Genlerin Dünyası - Turkhackteam.org/net - Ethical Hacking & Cyber Security Platform
DNA dünyasinin biraz daha derinliklerine inerek hem egitici hem de ilgi çekici bilgiler edinecegiz. DNA nin canlilarin genetik sifresi oldugunu siklikla duyariz. Belgesellerde, dergilerde gazetelerde vs.Fakat genlerle ilgili olarak her zaman kafamizda soru isaretleri kalir.DNA ne demek?, genler insanin neresinde bulunur veya genlerle nasil oynarlar gibi sorulardir bunlar.Aslinda pekte bahsedildigi kadar karmasik bir konu degildir.En azindan burada anlatilanlardan DNA ve genler hakkinda kaba ama öz bilgiler edinebilirsiniz. Ilk olarak "DNA" ve "Gen" kavrami üzerinde durarak ne olduklarini izah etmeye çalistik.Sade tanimlarin ardindan ilginç konulara degindik.Zevkle okuyabilirsiniz.
DNA nedir, nerede bulunur?: DNA "Deoksi Ribo Nükleik Asit" isimli bir tür molekül grubunun kisaltilmis isimidir.DNA'nin çift zincirli ip merdivene benzediginden bahsetmistik.Çift zincirli yapidaki DNA zinciri oldukça uzun bir zincirdir.Bu zincir hücre içindeki özel enzimler ve proteinler araciligi ile paketlenir. Nasilki uzun bir ipi makaraya düzenli bir sekilde sariyorsaniz, hücrede buna benzer bir mekanizma ile DNA yi paketleyerek çekirdeginin (Nukleus) içine yerlestirir.DNA her hücrede bulunur.Örnegin su an ekrana bakan gözlerinizdeki her hücrenin içinde DNA zinciri paketlenmis bir vaziyette yerlesik olarak bulunur.Veyahut klavyeyi kullanan ellerinizdeki herbir hücrenin içerisinde ayri ayri DNA molekülü bulunur.Böbreklerinizin hücrelerinde, karacigerinizin hücrelerinde, kemik hücrelerinizde kisacasi vücudunuzdaki her hücrede DNA molekülü mevcuttur. DNA uzun bir zincir olmasina karsilik üzerindeki baz siralari bir düzen içerisinde taksim edilmistir. Taksim edilen bu baz gruplarina ise" Gen "denir.Mesela bir canlinin DNA zincirinde 15.000.000 adet baz(Nukleotid) dizisi olsun ve bu baz dizileri 1000 ' er adet olmak üzere 15 gruba ayrilmis olsun.Iste bu 15 tane grubun her biri birer "gen" dir.Insan hücresinde ise yaklasik olarak 3 milyar adet gen bulunur.Tabii her genin içinde binlerce nükleotid dizisi vardir. Bir canlinin bütün karakterleri ise DNA daki genlerde saklidir.Bu genlerin nasil olupta bir canliyi meydana getirdigine ilerleyen bölümlerde deyinecegiz.
Büyük mavi bölge RNA polimerazi temsil etmektedir.Yesil serit ise sentezlenen RNA dir.
Anlasilacagi gibi DNA zinciri açilmis ve RNA polimeraz enzimi vasitasiyla DNA daki bazlara karsilik gelen diger bazlar birbirlerine eklenerek RNA üretilmektedir. Üretilen RNA nin DNA dan tek farki Adenin bazinin karsisina Timin yerin " U " harfiyle gösterilen " Urasil " bazinin gelmis olmasidir.Üretimi tamamlanan RNA daha sonra DNA üzerinden ayrilarak bir dizi isleme tabii tutulur. Bu islemler sirasinda RNA kaba olarak DNA dan üretildikten sonra üzerinde düzeltmeler yapilir.Nasilki bir marangoz kestigi tahtalari düzeltmek için yontuyorsa, hücrede ayni sekilde üretilen kaba RNA yi düzeltmek için bir dizi enzimi görevlendirir. Not: Üretilen bu RNA, mRNA (mesajci RNA) dir.
