Sızıntı Arşivi

Mayıs 1995 · s. 176 · 10 dakikalık okuma

Yeni Buudlarıyla Hücre

Arif Sarsılmaz · Prof.Dr. · Biyoloji

1838-1839 yıllarında yeni yeni duyulmaya başlayan hücre teorisiyle, bütün canlıların temel fonksiyonel ünitesi olan muazzam bir mikro ok­yanus keşfedilmek üzere ilim âleminin önüne konulmuştu. Zaman içinde, mikroskopların ve deney âletlerinin güçlenmesiyle bu mikro ok­yanusun derinliklerine daha rahat dalan ilim adamları, her gün yeni yeni keşiflerle hücreye yerleştirilen, insanın aklını durduracak mikro ci­hazları bizlere tanıttılar. Önceleri zar, sitoplâzma ve çekirdek olarak kabaca ele alman, hayatın sırlarını taşıyan bu en küçük ünitenin içine girildikçe çok daha ince sanatlı ve harika yapıların bulunduğu anlaşıldı. Büyük bir fabrika hükmündeki hücrenin içinde iş gören mitokondri, golgi, ribozom, sentrozom, lizozom, vakuol ve endoplazmik retikulum gibi mikro makinalar ve bu makinanın parçalarındaki mükemmel uyum ve kusursuz işleyiş, gözümüzden kaldırılan her perdenin arkasında ortaya çıkan yeni sahneler, îmana yaklaştıran birer vesile olarak hayret nazarlarımıza sunulmaktadır.

1953 yılında hücrenin beyni ve idare merkezi mesabesinde bulunan çekirdeğin içindeki DNA’nın keş­fi ile hayatın sırrının bulunduğu zannedildi. Görüldüğü kadarıyla DNA canlıya ait bü­tün anatomik, fizyolo­jik ve biyokimyevî bilgileri kodluyor ve bu kodlanmış bilgi, uygun mekanizmalarla çö­zülerek proteinler sentezleniyordu. Canlıların temel yapı taşı olan proteinler de bütün hücre ve dokuları, yapmaktaydı. Bu pratik çözüm, yani herşeyi bir tek DNA’ya indirgeme, baş­langıçta çok cazip gelse de neticede bu mü­kemmel planlanmış molekülü, herşey görmeye kadar uzandı. Artık DNA kral tahtına oturmuş ve A’dan Z’ye bütün biyolojik olayları tek yet­kili olarak yöneten “harika molekül” ve ev­rensel mutlak gerçeklik olarak görülmeye baş­lanmıştı.

1980’li yıllardaki çalışmalar, insana ait bütün protein ve enzimleri kodlayan nükleotid dediğimiz genetik alfabenin 4 harfinden (A,G,C,T) insanda 5-6 milyar kadar olduğunu gösterdi. Ardından da “madem bütün şifre DNA’da, o zaman bu şifreyi çözersek hayatın sırrını çözeriz” fikri gelişince, buna inananlar bütün himmetleriyle “insan genom projesi” adı altında bu şifreyi çözme yansına başladılar. Her hücremizde bulunan 5-6 milyar nükleotid, yaklaşık 100.000 gen’i meydana getirmekte ve karakterlerimizi belirlediği söylenen bu 100.000 gen, 46 kromozom halinde paketlenmiş şekilde, yüz trilyon hücremizin herbirinde eksiksiz ola­rak bulunmaktadır. Hücrelerimiz ikiye bölünüp çoğalırken bu 100.000 gen önce 200.000’e çıkar ve her iki yavruya eşit olarak dağılır. Bugün insan genlerinin ancak 4-5 bin tanesinin şifresi tamamen çözülmüş olup bunların da çoğu hastalıklara yol açan enzim ve proteinleri kodlayan genlerdir.

