biyoloji konu anlatımları

SÜRÜNGENLER

(REPTILIA)

Sürünerek hareket ettiklerinden Reptilia adi verilmistir. Permien'in baslangicinda iki yasamlilarin Labyrinthodontia alt sinifindan, üremek için suya gereksinme duymayan ve karasal yasamin kosullarina tümüyle uyum gösteren Reptilia sinifi örnekleri olusmuslardir.

Çogu Paleontologa göre sürüngenler bes ana hat boyunca evrim geçirerek olusmuslardir. Bunlar: 1) Memelilerin meydana gelmesini saglayan memeli benzeri ilkel sürüngenler, 2) Tümüyle deniz yasamina uyum göstermis Ichtyosauria örnekleri, 3)uzun boyunlu olan ve denizlerde yasayan Synaptosauria örnekleri, 4) Kaplumbagalar ve 5) Dinosaurus'larin timsahlarin ve uçan sürüngenlerin olusmasini saglayan Archosauria hatlaridir.

Derilerinin sert ve keratinli bir yapi göstermesi ve vücutta pullarin bulunmasi bu hayvanlarin su kaybini büyük ölçüde önler, bu nedenle de kurak bölgelerde kolayca yasayabilirler. Mezozoik'te 16 takim halinde çok genis bir yayilis gösteren bu sinifin günümüzde yasayan ancak 4 takimi bulunmaktadir.

Karakteristik özellikleri:

Vücut, epidermisten olusmus keratinlesmis pullardan meydana gelen bir ekzoiskelet (dis iskelet) ile kaplidir. Bazen buna ek olarak dermal kökenli kemik plaklarda bulunabilir. Derideki salgi bezleri çok azdir.

Iki çift üyeleri vardir. Genellikle her bir üyede 5 parmak ve parmak uçlarinda da keratin yapisinda tirnaklar bulunur. Üyeler kosmaya, tirmanmaya , sürünmeye uyum göstermislerdir. Deniz kaplumbagalarinda kürek seklini almisdir. Bazi kertenkelelerde üyeler dejenerasyona ugramis, bazi yilan ve kertenkelelerde ise tümüyle körelmistir.

Iskeletleri çok iyi bir sekilde kemiklesmistir. Kaburga ve sternum (gögüs kemigi) iç organlarin iyi bir sekilde korunmasina yarayan bir gögüs kafesi olustururlar.

Kalpleri, 3 gözlü kalple 4 gözlü kalp arasinda bir yapi gösterir. Bunlarin kalbi 2 kulakçik vwe kismen ortadan ikiye bölünmüs bir karincik içerir. Timsahlarda karincik tam anlamiyla ortadan ikiye bölünmüstür. Alyuvarlari çekirdekli ve oval yapidadir. Yalniz bir çift aort yaylari vardir.

solunumlari daima akcigerlerle yapilir. Sucul kaplumbagalarda kloak vasitasiyla da solunum yapilabilir.

Vücut sicakligi çevreye bagli olarak degisiklik gösterir (Poikilothermus). Bunlarda kus ve memelilerde oldugu gibi sicaklik kaybini önleyecek kil ve tüy seklindeki olusumlar yoktur. Gerekli olan sicakligi çevreden alirlar (Ektoterm).

Beyinlerinden 12 çift sinir çikar.

Ayri eseylidirler. Kopulasyon organlari mevcuttur ve döllenme daima iç döllenme seklindedir. Yumurtalari büyüktür ve bir derimsi veya kalker kabuk içerisindedirler. Genellikle ovipardirlar. Bazi yilan ve kertenkelelerde ovovivipar ve vivipar sekilde üreme görülür. Segmentasyon meroblastik sekildedir.

Metamorfoz yoktur, yavru yumurtadan çiktiginda ergin hayvanin minyatürü seklindedir. Gelisme dönemlerinde Amnion, Chorion ve Allantois gibi embriyonik tabakalar olusr. Yani yavrunun karada gelismesini saglayan Amniota tipi bir yumurtaya sahiptirler.

