Okunma: 542 kez
Kromozomlar (genler) neden yapilmislardi? Biyolojide kuskusuz çok önemli bir yeri olan Oswald Avery’nin deneyleri bu soruya çok açik ve parlak bir yanit getirdi. Çalismalari, simdi “moleküler biyoloji” dedigimiz modern çagi açti.
1940'larin basinda Avery, iki tarafli zatürreye (akciger iltihasbi) neden olan bakteriyle ugrasiyordu (penisilin bulunmadan önce, en büyük ölüm nedenlerinden biriyldi bu hastalik).
Yaptigi deneylerde açiklayamadigi sasirtici sonuçlar buldu. Ölü
zatürre bakterileri, kötü niteliklerini, zatürre yapmayan türden canli
bakterilere geçirebiliyorlardi. Bu, tehlikeli ölü bakterilerin, canli
ve zararsiz bakterileri tehlikeli hale getirebilmeleri demekti.Bu
nitlik bir defa geçirilince artik kalici oluyor ve bir zamanlar iyi
huylu olan bakterilerin gelecek kusaklarina kalitimla geçiyordu.
Hastaliga neden olabilme kapasitesi bir veya bir grup özellekten
kaynaklanir. Bu özellikler, genler tarafindan kontrol edilir ve
kalitimla geçirilirler. Avery, ölü baterilerin parçalandiklarini,
vücutlarinin bilgi tasiyan kimyasal maddeler çikardigini, canli
baketirelirn de bulari besin olarak kullandiklarini düsündü. Yani
genler, canli bakterilere girip onlarin kalitimlarini belirtiyorlardi.
Avery ve arkadaslari, bu gene benzer maddeyi kesin olarak belirlemek
üzere çalismaya basladilar.
Insan, Tip bilimi için, genlerin
kimyasal özelliklerinin bulunmasindan daha önemli bir problem
olabilecegini düsünüemez. Ancak bu kesinlikle insanlar, hatta hayvanlar
üzerinde de incelenebilecek bir problem degildi. Neyse ki zatürre yapan
bakteriler, Avery’e uygun bir sistem getirdiler. Bu iyi ve degerli bir
model-deney sistemi örnegi olusturuyordu. Aslinda, bütün genetik bilgi
birikimi, 100 yil önce Gregor Mendel’le baslangicindan bugünkü
arastirmalara kadar, büyük ölçüde basit deney modellerine dayanir.
Bezelyeler, meyve sinektleri, ekmek küfü ve bakteriler... Avery’nin
üzerinde çalistigi bakteriler geretik olarak birbirinin tipkisiydi.
Baska cinslerle karismamis, safkan bakterilerdi bunlar. Hizla
üreyebiliyorlardi öyle ki kalitim özelliklerini birçok kusagin üzerinde
izlemek olanakliydi. Zatürreye neden olma yetenekleri, farelere
verilerek kolayca ölçülebiliyordu. Avery’nin yaptigi önemli deneyleden
biri, probleme açik bir yanit getirdi. Ölü bakterilerden dagilan bir
molekül karisimini aldi ve içine DNA’yi “bozan” bir enzim ekledi.
DNA’nin bozulmasi, karisimin zararsiz bakterileri zararli bakteriye
çevirebilme yetenegine bir son verdi. Buna ek bir deneyle Avery ve
arkadaslari, zararsiz bakterileri hastalik yapan bakteriye çeviren
maddenin “deoksiribonükleik asit” veya DNA oldugunu kanitladilar.
DNA: Deoksiribonükleik Asit
Aslinda,
DNA’yi Avery bulmadi. Bu isi, Avery’den altmis yil önce Friedrich
Miescher adinda bir arastirmaci yapmisti. O ve onu izleyen bilim
adamlari bu konuda bir sürü kimyasal bilgi toplamislardi. DNA’nin zinci
seklinde birbirine bagli, büyük miktarlarda fosforik asit içeren
“nükleotid” denilen moleküllerden olustugu biliniyordu. Bunlar, o
zamana kadar hücrede bilinen en büyük moleküllerdi. Avery, DNA’nin
kalitimin temel maddesi oldugunu gösterdi. Baska ir deyisle “bir seyi
kalitimla geçirmek demek, bir parça DNA aktarmak demektir”. Genler
DNA’dir. Bilgi DNA’dir ve DNA bilgidir.
