ve organı tutabilir ve en fazla sinüsler, akciğer ve beyinde görülür. İnvaziv hastalığa ilaveten allerjik reaksiyonlar da sıktır, sinüzit ve akciğer hastalıklarına yol açar. Kromoblastomikoz Deri ve deri altı dokunun kronik, lokalize infeksiyonudur ve genellikle ekstremitelerde kabarık, kurutlu lezyonlar oluşturur. Birçok kahverengi pigment yapan mantar tarafından meydana getirilir. Bu etkenlerin isimlendirmesi konusunda yazarlar arasında anlaşmazlık vardır. En fazla rastlanan etkenler sıklık sırasına göre Phialophora verrucosa, Fonsecaea pedrosoi, Fonsecaea compacta, Cladosporium carrionii, Rhinocladiella aquaspersa (Ramichloridium cerophilum) şeklinde sıralanabilir. Diğer pigment oluşturan mantarlar tarafından da sporadik kromoblastomikoz olguları meydana getirilebilir. Etkenler dokuda tipik olarak kalın duvarlı, koyu kahverengi sklerotik hücreler meydana getirir. Kromoblastomikoz etkenleri toprak, odun ve bozunan bitki artıkları gibi maddelerin bulunduğu çevrede yaygın olarak bulunur. İnfeksiyon insanda genellikle derinin kesik veya kıymık batması gibi travma ile zedelenmesi sonucu mantarın girmesiyle meydana gelir. Hastalık çıplak ayakla gezilen yerlerde ve ılıman iklimlerdeki kırsal kesimlerde daha fazla görülür. İnsandan insana bulaşma olmaz. Kromoblastomikoz çocuk ve ergenlerde nadirdir. Hastalık Japonya dışında, erkeklerde kadınlardan daha sık görülür ki bu daha çok mesleki temasın önemini göstermektedir. Olguların büyük bölümü 30-50 yaş arasındadır. Hastalığın aynı çevresel etkenlere temas etmiş çocuklarda nadir görülmesi uzun bir süre sessiz kaldığı (latent) dönem olduğunu düşündürmektedir. Verrüköz veya nodüler lezyonlar sıktır ve daha çok alt ekstremitelerde yerleşir. Entomoftoramikoz Doğu ve Batı Afrika, Güney ve Orta Amerika ve Güneydoğu Asya'daki yağmur ormanlarında görülür. Ilıman iklimlerde toprak ve nemli alanlarda çürüyen bitkiler üzerinde saprofit olarak yaşayan ve rinoserebral konidyobolomikoz etkeni olan Conidiobolus coronatus (Entomophtora coronata) tarafından oluşturulur. Tüm yazarlar aynı kanıda olmasa da, araştırıcıların en çok kabul ettiği yaklaşım basidyobolomikoz etkeninin Basidiobolus ranarum olduğu ve B. meristosporus ve B. haptosporus'un bunun sinonimleri olduğudur. B. ranarum topraktan, çürüyen bitkilerden, infekte böcekleri yutmuş kurbağa ve kertenkelelerin bağırsağından soyutlanmıştır. Kuluçka süresi tam bilinmemekte, kıymık batması ve böcek ısırması ile birlikte yaraya kontaminasyon olduğunda hastalık geliştiği düşünülmektedir. Lobomikoz Lobomikozun başlaması çok yavaş ve sinsi, hastalığın seyri çok yavaştır, öyle ki 40-50 yıl sürebilir. Hastalığın kuluçka süresinin uzun olması endemik bölgede bulunma öyküsünün araştırılmasını gerekli kılar. Hastalık travmaya bağlı derideki zedelenme sonucu gelişir ki, bunlar kıymık batması ve böcek ısırmasının yanı sıra yılan sokması, kesi ve bitki keserken yaralanma sonucu gelişebilir. Etken özellikle sulak çevrelerde yaygın bulunur ki, bu muhtemelen yaşam döngüsünün önemli bir bölümünü oluşturur. Hastalık Amerika kıtasının tropikal bölgesinde yaygındır. İnfekte bireylerden etken soyutlanamamıştır ve etken olan mantar tanınamamıştır. Etken deriden girip aylar ya da yıllarca burada kalır, daha sonra deri altı dokulara geçerek genellikle 30-40 yaşlarındaki erkeklerde hastalığa yol açar. Miçetoma Miçetoma Afrika ve Amerika kıtalarının kurak, tropikal ve subtropikal bölgelerinde, özellikle çöle komşu alanlarda yaygındır. Sahra ve Arabistan çölleri hem olgu sayısının fazlalığı hem de etken mikroorganizmaların karışıklığı nedeniyle en önemli endemik bölgedir. Tropikal ve subtropikal bölgelerdeki kurak alanlarda en fazla görülen etken Madurella mycetomatis, Actinomadura madurae, Actinomadura pelletieri ve Streptomyces somaliensis'tir. Bu mikroorganizmalar Afrika ve Asya'nın büyük çöllerinde ve Güneydoğu Avrupa'da bol bulunur. Latin Amerika'nın nispeten nemli yörelerinde Nocardia brasiliensis daha sık, Madurea grisea ise daha enderdir. Romanya gibi ılıman iklimlerden de olgular bildirilmiştir. Erkeklerde kadınlardan daha sık görülür. Etkilenen yaş en fazla 20-50 yaş arasındadır. Etken deride zedelenme sonrası kontaminasyon sonucu girer. Odun, diken ve toprakla kirlenen yaralardan bulaşma şansı vardır. Tropikal ve subtropikal bölgelerde akasya ağacı gibi dikenli bitkiler etkenin girişini kolaylaştırır. Miçetoma etkenlerinin çoğu bitki ve toprak, canlı ve ölü bitkilerde bulunur. Pnömosistis İnfeksiyonu Eski adıyla Pneumocystis carinii yeni adıyla Pneumocystis jirovecii taksonomik yeri belli olmadığından öksüz organizma olarak adlandırılan, ancak son yıllarda ribozomal RNA'sının mantarlarda bulunan rRNA ile homolog olması nedeniyle mantar olarak kabul edilen bir etkendir. Öte yandan gelişmeler bununla da kalmamış, insanda hastalık yapan tür P. jirovecii olarak yeniden adlandırılmıştır. Etken memeli hücrelerindeki özellikleri taşır. Genel olarak dört morfolojik şekil tanımlanmıştır: Trofozoid, kist, prekist ve sporozoid (intrakistik cisimcikler). Tanısal şekil kisttir ve Giemsa, Papanikolaou ve Grocott metenamin gümüş nitrat boyalarıyla boyanır. AIDS epidemisinin erken dönemlerinde P. carinii pnömonisi (PCP)'ne ABD'deki hastaların üçte ikisinde bulunan AIDS tanımlayıcı hastalık olarak sık rastlanmaktaydı. HAART tedavisinin kullanılmaya başlanmasından sonra diğer fırsatçı infeksiyonlarda olduğu gibi PCP insidansı da 1992-1995 yılları arasında %21.5 iken, 1996-1997 yıllarında %3.4'e düştü. Buna rağmen hastalık ABD'de AIDS tanımlayıcı hastalıklar arasında en fazla görülenidir. P. jirovecii AIDS, malign hastalık sırasında kemoterapi rejimleri, immünsüpresif tedavi alanlar, organ transplantasyonu olguları ve doğmalık immünsüpresif durumlar gibi bağışıklık sistemi baskılanmış hastalarda ağır ve öldürücü pnömoniye yol açar. Ancak infeksiyon her zaman akciğerle sınırlı olmayıp lenfatik ve hematojen yolla yayılabilir. Yaygın infeksiyon en fazla tiroid, karaciğer, kemik iliği, lenf bezi ve dalakta tutulum yapar. PCP için en önemli risk faktörü CD4 sayısının 200/mm3'ün altında olmasıdır. Ancak HAART sonrasında bu risk daha azalmış, ancak bu tedavi altında gelişen PCP tablolarında CD4 sayılarının çok daha düşük olduğu gösterilmiştir. PCP kadın ve erkeklerde eşit oranda görülmektedir. Bir çalışmada Afrikalı Amerikalılar'ın beyazların üçte biri sıklıkta hastalığa yakalandığı bildirilmişse de bu bulgu tekrarlanmamıştır. HIV geçiş yolu ile PCP riski farklılık göstermemektedir. Hastaların Pneumocystis ile kolonize olmaları infeksiyon riskini arttırdığı gibi taşıyıcılar etkenin bulaşında önemli rol oynamaktadır. Çocuklarda PCP HIV epidemisinin ilk yıllarında, çocuklarda 1.3 olgu/100 çocuk yılı, bebeklikten adölesan çağa kadar da 9.5 olgu/100 çocuk yılı sıklıkta görülmekteydi. Gebelikteki tarama ve vertikal geçişin önlenmesi pediatrik HIV infeksiyonunu azalttı, öte yandan HAART döneminin başlaması çocuk hastalardaki bütün fırsatçı infeksiyonlar gibi muhtemelen PCP olgularını da azalttı. Ancak HAART'nin çocuk hastalardaki sonuçları henüz net değildir. HIV infeksiyonu olan çocuklarda PCP gelişimi erişkinlerdeki kadar CD4 sayısı ile ilişkili değildir. İnsidans çocuklarda üç-altı ayda pik yapmakta, altı yaş üzerindeki çocuklarda ise CD4 sayısı önem kazanmakta ve erişkinlerdeki gibi CD4 sayısı < 200/mm3 olması profilaksi endikasyonu olarak kabul edilmektedir. Pneumocystis infeksiyonunun bulaşması da, çevresel ortamdaki kaynağı da tam olarak anlaşılamamıştır. Yıllar boyunca bağışıklık sisteminin zayıflaması sonucu latent infeksiyonun reaktivasyonu teorisi kabul görmüştü. Günümüzde ise çevresel kaynaklardan alınabilmesi ve insandan insana bulaştırılmasının mümkün olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, infekte olmayan bireylerin etkeni asemptomatik olarak taşıyabildikleri bilinmektedir. Hayvan ve insanda hava yolu ile bulaşa ilişkin kanıtlar elde edilmiş ise de halen bu olgular için solunum izolasyonu önerilmemektedir. KAYNAKLAR Abi-Said D, Anaissie E, Uzun O, et al. The epidemiology of hematogenous candidiasis caused by different Candida species. Clin Infect Dis 1997; 24: 1122-8. Al-Asiri RH, Van Dijken PJ, Mahmood MA, et al. Isolated hepatic mucormycosis in an immunocompetent chil. Am J Gastoenterol 1996; 91: 606-7. Ammari LK, Puck JM, McGowan KL. Catheter related Fusarium solani fungemia and pulmonary infection in a patient with leukemia in remission. Clin Infect Dis 1993; 16: 148-50. Boutati EI, Anaissie EJ. Fusarium, a significant emerging pathogen in patients with hematologic malignancy: Ten years' experience in a cancer center and implications for management. Blood 1997; 90: 999-1008. Brandt ME, Hutwagner LC, Klug LA, et al. Molecular subtype distribution of Cryptococcus neoformans in four areas of the United States. Cryptococcal Disease Active Surveillance Group. J Clin Microbiol 1996; 34: 912-7. Brandt ME, Pfaller MA, Hajjeh RA, et al. Molecular subtypes and antifungal susceptibilities of serial Cryptococcus neoformans isolates in human immunodeficiency virus-associated cryptococcosis. Cryptococcal Disease Active Surveillance Group. J Infect Dis 1996; 174: 812-20. Brodsky AL, Gregg MB, Lowenstein MS, et al. Outbreak of histoplasmosis associated with the 1970 earth day activities. Am J Med 1973; 54: 333-42. Bustamente B, Campos PE. Endemic sporotrichosis. Curr Opin Infect Dis 2001; 14: 145-9. Calgiani G. Coccidioides immitis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2746-57. Chapman S. Blastomyces dermatitidis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2733-46. Chariyalertsyak S, Sirisantana T, Supparatpinyo K, et al. Case-control study of risk factors for Penicillium marneffei infection in human immunodeficiency virus-infected patients in northern Thailand. Clin Infect Dis 1997; 24: 1080-6. Deepe GS Jr. Histoplasma capsulatum. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2718-33. Denning DW. Aspergillus species. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2674-84. Denning DW. Invasive aspergillosis. Clin Infect Dis 1998; 26: 781-805. Diamond R. Cryptococcus neoformans. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2707-18. Dromer F, Mathoulin S, Dupont B, et al. Epidemiology of cryptococcosis in France: A 9-year survey (1985-1993). French Cryptococcosis Study Group. Clin Infect Dis 1996; 23: 82-90. Dromer F, Mathoulin S, Dupont B, et al. French Cryptococcosis Study Group. Individual and environmental factors associated with infection due to Cryptococcus neoformans serotype D. Clin Infect Dis 1996; 23: 91-6. Edwards J. Candida species. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2656-74. Gartenbeg G, Bottone EJ, Keusch GT, et al. Hospital-acquired mucormycosis (Rhizopus rhizopodiformis) of skin and subcutaneus tissue: Epidemiology, mycolgyand treatment. N Engl J Med 1978; 299: 1115-7. Gerson SL, Talbot Hurwitz S, et al. Prolonged granulocytopenia: The major risk factor for invasive pulmonary aspergillosis in patients with acute leukemia. Ann Intern Med 1984; 100: 345-51. Guarro J, Gené J. Opportunistic fungal infections in human. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1995; 14: 741-54. Heyderman RS, Gangaidzo IT, Hakim JG, et al. Cryptococcal meningitis in human immunodeficiency virus infected patients in Harare, Zimbabwe. Clin Infect Dis 1998; 26: 284-9. Hoepelmen A. Opportunistic fungi. In: Cohen J, Powderly WG (eds). Infectious Diseases. 2nd ed. Spain: Mosby, 2004: 2341-61. Hospenthal DR, Bennett JE. Miscellanous fungi and Prototheca. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2772-80. Jarvis WR. Epidemiology of nosocomial fungal infections, with emphasis on Candida species. Clin Infect Dis 1995; 20: 1526-30. Kanda Y, Yamamoto R, Chizuka A, et al. Prophylactic action of oral fluconazole against fungal infection in neutropenic patients. Cancer 2000; 89: 1611-25. Khoo SH, Dening DW. Invasive aspergillosis in patients with AIDS. Clin Infect Dis 1994; 19(Suppl 1): 41-8. Krcmery Jesenka Z, Spanik S, et al. Fungemia dure to Fusarium spp. in cancer patients. J Hosp Infect 1997; 36: 223-8. Levitz SM. The ecology of Cryptococcus neoformans and the epidemiology of cryptococcosis. J Infect Dis 1991; 13: 1163-9. Marr KA, Seidel K, Slavin MA, et al. Prolonged fluconazole prophylaxis is associated with persistent protection against candidiasis-related death in allogeneic bone marrow transplant recipients: Long term follow-up of a randomized, placebo controlled trial. Blood 2000; 96: 2055-61. Martino P, Raccah R, Gentile G, et al. Aspergillus colonization of the nose and pulmonary aspergillosis in neutropenic patients: A retrospective study. Haematologica 1989; 74: 263-5. Mead JH, Lupton GP, Dillavau CL, et al. Cutaneus Rhizopus infection: Occurence as a postoperative complication associated with elasticized adhesive drssing. JAMA 1979; 242: 272-4. Mitchell SJ, Gray J, Morgan MEI, et al. Nosocomial infection with Rhizopus microsporus in preterm infants: Association with wooden tongue depressors. Lancet 1996; 34: 441-3. Mitchell TG. Systemic fungi. In: Cohen J, Powderly WG (eds). Infectious Diseases. 2nd ed. Spain: Mosby, 2004: 2363-81. Morris A, Lundgren JD, Masur H, et al. Current epidemiology of Pneumocystis pneumonia. Emerg Infect Dis 2004; 10: 1713-20. Nucci M, Akiti T, Barreiros G, et al. Nosocomial fungemia due to Exofiala jeanselmei var. jeanselmei and a Rhinocladiella species: A newly described causes of bloodstream infections. J Clin Microbiol 2001; 39: 514-8. Pappas PG, Tellez I, Nolazco D, et al. Sporotrichosis in Peru: Description of a hyperendemic area. Clin Infect Dis 2000; 30: 65-70. Pfaller MA. International surveillance of bloodstream infections due to Candida species: Frequency of occurence and in vitro susceptibilities to fluconazole, ravuconazole, and voriconazole of isolates collected from 1997 through 1999 in the SENTRY antimicrobial surveillance program. J Clin Microbiol 2001; 39: 3254-9. Richardson M. Subcutan mycoses. In: Cohen J, Powderly WG (eds). Infectious Diseases. 2nd ed. Spain: Mosby, 2004: 2383-96. Safdar N, Maki DG. The commonality of risk factor for nosocomial colonization and infection with antimicrobial-resistant Staphylococcus aureus, Enterococcus, gram-negative bacilli, Clostridium difficile, and Candida. Ann Intern Med 2002; 136: 834-44. Selik RM, Chu SY, Ward JW. Trends in infectious diseases and cancers among persons dying of HIV infection in th United States from 1987 to 1992. Ann Intern Med 1995; 123: 933-6. Silveira F, Nucci M. Emergence of black moulds in fungal disease: Epidemiology and therapy. Curr Opin Infect Dis 2001; 14: 679-84. Singh N, Gayowski T, Singh J, et al. Invasive gastrointestinal zygomycosis in a liver transplant recipient: Case report and review of zygomycosis in solid organ transplant recipients. Clin Infect Dis 1995; 20: 617-20. Singh N. Trends in the epidemiology of opportunistic fungal infections: Predisposing factors and the impact of antimicrobial use practices. Clin Infect Dis 2001; 33: 1692-6. Speed BR, Dunt D. Clinical and host differences between infections with the two varieties of Cryptococcus neoformans. Clin Infect Dis 1995; 21: 28-34. Sturm AW, Grave W, Kwee WS. Disseminated Fusarium oxysporum infection in a patient with heat stroke. Lancet 1989; 1: 968. Sugar AM. Agents of mucormycosis and related species. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. USA: Churchill Livingstone, 2000: 2685-2605. Thomas CF, Limper AH. Pneumocystis pneumonia. N Engl J Med 2004; 350: 2487-98. Raad I, Hachem R. Treatment of central venous catheter-elated fungemia due to Fusarium oxysporum. Clin Infect Dis 1995; 20: 709-11. van Elden LJR, Walenkamp AME, Hoepelman AIM. Declining number of patients with cryptococcosis in the Netherlands in the era of highly active antiretroviral therapy. AIDS 2000; 14: 2787-800. Verveij PE, Voss A, Donelly JP, et al. Wooden sticks source of a pseudoepidemic of infection with Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis among immunocompromized patients. J Clin Microbiol 1997; 35: 2422-3. Wazir JF, Ansari NA. Pneumocystis carinii infection. Arch Pathol Lab Med 2004; 128: 1023-7. YAZIŞMA ADRESİ Yrd. Doç. Dr. A. Seza İNAL Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Bakteriyolojisi ve İnfeksiyon Hastalıkları Anabilim Dalı, ADANA

http://www.biyologlar.com/firsatci-enfeksiyonlar

Gen Tadavi

Gen tedavisi, çeşitli pek çok klinik durumun gelecekteki tedavisi için ümit vermeye devam etmektedir. Alışılmamış, biçim verilmiş gen transfer vektörlerinin gelişimi, tedaviye yönelik gen ifadelerinin verimini ve stabilitesini arttıracaktır. Doku ve organ nakli konusunda ise gen tedavisinden nakledilmiş dokunun akut ve kronik reddedilmesini engellemek amacı ile ya reddetmeyi engellemede önemli yeni genler (örneğin: yardımcı uyarıcı blokaj molekülleri yada imünosupresif sitokinez) yada adezyon molekülleri gibi reddetme ile alakalı moleküllerin üretimini engellemek için anti-duyusal nükleik asitler aşılayarak yararlanılmaktadır.Genlerin yabancı donör antijenlerini (alloantijenler) kodlayan gen tedavisi vektörleri tarafından taşınımı ayrıca alıcıda donöre özel cevapsızlık (immunolojik tolerans) oluşturmanın etkili bir yolu olup, belki de potansiyel olarak zararlı bütün vücut immunosüpresyonuna olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Hastalıklar üzerinde yapılan yüzlerce yıllık çalışmalar teşhis, tedavi ve araştırmada bugün kullanılan çeşitli pek çok sofistike tekniğin gelişmesine neden olmuştur. 1960'larda hastalıkların nedenini anlamak üzere yapılan araştırmalar hastalıklı hücrelerin biyokimyasını analiz etmek ve çeşitli protein etkileşimlerini incelemekle sınırlı idi. Bu araştırmalar değerli idiyse de, o zamanın bilim adamları hastalık proseslerini, tam olarak anlamak üzere onları oluşturan parçalara ayırıp incelemek için gerekli teknoloji ve ajanlardan yoksundular. DNA'yı spesifik noktalarından kesen kesme enzimleri ilk olarak 1970'lerde keşfedildi ve moleküler biyolojide kullanılmaya başlandı. Genleri kesmek, ayırmak ve bir araya getirmek için bu kesme enzimlerini kullanarak, araştırmacılar, genetik faktörlerin hastalıklarda oynadığı önemli rolleri anlamaya başladılar. Şu anda, İnsan Genom Projesi tamamlanmak üzereyken, bize açık olan bilgi hazinesini yorumlamaya çalışıp, hastalıklar ve genler arasında yeni bağlar kurabiliriz. Bir kere kurulduktan sonra, bu bilgi gen tedavisinin bir tedavi stratejisi olarak kullanımını hızlandırmaya yarayacaktır. Allograft reddedilmesi ve immonolojik toleransÖngörülebilen gelecekte, hastalara allojenik yani “major histocompatibility complex locus”ta aynı olmayan organlar nakil edilmeye devam edilecektir. İmmunnosupresif ilaçların verilmesi gibi herhangi bir tedavi uygulamadan, ana olarak T-hücrelerinin arabuluculuk yaptığı bağışıklık cevabı, böyle bir aşılamayı reddedecektir.?