Sürüngenler, iki yasamlilardan daha evrim geçirmis bir siniftir. Sürüngenlerin iki yasamlilardan daha evrim geçirmis oldugunu kanitlayan özellikler sunlardir: 1) Kara hayatina uymus kuru ve pullu bir derinin bulunmasi, 2) Daha hizli hareketi saglayan üyelerin varligi, 3) Temiz ve kirli kanin kismen de olsa birbirnden ayrilmasini saglayan bir kalbin bulunmasi, 4) Tam kemiklesmis bir iskelete sahip olmalari ve 5) Karada gelismesini tamamlayan bir embryoyu koruyacak olan yumurta kabugunun bulunmasidir.

ÖRNEK TÜRLER:

Emys orbicularus (Benekli kaplumbaga), Testuda hermanni (Trakya tosbagasi), Caretta caretta Adi deniz kaplumbagasi), Cyrtodactylus heterocercus (Mardin keleri), Draco volans (Uçan dragon), Chamaeleo chamaeleon (Adi bukalemun), Mabuya vittata (Seritli kertenkele), Ophiomorus punctatissimus (Toprak kertenkelesi), Lacerta viridis (Yesil kertenkele), Lacerta saxicola (Kaya kertenkelesi), Eryx jaculus (Mahmuzlu yilan), Coluber caspius (Ok yilani), Naja naja (Kobra), Vipera ammodytes (Boynuzlu engerek),

KUŞLAR

(AVES)
Ön üyeleri degiserek kanat seklini aldigindan uçabilmektedirler. Bu nedenle (Latince, Aves=kus) Aves adi verilmistir. Bunlar sicakkanli (sabit sicaklikli) omurgalilarin ilk sinifini olustururlar. Vücut sicakliklari az çok sabit olup, 39-400C arasinda degisiklik gösterir. Vücutlari tüylerle kaplidir. Bu yapilar vücut sicakliginin kaybolmasini önler ve uçmada görev yapar. Uçma özellikleri nedeniyle diger hayvanlarin yasayamadiklari bölgelere bile kolaylikla uyum saglarlar. Kuslar gerek göze çarpan renleri, kulaga hos gelen sesleri ve gerekse çogunlukla gündüz aktif olmalari nedeniyle, hayvanlar aleminde en çok taninan bir grubu olustururlar. Bunlar bir çok özellik bakimindan Mezozoikte yasamis olan Pterosauria (uçan sürüngenler) takimi üyelerine çok benzerlik gösterirler. Yalniz kemikleri ince oldugundan ve yeter derecede fosillesme gösteremediklerinden bu grubun kökeni konusunda henüz kesin bir fikir ileri sürmek olanaksizdir. Bu hayvanlarin ilk fosilleri ancak Bavyera (Almanya)'daki Jura devrine ait kalker tabakalari arasinda bulunmustur.

KARAKTERISTIK ÖZELLIKLERI

Derilerinde salgi bezi yoktur. Yalniz kuyruk kökünde yag bezleri bulunur. Deri üzerinde ekzoiskelet görevi yapan epidermis kökenli tüyler ve bacaklar üzerinde yine epidermis kökenli pullar bulunur. Derinin epidermis tabakasindaki keratinlesmis (Stratum korneum) kisim ve dermis tabakasi oldukça incedir.

Üyeler iki çifttir (Tetrapoda). Ön üyeler uçmayi saglamak amaciyla kanat seklini almistir. Arka üyeler ise yürümeye, yüzmeye, tirmanmaya ve esinmeye uyum göstermistir. Ayaklarinda genellikle dört tane parmak bulunur.

Agiz keratin bir gaganin ucunda yer almistir. Gaga besinin alinmasi yaninda uçma sirasinda dengeyi saglamada da görev yapar. Beslenme biçimine bagli olarak gaga sekilleride oldukça degisiklik göstermektedir. Günümüzde yasayan kuslarda disler yoktur.