Avery’nin ispatindan beri,
DNA konusunda bilinenler öyle sasirtici bir hizla artti ki, 1960'larda
artik bilginin DNA’da nasil kodlandigini bu bilginin nasil hücre
maddesine dönüstügü ve DNA’nin gelecek kusakla paylasilmak üzere nasil
kopya edildigini biliyorduk. Bu zorlu yarisa bir çok bilim adami
katildi; ama James Watson ve Francis Crick ’in DNA’nin dogru yapisinin
ikili sarmal, yani içiçe dönen iki zincir oldugunu düsünüp bulmalari en
büyük asamalardan biridir.
Öyleyse iste DNA’nin temel özelliklerine bakalim:
1.Molekül zincir seklindedir( Degisik basit molekül çesitlerinin birbirine eklenmesinden olusmus zincir seklindeki madde)
2.Olaganüstü
uzun ve son derece incedir.Hücrenin çekirdegi 100 kere büyütülseyydi
asagi yukari igne ucu büyüklügünde olacakti, yani gözün ancak
seçebilecegi kadar. Ite bu küçücük çekirdek içinde katlanmis durumda
bulunan DNA açilirsa, boyu, bir futbol sahasinin boyu kadar olur.
3.
Zincirde dört çesit halka vardir (nükleotid denilen moleküller).
Isimleri adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit ve timidilik
asit; kisaltmalari A. G, C ve T.
4. Bu dört tür halkanin baglanma biçimi, adi bir zincirin halkalari gibi birbirinin aynidir.
5. Halkalarin sasmaz bir düzeni vardir, bu kitaptaki harflerin düzeni gibi.
Bundan
sonra, zincirler üzerine söyleyecek çok seyimiz olacak. Bir zinciri her
resimleyisimizde, buradaki bes biçimden hangisi en uygun, en
açiklayicisiysa onu kullanacagiz. Kuskusuz, gerçek zincirlr bizim
resimlerde gösterdiklerimizden çok daha uzundur.
DNA = Dil = Bilgi
Simdi
dört çesit halkasi olan bir zincirimiz olsa ve bunun yeni bir bireyin
olusmasi için gerekli bütün bilgiyi içerdigini bilsek, bu sirrin
halkalarin siralanmasinda veya düzenininde yattigi sonucunu çikarmamiz
gerekir.
Zincirin bu kadar çok anlam tasimasinin baska bir
açiklamasi olamaz. Bilgi, böylece harita veya plan olmak yerine, düz
bir yüzey üzerinde iki boyutlu bir seye, daha dogrusu tek boyutlu
“yazili” talimat dizinine dönüsür. Burada dille-benzetme (analoji)
yapilabilir.DNA alfabesinin dört harfi var, ama bunlarla yazilabelecek
mesajlarin sayisi sonsuzdur. Tipki iki harfli Mors alfabesiyle
(nokta-çizgi) söylenebileceklerin sinir olmadigi gibi.
Kitaplardaki
harfler kagit üzerindeki yerlerine göre diziler halinde
baglanmislardir. DNA içindeki dört nükleotid halkasi ise gerçek
kimyasal baglarla dizi halinde baglanmistir. Belli bir organizma
içindeki toplam DNA’da bir kitap gibi düsünülebilir. Bu kitapta, bütün
harfler, deyimler, cümleler ve paragfraflar bir zincir olusturacak
biçimde birbirine eklidir. Organizmanin bütün bölümleri ve bütün
islevleri böylece tanimlanir. Bu organizmanin özdes bir ikizi varsa, o
da ayni DNA’lari içerir, ayni kitaptan bir tane daha diye
düsünülebilir; ne bir harf, ne bir sözcük farklidir ikisi arasinda.
Ayni türün baska bir organizmasi da, gramerda sik sik ve göze çarpici
farklar oldugu halde, benzer bir kitabi olusturur. Degisik türlerin
kitaplari, içlerinde bir sürü benzer cümleler de olsa oldukça degisik
öyküler anlatirlar.