Ancak 1990’lı yıllara gelindiğinde DNA’daki genetik bilginin herşey olmadığı ve bütün sırların DNA’da yazılmadığı, dolayısıyla DNA’yı deşifre etmekle de hayatın sırrının çö­zülemeyeceği anlaşıldı. Böylece DNA’nın tek ve mutlak yönetici durumunun yeniden gözden geçirilmesi gerektiği ortaya çıktı. Buna karşılık herşeyi genlere veren “Genomaniak’lar” adı ve­rilen bir grup araştırıcı herşeyin DNA’da ya­zıldığını ısrarla savunmaktadırlar. Fakat elde edilen bütün neticeler ise bir genin tek başına hiçbir şey olmadığını ve onun çevre şartlarıyla ve diğer genlerle olan münasebetleri içinde değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Bugünkü bilgilerimize göre bir genin iki bölgesi bulunmakta olup bunlardan “yapıya ait olan bö!ge”de sadece manâlı kodon (exon) de­ğil binlerce mânâsız kodon (intron) da birlikte bulunur. “Düzenleyici bölge”de ise genin kopyesinin çıkarılıp, protein haline dönüştürül­mesini başlatan kodonlar bulunur. DNA’ya ön­ceden şifrelenmiş olan bilginin, kuvveden fiile çıkarken evvela doğru okunması gerekir. Ay­rıca DNA’daki bütün bilgiler birden okun­madığı gibi bazıları hiçbir zaman da okun­mayabilir. Önemli bir husus her bilginin yeri geldiğinde ve uygun sırada okunmasıdır. Zira doku ve organlar gelişirken, gerekli herbir pro­teinin genine ait şifre tam istenen zamanda oku­nursa sağlıklı bir gelişme olur. Aksi takdirde, yani zamanından önce veya sonra yanlış sırada okunan bir genetik bilgi muhtemelen canlı sis­tem için bazı zararlı neticeler doğuracaktır. Her­hangi bir hücredeki DNA bilgisini binlerce say­falık bir kitap kabul edersek, bu kitabın içindeki belli sayfalardaki belli cümleler ve kelimelerin belli bir sıra ve plân içinde okunması ile manalı bir protein (yani canlı için işe yarar özelliklere sahip) sentezlenebilir. Bütün bu işler hücre çe­kirdeği içindeki enzimler ve proteinler ta­rafından yürütülür. İşin enteresanı, bu enzimler de DNA tarafından kodlanmıştır. Yani hücre bir sistem mantığıyla, bütünlük içinde fonksiyon­larını yerine getirebilmekte ve bir parçanın eksik olması, diğer parçaları da anlamsız hale sokmaktadır. Sentezlenecek proteine ait genetik bilgi, yüzbin gen içinden bulunur. Sadece o say­fanın kopyası çıkarılır, mânâlı satırlar ve şifre elde edilir. Şifre çekirdekten çıkıp sitoplaz­madaki ribozomlara taşınır ve orada taşıdığı kodona uygun aminoasitler bulunup yakalanarak uygun ve doğru sırada birbirlerine eklenerek proteinin ilk zincir yapısı meydana getirilir. Fakat faydalı olması için bu da kâfi değildir. Bu zincirin uygun ve belirlenmiş yerlerinden kat­lanmalarla üç boyutlu bir yapı kazanması ge­rekir. Ancak bundan önce de, söz konusu pro­tein nerede kullanılacaksa (meselâ kanda, kemikte, kıkırdakta, kasta vs.) ona göre daha baştan zincir sentezi enirken sinyal moleküllerle işaretlenerek (hücre içinde mi, yoksa hücre dı­şında mı gerekli olduğunu tespit eden) özel mesaj gruplarıyla gideceği adresler kodlanır. Bir protein molekülünün sentezi için gerekli süre ise sadece birkaç milisaniyedir. Vücu­dumuzun sağlıklı olması ise yüzbinlerce pro­teinin bütün bu basamaklarda doğru olarak sentezlenmesine bağlıdır.

Genetik araştırmaların bugün geldiği nok­tada, enteresan bir husus da insan genlerinin an­cak % 10’u kadarının Mendel kanunlarına uy­duğudur. Hâlbuki Mendel kanunları ilk tesbit edildiğinde bir karakterin bir genle kontrol edil­diği gibi kısır ve nisbeten basit bir görüş bütün genetik çalışmalarda görülmekteydi. Bugün ge­linen noktada ise çoğu karakteri birden fazla genin kontrol ettiği anlaşılmaktadır. Dolayısıyla gen mühendisliği adına yapılacak müdahalelerin çok fazla güçleştiği görülmektedir. Ni­tekim farelerin sadece rengini değiştirmek için yapılan bir genetik müdahale sonucunda hay­vanların bütün iç organlarının yerlerinin değiş­tiği görülmüştür. Bu açıdan genetik çalışmalarda daha alacağımız çok mesafenin önümüzde durduğu görülmektedir, şayet bu durum gözardı edilerek serbestçe genetik çalışmalara izin ve­rilirse önümüzdeki yıllarda yeşil gözlü ve zeki çocuk sahibi olmak için kliniklere başvuran bir ailenin ellerine özür dileyerek bir hilkat gari­besinin tutuşturulduğunu görebiliriz.