. 2-) RNA dan protein sentezi (Translasyon): Düzeltme islemleri tamamlanmis olan mRNA daha sonra çekirdek (nukleus) den çikarak "Ribozom" adi verilen bir organele dogru yol almaya baslar.Ribozoma ulasan mRNA ribozoma baglanir. mRNA nin bir özelligi ise DNA daki gibi siralanan bazlarin 3 lü gruplar halinde ayrilmis olmasidir.Bir örnek verelim ; DNA üzerindeki kodonlar " AATGCCGATGTA " seklinde ise, sentezlenen mRNA nin görünümü " UUA-CGG-CUA-CAU " seklinde olacaktir.Dikkat ederseniz baz siralamasinda bir degisme yoktur, yanlizca bazlar 3 lü gruplar halinde taksim edilmislerdir.Taksim edilen bu 3 lü gruplara ise "Kodon" adi verilir.Tabii RNA da adenin bazina karsilik urasil bazinin, guanin bazina karsilik ise sitozin bazinin geldigini unutmamak gerekir. Bu sekilde üretilen mRNA ribozoma baglandiktan sonra 3 lü gruplarin okunmasina baslanir.tRNA adi verilen bir baska RNA çesidi ise bildigimiz mRNA veya DNA kadar uzun degildir.tRNA (Tasiyici RNA) üzerinde yanlizca 15-20 baz sirasi bulundurur.tRNA nin diger bir özelligi ise birbiri ardina siralanan bazlarin bir daire olusturacak sekilde baglanmasidir.Bunu halay çeken bir grup insana benzetebilirsiniz.
tRNA halkasinin üzerinde iki önemli bölge vardir.Bu bölgelerden ilki, tasiyacagi aminoasidin taninmasini saglayan bölgedir.Diger bölge ise tRNA nin mRNA ya baglanacagi, 3 adet baz sirasindan olusan bölgedir.Bu bölgeye ise " Anti-kodon " adi verilir. mRNA üzerinde bazlarin 3 lü gruplar halinde dizildiginden bahsetmistik.Iste tRNA üzerinde bulunan, " anti-kodon " adi verilen ve yanlizca 3 adet baz sirasindan olusan bu bölge, ribozoma tutunmus mRNA üzerindeki " kodon " adi verilen 3 lü gruplara baglanir.Tabii tRNA larin anti - kodonlari, mRNA üzerindeki kodonlara sirasiyla baglanirken beraberlerinde tasidiklari aminoasitleride getirmislerdir.Bu yüzden tRNA ya bu isim verilmistir." Aminoasiti tasiyan RNA " tRNA lar aminoasitleri tasiyip sirasiyla kodonlara baglandikça, tRNA larin sirtlarindaki aminoasitlerde birbirleriyle baglanmaya baslarlar.
Esey hücresi : Esey hücreleri, bir canlinin disi ve erkek bireyleri tarafindan üretilen ve " n " sayida kromozom tasiyan üreme hücreleridir.Erkek canli tarafindan üretilen esey hücresi " Sperm ", disi canlinin tarafindan üretilen esey hücresine ise " Yumurta " adi verilir. Örnek olarak insanin somatik hücrelerinde daima 46 tane kromozom bulunur.Ve bu 46 kromozom 2n harfiyle gösterilir.Tabii kromozom sayilari canlidan canliya degismektedir.Mesela sigir somatik hücrelerindeki kromozom sayisi 60, farede 40, kurbagada 26 dir.Sayisi ne olursa olsun eger kromozomlar somatik bir hücreye ait ise 2n harfiyle gösterilir.