Şekil 1??Kendine tolerans (vücüdün kendi T hücrelerinin vücut dokularına reaksiyon gösterememesi) olgunlaşmamış T hücreleri, gelişip timustan geçerken kazanılır. Bunun olmasının nedeni potansiyel olarak otoreaktif T hücrelerinin çoğunun klonal silme işlemi ile "negatif olarak seçilmiş olmalarıdır" fakat klonal anerji (antijene karşı cevapsız kalan, varlığını sürdürebilen T hücrelerinin varlığı) ve düzenleyici T hücreleri populasyonu yaratılmasının bu konuda bir rolü olabilir. Nakil İmmünologlarının en büyük hedefi doku alıcılarında, alloantijenlere karşı uzun zamanlı nakil toleransı yaratmaktır. Bu tür bir bağışıklık durumunda hasta, yabancı antijenlere (örn. bakteriler, virüsler ve ortaya çıkan kötü niyetli hücreler) karşı normal reaksiyon gösterirken, doku naklini reddetmek yerine tolere edecektir. Bu tür ideal bir durumda, sistemsel immunosüpresif ilaçlara (getirdikleri bütün dezavantajlarla birlikte) gerek kalmayacak, ve doku alıcıları tüm fonksiyonlarını yerine getirebilen, sağlıklı bir bağışıklık sistemi sahibi olacaklardır. Gen tedavisi nedir?Bir gen, belirli bir proteini kodlayan çizgisel bir DNA zinciridir. Bazı nadir durumlarda, genellikle hücre bölünürken, bir genin nükleotit zinciri (DNA taban çiftlerinin sırası) birbirine karışıp, mutasyon geçirebilir ve böylece oluşan protein hatalı olur. Bu tür mutasyon olayları sistik fibrosis, adenosine deaminase (ADA) yetersizliği ve orak hücresi anemisi gibi genetik hastalıkların ana nedenidir. Örneğin sistik fibrosisten rahatsız kişiler, sistik fibrosis transmembran iletim düzenleyicisi adındaki hücresel taşıma proteinini hatalı olarak üretirler, ki bu akciğerlerinde mukoza birikmesine yol açar. Gen tedavisinin ilk uygulamaları, hatalı bir genin (ya da gen kombinasyonunun) neden olduğu bir hastalığın, eğer genler “doğru” versiyonları ile değiştirilebilirlerse kontrol altına alınabileceği, engellenebileceği yada tedavi edilebileceği prensibi üzerine kurulmuştu. Gen tedavisi doğuştan var olan yada sonradan edinilen pek çok genetik hastalık için kullanılmaktadır. Fakat pek çok hastalık birden fazla genetik faktör ile bağlantılıdır (polijeniktir). Hastalık sürecindeki çeşitli genlerin ve kodladıkları proteinlerin bağlantıları hatasız olarak kurulana dek, gen tedavisi klinik olarak, ancak ADA yetersizliği, familial hypercholesterolaemia ve sistik fibrosis gibi tek gen hataları için önleyici ve iyileştirici tedavi olarak etkili olacaktır. Gen tedavisi protokollerini kullanan pek çok klinik deneme zaten tamamlanmıştır, genel olarak kullanılan gen transfer vektörlerinin yetersizliği yüzünden protokollerin etkisi önceden öngörüldüğü kadar dramatik olmamışsa da sistik fibrosis ve ADA yetersizliğinden şikayetçi hastalarda bir takım başarılar elde edilmiştir. 1980’lerde aslen “gen değiştirme tedavisi” olarak bilinen gen tedavisi, ilk tanımını aşmıştır ve in vivo yada ex vivo, bir gen transferi öğesi içeren her türlü protokole uygulanmaktadır. Bu genlerin mutlaka hastalığa yol açıyor olması da gerekmemektedir. In vivo gen transferi genlerin hücrelere vücutta bulundukları yerde aşılanmasıdır. (örneğin: kol üzerindeki deri hücrelerine yada gen transfer vektörünün ciğerlere çekilmesinden sonra akciğer epitel hücrelerine) Ex vivo gen transferi, genlerin geçici olarak hastadan alınmış hücrelere verilip, tekrar hastaya aşılanmasıdır (örneğin: kemik iliği hücreleri). Gen tedavisi somatik hücre gen transferi (normal diploid hücrelere yapılan transfer), ve germline gen transferi (üreme sisteminin haploid sperm yada yumurta hücrelerine yapılan transfer) olarak alt gruplarına ayrılabilir. Germline gen transfer hakkındaki etik konular somatik gen transferi ile ilgili olanlardan çok daha karışıktır çünkü genler sadece alıcılara değil aynı zamanda onların çocuklarına da aktarılır. Germline gen transferi araştırmalar için transgenik hayvan üretiminde, tarım ve biyoteknoloji için çeşitli alanlarda gittikçe artarak kullanılmaktadır, fakat hayvanlarda transfer edilen her genin uzun dönem etkileri dikkatlice gözlenip analiz edilmelidir, eğer varsa kalmış olan vektör DNA’larda büyük önem taşır. Germline gen tedavisinin insanlara getirebileceği yararlar kayda değerdir. Ciddi ve acı verici kalıcı genetik hastalıkların gelişimi doğumdan önce önlenebilir ve izleyen kuşaklarda ortadan kaldırılabilir. Fakat, hatalı kullanım ve öjenik potansiyeli yüzünden, insanlarda gen tedavisi geniş bir biçimde tartışılmalı ve alakalı güvenlik konuları değerlendirilmelidir. Ancak bundan sonra bu yaklaşım hastalıkların tedavisinde kullanılabilir. Nakilde gen tedavisi kullanımıDNA’nın nakil araştırmalarında kullanımının kayıtlı ilk denemesi Haskova, onun meslektaşları ve verici soydan DNA naklinin, takip eden bir nakile karşı bağışıklığa (ani reddetmeye) neden olup olmayacağını araştırmakta olan Medawar tarafından uygulandı. Medawar tarafından yürütülen deneylerde, soy A bir verici farenin dalağından alınan DNA arındırılıp, 5 mg’ı daha önceden müdahale edilmemiş bir farenin (CBA soyu) peritoneal (karın) boşluğuna enjekte edildi. Alıcı fareye 3-5 gün sonra verici soy A farenin derisi nakledildi ve aşılamalar zaman içinde gözlendi. Aşılamalar DNA almayan farelerle aynı zaman içinde reddedildi, herhangi bir artış gözlenmedi. Medawar, nakil toleransı yaratmak için verici soy hücrelerini neonatelere enjekte etmekteki başarısının ardından gerçekleştirdiği bir başka deneyde, yine nakil toleransı yaratmak için yeni doğmuş farelere tekrar tekrar “yüksek dozlarda” verici soy DNA’sı aşılanmıştı; fakat bu yaklaşım deri aşılamalarının kabul edilme sürelerini uzatmadı. Bu erken deneylerin negatif sonuçları Medawar tarafından saf olmayan DNA preparatlarına ve polisakkaritlerle kontaminasyona bağlanmış olsa da, şimdi anlayabiliyoruz ki, kas içi enjeksiyon gibi farklı enjeksiyon yolları seçilseydi, - Geissler ve meslektaşları tarafından yakın zamanda ortaya konduğu gibi - çok daha değişik sonuçlar elde edilebilirdi. Organ nakli şu anda son safhasındaki organ yetersizlikleri için iyice yerleşmiş bir tedavidir. İmmünosupresif ilaçlardaki kayda değer gelişmeler (örneğin. Siklosporin, kortikosteroidler ve rapamisin) 1 yıllık ve 5 yıllık böbrek nakillerinin başarı şansını sırasıyla %85 ve %75’e çıkarmıştır. Bu etkileyici bir başarı olsa da, sağlıklı nakiller hala reddedilebilmektedir ve sistemsel immünosupresif ilaçların kullanımı da beraberinde kanser oluşumu riskinin artması, enfeksiyonlar ve iskemiye bağlı kalp hastalığı gibi kayda değer riskler getirir ve bu riskler uzun zamandır sorunsuz nakiller için de geçerlidir. Gen tedavisi var olan nakil ile alaklı problemlere yaklaşım için iyi bir stratejidir fakat genellikle sadece tamamlayıcı bir yaklaşım olarak kullanılmaktadır. Örneğin, nakil edilecek organların immünojenliklerini azaltmak amacıyla bu organlara, T-hücresi aktivasyonunu engelleyecek genler aşılanabilir yada alıcıya, vericiye ait Major Histocompatibility Locus (MHC) antijenleri aşılanıp nakil toleransı yaratılabilir. Her iki yöntemde potansiyel olarak kuvvetlidir. Nakil ile alakalı genlerMHC iyi korumalı fakat polimorfik bir gen lokusudur. MHC molekülleri, hücre içinde işlenmiş peptitleri heliksel bir yivde ligantlarına, T-hücresi alıcısına (TCR) sunan yüzey proteinleridir. Eğer uygun ko-uyarıcı moleküller antijen sunan hücrenin üstünde mevcut ise, antijen sunan hücreye peptit sunan MHC molekülü ve T-hücresi üzerinde belli bir TCR arasında “akrabalık etkileşimi” T-hücresi aktivasyonuna yol açabilir. MHC sınıf I molekülleri 3 alfa alanı ve MHC gen lokusu tarafından kodlanmamış bir ?2 mikroglobulin zincirinden oluşur. MHC sınıf II molekülleri iki alfa alanı ve iki beta alanından oluşur. Sınıf I molekülün üstünde sunulan peptitler genellikle hücre içi proteinlerden gelirken, sınıf II moleküller hücre dışı kaynaklı peptitler sunarlar. Peptitlerin gelişmemiş MHC moleküllerine taşınma mekanizması da bu iki sınıf molekül için çok farkldır. MHC, allograft (Bir canlıdan, genetik yapısı farklı başka bir canlıya doku yada organ nakli/aşılanması) reddini tetikleyen ana tanıma molekülüdür çünkü kendi (sinjeneik) ve kendi olmayan (allojeneik) arasındaki farkı saptar. Uygun bir organ vericisi aranırken, nakil edilen organa mümkün olduğu kadar çok çalışma şansı yaratabilmek için verici ve alıcı arasında karşılaştırılan antijenler MHC antijenleridir. Bahsi geçen durumlarda, MHC’nin bu potansiyelinden bağışıklık sistemininin dengesini bağışıklıktan toleransa kaydırmak için yararlanılmıştır. Tolerans yaratmak maksadıyla organ alıcısının, vericinin MHC antijenlerine maruz bırakılması, ilk olarak 1953’te Billingham ve meslektaşları tarafından bir fare modelinde, verici soydan hücreler alıcı farenin uterusuna enjekte edilmesiyle