Yukaridaki benzetmede zincirin parçalari olan
genler, asagi yukari cümlelerin krsiligidirlar. Bir gen, organizmanin
belirli bir yapisini olusturan veya islevini gören bir harf (nükleotid)
dizidir. Genler, çok uzun bir DNA molekülünde arka arkaya eklenmis
cümleler gibidirler.
Bir Insan Olusmasi Için Ne kadar Bilgi Gerekli?
Bilginin
ne oldugunu gördükten sonra isterseniz, canlilari olusturmak için ne
kadar bilgi gerektigi üzerine kabaca bir fikir edinelim:
1. Bir
bakteri, canli yaratiklarin en basitlerindendir, 2 000 civarinda geni
vardir. Her gen 100 civarinda harf (halka) içerir. Buna göre, bir
bakterinin DNA’si en azindan iki milyon harf uzunlugunda olmalidir.
2. Insanin, bakteriden 500 kat fazla geni vardir.Öyleyse DNA en azindan bir milyar harf uzunlugundadir.
3.
Bir bakterinin DNA’si bu hebsaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20
ortaama uzunlukta romana, insanin ki ise bu romanlardan 10.000 tanesine
esittir!
Dilden Maddeye
DNA dilinin anlami, belirli bir canli
organizmayi tanimlamasindadir. Baska bir deyisle genler, maddenin,
yasamin gerçek özünün, gerçek canli unsurun yaratilmasi için gerekli
bilgiyi verirler. DNA dili fizik olarak yasamaya, nefes almaya, hareket
etmeye, et üretmeye nasil çevrilebiliyor? Bu soruyu yanitlamadan önce,
nelerden yapilmis oldugumuzu bilmemiz gerekir.
Proteinler
Bu
konu zor görünebilir ama aslinda öyle degil. Bizi olusturan en önemli
malzeme proteindir denilebilir. Diger yapi maddelerimiz (su, tuzlar,
vitaminler, metaller, karbohidratlar, yaglar vb.) proteinlere destek
olmak üzere bulunurlar. Proteinler yalnizca kütlemizin (suyu saymazsak)
çognu olusturmakla kalmayip, ayni zamanda vücut isimizi,
hareketlerimizi ayarlarlar, düsüncelerimizin ve duygularimizin da
temelini olustururlar. Kisacasi bizi olusturan ve yaptigimiz her sey
proteinlere dayanir. Örnegin, kendimi gözlüyorum: bütün kütlesi
proteindir; ne görüyorsam (kürkü, gözleri, hareket etmesi bile)
proteindir.
Içindeki her syey de proteindir. Ayrica kendime çok özel
bir kisilik veren hersey de özel proteinlerle belirlenmistir. DNA’nin
yönlendirilmesiyle yapilan proteinler birey olmanin, tek olmanin, bütün
türlerin fiziksel temelidir. Metal, otomobil için neyse, protein bizim
için odur. Otomobilde baska malzemeler de vardir; ama yapiyi ve islevi
saglayan en önemli eleman metaldir. Hem görünüsü, hem de isleme
yetenegini belirler. Bir arabanin digerinden farkini; biçimini,
niteligi ve metal kisimlarin durumu belirler.
Simdi, yeni bir soru ve baska bir ayrintili inceleme için haziriz. Proteinler neden yapilmislardir?
Iste özelliklerinin listesi:
1. Zincir moleküldürler.
2. Uzundurlar ama DNA kadar degil.
3. Yirmi çesit protein halkasi vardir. Bunalara amino asitler denir.
4. Yirmi birimin de baglanti biçimi tamamen aynidir.
5.Yirmi birimin veya halkanin düzeni veya dizilis sirasi hassas ve kesindir.
Bu düzen, hangi protein oldugunu ve sonuçta islevinin ne oldugunu belirler.
Amino
asitler, isimlerinin ilk üç harfi eklenmis zincir halkalariyla
gösterilirler. Yirmi amino asit sunlardir: fenilalanin, leusin,
izoleusin, metyonin, valin, serine, prolin, treoinin, alanin,
tirosin,histidin, glutamin, asparajin, lisin, aspartik asit,glutamik
asit, sistein, triptofan,arjinin,glisin.