Canlinin esey hücrelerinde ise kromozom sayisi somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir ve n harfiyle gösterilir.Insanin somatik hücrelerinde 46 kromozom, esey hücrelerinde ise yarisi sayida yani 23 tane kromozom bulunur.Disi ve erkek esey hücreleri birlestigi zaman (buna döllenme denir) meydana gelecek yavrunun kromozom sayilari yine 46 olacaktir. Bir yavru anne ve babasina genetik materyal düzeyinde hiçbir zaman benzemez.Çünki anne birey, esey hücrelerini (yumurta) meydana getirirken bu esey hücrelerine kendi DNA sinin yarisini nakleder.Ayni sekilde erkek bireyde esey hücrelerini meydana getirirken (sperm) somatik hücrelerindeki DNA nin yari miktarini esey hücrelerine nakleder.Dolayisiyla dünyaya gelecek yavrunun DNA si ne annenin nede babanin DNA sinin aynisidir.Yavrunun DNA si anne ve babasinin DNA larinin karisimi oldugu için bazi karakterleri annesine bazi karakterleride babasina benzer.
Dogadaki çesitliligin diger bir nedeni ise " Krossing - over " olayidir.Krossin - over ' da, kromozomlar arasinda parça degis tokusu yapilarak genetik materyalin çok daha degisik bir yapiya sahip olmasi saglanir.Esey hücreleri, mayoz bölünme ile meydana getirilirken kromozomlar esey hücrelerine dagitilmadan önce krossing - over meydana gelir.Krossing - over ' da parça degis tokusu ise, birbirinin esi olan iki kormozomun kromatidleri arasinda meydana gelir (Bkz.Hücre sayfasi - Bölüm : Hücre bölünmesi).
Klonlama yöntemiyle, esey hücrelerinden meydana gelecek olan canlinin anne veya babasinin aynisi olmasi saglanabilmektedir.Klonlama yönteminde temel olarak izlenen yol ise disinin yumurta hücresine, yine disinin somatik hücrelerinden alinan 2n sayidaki kromozomun yerlestirilmesidir.Bu sekilde yumurtaya, DNA si üzerinde hiçbir degisiklik yapilmamis somatik hücre kromozomlari enjekte edilerek yapay bir döllenme saglanmaktadir. Klonlamayi sekil üzerinde görelim.
.Dogal döllenmede disi ve erkek esey hücreleri birleserek genetik düzeyde kendilerinden farkli bir yavru meydana getirirler. Sag tarafta ise klonlama yöntemi görülmektedir.Klonlama yönteminde ilk olarak disi bireyin somatik hücrelerinde bulunan 2n sayidaki kromozom, özel yöntemlerle hücre disarisina çikarilir ve izole edilir.Daha sonra yine disi bir bireyin yumurta hücresinin n kromzom sayidaki genetik materyali çikarilir. Yumurtadan çikarilan n sayidaki kromozomlarin yerine, disinin somatik hücrelerden izole edilen 2n sayidaki orijinal kromozomlari yerlestirilir.Bu kromozomlar annenin tüm genetik bilgilerini tasimaktadir.Somatik hücre kromozomlari yumurta hücresine yerlestirildikten sonra, yumurta hücresine elektrik sinyalleri gönderilir.Bünyesinde 2n kromozom bulunan yumurta hücresi bu elektrik sinyallerini aldiginda sperm tarafindan döllendigini zanneder.Çünki sperm hücresi n sayidaki kromozomunu yumurtaya aktarirken yumurta zari üzerinde bir elektrik gradiyent meydana getirir. Yapay olarak elektrik sinyalleriyle aktif hale geçirilen yumurta hücresi, sahip oldugu enzimlerle içerisine yerlestirilen DNA yi replike edip çogalmaya baslar.
Yukaridaki küçük resimde ise nokta mutasyonunu temsil eden bir çizim görülüyor.
Mutasyonlarin gunumuzdeki en iyi örneklerine Down sendromu, Palindromi(alti parmaklilik), Albinizm (Beyaz saç ve beyaz tenlilik) ve Kan kanserini verebiliriz. Bunlarin herbiri birbirinden korkunç hastaliklar olup çogu mutasyonlar canlinin ölümüne bile neden olabilmektedir. Dogada hiçbir yararli mutasyon yoktur.Meydana gelen mutasyonlar çesitlerine göre ya canlida agir bir hasara neden olur, yada canli üzerinde etkisiz kalir. Asagidaki iki ayri karede görülen resimler "Kan kanseri"ne yakalanmis bir insandaki kan hücrelerini göstermektedir.