gerçekleştirildi. Bu ilk denemenin ve takip eden araştırmaların ardından nakil öncesi kan nakilleri (mutlaka organ vericisinden olması gerekmeden) MHC alloantijenlerini alıcıya verebilmek için klinik olarak kullanılmaya başlandı ama sınırlı başarı elde edildi. Fakat kan ürünlerinin kullanılması beraberinde enfeksiyonlar, nakil reaksiyonları gibi doğal riskler getirdiğinden, özelleşmiş bir yaklaşım kullanan daha yenilikçi bir tedavi organ alıcılarını kanda bulunan alloantijenlere karşı duyarlı hale getirme riskini ortadan kaldırmış olur. Verici genlerinin, alıcının hücrelerine yada dokularına verilmesi gayet özelleşmiş bir tedavidir, yabancı hücrelerle alakalı riskler taşımaz ve alıcıların verici dokusu vücuda girmeden önce yabancı genlerle ön-tedavi edilmesine olanak verir. Hayvan modellerdeki MHC gen transferleri ayrıca allojenik MHC antijenlerinin, diğer antijenlerin etkisi olmadan alıcının bağışık hücreleri üzerindeki etkilerini incelemek için yararlıdır. Bu tür bir yaklaşım ilk olarak Madsen ve meslektaşları tarafından, vericiden alınan tek bir MHC sınıf I geni, alıcı türü bir farenin hücre hattına transfekt edilip, ardından alıcıya verildiğinde yürütülmüştü. Bu çalışma ile takip eden kalp nakline karşı cevapsızlık sağlanmasının yanında alıcının, vericinin uyuşmayan her türlü MHC moleküllerine maruz kalmasına gerek olmadığı anlaşıldı. Bu deney bu yöntemin işe yarayabileceğini kanıtlamış olsa da, transfekt edilmiş alıcı hücrelerini kullanmak klinik olarak pratik bir çözüm değildir. Bundan sonraki adım Wong ve meslektaşları tarafından atılmıştır; alıcı fareden alınan kemik iliği hücreleri MHC sınıf I gen ile retroviral bir gen tedavisi vektörü kullanılarak ex vivo transdüksiyona uğratılmış (virüs ile enfekte edilmiş) Bu yaklaşım tarzı da tamamen allojeneik bir kalp naklinde uzun dönem cevapsızlık yaratmıştır ama alıcı daha önce MHC sınıf I genlerine maruz kalmadığı bir vericiden alınan 3. parti bir nakli reddetmiştir. MHC moleküllerinin bir başka enteresan özelliği de çözünebilir yada zara bağlı olmalarına bağlı olarak bağışıklık sisteminin cevabını değiştirebilme yeteneğidir. İnsan karaciğeri naklini izleyen gözlemler ortaya koymuştur ki, çözünebilir insan verici lökosit antijenleri (HLA; insan MHC antijenleri) nakil sonrasında yüksek konsantrasyonlardadırlar. Bu toleranslı duruma sadece verici lökositlerinin mikrokimerizminin (düşük düzeylerde verici hücrelerinin alıcıda varlığını sürdürmesi) yol açtığı hipotezi ileri sürülmektedir; lakin eşit miktarda geçerli başka bir açıklama ise bu toleransın karaciğerin doğal olarak salgıladığı bol miktarda çözünebilir MHC molekülünün etkisi olduğudur. Çözünebilir vericiye ait MHC sınıf I moleküllerin immünosupresif etkileri olabilir, ve bu organ nakillerinde, organın fonksiyonunu sürdürmesini iyileştirebilir. Geissler ve meslektaşları, alıcı soydan gelen hepatositlerin lipofektin ile zara bağlı yada çözünebilir MHC sınıf I molekülleri kodlanan plazmit kullanılarak bir fare modeli kullanmışlardır. Zara bağlı MHC sınıf I moleküllerini belirten hepatositlerin, sitotoksik T-lenfosit (CTL) öncü hücrelerini primelarken, çözünebilir MHC sınıf I hücrelerine maruz kalmanın CTL öncülerin sayısını (frekansını) düşürdüğü gözlendi ki bu çözünebilir HLA sınıf I hücrelerinin insan alloreaktif CTL’lerde apoptoza neden olabileceğinin göstergesidir. İmmunosüpresif Sitokinezİmmuno-ayarlayıcı moleküller kodlayan genlerin nakledilen organ civarına verilmesi, yada direkt nakledilen organa verilmesinin, akut yada kronik reddetmede yabancı dokuya karşı oluşan bağışıklık cevabını azaltmada geniş bir faaliyet alanı vardır.Sitokinezler bağışıklık sisteminin çözünebilir ayarlayıcılarıdır ve bazılarının immünosüpresif etkileri vardır. Interlökin 10’un viral formu (vIL-10) Epstein-Barr virüsü tarafından kodlanmış olan bir proteindir, yapı olarak insan ve fare için homologdur ve IL-10’un sahip olduğu T-hücresi ko-uyarıcı özelliklerine sahip değildir. T-hücresi aktivasyonun kapatılması yada aşağı çekilmesinin gerektiği dokulara gen transferi yapılmasında yararlı bir araçtır. DeBruyne ve meslektaşları, nakil edilecek sıçan kalbine DNA-lipozom kompleksleri kullanılarak vaskülater perfüzyon aracılığı ile yapılan vIL-10 gen transferi nakil edilen organın hayatta kalma süresini uzattığı görülmüştür. (8 gün yaşayan muamele görmemiş organlara karşı 16 gün) Sonuç vIL-10 genine bağlandı, çünkü vIL-10’a bir anti-duyu plazmidiyle yapılan tedavi yada vIL-10’a hedeflenmiş bir monoklonal antikor nakil-uzatma etkisini tersine çevirdi. Dönüşüm büyüme faktörü beta (TGF) gibi diğer sitokin genleri de ayrıca kayda değer immünosupresif etkiler göstermişlerdir. Lakin bu yaklaşım tarzının amacı immünologikal tolerans yaratmak değildir, fakat yine de yerel immünosüpresyon yaratmak için yararlı olabilir. Ko-uyarıcı sinyalin engellenmesiKendine özgü TCR-MHC etkileşiminden oluşan hücre içi ilk sinyalden ayrı olarak bir T-hücresinin tam aktivasyonu CD28 ve B7-1 yada B7-2 (sırasıyla CD80 yada CD86)nin etkileşiminden oluşan ikinci bir ko-uyarıcı sinyal gerektirir. Sitotoksik T-lenfosit antijen 4 (CTLA-4 yada diğer adıyla CD152) CD80 ve CD86 için alternatif bir liganttır ve CD28 ile homologdur. CTLA-4 ün T-hücresi aktivasyonu aşağı çekmekle ilgili bir rolü olduğu düşünülmektedir. Bu ko-uyarıcı sinyalin mesela bir füzyon proteini kullanarak engellenmesinin, pek çok mürin ve primat çalışmalarında hücre arabuluğunda oluşan in vivo hümoral bağışıklık cevaplarını engellediği görülmüştür. CTLA-4Ig genini [CTLA-4 ve bir immunoglobulin (Ig)] bir kalp naklinin ardından damar içinden vermek üzere adenoviral bir vektör kullanan bir çalışmada, ortalama yaşama süresi kontrol grubundaki 6 güne göre, CTLA-4Ig transgenin ifade eden adenoviral vektörle tedavi edilen grupta 23 gün saptandı. Chahine ve meslektaşları tarafından yapılan bir başka çalışmada ise, CTLA-4Ig transgeni sinjeneik ve allojeneik iki grup fare kas öncü hücresine (lökoblastlar) transfekt edildikten sonra, diabetik bir farenin böbrek kapsüllünün altına allojeneik pankreas adacık(?) hücreleriyle beraber nakil edilmiştir. Sinejeik lökoblastlar adacıkların yaşama süresinde kayda değer bir artışa neden olmuşlar ve 11 günden 31.7 güne çıkarmışlardır, allojeneik lökoblastların yararlı bir etkisi görülmemiştir. Sinejeik lökoblastlar aktif olarak CTLA-4IG salgılamışlar ve allojeneik adacıkların olduğu çevrede immünosüpresyon yaratmışlar ve onların fonksiyonlarına devam etmelerine izin vermişlerdir. Lökoblastlar allojeneik olduğunda ise, alıcıdaki MHC eşitsizliği onları yok etmeye yetmiş ve CTLA-4IG’nin üretimini engellemiştir. Kronik reddetmeyle alakalı genlerİmmünosupresif ilaçlar ve organ korumasındaki gelişmelere rağmen bir allograft nakilden yıllar sonra hasar görmeye devam edebilir, bu yüzden kronik reddetme nakledilen organların başarısız olmasındaki en önemli etkendir. Histolojik olarak, kronik reddetme sırasında düz kas hücrelerinin nakil edilen organın damar ağı(?) etrafında hızla çoğaldığı ve bazen nakil aterosklerozuna (Atar damar duvarının esnekliğini yitirmesi ve sertleşmesi) neden olduğu görülmüştür, durumun bu son noktaya gelmesine pek çok faktör katkıda bulunur. Hücreler arası yapışma molekülü 1 (ICAM-1) gibi yapışma molekülleri ve vasküler endotelial-hücre büyüme faktörü gibi büyüme faktörleri artar ve teşvik edilebilir (inducible) nitrik oksit sintazın dengesi bozulur. ICAM-1ICAM-1 Ig süperfamilyasının bir üyesidir ve hücresel yapışma ve T-hücresi ko-uyarılmasında çok önemlidir. ICAM-1’in etkilerini ortadan kaldırıp T-hücresi aktivasyonunu azaltmaya yönelik yöntemler, böbrek allograftı hastaları ve ICAM-1 molekülüne karşı hedeflenmiş antikorlar kullanan klinik deneyler başarıyla yürütülmüş durumda. 18 hastalık bir çalışmada, anti-ICAM-1 antikoru (BIRR1) ölü vericilerden böbrek nakledilen ve nakil fonksiyonu gecikmesi riski yüksek olan hastalara verildi. BIRR1 serumunun yeterli bir miktarı (>10?g/ml) hem nakil fonksiyonu gecikmesi hem de reddetme olaylarının (p<0.01) kayda değer bir miktarda azalmasına neden oldu. Bu terapi mürin modellerde ICAM-1’in mRNA’sına hedeflenen anti-duyu oligonükleotitleri kullanmak için geliştirildi. Nitrik dioksitNakledilen organlardaki, vesselların intimal (iç) çoğalmaları kronik reddetmenin başka bir göstergesidir. İç kaplar tabakadan kaynaklanan nitrik dioksidin vasküler yara oluşumunun endojen bir inhibitörü olduğu hipotezini test etmek için, bir Sendai virüs virosomu iç kaplar tabaka hücreleri kaynaklı nitrik dioksit sintaz genini in vivo olarak nakletmek için kullanılmıştır. Von der Leyen ve meslektaşları, bir balon yara modeli kullanarak farenin karotid arterinin iç kaplar tabakasının bozulmasının ardından endothelial-hücresi nitrik oksit sintaz geninin transfer edilmesinin neointimal çoğalmayı %70 kadar düşürdüğünü ortaya koydular. Oksijen serbest radikalleriNakilden önce, çoğu organlar soğuk ortamda, tam bir kan kaynağı olmadan saklanır, bu olay soğuk iskemi etkisine neden olur. Bu, yeniden bağlanan kan kaynağını reperfusionu ile birleşince oksijen serbest radikallerinin neden olduğu hücre hasarı yaratabilir. Bu durumun kronik reddetme şansını kuvvetlendirdiği düşünülmektedir. Ciddi bir hasarı önlemek için, serbest