Çeviri
Bu bes
özelligin DNA zincirininkine ne kadar benzedigini gördünüz. Halkalari
özel bir düzende olan zincirler, protein alfabesinde yirmi çesit
harften olusuyor;DNA alfabesinde ise dört harf var. DNA bilgisinin
protein maddesine dönüsmesinin aslinda dildeki gibi bir çeviri islemi
oldugu hemen görülebilir. Dört harfli bir alfabedeki harf dizisinden,
yirmi harfli bir alfabenin harf dizisine geçilmektedir. Mors dilinden
(iki harfli nokta-çizgi alfabesinden) Ingilizce gibi yirmisekiz harfli
alfabesi olan bir dile çeviri yapmaya da benzetilebilir bu.
Bütün
olan biten aslinda bu kadar.Hücerelerin protein zincirleri içinde
binlerce çok ufak, son derece basit çeviri makinesi var. Bunlara
“ribosomlar” deniyor. Su sekilde çalisirlar: Önce DNA bilgisinin bir
bölümü, bir gen, bir enzim (bu islemin hizlanmasina yardim eden bir
protein) tarafindan kopye ediliyor. Mesajci RNA (mesajciribonükleik
asit) dernilen bu gen kopyasi da bir zincirdir. RNA molekülleri,DNA
moleküllerinin hemen hemen ayni zincir moleküllerdir; ama onlar kadar
uzun degildirler. Bir DNA molekülü bir çok geni içerir, bir mesajci RNA
molekülü ise yalnizca bir tek genin kopyasidir. Bu RNA moleküllerine
“mesajci” denir, çünkü genin mesajinin, ribosomlar yolu ile DNA’nin
hücredeki yeri olan çekirdekten proteinlerin yapildiklari hücrenin
çekirdek disindaki kismina (stoplazma) tasirlar.
Gen kopyasi mesajci RNA bir ucunu ribosoma baglar,
Ribosom
okuyucudur;mesajci RNA’nin içindeki nükleotidlerin (harflerin)
dizilisini okur; ama bildigimiz anlamli bir sözcük çikarmak yerine
protein çikarir. Bu su sekilde gerçeklesir: Özel enzimler amino
asitleri “transfer” RNA (tRNA) denilen küçük bir RNA molekülüne
baglarlar. Yirmi amino asitin her biri özel RNA molekülüne baglanir.
Amino asite baglanmis tRNA’lar kendilerini ribosoma yöneltirler.
Ribosom,
gerekli tRNA’yi (bagli amino asitlerle birlikte) o anda mesajci RNA’dan
okudugu deyimlere uygun olarak seçer. Yani egere ribosom mesajcidan ala
amino asitini (alanin) belirleyen bir grup nükleotid mesajini okumussa,
bu amino asitin bagli oldugu gruba uygun nükleotidleri olan bir tRNA
seçer. Mesajci nükleotidin, belli bir amino asite uygunlugu,
nükleotidlerin dogal uygunluk iliskisine dayanir.Mesajci üzerindeki her
nükleotid dizisi, transfer RNA üzerindeki uygun nükleotid dizisiyle
mükemmel bir sekilde eslesir. Her yeni aminoasit ve onun tRNA’si
ribosoma gelip uygun biçimde yerlestikçe, amino asit kendisenden önce
ribosoma gelmis olan amino asitle kimyasay olarak birlesir.
Böylece,
halkalar sirayla birer birer baglanir. Ribosom mesaji okudukça protein
zincirinin boyu durmadan inin okunma ibitince, bütühn protein halkasi
serbest birakilir.
