DNA ve Hücre Bölünmesi
Bir yumurta ile bir spermin birleşmesiyle meydana gelen yapı, "zigot" adını alır ve tek bir hücreden ibarettir. "Embriyo", döllenmiş yumurta denilen ilk hücreden -zigottan- meydana gelir ve bir insan görünümü alması için, söz konusu ilk hücrenin çoğalması gereklidir.
Hücre adeta yüksek bir şuurla, bir bilgisayar programı gibi bir program izleyerek bölünmeye başlar. DNA, zigot içerisinde kendisinin bir kopyasını çıkarır. Dolayısıyla hücrede DNA miktarı iki katına çıkmış olur. Bunun üzerine hücre derhal bölünmeye başlar. Bu DNA'lardan birisi bir hücreye giderken, diğer DNA ikinci hücreye aktarılır. Böylelikle hücre ikiye bölünmüş olur. Bölünmeler ta ki anne karnında bir bebeğin meydana gelmesine dek sürer. Bu işlem o kadar çok tekrarlanır ki, ilk hücrenin, embriyo haline gelene kadar trilyonlarca kez bölünmesi gerekir.
Embriyonun tamamının gelişimi, her bir hücrenin diğer hücrelerden aldığı ve onlara gönderdiği mesajlar yoluyla koordinasyon içinde gerçekleşir. Hücrelerin ortaklaşa bir uyum içinde çalışabilmesi, genetik talimatlar doğrultusunda aralarında sürekli moleküler bir diyalog olmasından kaynaklanır. Söz konusu talimatlar, bebeğin genetik programı içinde anne-babadan gelen hücrelerin birleştiği ilk gün oluşur. Bundan sonra hücre her bölündüğünde ve yeni iki hücre oluşturduğunda tüm genlerin tıpatıp aynı kopyası çıkartılır ve her yeni hücreye iletilir. Bu nedenle vücudumuzdaki her hücre kesinlikle aynı genlere sahiptir ve genetik programın tümünü barındırır.(1)
Vücudumuzdaki tüm hücreler bulundukları yer farklı olsa da (örneğin böbrek, karaciğer ya da kol) aynı bilgiyi taşır. Fakat farklı hücre türleri, aynı bilgi bankasının farklı bölümlerini kullanır ve onlar doğrultusunda farklı görevler gerçekleştirirler. Tıpkı bilgisayarlarda olduğu gibi bilginin orijinali, ana işlem merkezinden -DNA üzerinden- taşınmaz. Bunun yerine kopyaları çıkartılır ve kopyalar gerekli yerlere taşınır.
İnsan hücreleri, yapısal olarak farklılık gösterirler. Örneğin karaciğer hücreleri, kas hücreleri ve sinir hücreleri farklı şekillerde olmalarının yanı sıra, aynı zamanda farklı proteinler üretirler ve çok farklı biyokimyasal işlevler gerçekleştirirler. Fakat hepsinde döllenmiş yumurtadan kalıtım yoluyla aldıkları tek bir çeşit DNA bulunmaktadır. Ama her hücre bu DNA'daki genetik bilginin farklı bölgelerini kullanır. Eğer hücreler aynı genetik bilginin farklı bölgelerini kullanmasalar ve tek tip hücre olarak çoğalsalardı, o zaman insan oluşmazdı. İnsan sadece kemik yığını veya sadece deri kütlesi gibi bir varlık olabilirdi.
Hücre Bölünmesi Devam Ediyor
Hücre bölünmesi sırasında, her yeni hücre daha önce bahsettiğimiz bütün kompleksliğe sahiptir: DNA, mRNA, tRNA, ribozomlar, proteinler, enzimler vs. Tüm bunlardan saniyede yaklaşık beş bin tane üretilmektedir.(2) Prof. Gerald Shroeder'in deyimiyle "Hayatın mucizevi doğası ayrıntılarda gizlidir.(3) Sekizinci haftaya gelindiğinde ise bütün temel kısımları belirginleşmiş olan embriyo, cenine dönüşür .(4) Bilim yazarı Dr. Jerry Bergman hücre bölünmesi ile ilgili bir makalesinde şunları ifade etmektedir:
Hücrenin bölünmesi gerektiğinde DNA'nın tüm uzunluğu boyunca ayrılması, kopyalanması ve yeni hücre için tekrar paketlenmesi gerekir. Hiç kimse hücrelerin bu topolojik (köşeli olmayan şekillerin geometrisi) sorunu nasıl çözdüğünü bilmemektedir.(5)
Hücrenin içinde her türlü sorun için, önceden düşünülmüş çözümler mevcuttur ve bunlar daha ilk hücrenin genetik bilgisinde kayıtlı bulunur. Şimdiye kadar anlattığımız örneklerden her biri, insanın kusursuz şekilde yaratıldığının apaçık delillerindendir. Yaratılıştaki mucizeler bir kitaba sığmayacak kadar fazladır.
Hücredeki şaşırtıcı olaylardan bir diğeri ise, genetik programın tamamının her an aktif durumda olmamasıdır. Normal olarak genetik bilginin tamamının kullanıma açık ya da kapalı olması beklenir. Ancak böyle bir durumda, her hücre yalnız kendi kopyasını üretir ve tek tip hücre yığını oluşurdu. Üretilen hücrelerin bu derece çeşitli olmalarının ve farklı görevlere sahip olmalarının nedeni, genlerin açılıp kapanma özelliklerinin olmasıdır.
Genler kimyasal dille yazılmış cümleler gibidir. Her hücre genlerinden sadece bir bölümünü açar ve genin açık olan kısmındaki bilgileri yansıtır. Bu durumda genlerin geri kalanı ise kapalı durumdadır. Genlerin açılıp kapanma süreci "gen düzenlenmesi" (gen regülasyonu) olarak ifade edilir.