radikalleri temizlemek üzere çözünebilir süperoksit dizmutaz (SOD) ex vivo olarak nakledilecek organa verilmiştir. Bugüne kadar, gen transferinde SOD’un kullanıldığı birkaç çalışma yapılmıştır. Bir araştırmada oksidasyon hasarı ile ilgili hastalıklar için SOD (yada aynı etkiye sahip katalaz) şifreleyen rekombinant adenovirüs kullanıldı. Farelerdeki bu akciğer-perfüzyon modelinde, iskemi-reperfüzyon hasarı değerlendirildi; ve sürpriz bir şekilde SOD’un fazla ifadesi iskemi-reperfüzyon hasarını kötüleştirdi. Hem SOD hem katalaz transgenlerinin ifadesi iskemi-reperfüzyon hasarındaki bu artışı engelledi fakat ondan koruyamadı. Uygulama yöntemleri ve gen tedavisi vektörleri için hücre hedefleriTimus içi uygulamaTimusiçi T-hücresi gelişimi prosesinin, nakil ve tolerans yaratma için kullanımı ilk olarak Posselt ve meslektaşları tarafından betimlenmiştir. Kendine tolerans (kendi dokusunda meydana gelmiş antijene cevap verememe) CD4- ve CD8- (çift negatif) olan T-lenfosit öncü hücreleri timustan geçerken oluşur. T-hücreleri timik epitel hücrelerindeki antijene maruz kaldıkları için, timustaki atijenle etkileşmeye yüksek eğilimi olan ve bu nedenle otoreaktif olan hücreler klonal silme prosesiyle negatif seleksiyona uğrar. TCR’leri timusiçi antijenlere eğilimi olmayan (yada çok az olan) fakat kendi MHC’sine karşı etkileşime yüksek eğilimi olan hücreler pozitif seleksiyona uğrarlar; ve bu hücreler gelişip, çoğalabilir ve çevrede daha büyük klonal populasyonlara genişleyebilirler/yayılabilirler. Knechtle ve meslektaşları, bir fare modelinde, bir gen tedavisi yöntemi kullanarak tolerans yaratmanın mümkün olduğunu gösterdiler. İlk olarak sinejeik alıcı kas hücreleri aldılar ve in vitro olarak bu hücreleri vericiden alınmış olan MHC sınıf I genleri ile transfekt ettiler. Bu hücreler daha sonra alıcının timüsüne enjekte edildi. Daha sonra alıcının çevresel bağışıklık sistemi, anti-lenfosit serumu kullanılarak potansiyel alloreaktif T-hücrelerinden temizlendi. Bunu alıcının bağışıklık sisteminin cevapsız kaldığı bir karaciğer nakli izledi. Takip eden bir çalışmada, verici soydan fareden MHC sınıf I tamamlayıcı (koplementer) DNA (cDNA), timik hücreleri yerlerinde transfekt etmek için, direkt olarak alıcının timüsüne verildi; polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) kullanılarak yapılan analizde timüste geçici olarak verici DNA’sına rastlandı (timositlerin timüsten dışarı verilmesi nedeniyle de bir süre daha sonra dalakta) Yukarıdaki yaklaşımlar ya DNA ile transfekt edilmiş hücreler yada çıplak DNA’nın kendisini kullanarak verici MHC genlerini alıcıya ulaştırmışlardır. DNA transfeksiyonu kullanılarak başarılmış gen tedavisinin verimi adenovirüs kullanılarak arttırılabilirdi. Adenovirüs vektörleri (yada sadece “Adenovirüs”) timüs içi uygulamalar için idealdir çünkü yüksek titrelerde üretilebilir ve çok çeşitli hücre türlerini transdüse edebilir. Genler, antijen sunan timik epitel hücrelerine değil gelişmekte olan timositlere de transfer edilebilir fakat immünojenik adenoviral antijenlere karşı merkezi tolerans (timüs, dalak ve kemik iliği gibi merkezi lenfoid organlardaki lenfositlerde oluşan tolerans) Ilan ve meslektaşları tarafından da ortaya konduğu gibi yaratılabilir. Çalışmalarında, rekombinant adenovirüsün timüs içine aşılanmasının nötralize edici antikorlar ve rekombinant adenovirüse karşı CTL’lerin orataya çıkışını inhibe ettiğini ortaya koymuşlardır. KaraciğerGen transferi ve organ nakliyle ilgili olarak karaciğerin pek çok ilginç özelliği vardır. Bazı durumlarda karaciğer organ nakli alıcılarının MHC-uyuşmazlığı olan nakilleri, nakil sonrası sistemik immünosupresyona gerek bırakmadan kendiliğinden kabul ettikleri olmuştur. Bu gözlemin nedeninin nakil sonrası verici MHC moleküllerinin çözünerek kan dolaşımına karışmasının ardından alloreaktif CTL cevabını aşağıya çekmesi olduğu hipotezi ortaya atılmıştır. Karaciğer kapı venası yada karaciğer arteri veya ikisi birden, viral yada non-viral gen tedavisi vektörlerinden herhangi birinin perfüzatını in vivo olarak vermenin en iyi yollarıdır. Chia ve meslektaşları bir çalışmalarında, perfüzyondan sonra etkili gen transferinin bir rapörtör gen kodlayan adenovirüs, tespit edilmiş soğuk korunmuş karaciğere hem karaciğer kapı venası hem de hepatik arterden verilerek elde edilebileceğini gösterdiler. Bu verim artışının nedeninin kısmen karaciğer içi mikro dolaşıma daha iyi ulaşımdan ve böylece virüs, hücre temaslarının artışından dolayı olduğu söylenmiştir.Fare modellerinde hepatik gen transferi için retroviral vektörlerde kullanılmıştır, lakin bu hücreler sadece aktif olarak bölünen hücrelerin transdüksiyonunda etkilidir bu yüzden hepatositleri bölünmeye teşvik etmek için retroviral transdüksiyondan önce kısmi bir hepatektomi gerçekleştirilmelidir. Kemik iliği hücreleriKemik iliği hücrelerinin, özelliklede haematopoietik gövde hücrelerinin önemi gen tedavisi de azımsanmaz. Kendini yenileme ve tüm kan hücresi yapıcı türlere farklılaşabilme potansiyeli, uzun dönem transgen ifadesi gerektiği durumlarda (genetik bozukluklar gibi) onları çok çekici hedefler haline getirir. HSC’lerin kemik iliği ve çevresindeki kanda aşırı düşük bir frekansta bulunması nedeniyle ne yazık ki ex vivo transdüksiyondan sonra takip eden in vivo bir biyolojik etki yaratacak kadar çok miktarda elde etmek çok zordur. HSC’lerin gen tedavisi için arındırılması ana olarak granülosit makrofaj koloni uyarma faktörü gibi bir ajan kullanarak, gövde hücrelerini kemik iliğinden hareketlendirip, çevre dolaşıma yöneltmek üzerine kuruludur; bundan sonra hücreler florasan-aktivasyonlu hücre sıralama yada antikor kaplı manyetik bilyalar gibi yöntemlerle seçilirler. Bu tür pozitif seleksiyon yöntemleri c-kit (faredeki gövde-hücresi faktörü alıcısı) ve CD38 (insanlarda) gibi gövde hücreleri için özel hücre yüzeyi izleri gerektirir. Negatif tüketme (kesinlikle gövde hücresi olmayan hücreleri dışarı atan) genellikle pozitif seleksiyonla kombine olarak kullanılan ayrı bir metottur. Gövde hücrelerine özgü yeni işaretler arama şu an üzerinde aktif olarak araştırma yapılan bir alandır. Klinik nakilleri göz önünde tutarsak, kemik iliği çok sık nakledilen bir dokudur, örneğin lökemiya yada başka hemotolojik hastalıklara karşı köklü bi sitotoksik terapi uygulanan hastalar için. Alıcıya, vericinin kemik iliği aşılanarak, alıcının nakilden önce uyumsuz bir organın alloantijenlerine maruz kalmasını sağlamak için kullanıldı. GvHD oluşması ihtimaline rağmen, bu yaklaşım harcanan emeğe değer. Alıcıların, vericilerden alınmış MHC transgenlerine maruz bırakılması daha özelleşmiş ve güvenli bir metottur; ayrıca canlı verici lenfositlerinin aşılanmasına gerek bırakmadığı için GvHD yaratan hücrelerin transferi olmadığı için bir risk taşımaz. MHC genlerinin sinejeik kemik iliğine ex vivo yada in vivo olarak transferi alıcıyı alloantijenlere maruz bırakma için bir yöntem olarak kullanılabilir. Kemik iliğine gen transferi kan yapıcı hücrelerdeki bağışıklık fonksiyonunu ayarlayan immüno düzenleyici molekülleri (sitokinler gibi) şifreleyen genleri nakletmek için kullanılabilir. Sykes ve meslektaşları radyasyona maruz bırakılmış bir fare üstüne ortaya koydular ki, retroviral bir gen tedavisi vektörü kullanarak, verici MHC sınıf I geninin verici soyu kemik iliği hücrelerine ex vivo olarak nakil öncesi transferi tek bir alloantijen yüzünden uyumsuzluk çıkaran deri aşılamalarının yaşama süresini arttırdı, fakat çoklu uyumsuz, tamamen allojeneik deri aşılamaları reddedildi.Wong ve meslektaşları, verici MHC sınıf I molekülü şifreleyen retroviral bir vektör kullanan benzer bir sistem üzerinde çalışma yaptılar. Bu sefer MHC haplotip H2k’li bir CBA fareleri nakil alıcıları olarak kullanıldı. İlk olarak 28 gün boyunca iki doz anti-CD4 monoklonal antikoru ve 5 X 106 kemik iliği hücreleri ile ön tedavi edildiler. Bu hücreler vericiye özel MHC sınıf I geni Kb taşıyan retroviral vektörlerle ex vivo olarak transdüksiyona uğratıldılar. Bu tolerizasyon rejiminin sonucu olarak, fareler vericiye özel [C57BL/10 (H2b)] kalp nakillerini süresiz olarak kabül edebildiler. Bu çalışmanın önemli bir klinik manası vardır, çünkü nakledilen bir organın uzun süreli kabul edilmesi için alıcının nakil edilen organ üzerinde bulunan her tür verici MHC molekülüne maruz bırakılmasına gerek olmadığını ortaya koymuştur. Bu tolerejenik (yada cevapsız) durum, bağışıklık sisteminin gücünü azaltmamaktadır; bağışıklık sistemi her hangi bir üçüncü parti antijene karşı yine tüm gücüyle saldırmaktadır. Gen transferi vektörleriVektörler gen tedavisinde, daha sonradan transgen(ler) trafından şifrelenmiş tedavi edici proteinleri ifade edecek alakalı genleri nakleden araçlardır. Alakalı genlerden ayrı olarak bir gen tedavisi protokolünde en önemli faktör vektör seçimidir ve bu başarı yada başarısızlığı belirler. Ne yazık ki, “iyi evrensel vektör” diye bir şey yoktur; şu anda kullanımdaki tüm vektörler hem avantajlara hem dezavantajlara sahiptirler. Örneğin bir vektör, hedef hücrelere çok etkili bir şekildi girebilir, fakat girdikten sonra güçlü bir bağışıklık cevabına neden olur ve bu da hücrenin bağışıklık sistemi tarafından yok edilmesine neden olur. Vektör