Böylece yeni bir protein dogmus olur. Bir genboyu
DNA’nin içindeki nükleotid dizilisi, bir protein içindeki amino asit
dizisini tam olarak belirler. Bir gen, bir protein. Bir gen; bir
protein kavrami bizim proteinlerin nasil olustugunu ögrenmemizden çok
uzun zaman önce bulunmustu.1930'larda ekmek küfü üzerine bir dizi
parlak deney yapan biyokimyaci George Beadle, bir teks gen içindeki
degisikyiklerin, bir tek proteinde bozulmaya yol açtigini
göstermisti.Buna dayanilarak yapilan çcalismalar bakteri kullanilarak
ilerletildi ve genisletildi. Bu büyük çalisma ve burada anlatacagimiz
niceleri, herman Müller’in 1920'lerdeki DNA’daki degismelerin
(mutasyon), istenildiginde canli sistemleri x-isinlarina tutarak
saglanabalecegini gösteren önemli bulusu olmasaydi basarilamazdi. DNA,
bir hücrdede bulunan degisik p;roteinler kadar gen içerir (bakteride
2000; insanda 200.000).
Protein yapan makinenin bu çeviri
islemindeki sasmayan hatasizligi,kuskusuz dikkate deger. bir hücrenin
yasamasi için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir-iki
yanlisligüa yer olabilir. Insanlarin yahptigi hiçbir makine, bunun gibi
200 romana esdeger bir yaziyi bu kadar az yanlisla yazamaz.
t-RNA’nin Bulunmasi
Hocam
Paul Zamecnik ve ben, 1956'da transfer RNA’yi birlikte bulduk ve neye
yaradigini açikladik. Zamecnik daha önce ribosomlarin, üzerinde
proteinlerin biraraya getirildigi strüktürler oldugunu göstermisti.Ben
de bu tarihten bir yil önce amino asitlerin özel bir dizi enzimle aktif
hale getireilebildigini (yani diger amino asitlerle reaksiyona
hazirlandigini) kanitlamistim (bu dördüncü bölümde anlatiliyor). Ama
arada eksik bir sey vardi: amino asitlerin baglanabilecegi ve onlara ,
mesajci RNA’larin gösterdigi yerlere yerlestirilmelerini saglayan
kimligi kazandiracak bir sey.
Paul Zamecnikle birlikte, hücreler
içinde amino asitlere önemli bir yatkilnigi olan, yani onlarla
olagandisi bir siklikla baglanabilen küçük RNA molekülleri oldugunu
gördük. Proteinin yapilisnida ki eksik olan halkayi buldugumuzu hemen
anladik. Bir sürü yogun ve zevkli deneyden sonra, ondan sonraki yilin
sonlarina dogru,tRNA’nin protein yapimina katilim yönteminin size daha
önce açikladigim oldukça tam bir resimini elde ettik.
Zincirlerden Üç Boyutlu Varliklara
Buraya
kadar öykü yeterince doyurucu; canli mekanizmalar, zincirleri dil
olarak kullanirlar. Plandan bitmis üretime geçmek, basit bir çeviri
isidir. Ama hala asmamiz gereken bir engelimiz var. Çeviri bir simgeyi
baska bir simgeye, tek boyutu tek boyuta, bir zinciri baska bir
zincire, nükleotitleri amino asitlere dönüstürülüyor.
Zincirden “maddeye” nasil varabiliriz?
Protein
moleküllerinin görevlerini yerine getirmelerine, dokunabildigimiz,
kavrayabildigimiz seylere, tohumlara, çiceklere, kurbagalara, size,
bana bir boyuttan üç boyuta siçramak zorundayiz demek ki.
Yanit, protein zincirleri içindeki halkalarin yani aminoasitlerin özelliginde yatiyor.
Protein
molekülleri, zincir olduklari halde asilinda (fiziki olarak) gerçek
zincirlerde oldugu gibi üç boyutlu yapilardir. Proteinin yirmi degisik
amino asiti, etkisiz simgeler degildirler. Herbirinin kendine özgü
kimyasal özellikleri vardir. Bazilari zincirdeki ikiz esleriyle
kimyasal baglar yapmayi yeglerken, bazilari daha çok asit, bazilari da
alkali özelligini gösterir. Kimi suyu aramak egilimindeyken, kimi de
sudan kaçar. bazilari öyle biçimlendirilmislerdir ki zinciri
bükebilirler. Birkaç tanesinin de bir proteinin yalnizca bir tek ise
yaramasina katkida bulunacak özel marfetleri vardir.Bu amino asitler
zincirdeki yerlerine göre zincirin son biçimini belirler. Zincirler
tamamlandiklari zaman, bir çesit ip yumagi olusturmak için kendi
kendilerine içiçe dolanip katlanirlar. çözülmüs zincirdeki amino
asitlerin “sirasi”, molekülün katlanmak için hazir oldugu zaman nasil
davranacagini, ne yapacagini “sasmaz” bir sekilde belirler. katlanma
biçimi de protein molekülünün seklini, özelliklerini, islevini belirler.