Iskelet tam anlamiyla kemiklesmistir. Vücudun hafiflemesini saglamak amaciyla büyük kemikler içerisinde hava bosluklari bulunmaktadir. Kafatasi yalniz bir oksipital kondil ile omurgaya baglanir. Sternum (gögüs kemigi) ucuna kaslarin baglanmasini saglamak amaciyla çok gelismis, kuyruktaki omur sayilari azalmistir. Kaburgalari oldukça küçüktür.

Kalpleri 2 kulakçik ve 2 karincik olmak üzere dört gözlüdür. Bir çift aort yayindan yalniz sag aort yayi mevcuttur. Alyuvarlari oval sekilde bikonveks ve çekirdeklidir.

Solunum akcigerlerle olur. Kaburgalara baglanmis olan akcigerlerin, iç organlar arsinda ve kemikler içerisinde yer alan ince çeperli hava keseleriyle baglantisi vardir. Trake ve bronslarin baglandigi yere yakin bir bölgede çok gelismis olan syrinx (ses çikarma kutusu) bulunur.

Vücut sicakligi çevre kosullarina bagli olarak degisiklik göstermez (Homoiothermus), bazi anatomik ve fizyolojik özellikleri nedeniyle sabit kalmasi saglanir. Bunlarda vücut için gerekli olan sicaklik vücut tarafindan üretilir (Endoterm).

Bosaltim sistwemleri metanefroz tiptedir. Bosaltim kanallari (üreter) kloaka açilir, sidik keseleri yoktur, bosaltim maddesi yari kati haldedir.

Beyin sinirleri 12 çifttir.

Ayri eseylidirler. Erkeklerde bulunan bir çift testis birer sperma kanali (vas deferens) ile kloaka açilir. Disilerde yalniz sol yumurtalik (ovaryum) ve sol yumurta kanali (ovidukt) gelismis, sagdakiler körelmistir. Kopulasyon organi ördek ve kaz gibiler disinda bulunmaz. Yedek besin maddesi bakimindan çok zengin ve segmentasyonu meroblastik olan yumurta üzeri kalker yapisindaki kalin bir kabukla örtülüdür. Iç döllenme görülür. Tümü ovipardir ve yumurtanin gelismesi için kuluçkaya yatarlar. Amnion, korion ve allantois gibi embriyonik zarlar embriyonik gelisim sirasinda yumurtanin içerisinde olusurlar. Megapodes disindakilerin tümünde yavru bakimi görülür.

Kuslar, 1) Vücutlarinin tüylerle örtülü olmasi, 2) Kalplerinin dört göz içermesi, 3) Sabit vücut sicakligina sahip olmalari, 4) Yüksek bir metabolizmanin varligi, 5) Uçma yeteneklerinin olmasi, 6) Çok gelismis olan ses, isitme ve görme organlarinin bulunmasi ve 7) Yavrularina özel bir bakim göstermeleri nedeniyle, sistematik sirada kendilerinden daha önce gelen tüm hayvanlardan daha gelismis bir yapi gösterirler. Bütün bu özellikleri nedeniyle evrim açisindan kuslar, sürüngenlerden daha ileride bulunmaktadirlar.

IKI YASAMLILAR

(AMPHIBIA)

Hem suda hem de karada yasadiklarindan iki yasamlilar anlamina Amphibia adi verilmistir. Gerek anatomi ve gerekse fizyolojik açidan baliklarla sürüngenler arasinda bir özellik gösteren Amphibia sinifi, omurgalilarin su disinda yasayan ilk grubunu olusturmaktadir. Devonien'in sonlarina dogru meydana gelen kuraklik nedeniyle, akcigerli baliklarin bazi populasyonlari yasadiklari ortamlardan çikarak karadan diger sulara geçmislerdir. Daha sonra da tüm sularin kurumasiyla zamanlarinin büyük bir bölümünü karalarda geçirmeye baslamislardir. Böylece Amphibia'yi olusturan ilk karasal hayvan grubu ortaya çikmistir. Amphibia'nin baliklarin en evrim geçirmis olan Telostei yerine in ilkel grubu olan Dipnoi'den meydana gelmesi ilginç bir evrimsel olaydir.