Bu anlattıklarımızdan anlaşılacağı üzere sadece DNA’daki genetik bilgi tek başına hayat için yeterli olmamakta, hücre içi ve hücre dı­şındaki çevre şartlarının uygun olması gerek­mektedir. Daha iyi anlaşılabilmesi için bir pasta pişirme misali ile hâdiseyi biraz daha açmamız mümkündür. Meselâ, DNA’yı kütüphanemiz­deki bir yemek kitabı olarak kabul edersek bunun içindeki bir sayfada yazılan formül ve ta­riflere göre bir pasta pişirmeye giriştiğimizde önümüze çıkması muhtemel engelleri şöyle sı­ralayabiliriz:

a-Kitabın ilgili sayfası kopmuş olabilir,

b-Sayfadaki bilgi yanlış yazılmış olabilir,

c-Bilgi doğrudur, fakat yanlış okunmuş olabilir,

d-Doğru okunmuştur, fakat evde gerekli malzeme yoktur,

e-Hepsi vardır, fakat malzemenin karışım oranları tutturulamamıştır,

f-Malzeme doğru hamur edilmiş, fakat fı­rında uygun sıcaklıkta pişirilememiştir vs.

Bu pasta pişirme misâlinde olduğu gibi bütün kademeler hücrede herbir protein için doğru olarak yerine getirilmelidir. Bu durumda protein sentezine ait bütün bilgiyi bilsek bile ne­ticeyi tahmin etmenin mümkün olamayacağını söyleyebiliriz. Binlerce iç ve dış çevre faktörü­nün her saniye değiştiğini düşündüğümüzde, hücreye her saniyede binlerce defa müdahale edildiğini ve hayatiyetin ancak bu kararlı, di­namik denge durumunda sürdürüldüğünü daha iyi anlayabiliriz. Nitekim ateizm adına “cansız maddeden hayat yaratma (!)” için modern tek­nolojinin ve biyokimyanın bütün imkânlarını kullananların hayat adına hiçbir şey ortaya koyamamalarının altında, Yaratıcı’nın hücreye her an olan müdahalesinin eksik oluşu yatmaktadır. Sperm tarafından aşılanarak zigot haline gelmiş bir yumurtadaki ana ve babadan alınan DNA bilgisinin sağlıklı gelişim için gerekli şart olması fakat yeterli şart olmaması yüzünden, zi­gotun maruz kaldığı ve her an değişen anne vücudunun ve rahim içinin şartlarına rağmen büyük çoğunlukla sağlıklı gelişmesi de ayrıca ne kadar ihtimamla korunup kollandığımızın açık bir göstergesidir.

Karakterlerin genler kullanılarak belir­lenmesi hususunda bazı araştırmacılar insan için 100.000 civarında gen kabul etmelerine mu­kabil bazıları anlamlı gen sayısının 10-20 bin civarında bulunduğunu, bunların farklı yer­lerden kesilerek ve eklenerek sınırlı sayıdaki hece ve kelimelerden sınırsız sayıda cümle ve paragraf üretilmesine benzer tarzda kullanıl­dığını belirtmektedirler ki, bu hipotezin doğ­ruluğu virüslerde, bazı omurgalı genlerin iş­leyişinde, immün sistemdeki genlerin düzen­lenmesinde ve spesifik antikor­ların sentezinde deneylerle gösterilmiştir. Bu neti­celerin insan için de geçerli olabileceği tahmin edilmekte­dir. Meselâ;

Baba bana bal al

Al baba bana bal

Baba bana bal alma

Balı bana alma

Baba balık al

Baba balon al vs. gibi küçük bir ekle farklı mânâlar üretilebil­diği gibi farklı büyüklükteki nükleotidlerin eklenmeleri veya çıkarıl­maları ile çok farklı proteinler sentezlenebilmektedir.