Kas
proteinler için, bir gen, protein yapar makinelere son bitmis biçiminde
katlanabeilecek ve komsu liflerin üzerinedn kayabilecek çok uzun bir
protein zinciri yapmasini emreder. Böylece kisalabilen uzun lifler
olusur. kan hücrelerindeki oksijen tasiyan protein zinciri hemoglobin,
özel bir üç boyutlu katlahnma biçimine sahiptir. Böylece yalnizca
kendisine özgü bir yolla oksijeni tutma ve serbest birakma islevini
yerine getirebilir. Sonuç olarak herbirini siralanisi, genler içindeki
nükleotidlerin siralanisiyla belirlenmis binlerce protein zinciri, özel
biçimlerde katlanip, özel islevler elde ederler.
Düzen Yaratmak, Çogu Kez Zincir Yapmaktir
Birinci
bölümde düzen konusunda söylediklerimizi hatirlayin: Yasam, sürekli
düzensizlige giden bir evrende düzene yönelik çalisir.Simdi bunun ne
demek oldugunu çok daha açikça görebiliriz. Canli olmak, daha önceden
sasmaz bir kesinlikle tanimlanmis bir düzenle, halkalari zincire
eklemektir. Düzen bir defa kurulunca, son biçimin ve islevin elde
edilmesi hemen hemen kendiliginden gelir diye düsünülebilir.
Isterseniz, bir parçayi bir baska parçanin önüne koymak kendiliginden
sonuca götürüyor diye düsünebilirz bu düzeni.
Zayif Kimyasal Baglantilarin Önemi
Hücrelerin
önemli molekülleri yani DNA,RNA ve proteinler üzerine yapilan bir
çalismadan çok ilginç bir genelleme ortaya çikmistir. Aslinda “zayif”
kimyasal baglantilar, yasam için son derece önemil islevler
tasirlar.Güçlü baglantilar (saglam kovalent baglar), amino asitleri
protein içinde birbirine baglayanlar cinsinden veya RNA ve DNA içinde
nükleotidleri baglayanlar cinsinden olanlardir.Bunlar zincirin her
halkasinda komsuyu sikica tutarlar. Zayif baglantilar ise bütün büyük
zincirlerde katlanma noktalarini belirleyen ve molekülün biçimini
saglayanlardir. DNA’da iki zinciri,çift sarmali olusturmak iççin
birarada tutan nükleotidler arasinda zayif halkalar vardir. Bunlar
ileride görecegimiz gibi RNA üretiminde çok greklidirler. Proteinin
içinde,onu islevine uygun katlanmis biçimlerde tutan amini asitler
arasindaki bagalantilar da zayiftir. Ribosomlar üzerinde yeni protein
yapiminda,transfer RNA üzerinde tamamlayici biçimdeki nükleotidlere
uydurarak,tam yerlerini “bulurlar”. Bu önemli baglantilarin
özelligi,zayi oluslari yüzünden çok kisa sürmeleridir. Görevlerini
yaparlar ve sonra kolayca çözülüp yeniden kullanilabilirler.
Hayatla Içli Disli Cansiz Varliklar: Virüsler
Virüsler
ya da DNA’li ya da RNA’li proteinden yapilmislardir. Yani ya DNA ya da
RNA biçiminde bilgiyi içerirler ve protein biçiminde birsyelerin yerine
geçebilen bir kimlikleri vardir. Ama yardimcisiz kendi kendilerine
üreyemezler. Yardim canli hücereler tarafindan saglanir. virüsün
proteinleri,onun bir hücre bulup içine girmesine yol açar. Virüs, orada
kandini üretecek makinalari;hücrenin makinalarinin bulur. Üreme isini
tamamladiktan sonra kendisi ve yeni virüsler,ayni tatsiz isi baska
hücrelerde yinelemek üzere o hücreden çikarlar.Bu olaylar sirasinda
virüs,”ev sahibi” hücreyi öldürebilir,ona zarar
verebilir,degistirebilir veya hiçbir sey yapmaz;bu virüsün ve hücrenin
cinsinei baglidir. Bir virüsün hücrede neden olabilecegi önemli bir
degisiklik de onu kansere dönüstürmesidir. Bu esrarli olay, en son
kanser arastirmalarindaki yogun çabalarin temelinde yatlmaktadir.