seçerken pek çok faktörün göz önünde tutulması gerekir. En önemlileri: 1- transgenin ifade edilmesi gerekli zaman uzunluğu2- hedef hücrenin bölünme durumu3- hedef hücrenin türü4- transgenin büyüklüğü5- aşılanacak vektöre karşı bir bağışıklık cevabı oluşma potansiyeli ve bunun zararlı olup olmadığı6- vektörü birden fazla kez uygulama imkanı7- vektörün üretim kolaylığı8- mevcut tesisler9- güvenlik unsurları10- düzenleyici unsurlar Viral gen transferiMilyonlarca yıldır, virüsler bitki, hayvan ve insan hücreleri dahil her türlü hücreye gen transfer ediyorlar. Viral gen transferi deneysel tekniği bu doğal yetenekten gelişmiştir, ve bilim adamları ile hekimlere gerçek avantajlar sunmaktadır:1- özel hücre bağlama ve giriş özellikleri2- transgenin hücrenin çekirdeğine etkili bir şekilde hedeflenmesi3- hücre içi degradeden kaçınabilmesiViral vektör sistemlerinin çoğunun geliştirilmesinde kullanılmış olan genel prensip, yaban tipinde (doğada bulunan değişmemiş hali) bozulmamış bir virüsün güvenli ve etkili gen transferi için modifiye edilmesidir. Örneğin, viral replikasyonla ilişkili genler modifiye edilebilir yada silinebilir, ve böylece yeni rekombinant virüs “replikasyon arızalı” hale gelir ve gen tedavisi protokollerinde kullanılmak için daha güvenli hale gelir. (Şekil 4)Genelde, virüs tarafından nakledilmesi gereken transgen moleküler biyolojik teknikler kullanılarak viral genomun içine konmalıdır; transgenler genellikle viral replikasyon genlerinin çıkarılmasıyla oluşan boşluğa eklenir. Genelde, viral vektörün doğal hali ne kadar azaltılmışsa, (virulansla ilgili genlerin ne kadar büyük kısmı çıkarılmışsa) virüs gen tedavisi protokollerinde kullanılmak üzere o kadar emniyetlidir. Genin boyutu, viral genomdaki potansiyel boşluğa uydurulmalıdır, eğer yeni viral genom çok büyük ise, enfekte edici bir partiküle sığdırılamaz. Vektör olarak kullanılan virüslerin çoğu replikasyonyon genlerinden mahrum olup, kendilerini normal hücrelerde kopyalayamadıkları için, transgene sahip rekombinant virüs, hücre hattında daha yüksek titrelere kadar büyütülmelidir. Bu hücre hattı, virüsün replike olabilmesi için gereken tüm tamamlatıcı genleri (daha önceden çıkarılan genler) içeren bir hücre hattıdır. Rekombinant viral partiküller, daha sonra paketleyici hücre hattından canlı bulaşıcı virüsler olarak arındırılıp, in vivo yada ex vivo olarak hücreleri yada dokuları enfekte etmek (transdüksiyona uğratmak) için kullanılır. Retroviral VektörlerRetroviridae spumavirüs (köpüklü virüsler), Moloney-mürin-lentivirüs-ilişkili virüsler [örneğin, Moloney mürin lökemya virüsü (MMLV) ve insan endojen retrovirüsleri C familyası (HERV-C)] ve lentivirüsleri [örneğin. Human immünodeficiency virus tip 1 (HIV-1) ve tip 2 (HIV-2)] içeren geniş bir RNA virüsleri familyasıdır. Retroviral virionların çapları 80 nm’den 130 nm’e kadar değişir, ve genomları uzunlukları 3.5 ila 10 kb arasında olan, iki eş pozitif-duyu tek-iplikli RNA moleküllerinden oluşur. Genomlar, entegraz ve ters transkriptaz enzimleri ile birlikte bir kapsid ile örtülüdür. Retroviral vektörler şu an için klinik denemelerde en yaygın olarak kullanılan viral vektörlerdir.Retrovirüsler, sadece aktif olarak mitoza uğrayan hücreleri transdüksiyona uğratırlar, pluripotent (bir çok çeşitli hücre tipine gelişme yeteneğinde olan hücreler) HSC’lere gen transfer eden protokollere uygundurlar. Retroviral vektörler uzun dönemde iyi gen ifadesi oluştururlar ve teknik olarak üretilmeleri kolaydır. Fakat düşük viral titreler (genelde ml’de 1 x 107 koloni oluşturan ünite) verirler ve çok nadir olsa da yardımcı virüs kontaminasyonu olasıdır ve dikkatle izlenmelidir. MMLVMiller labaratuvarından LNSX serisinden vektörler gibi, bugün gen tedavisi uygulamalarında kullanılan retroviral vektörlerin çoğu MMLV bazlıdır. Replikasyon gag, pol ve env bölgeleri çıkarılarak engellenmiştir. gag bölgesi kapsid proteinlerini kodlar, pol bölgesi RNA bağımlı DNA polimeraz (ters transkriptaz) ve entegraz kodlar, env bölgesi ise alıcı tanıma ve kılıf demirleme içik gerekli proteinleri kodlar. Genom ayrıca, her iki ucunda uzun son tekrarları (LTR’ler) içerir ki bunlar DNA sentezlemede ve viral genlerin transkripsiyonun düzenlenmesinde hayati rol oynarlar. Örneğin, LNSX vektöründe, LTR bir neomisin-direnç işaretleyici geninin [neomycin-resistance-marker gene] (transdüksiyona uğramış hücreleri seçmek için kullanılan) transkripsiyonunu yürütür, bir iç Simian virüs 40 (SV40) promoteri ise transgenin transkripsiyonunu yürütür. gag, pol ve env gen ürünleri, daha önce bu genlerin transger edilip stabil bir biçimde ifade edildiği tamamlayıcı paketleme hücre hattı tarafından sağlanmalıdır. Bir retroviral vektör plazmidi paketleyici hücre hattına (pA317 gibi) sokulduğu zaman viral RNA üretilir, virionların içine yerleştirilir, ve ortama salgılanır. Ml başına 1 x 107 koloni-oluşturan üniteye kadar viral titreler bu şekilde elde edilebilir. Elde edilen viral partiküller gag, pol ve env genlerinden yoksun olduğu için her partikül sadece kendini hücrenin genomuna entegre edebilir, daha fazla viral partikül üretemez. Transdüksiyonla nakledilmiş DNA zincirleri kararlı bir şekilde hedef hücrenin kromozal DNA’sına entegre edilirler ve böylece hücrenin bölünmesiyle oluşacak oğul hücrelere de geçerler. LentivirüslerRetrovirüsler ailesinin en yeni keşfedilen üyeleri retrovirüsleri lentivirüsler olarak bilinen bir alt sınıfında üye olan insan bağışıklıkyetersizliği virüsleridir(HIV’ler). HIV’lerden türetilmiş olan gen tedavisi vektörleri, MMLV retrovirüs vektörlerine göre pek çok avantaja sahiptirler. Lentivirüs vektörleri aktif olarak bölünen hücrelerin yanı sıra, bölünmeyen hücreleri de transüksiyona uğratabilirler, bu yüzden gen transferi araçları olarak çok daha yararlıdırlar. Genetik materyallerini host hücrenin genomuna entegre ettikleri için, lentivirüslerin transgenlerin uzun zamanlı, stabil ifadesini sağlayacak potansiyel vardır. Lentivirüslerin, immünolojik amaçlarla gen tedavisi vektörleri olarak kullanılması çok heyecan vericidir çünkü lentivirüslerin CD4+ T hücreleri, makrofajlar ve HSC’lere karşı olan doğal bir tropizmaları vardır; bu lentivirüsleri HIV ve AIDS enfeksiyonunu önlemek yada tedavi etmek amacında olan gen tedavisi yaklaşımları için çok yararlı araçlar kılar. Vestikuler stomatitis virüsü G proteininin lentiviral kılıfa verilmesi gibi gen modifikasyonları bu vektörün tropizmasını genişletmiştir. Bu vektörler şimdi sistik fibrosisin gen tedavisi için solunum epitel hücrelerini hedeflemek üzere kullanılabilmektedir. AdenovirüslerAdenovirüsler, kapsid çapı 70-100 nm, 252 kapsomerden (240 hekzon, 12 penton) oluşan, kılıfsız, ikozahedral, çift iplikli DNA’lı virüslerdir. Hedef hücrenin genomuyla birleşmezler, bunun yerine host hücrenin çekirdeğinde ekstrakromozal bir yapı olarak kalırlar. Replikasyon-kusurlu rekombinant adenovirüsler klinik denemelerde en çok kullanılan ikinci viral vektör grubudur. Adenovirüsler insanları yaygın olarak enfekte ederler, ilk izole edilebilmeleri 1953’te aküt solunumsal semptomları olan ABD acemi erlerinden, Rowe ve meslektaşları tarafından başarıldı. Temel (dönüşmemiş) hücre kültürleri bu erlerin adenoitlerinden elde edilmiştir, ve kültürdeki hücrelerin virüsün varlığı yüzünden kendiliklerinden dejenere olduğu gözlenmiştir. Bugüne kadar 47 adenovirüs serotipi tanımlanmıştır, hafif soğuk algınlığından febrile paryngtise kadar pek çok rahatsızlıkla ilişkileri saptanmıştır. Ad2 ve Ad5 üzerlerinde en çok çalışılanlardır ve gen tedavisi uygulamalarında en yaygın olarak kullanılan serotiplerdir. Ağır rahatsızlıklarla alakaları yoktur, sadece hafif soğuk algınlığı oluştururlar. Adenovirüsün 36-kb genomu iki ana bölgeye bölünebilir, virüsün replikasyon çevrimi sırasında genlerin ifade edildiği zamana göre, erken (E) geç (G). Erken genlerin 4 bölgesi vardır, bunlar E1, E2, E3 ve E4 olarak isimlendirilirler, geç genlerin ise G1, G2, G3, G4 ve G5 (L1-5 ingilizce) 5 kodlama ünitesinde oluşan bir tek bölgesi vardırAdenovirüslerin E1 bölgesi E1A ve E1B olarak ikiye ayrılır. E1A gen ürünü viral prometerler bağlayarak diğer adenoviral transkripsiyon ünitelerinin ifade edilmesini aktive eden bir viral transkripsiyon ünitesidir. E1B bölgesi hücresel p53 tümör bastırıcı proteinle etkileşime giren 55-kD proteinini kodlar. p53, host hücrenin devrinin ilerleyişini G1 fazından S fazına ki bu faz viral replikasyon için optimaldir, regüle eder. E1B p53’den ayrı olarak viral E4 proteinlerini de bağlar, bu iki madde ortak olarak çalışıp hostun protein sentezini kapatırlar. E2 bölgesi viral DNA polimeraz ve anenovirüs tek iplikli DNA bağlama proteinini kodlar. E3 bölgesi adenovirüsün in vitro replikasyonu için gerekli değildir fakat virüse enfekte hücrelerin CTL’ler ve TNF-a tarafından öldürülmesini engelleyerek, host defans mekanizmalarına karşı bir miktar koruma sağlar. E4 bölgesi (1) viral ve hücresel protein ifadesi (2) viral DNA replikasyonu (3) host proteinlerinin sentezinin kapatılmasıile alakası olduğu bilinen proteinler kodlar. Geç genler (G1-G5) viral DNA replikasyonunun ilk adımında ifade edilir, ve virion oluşumu için gerekli yapısal polipeptitleri kodlarlar. Yeni sentezlenmiş viral partiküllerin birikmesinden kaynaklanan hücre iskeleti ve zarının bozulması, hücrenin çökmesine ve virüsün yayılmasına neden olur.E1 bölgesi viral replikasyon için gereklidir; bu yüzden E1 bölgesi suni olarak çıkarılmış adenovirüsler, replikasyon kusurlu olarak görülür. Replikasyon-kusurlu bir adenovirüste, E1 bölgesi ifade edilecek trangen ile doldurulabilir. Daha büyük genler yerleştirebilmek için ve bunun yanında virüsün immünojenliğini azaltmak için vektörden E3 ve E4 bölgelerinin silinmesi gibi bir işlemle daha fazla genetik materyal çıkarılması daha önce uygulanmıştır; bu tür rekombinant virüslere genelde “bağırsaksız” denir. Gen tedavisi için, hem in vivo hem de ex vivo olarak neredeyse her türlü hücre cinsinde adenovirüslerin transdüksiyon verimi diğer viral vektörlerle karşılaştırıldığında yüksektir. Nakiller için, adenovirüslerin belirgin bir avantajı düşük sıcaklıklarda (örneğin. 