İnsanın normal gelişiminde gen düzenlenmesinin çok önemli bir yeri vardır. Gelişim sırasında genlerin farklı bölgeleri açılır ve kapanır; böylece bir beyin hücresi bir karaciğer ya da kas hücresinden farklı görünür ve farklı işlev görür. Hücrenin çeşidi daha evvel de ifade ettiğimiz gibi, ürettiği proteinlerin cinslerine ve miktarına göre belirlenir. Ürettiği proteinler yoluyla, hücre karaciğer ya da mide, deri veya kas hücresi olarak tanımlanır. Hücrelere hangi proteinleri üreteceklerini bildiren ise yine genlerdir. Bu üretim belli genlerin "açık" belli genlerin de "kapalı" konumda olmaları sonucunda gerçekleşir. Örneğin karaciğer hücreleri deri hücrelerinden farklı gen setlerini açarak, her hücrenin farklı proteinler üretmesini ve farklı fonksiyonlara sahip olmalarını sağlarlar.
Genler vücuttaki hücrelere hangi proteinleri yapacaklarını söyledikleri için, genler olmadan bir hücre, sadece kısa bir süre için yaşayabilir. Çünkü bir hücrenin ne yapması -hangi proteinleri üretmesi gerektiği- konusunda talimatlara ihtiyacı vardır. Yoksa taze proteinler, kısa bir zaman içerisinde biter ve hücre yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirmediği için ölür. Örneğin genler hücrelere belli zamanlarda kanın pıhtılaşmasını sağlayan özel proteinler yapmasını söylerler. Hatalı genler ise bunu başaramazlar, bu nedenle kanın pıhtılaşma mekanizması bozukluğu olan hemofili hastalığı görülür.
İnsan vücudunun, bazı proteinleri ömrü boyunca, bazılarını da sadece ihtiyaç olan zamanlarda üretmesi gerekir. Bu yüzden bütün genler, bir hücrenin doğru miktarda proteini, tam ihtiyacı olan zamanda üretmesini sağlayacak şekilde düzenlenirler. Örneğin gelişen embriyodaki birçok protein çok kısa süre için gereklidir. Belli bir hücre tarafından üretilen proteinler ise, embriyonun neresinde olduğuna, embriyonun yaşına ve kendi genlerinden ve diğer hücrelerden aldığı talimatlara bağlıdır. Ancak bilim adamları hücrenin, elindeki planın hangi bölümünü ne zaman devre dışı bırakması gerektiğini nereden bildiğini cevaplayamamışlardır. Bazı genler, yani her özelliğe ve organa ait dosyalar, tam gerektiği anda ve doğru zamanda engellenirken, kimileri üzerindeki kilitlerin nasıl olup kalktığı, baskıcı genler ile baskıyı ortadan kaldıran genleri harekete geçiren komutları kimin verdiği, bilim adamlarına göre tamamen karanlıkta, cevap bekleyen sorulardır.
Hücrelerin bir yandan da birbirleri ile iletişim kurmaları, gruplaşmaları ve ortaklaşa çalışmaları neticesinde minyatür bir insan oluşmaya başlar. Embriyonun tam bir vücuda sahip olması için üç hafta daha gereklidir. Yirmi dördüncü gündeyken, embriyonun henüz kolları görünmez, fakat iki gün içerisinde, yirmi altıncı güne gelindiğinde vücudun her iki yanında kollar tomurcuk halinde belirir. Kırk sekiz saat içerisinde, kolların üst ve alt kısımlarının sınırları belirlenir. Birkaç gün sonra ise bacaklar belirmeye başlar. Sonraki ay bacaklar uzamıştır; artık el ve ayak parmakları gelişir.(6)
(1) Geraldine Lux Flanagan, Beginning Life, Dorling Kindersley, Londra, 1996, s. 42.
(2)Gerald L. Schroeder, Tanrı'nın Saklı Yüzü, çev. Ahmet Ergenç, Gelenek Yayınları, İstanbul, 2003, s. 118.
(3)Gerald L. Schroeder, Tanrı'nın Saklı Yüzü, çev. Ahmet Ergenç, Gelenek Yayınları, İstanbul, 2003, s. 118.
(4)Gerald L. Schroeder, Tanrı'nın Saklı Yüzü, çev. Ahmet Ergenç, Gelenek Yayınları, İstanbul, 2003, s. 118.
(5)Nicholas Wade, "How Cells Unwind Tangled Skein of Life", The New York Times, October 21, 1997, Tuesday, s. F1.
(6)Geraldine Lux Flanagan, Beginning Life, Dorling Kindersley, Londra, 1996, s. 43.
Genetik
-
İnsanlarda Kaç Kromozom Vardır?
-
Sık görülen mikrodelesyon sendromları nelerdir?
-
Bilim insanları kromozomları nasıl inceler?
-
Arkea'da Kromozomlar ve DNA Replikasyonu
-
DNA Onarım Mekanizmaları Nelerdir?
-
DNA hasarına neden olan etkenler nelerdir?
-
XYY Süper Erkek Sendromu - JACOB’S, Sendromu
-
Bitki doku kültürü çalışmaları ile haploid bitkiler elde edilebilir
-
Gram pozitif bakterilerden genomik DNA izolasyon protokolü
-
E. coli bakterisinden genomik DNA izolasyon protokolü
-
DNA’nın Keşfi
-
İnsan Genom Projesi Nedir ? Amaçları Nelerdir ?
-
Genomik mikrodizilimlerle ikilenme teşhisi yöntemi
-
Gen duplikasyonu ve amplifikasyonu nedir?
-
DNA ile RNA Arasndaki Farklar ve Benzerlikler Nelerdir