KANSERİN ORTAYA ÇIKIŞINDA YENİ GÖRÜŞLER

Kanserin gelişmesinde tetiği çeken temel faktör ne olursa olsun (sigara, kimyevî maddeler, radyasyon, virüs vs.) son zamanlara kadar esas mekanizma hücrenin çoğalmasını sağlayan genetik bilginin uygunsuz, zamansız ve yersiz kullanımıyla, belirli proteinlerin aşırı sentezlenmesi olarak görülüyor ve bu genlere onkogen (kanser geni) deniyordu, fakat bu tahminlerin yetersiz ve eksik olduğu bulundu. Son bilgilerimize göre hücreyi hem çoğalmaya teş­vik eden hem de engelleyen bilgiler genetik programda mevcut olup her iki olayı da hücrede kontrol eden düzenleyici genler bulunmaktadır. Yani hücre iki zıt tesirin bir aradaki dengesi içinde sağlıklı hayat sürebilmektedir. Hücrede bulunan P53 şeklindeki sembolle gösterilen programlanmış ölüm genlerini aktive eden dü­zenleyici protein gerektiğinde devreye girerek hücreyi ölüme götürmektedir. Şayet tümörü durdurucu genler çalışmamış ve onkogenlerin çalışmasıyla hücre çoğalması artmışsa prog­ramlanmış ölüm genleri devreye girerek o anar­şist hücreleri öldürür. Programlanmış ölüm gen­leri hücrenin zamansız ve sınırsız çoğalması durumunda devreye girecek şekilde ayarlanmış olup bu durumu, sistemi kur­tarmak için hücrenin in­tihar etmesi gibi bir benzetmeyle anlatabi­liriz. Kanserleşme için önce (tümör dur­durucu genler) hüc­renin gelişigüzel bö­lünmesini engelleyen genlerin çalışmaması ge­rekir. Böyle bir durumla karşılaşan hücrede bir si­gorta olarak P53 gen ürünü hemen başına buyruk çoğalma istidadı gösteren hücreleri in­tihara sevkeder. Eğer P53 gen ürünü, mutasyon dolayısıyla, aktivitesini kaybetmiş veya sentezlenemiyorsa kanserleşme başlar, yani hücre hiç ölmeden devamlı çoğalmaya başlar fakat bu hücrenin zahiren ölümsüzlüğe gitmesi aslında sistemi ölüme gö­türmektedir. Zira sistemin yaşaması için, yani vücudun sağlıklı hayat sürebilmesi için, her hücrenin belli sayıdaki normal bölünmeden sonra durması ve yaşlanınca öl­mesi gerekir.

Hücre taşıdığı bütün genetik bilgiyi kendinden meydana gelecek yeni hüc­reye hasarsız ve eksiksiz ge­çirebilmesi için bölünmeden önce taşıdığı binlerce genin herbirinin tek tek kopyasını çıkarır ve çıkardığı her kop­yayı tek tek kontrol eder, ay­rıca kopyalayıp kontrol ettiği gen diğerleriyle karış­masın diye işaretleyerek ayı­rır. Şayet kopyalanmış yeni genlerde hata varsa tamir enzimleriyle derhal tamir edilir, ancak kopyalardaki ha­ta çok fazla ve tamir edile­meyecek seviyede ise he­men P53 genlerine bildirilir ve bu gen ürünü ölüm gen­lerini aktive eder. Hücrede ölümle sonlanacak süreç başlar, fakat sonuçta sisteme arızalı bir hücrenin katılması önlenir. Eğer bütün genler hatasız olarak kopyalanmışsa, hücre bölünür.

Bu mekanizmanın an­laşılmasıyla kanserde radyo­terapi’nin (ışın tedavisi) ne zaman faydalı ne zaman da faydasız ve gereksiz hatta zararlı olduğu an­laşılabilmiştir. Şayet hücredeki P53 geni normal ve sağlıklı çalışıyorsa radyoterapi faydalı ol­maktadır, çünkü radyasyon hücrede mutasyon meydana getirmekte ve hücreyi bozmaktadır, bunun neticesinde de P53 geni uyarılmakta ve “zarar çok fazla, tamir edilemez!” sinyalini alan P53 geni hücreyi ölüme götürmekte, fakat bu ölen hücre kanserli olduğundan sistem kur­tulmaktadır. Fakat hücrenin sigortası olan P53 geni arızalıysa radyoterapi faydasız hatta za­rarlıdır, çünkü radyasyonla meydana gelecek mutasyonlu hücreler öldürülemeyeceği gibi kanserleşmeyi de artırabilecektir.