4ºC) hedef hücrenin yüzeyine tutunabilmesidir. Adenovirüsün kapsid polipeptitlerinin yapısal stabilitesinden dolayı, viral partiküller ml başına 1 X 1013 plak oluşturan ünite (pfu) gibi yüksek bir titreye arındırılıp konsantre edilebilirler, fakat ml başına 1 X 1010 pfu gibi bir titre daha alışılmıştır. Retroviral titreler çok daha düşüktür (ml başına 1 X 107 pfu) çünkü kapsidleri yapısal olarak kararsızdır ve sezyum klorid gradyanında arındırılıp, konsantre edilemezler. Adenovirüslerin bir başka avantajı da adenovirüs genomunun insan genomuna entegre olmayıp, hedef hücrenin çekirdeğinde kendini eşlemeyen ekstrakromozal bir yapı olarak kalmasıdır; lakin bunun ayrıca çok düşük bir ihtimalle de olsa, insan onkojenlerini aktive etme ve insan tümör bastırıcı genin işleyişini bozma ihtimali vardır. İn vivo olarak bir vektör olarak adenovirüs kullanılmasının bir büyük dezavantajı, kapsidden türemiş peptitlere karşı oluşan CTL cevabıdır; bu cevap vektör tarafından transdüksiyona uğratılmış hücrelerin yok edilmesine, lokal doku kaybına ve iltihaba neden olabilir. Adenovirüs tarafından kodlanan yabancı transgen ürünlerinin peptitlerini sunan host hücrelerin, CTL’nin aracılık yaptığı yıkıma hedef olduğu gösterilmiştir. Adenovirüsler çok rastlanan virüsler olduğu için, insanları büyük bir çoğunluğu spesifik serotiplerden en az bir tanesinin bağışıklığına sahip. Gen tedaviside bu aynı serotipin kullanılması durumunda neredeyse her zaman hızlı ve güçlü bir bağışıklık cevabı oluşur, öyle ki adenovirüs vektörünün verilmesinden günler sonra bile hastanın serasında yüksek miktarda anti-adenovirüs antikoruna rastlanır. Bu tür vektörlerin alıcılarını screen’erek daha önceden karşılaştıkları serotipler belirlenebilir, ve başka bir serotip vektör olarak kullanılabilir. Fakat, bu yaklaşım değişik serotiplerden çok geniş bir rekombinant vektörler panelinin mevcut olmasını gerektirir. Bir başka potansiyel problem ise, aynı serotipteki vektörün tekrar verilmesi ile oluşacak güçlü ikincil bağışıklık cevabıdır. Adenovirüs tarafından kodlanmış bir transgenin ifade edilme periyodu oldukça kısadır. İfade rapor edildiğine göre “makul” bir seviyede in vivo olarak 14 gün sürmektedir; ancak bağışıklık cevabının manipulasyonu daha uzun ifade periyotlarına da neden olmuştur. Bu kısa ifade süresi ana olarak bir ölçüye kadar da transgenin kendisine (özellikle transgen normalde kişide ifade edilmiş değilse [yabancı] CTL cevabına neden olan viral polipeptitlerin ifade edilmesinden kaynaklanır. Adenoviral genom kendisini hedef hücrenin genomuna entegre etmediği için, sadece oğul hücrelerden (eğer hedef hücreler bölünüyorsa) birisi transgene sahip olacaklardır ve böylece transgene sahip hücrelerin sayısı yarıya inecektir. Adenoviral gen transferi trangenin sadece bir kerelik transferinin gerektiği, büyüme faktörü terapisi gibi, uzun dönem ifadenin tersine büyüme faktörünün geçici ifadesinin gerektiği durumlar için idealdir. Nakil toleransı yaratmaya yönelik protokollerde, adenoviral vektörün alıcıya nakilden önce verilmesi, alıcıda uzun dönem immmünolojik tolerans yaratacak düzenleyici T-lenfosit populasyonunun oluşmasını sağlamaya yetecektir. Adeno-benzeri virüslerAdeno-benzeri virüs (AAV) vektörleri adenovirüs vektörlerinin sunduğu, geniş host hücre spektrumu dahil avantajların çoğuna sahip olup, bazı durumlarda nispeten daha yüksek transdüksiyon verimine sahiptirler. Ayrıca, yüksek derecede hücre ölümüne (sitopatojenisite) neden olan adenovirüsün tersine, AAV’ler hedef hücrelerde çok az hasara neden olurlar. AAV ayrıca stabil olarak belli yerlerde, host hücrenin genomuna (insanlarda kromozom 19’da) entegre olur ki bunun daha uzun süren transgen ifadesi gibi yararlı bir etkisi vardır. Bununla beraber, AAV’lerin ana-hücre kültürlerinin transdüksiyonunda retroviral vektörlere göre kayda değer bir biçimde düşük verimli olduğuna dair kanıtlar vardır. Ana-hücre transüksiyonlarında, AAV vektörlerinin çoğu host genomun içine entegre olmaz, onun yerine ekstrakromosal olarak kalır, bu verimsizlik in vivo uygulamalardaki yararlılığını azaltmaktadır. Herpes simpleks virüsüHerpes simpleks virüsü (HSV) vektörleri çeşitli uygulamalar için geliştirilmektedir, bunların içinde Parkinson hastalığı, habis gliomas (bir nevi beyin tümörü), beyinsel iskemisi (gerekli gıdayı alamayan beyin dokusunun beslenememekten zarar görmesi) gibi hastalıkların tedavisi gibi nöronal dokuyu hedefleyen gen transfer protokolleri vardır. HSV, host hücrenin çekirdeğinde ekstrakromosal bir DNA elemanı olarak kalır, çevre sinir sistemindeki duyusal nöronlarda ve bazı merkezi sinir sistemi dokularında uzun ömürlü belirtisiz enfeksiyonlar yaratma gibi kusursuz bir yeteneğe sahiptir. Bu olay, hedef nöronal dokuda uzun zamanlı gen ifadesi için fırsat yaratır. HSV vektörlerinin ayrıca geniş host hücre spektrumları vardır, ve büyük gen eklemelerini kabul edebilirler, ve replikasyon için gerekli en-erken (IE) genlerinden çoklu silme işlemleri ile hedef hücrelere karşı daha az sitotoksik hale getirilmişlerdir ve güvenlikle ilgili kaygılar azalmıştır. Şu anda HSV nin bir gen tedavisi vektörü olarak kullanılmasıyla ilgili en önemli sorum klinik kullanımındaki güvenliktir, çünkü bu virüsün yaban tipinin insan beyninde lytical bir şekilde çoğalıp, potansiyel olarak çok ciddi ensefalit (beyinin iltihabi lezyonu) e neden olduğu bildirilmiştir. Vaccinia virüsüVaccinia virüsü (ineklerde çiçek hastalığına neden olan virüs) şu anda nakil çalışmaları için vektör olarak kullanılmasada, kanser gen tedavisisi için geliştirme altındadır. Vaccinia virüsü, dünya çapında çiçek hastalığının yok edilmesinde kullanılmıştır, ve güvenli bir canlı aşı maddesi olduğunu ortaya konmuştur. Vaccinia virüs vektörleri host hücrenin genomuna entegre olmazlar, bununla birlikte büyük transgenler barındırabilirler ve aşırı şekilde immünojeniktirler. Vaccinia virüsü hastaları tümör antijenlerine karşı bağışık hale getirmek üzere büyük genomuna tümör antijen genleri yada bağışıklık cevabını kuvvetlendiren proteinler kodlayan genler yerleştirilerek kullanılabilir. Transgenlerin çoğu in vivo olarak yüksek seviyelerde ifade edilirler, bu tümor antijenine karşı normal durumda kanserli hücreyi öldürmeye yetmeyecek kuvvette olan, spesifik bir bağışıklık cevabına neden olur. Eğer gerekli ise, geniş kapasitesi sayesinde vektöre birden fazla gen klonlanabilir. Viral olmayan gen transferiViral vektörlerden transgenlere yer açmak, iltihabi cevapları azaltmak, yada güvenliklerini arttırmak amacıyla gerekli olmayan genler çıkarılabilir; bu virüsün basitleştirilmesini gerektirir, bazen de aşırı bir şekilde. Geri kalan, ilgili genlerin yüksek seviyelerde, yüksek bir derecede düzenlenmiş kendine özgü bir biçimde, kontrollü bir periyot boyunca (uzun yada kısa olabilir) ifade edilmesi için dizayn edilmiş suni bir vektör kabuğu olabilir. Aynı sonuçları elde etmek için başka bir yaklaşım tarzı ise, hücrelerin çekirdeklerine genetik materyali basit bir şekilde aşılayan bir sistem yaratmaktır. Bu bakış açısı, geçtiğimiz birkaç yılda yoğun araştırmaların odağı olmuştur ve bu araştırmalar birkaç viral olmayan vektörün geliştirilmesiyle sonuçlanmıştır. LipozomlarEn temel formunda, lipozomlar bir katyonik amfifil ve bir nötral fosfolipid (tipik olarak, dioleoyl- fosfatidiletanolamin) olmak üzere iki lipid türünden oluşurlar. İkiside de ticari olarak mevcuttur. Lipozomlar, kendiliklerinden DNA’ya bağlanıp, yoğunlaştırarak hücrelerin plazma zarlarına yüksek eğilimi olan kompleksler oluştururlar; bu endositoz olayı ile lipozomların sitoplazmaya alınmasına neden olur. Bu temel protokolün pek çok adaptasyonu denenmiştir ve değişen seviyelerde gen ifadesine neden olmuşlardır. Fuzijenik virozomlarÇok yakın geçmişte, viral transfer vektörlerinin bazı avantajları, lipozomların basitlik ve güvenliği ile birleştirildi ve ortaya fuzijenik virozomlar çıktı. Virozomlar, Sendai virüsünün zar birleşme proteinleri, plasmit DNA’yı kaplamayan lipozomlarla yada antiduyu uygulamaları için oligodeoksinükleotitlerle birleştirilerek oluşturuldu. Virozomlardaki viral proteinlerin doğasından kaynaklanan hücre zarlarıyla birleşme yeteneği sayesinde bu hibrid vektörler nükleik asitlerini hedef hücreye çok etkili bir şekilde transfer ederek, iyi gen ifadesi veriyorlar. Her viral vektörün genomuna eklenebilen transgenin büyüklüğü ile ilgili bir limiti vardır, virozom ve lipozom teknolojilerinde böyle bir limit bulunmamaktadır. 