Hücrelerden daha basit olduklari halde,virüslerin daha ilkel
olmadiklarini saniyoruz. çok uzak geçmiste bir zaman, normal
hücerelerine parçalariyken kopup kendi asalak “yasama” biçimlerini
kurmus olmalari mümkün görünüyor. Virüslerin bagimsiz olarak üreme
yetenekleri olmadigi için kendi baslarina canli olduklarini
düsünemiyoruz.
Ölümlülük ve Ölümsüzlük
Simdi,bir bireyin
yaratilmasinin bir dizi yazili talimat gerektirdigini biliyoruz. Bunlar
milyonlarca yildir dikkate deger bir baglilikla tekrar tekrar kopye
edilmislerdir; ama her birey yalnizca birkaç on yil içinde yasar ve
ölür. O zaman bu talimatlarin ölümsüz olup olmadiklarini sorabiliriz.
En azindan bir biyolog için her hangi bir sey ne kadar ölümsüz
olabilirse,genetik bilgi de o kadar ölümsüzdür diyebiliriz. Aslinda
ölümlü her birey,gelecek kusaklara geçirilecek tarifnamenin geçici
koruyucusudur;sopanin DNA oldugu bir bayrak yarisinda kosucu... Bir
birey yasaminin,ancak atalarindan çocuklarina geçirdigi bilgi kadar
önemi (Hayatin Kökleri, s:35) vardir. Bazi güveler agizsiz dogarlar ve
dogduklari andan baslayarak açiliktan ölüme mahkimdurlar.
Tek islevleri,çiftlesip daha çabuk yumurtlayarak güve bilgisini gelecek kusaga geçirmektedir.
Eger DNA ölümlünün ölümsüzlügü ise,insanlari inatçi meraki,daha ötesini de sormadan edemez;Bütün bunlar nasil basladi?
Baslangiç
Hangisi
önce geldi, tavuk mu yumurta mi? Bu çok duyulmus bir sorudur ama
yanitlanamaz. Yanitlanamamasinin sebebi “tavuk yumurtadan, yumurta
tavuktan vs.” diye zaman içinde bitmez tükenmez bir geriye dogru sayis
gerektrmesi degil, bu sekilde geriye giderken biriken küçük
degisikliklerle tavugun tavukluktan,yumurtanin da yumurta olmaktan
çikmasidir.Tavugun bir milyar yil gerilere giden soy agacini
incelersek;tüylü arkadasimizi,hayal gücümüzü ne ölçüde zorlarsak
zorlayalim adina “tavuk” diyemeyecegimiz atalara baglayan bir degisimle
karsilasiriz. Benim tahminim, bir milyar yil önceki tavuk atasinin her
halde,toplu igne basindan küçük ve okyanusta yasayan bir yaratik
oldugu. Kendi soyumuzu gerilere dogru izlersek,yine buna benzer bir
sonuçlar karsilasiriz.
Ne kadar geriye gidebiliriz? Bir baslangiç
oldugunu düsünmemiz gerek. Bundan önçeki bölümde sözü edilen,DNA’nin
ölümsüzlügünü benzetmesine simdi daha iyi bir perspektiften
bakmaliyiz.Dünyamizin simdiki canli biçimlerini dogracak tüm bilgiyi
tasiyan bu kocaman moleküllerin,çok uzak bir geçmis zamanda,
alçakgönüllü bir baslangiçlari olmasi gerek.