Kanser ve mutasyon arasındaki münasebet de bugün oldukça tartışılan bir mevzu olup, her geçen gün yeni yeni görüşler hadisenin karanlık yönlerinden bir ikisine ışık tutmaktadır. “Kan­ser mi mutasyona sebep oluyor?”, yoksa “Mu­tasyon mu kanseri ortaya çıkarıyor?” sorularıile bugün gelinen nokta; ikisinin beraber yü­rüdüğü gibi bir anlayışta odaklaşmaktadır. An­laşıldığı kadarıyla dış ve iç çevre, genetik bil­ginin hatalı ve yanlış protein sentezine veya bir mutasyona sebep olunca bazı olaylar yanlış git­meye başlamakta ve kanserleşme arttıkça da mutasyon artmaktadır. Bu durumda çevre şart­larının mutasyonu ve kanserleşmeyi beraber artırdığını söyleyebiliriz. Kanserin ortaya çı­kışında diğer bir faktör de şahsın genetik eğilimi veya yatkınlığıdır. Meselâ bir kişi günde beş paket sigara içtiği halde kanser olmazken diğer birisi günde bir paket içtiği halde kanser olmaktadır. Bunu şu misalleizah edebiliriz: Öfke duy­gusu her insanda var­dır, fakat birisi içinde yaşadığı çevrenin an­layışlı davranmasıyla öfkelenmediği, halde diğer birisi çevresinin anlayışsız davranma­sı sonucu çok çabuk öfkelenebilir. Bu öf­kelenmede şahsın mi­zacının da tesiri onun genetik eğilimi gibi­dir.

Son yıllarda has­talıklar ve sağlık arasındaki münasebet genetik ve immün sistem çalışmalarıyla oldukça yeni boyutlar ka­zanmaktadır. Yukarıda da açıkladığımız kadarıyla hastalıklar tamir sis­temlerinin bozulmasıyla ortaya çıkmaktadır. Sü­rekli bölünen hücreler belirli sınırlar içinde değişmekte ve bu esnada da bazı hatalar ortaya çıka­bilmekte ve hatalar tamir edilmezse kanser meydana gelmektedir. Tamir mekanizmaları güçlüyse hastalıklar ortaya çıkmamaktadır. Yaş­lılarda hücrenin tamir mekanizmaları zayıf­ladığından kanser daha fazla görülür. Çocuk­larda ise daha baştan tamir mekanizmaları bo­zuksa kanser ortaya çıkabilmektedir. Bu yüzden hamilelikte kullanılan ilaçların embriyodaki te­sirleri çok iyi araştırılmalı, şayet iyi bilinmi­yorsa gerekmedikçe hamilelikte ilaç kullanıl­mamalıdır.

Çok mükemmel olarak yaratılmasına rağ­men vücut sistemimiz % 10-15’lik bir toleransla çalışmaktadır. Burada hususi olarak “ha­ta” yerine “tolerans” kelimesini kullanmak mecburiyetinde kaldık, çünkü yaratılışta hiçbir hata ve kusur yoktur. Burada ecel ve kader açısından çok ince bir sır olduğu anlaşılmaktadır. Eğer her meydana gelen hücre kusursuz ve hatasız olsaydı, vücudun ölümsüzlü­ğü gibi bir duruma ve ilk yaratılıştan sonra Yaratıcının artık müdahalesine ge­rek kalmaması gibi mekanik bir görüşe girilirdi ki bu da Ya­ratıcı için bir ek­sikliktir. Hâlbuki DNA’nın devamlı dinamik bir denge içinde değişmesi, mutasyonlara maruz kalması ve bu de­ğişiklik esnasında bazı hataların tamir edilmesine rağmen, bazılarının tamir edilemeyerek vücudu ölüme yollaması, tamir mekanizmalarını da elinde tutan ve onlara her an müdahale eden Kudreti Sonsuz Al­lah’ın ilmini çok daha açık göstermektedir.