100 kilobaz çifte kadar genler ex vivo ve in vivo olarak fuzijenik virozomlar kullanılarak nakledilebilmiştir. DNA-ligant birleşmesi/çiftiDNA-ligant çifti iki ana bileşenden oluşur: DNA-bağlayıcı bir alan ve hüce-yüzeyi alıcıları için bir ligant. Transgen bu şekilde spesifik olarak hedef hücreye yönlendirilebilir ve orada alıcı-aracılığında endositoz ile ilçeri alınır. DNA-ligant kompleksi endositik yola girdikten sonra, çift, endozom lizozomla birleştiğinde muhtemelen yok olacaktır. Curiel ve meslektaşları, adenovirüsten türemiş bir domaini ligantın hücre yüzeyi alıcısı parçasıyla birleştiren bir metod kullanarak bundan kaçınabilmişlerdir. Çiftin bu noktadan sonra, özelleşikliği adenovirüsler kadardır, geniş bir host hücre spektrumuna bağlanabilirler; ayrıca çiftin endozom bir lizozom tarafından yok edilmeden önce endozomu terk edip sitoplasmaya (endozomoliz diye bilinen bir proses ile) girmesini sağlayan bir adenovirüs karakteristiğine sahiptirler. Çıplak DNAViral olmayan gen transferi teknikleri için en basit fikirlerden biri arındırılmış DNA’nın plazmitler şeklinde kullanılmasıdır. Bu yaklaşım, DNA aşılamaları için, diğer protokollerle birlikte kullanılmıştır, ve gen tedavisi ile ilgili pek çok durumda denenmiştir. Bu yaklaşımın basitliğine rağmen çalışmalar transfeksiyon veriminin çok düşük olduğunu ortaya çıkarmıştır ve kullanımını sınırlandırmıştır. Verici fare ırkından alınan MHC sınıf I antijenini kodlayan plazmit DNA’nın, bir doz anti-lenfosit serumu ile birlikte aşılanması, takip eden karaciğer nakillerinde vericiye özel tolerans yaratmıştır. Verici DNA’sına timüste enjeksiyondan 4 gün sonrasına kadar, dalakta ise enjeksiyondan 7 gün sonrasına kadar rastlanmıştır. Balistik gen nakliBu fiziksel metod mikro taşıyıcıların kullanımı gerektirir. (genelde altın partikülleri yada herhangi bir başka inert madde) Bu partiküller DNA ile kaplanır ve gen tabancası denilen patlayıcı yada gaz-itmeli bir balistik cihaz ile yüksek hızlarda ateşlenir. Partiküller hedef hücreye girdikten sonra, DNA micro taşıyıcılardan yavaşça ayrılır, ve yararlı olacak seviyelerde gen transkripsiyonu ve tercümesine neden olur. Bu teknik deneysel olarak geniş çapta kullanılmıştır, ama klinik kullanımı ortaya çıkarılabilir yüzeylerle sınırlıdır çünkü ateşlenen partiküller, dokunun derinliklerine ulaşamazlar. Muhtemel klinik kullanım alanları sidik torbası üretelyumu, kornea, epitel hücreleridir. CaPO4 transfeksiyonuCaPO4 transfeksiyonu, moleküler biyologlar tarafından transgenleri hücrelere in vitro olarak aşılamada yıllardır başarıyla kullanılan nispeten verimli kimyasal bir metottur (%10). Takip eden deneylerde ve klinikte kullanılan vektörlerin çoğunun üretimindeki protokollerin önemli bir parçası olsa da, bu metod in vivo uygulama için uygun değildir. Promoter daraltılmasıGen tedavisi vektörlerinin başarısı için alakalı gene uygun bir promoter bağlanması şarttır. Bir promoter genin üstünde bulunan, mRNA ve ardından protein sentezi için üzerine proteinlerin (transkripsiyon faktörleri, DNA polimeraz) bağlandığı düzenleyici bir DNA zinciridir. Deneysel ifade vektörlerinin ve gen tedavisi vektörlerinin çoğu, klonlayacakları esas (sürekli) genlerin yüksek seviyesi yüzünden patojen virüslerden elde edilen promoter elemanları kullanırlar Çeşitşi gen transfer çalışmalarında sitomegalovirüs(CMV), Rous sarkoma virüsü (RSV) ve SV40’tan elde edilen promoter ve arttırıcı elemanlar kullanmışlardır ve cesaret verici başarılar elde edilmiştir fakat ifade seviyesi, kullanılan vektör, vektörün verilme şekli ve transdüksiyona uğratılan hücrenin türü dahil pek çok faktöre bağlıdır. Araştırmacılar tarafından en çok karşılaşılan problemlerden biri trangenlerin çok düşük seviyelerde ve geçici olarak ifade edilmeleridir. Bu kötü ifadelerden sorumlu moleküler mekanizma çok yetersiz bir biçimde tanımlansa da, ana neden promoterin daraltılması olabilir. Promoter daraltmanın gen tedavisi alanındaki önemi göz önüne alınınca, bu problemle direkt olarak ilgilenmek için dikkate değer birkaç çalışma yapılmıştır. Deneysel sistemlerde gösterilmiştir ki, adenoviral vektörlerin in vivo olarak uygulanması belirli yada belirsiz bağışıklık cevapları aracılığıyla sitokin üretimine neden olmaktadır. Bu sitokinler daha sonra transgeni taşıyan adenovirüs tarafından enfekte edilmiş hücreleri etkileyip, sitokinlerin arabululuk ettiği hücresel sinyaller başlatacaklar ve transgen ifadesini ayarlayacaklardır/kontrol altına alacaklardır. Qin ve meslektaşları, pek çok viral promoter tarafından kontrol edilen transgen ifadesinin IFN ve TNF inhibe edildiğini ve bu iki sitokininde birlikte işleyen etkileri olduğunu keşfetmişlerdir. CMV ve RSV’den türetilen promoterler sitokin uygulamasına karşı en hassas olanlardır Yine rekombinant adenovirüs kullanan başka bir fare modelinde Harms ve Splitter, nötralize edici anti-IFN monoklonal antikorunun in vivo olarak verilmesinin transgen ifadesini arttırdığını göstermişlerdir. Moleküler seviyede, SV40, CMV ve RSV’den türetilen promoterlerin hepsi aynı interferon cevap zincirine sahiptir. IFN’in hücre yüzeyinde etkileşime girmesinden dolayı oluşan çekirdeksek faktörler bu viral promoterlerdeki elemanlara bağlanırlar ve bu transgenin ifade edilmesini inhibe eder. Yangıya neden olan sitokinlerin olmadığı bir ortamda güçlü, ana viral promoterler in vitro olarak memeli ifadelerinde kullanılmıştır ve başarı elde edilmiştir. Bu güçlü viral promoterlerin kullanımı doğal olarak klinik gen tedavisi protokollerinin geliştirilmesi bakımından ideal olarak kabul edilmiştir. Bununla beraber, transgen ifadesinin düşük seviyede olması genellikle rastlanan bir olgudur ve bunun nedeninin vektörün belirli bir bileşeninden çok, tamamının dizaynından kaynaklandığı düşünülmektedir. Gen tedavisi ifade sistemlerinin de yaygın iki olgu da viral promoter ve arttırıcı elemanlardır. İn vitro ifade vektörlerinde ve in vivo gen tedavisi vektörlerinde kullanılan virüsler ve izole edilmiş viral promoterler enfekte olmuş hücrelerin ürettiği sitokinlerden ters bir biçimde etkilenebilirler. Bu yüzden gen transferi için trangenin ifadesinin gerektiği anda ve yerde vektörün verileceği ortamda olacak faktörler tarafından yukarı çekilebilecek promoterler seçmek mantıklıdır. Örneğin MHC sınıf I promoteri immüno-ayarlayıcı gen tedavisi uygulamaları için daha uygun olacaktır çünkü, IFN gibi yangısal sitokinler aslında transkripsiyonu arttırmak için bu promoter üzerine tesir ederler. İlk Gen Tedavisi İnsanda ilk gen tedavisi denemesini 1990’da Dr. French Anderson gerçekleştirdi. Ex vivo gen tedavisi stratejisinin kullanıldığı yöntemde adenozin deaminaz enziminin (ADA) eksikliğinden kaynaklanan hastalığın tedavisi amaçlanmıştı. ADA eksikliği, çok seyrek rastlanan genetik bir hastalıktır. Normal ADA geninin ürettiği enzim, savunma sisteminin, normal fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için gereklidir. ADA eksikliği olan hastalarda genin yaban tii kopyası yoktur ve sahip olunan yetersiz ya da mutant kopyalarsa, işlevsel ADA üretememektedirler. ADA eksikliğiyle doğan çocuklarda, ciddi boyutlarda bir savunma sistemi sorunu vardır ve sık sık ağır enfeksiyonlara yakalanırlar. En ufak bir virüs enfeksiyonu bile yaşamı tehlikeye atabilir. Eğer tedavi edilmezse, hastalık genellikle çocuğun birkaç yıl içinde ölümüyle sonuçlanır. ADA eksikliğinin ilk insan gen tedavisi denemesi olarak seçilmesinin bazı nedenleri vardır.Bu hastalık, tek bir gendeki bozukluktan kaynaklanır ve bu durum olası bir gen tedavisinin başarı ihtimalini artırır. Ayrıca bu gen, çok daha karmaşık kontroller altındaki pek çok başka genin aksine, basit bir sistemle kontrol edilmektedir:Sürekli ekspresyon. Enzimin çok az miktarda üretilebilmesi bile klinik yararlar sağlamakta, yüksek miktarda üretilmesiyse zarar vermemektedir. Sonuç olarak, üretilecek ADA proteinin miktarının çok doğru şekilde kontrol edilmesi gerekmez. Bu ilk insan gen tedavisi 2 hasta çocuk üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tedavide, hastaların hücreleri (T-lenfosit) alınarak laboratuar şartlarında doku kültürü yoluyla çoğaltılmıştır. Daha sonra normal insan ADA geni, retrovirüs vektörü yardımıyla bu hücrelere nakledilmiştir. Virüs hücrelere girerek genetik materyale geni yerleştirmiştir. Genetik olarak başarıyla seçilen hücreler seçilerek, yaklaşık 10 gün boyunca çoğaltılmıştır. Son aşamada da, düzeltilmiş bu hücreler kan naklini andıran biçimde damardan hastalara geri verilmiştir. Bu işlem yani T hücrelerinin hastadan alınması, laboratuar ortamında düzeltilmesi ve hastaya geri verilmesi, tedavinin ilk 10 ayı içinde her 6-8 haftada bir tekrarlanmıştır. Daha sonraysa bu nakillere 6 ile 12 ayda bir devam edilmiştir. Tedavi sonucunda iki çocukta da iyileşme kaydedilmiştir. Bu ilk insan denemesinden sonra sistik fibrosis, yüksek serum kolesterolü (hiperkolesterolemi), bazı kanserler ve AİDS gibi hastalıklarla başa çıkmak için gen tedavileri tasarlanmıştır.

http://www.biyologlar.com/gen-tadavi

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0