En iyi tahminlere göre
yasam; bundan üç milyar yil önceki Dünya'da basladi.Üç milyar yil önce
Dünya'miz iki milyar yasindaydive canlilari barindiracak kadar sogumay
baslamisti.Son derece küçük ve oldukça basit deniz yaratiklarinin iki
milyar yildan daha eski fosilleri var. Bu fosillesmis yaratiklarin
atalari herhalde daha da küçüktü.. En ilkel canli biçimi, belki de
bugün bolca bulunan basit tek hücreli canlilara hiç benzemeyen bir
tek-hücreydi.
Öyleyse bizim yogunlasacagmiz soru su: bir
hücre,yasamaya ilk olarak nasil baslamis olabilir, bu asama nasil
mümkün olabilir? Soru”hücre nasil yasamaya basladi?” degil;bu hiçbir
zaman yanitlanayacak bir sorudur. Çünkü bu olaya taniklik edecek kimse
yoktu o zaman; ama yasamin nasil olusabilecegini sormak hakkimizdir.
Akillica tahminler ve olasilikilari gösteren deneyler yapabiliriz.
Gerekli Maddeler
Jeologlarin,
paleontologlarin, fizikçilerin,biyologlarin çalismalarina
dayanarak,dünyanin üç milyar yil öncesi nasil bir yer olabilecegi
konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Bilim kurgu kitaplari ve
filmelri olayi çok canli ve belki de dogru resimliyorlar;lav ve
kayalardan olusmus,gri, tümüyle kisir,hiç yesili olmayan
manzaralar,patlayan yanardaglar,sivri dag tepeleri,buharlasan
denizler,alçak bulutlar,arada çakan simseklerle gürültüyle parçalanan
ve sürekli yagan yagmurlar. Herhangi bir canli tarafindan görülmemis ve
duyulmamis olaylar. Kuskusuz bu, sizin ve benim için çok sefil bir
ortam olurdu. Ürkütücü Ama yasamin baslangici için iyi bir düzendi.
Herseyi harekete geçirmek için gerekenler sunlardi:
1. Ilik bir ortam
2. Çok miktarda su
3. Gerekli atomlarin kaynaklari/karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor)
4. Enerji kaynagi.
Su
ve isi, sorun degildi. Dünya sogurken, milyonlarca yillik yagmur
okyanuslari doldurmus hala sicak olan Dünya bu okyanusyari isitmisti.
Simsekler bol bol enerji sagliyorlardi. Bulutlar aralandigi siralarda
da Günes’ten ulraviyole isinlari geliyordu(Bu isinlar o zaman simdi
olduklarindan çok daha güçlüydüler, çünkü atmosferimizi sarran ozon
tabakasi henüz olusmamisti. Ozon, yeryüzünde bitki yasaminin sonucu
olarak yavas yavas birikmis bir oksjijen tabakasidir. Bu tabaka
ultraviyole isinlarini geçirmez).
Bu kosullar;kuskusuz
baslangiçta,en basit birimlerin,bilgi zincirlerinin (DNA) ve hücre
maddesi zincirlerinin (protein) olusmasi için yeterince basitti. Ama
zincirlerimiz olmadan önce halkalarimizin olmasi gerekir. Önce DNA
nükleotidleri ve proteinlerin amino asitleri olusmalidir. Bildigimiz
gibi, bu halkalar ufak moleküllerdir. Bunlar, karbon,
hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor elementlerinin kimyasal olarak
baglanip düzenlenmeleriyle olusurlar.
Basit Moleküllerin Dogusu
Öyleyse
iste senaryomuz: Deniz suyunda erimis karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen
ve fosfor içeren basit bilesikler, ultraviyole isinlari ve simseklerle
sürekli bombardiman edilmiyorlar. Bu arada bir kismi kalici ve dengede
olan,degisik kombinasyonlara da zorlaniyorlar.
Islem yüz milyonlarca
yil boyunca sürerken,denz, elemanlarinin degisik kombinasyonlari
yönünden giderek zenginlesiyor. Yeni moleküller,bu arada nükleotidler
ve amino asitler birikiyor. Sonunda denizin son derece bol ve bütün
yeni molekül çesitlerini içeren koyu bir çorbaya dönüstügüü bir zaman
geliyor.

Etiketler:
Bilimler
Genetik
Genler Neden Yapilmislardir?
Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler. Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz. |