Vücudumuzda 37.2 trilyon hücre ve bu hücrelerin her birinin çekirdeğinde de bizi biz yapan bir şey var: DNA! Teorik olarak tüm hücrelerimiz aynı kapasiteye sahip, çünkü ne de olsa en başta hepimiz tek bir hücreciktik. Buraya kadar her şey harika fakat şöyle bir sorun var.
Madem hepimiz tek bir hücrenin zamanla çoğalarak meydana getirdiği bir organizmayız, o zaman neden karaciğer hücremizle deri hücremiz birbirinin aynı değil? Bu hücrelerimiz karaciğer hücresi olması gerektiğini nereden biliyor? Ya da burnumuzda bulunan koku alma hücreleri koku almayı nereden öğrendi? Homo sapiens olmak her anlamda oldukça tuhaf gerçekten!
Aslında yukarıda sorduğumuz soruların cevabı DNA’mızda yatıyor. Bunun için bu yazımızda DNA’larımızın tüm bunları nasıl gerçekleştirdiğini anlatacağız.
DNA’dan Protein Nasıl Üretiliyor?
Arkeler ve bakteriler haricindeki tüm canlıların hücreleri ökaryotik hücrelerdir. Ökaryot hücrelerin zarla çevrili çekirdekleri ve organelleri bulunmaktadır. DNA ise bu zarla çevrili çekirdek içerisindedir.
DNA, santral dogma adı verilen bir olay sayesinde hücreyi yönetmektedir. Santral dogma sayesinde hücrede protein üretimi gerçekleştirilmektedir. Proteinlerin vücudumuz için ne kadar önemli olduğunu hepimiz biliyoruz. Ancak proteinler sadece beslenme söz konusu olduğunda önemli değildir. Karaciğer ve deri hücrelerinizin farklı olmasını sağlayan şey, hatta sizi siz yapan şey proteinlerinizdir. Bu nedenle işe öncelikle proteinlerin nasıl üretildiğini anlamakla yani santral dogmayla başlayalım.
Öncelikle DNA üzerinde üretilecek proteinle ilgili gen bölgesi açılır ve mRNA (mesajcı RNA) sentezi gerçekleşir. Çekirdekte gerçekleşen bu olaya transkripsiyon (yazılım) denir. Ardından mRNA sitoplazmaya geçer ve hücrenin protein sentezlemekten sorumlu organeli olan ribozoma bağlanır.
Bir başka RNA türü olan tRNA (taşıyıcı RNA) mRNA’nın taşıdığı bilgiye uygun olan aminoasitleri ribozoma taşır. Bu olaya ise translasyon (okuma) denir. Ribozom ise tRNA’nın taşıdığı bu aminoasitleri birleştirerek proteini üretir.
Yine buraya kadar her şey gayet iyi görünüyor ancak şunu gözden kaçırmamak gerekiyor. Santral dogma olayını anlatmaya başlarken DNA’daki ilgili gen bölgesinin açıldığından bahsettik. Peki ama bir hücre hangi proteini üretmesi gerektiğini ve hatta bunun için gerekli olan bilginin DNA’nın neresinde olduğunu nasıl bilebilir ki? İşte burada da karşımıza transkripsiyon faktörü adı verilen bir tür protein çıkıyor.
Trankripsiyon Faktörü Nedir ve Görevleri Nelerdir?
Hatırlayacağınız üzere DNA’dan mRNA sentezlenmesi olayına transkripsiyon demiştik. İşte transkripsiyon faktörleri, transkripsiyon gerçekleşeceği zaman DNA’daki ilgili gen bölgelerini tanır ve buralara bağlanır. Peki bu transkripsiyon faktörleri nereden gelmektedir?
Transkripsiyon faktörleri hücreden hücreye yeniden kullanılabilmektedir. Yani aynı transkripsiyon faktörü başka bir hücrede başka bir amaçla kullanılabiliyor. Örneğin koku alma hücrelerinde kullanılan Olf-1 adı verilen transkripsiyon faktörü B hücrelerinde Ebf-1 adı verilen bir faktör şeklinde kullanılıyor. Transkripsiyon faktörleri DNA’nın farklı hücrelerde farklı şekilde paketlenmesinden ötürü, hangi genleri aktive etmesi gerektiğini bilmektedir.
Ökaryotik hücrelerde DNA, histon adı verilen bir proteinle kaplıdır ve DNA’nın bu paketlenmiş haline kromatin adı verilir. Histon proteini DNA’yı her hücrede aynı şekilde paketlemez; bu da DNA’ların farklı kromatin görünümlerine sahip olmasına neden olur. Farklı kromatin görünümleri ise DNA’nın o bölgelerinin transkripsiyon faktörleri tarafından nasıl etkileneceğini belirleyebilmektedir.
Kromatin görünümü, katlanmalar ve transkripsiyon faktörleri yazımızın başında sorduğumuz soruların cevaplarıdır. Tüm bu süreçler vücudumuzun tıpkı bir makine gibi çalışmasına olanak sağlıyor. Ancak elbette bu makine de arada hatalar yapabiliyor. Söz konusu hatalar eğer DNA kaynaklı ise kanser adını verdiğimiz bir durumla karşılaşıyoruz.
Sonuç Olarak;
Aslında söz konusu biyoloji olunca işler bizim bu yazıda anlattığımız kadar basit değil. Yazımızda konunun genel hatlarını olabildiğince yalın anlatmaya çalıştık. “Bu yazıdan ne anlamalıyım” diye düşünüyorsanız ufak bir tavsiye verebiliriz.
Biz farkında olmasak da her an vücudumuzda bir sürü muhteşem olay gerçekleşiyor. Arada bu makinenin nasıl çalıştığını merak etmek, hakkında bir şeyler öğrenmek faydalı olacaktır. Ayrıca göz atmak isterseniz: Büyük Beyinlerimizi Çöp DNA’ya Borçlu Olabiliriz!
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- How does DNA know which job to do in each cell? ; Bağlantı: How does DNA know which job to do in each cell? | Live Science ; Yayınlanma tarihi: 19 Temmuz 2021
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