Omurgalilar su yasamindan kara yasamina geçerken, birçok degisiklikler meydana gelmistir. Bunlardan en önemlileri sunlardir:

A. DERI: Karasal hayvanlar sahip olduklari sert derileriyle su kaybini önlerler. Sucul hayvanlarda bulunan yumusak epidermis yerine bunlarda dis yüzeyi ölü hücrelerden meydana gelmis bir keratin kilif tarafindan kusatilmis sert epidermis tabakasi olusmustur.

B. AMNIOTIK YUMURTA: Karasal hayvanlar, karada yumurtlamak zorundadirlar. Böyle bir yumurtanin kuruma ve mekanik etkenlerden korunabilmesi için sert ve delikli bir kabuga, fazla miktarda yedek besin maddesine ve amnion, korion ve allantois gibi embriyonik zarlara gereksinme vardir. Ayrica iç döllenme ve döllenme sirasinda bir çiftlesme davranisi zorunludur. Bu tip yumurta ilk kez, karasal yasama çok iyi bir uyum göstermis olan Reptilia (sürüngenler)'da görülmüstür. Amphibia üyelerinin büyük bir çogunlugu yumurtalarini suya biraktiklarindan bu tip degisikliklere gereksinme duyulmamistir.

C. SOLUNUM: Karasal hayvanlarda, solungaçlar yerine akcigerler meydana gelmistir. Böyle bir yapi Dipteiformes (Dipnoi) takimi üyelerinde de bulundugundan akciger ile solunuma uyum oldukça kolay olmustur. Yalniz, farkli olarak karasal hayvanlarda akcigerin korunabilmesi ve su kaybinin önlenebilmesi için vücudun daha iç kisimlarinda yer almasi gerekli olmustur. Akcigerin konumunda meydana gelen degisiklik farinks, trakea ve brons gibi özel solunum yollarinin olusumuna neden olmustur.

D. DOLASIM: Akcigerlerin olmasiyla, dolasim sisteminde de bazi degisiklikler meydana gelmistir. Baliklarda solungaç dolasimi (Aort yaylari=solungaç damarlari) dogrudan dogruya ventral aortadan gelen kan ile saglanmaktadir. Karasla hayvanlarda aort yaylari, vücut dolasimini saglayan sistemik ve akciger dolasimini saglayan pulmonar olmak üzere iki sistemden meydana gelmistir. Buna bagli olarak kalpte ve akcigerlerden gelen kanin ayri ayri toplandigi iki kulakçik olusmustur.

E. HAREKET: Sucul hayvanlarda bulunan lob seklindeki yüzgeçlerin yerine, karasal hayvanlarda yürüme, kosma, tirmanma ve uçmaya uyum göstermis eklemli üyeler olusmustur.

F. DUYU ORGANLARI: Sucul hayvanlarda en fazla gelismis duyu organi koklamadir. Karasal hayvanlarda ise görme duyusu gelismis ve buna bagli olarak kurumayi önlemek korunmayi saglamak amaciyla bir göz kapagi olusmustur. Ayrica baliklarda yakini görmeye ayarlanmis olan göz mercegi de akomodasyon yapabilecek bir özellik kazanmistir. Sucul hayvanlarin yan çizgi sistemleriyle algiladiklari su titresimleri gibi normal sesleri de duyup duymadiklari bilinmemektedir. Yalniz ses iletimi havada sudan daha kötü oldugundan, karasal hayvanlarda çok iyi bir isitme organinin olusmasi zorunlu hale gelmistir.

G. BOSALTIM SISTEMI: Tatlisu hayvanlari protein metabolizmasinin son ürünü olan amonyagi, amonyum seklinde disari atarlar. Amonyum zehirli bir maddedir. Bu nedenle su ile yeter derecede seyreltilerek disari bosaltilir. Karasal hayvanlar suyu bu sekilde cömertce harcayamadiklarindan amonyum kus, ve sürüngenlerde ürik asite, memelilerde ise karaciger enzimlerinden olan Arginaze tarafindan üreye dönüstürülerek disari atilir.

Bu degisikliklerin tümünü ilk karasal hayvanlar olan Amphibia'da görmek mümkün degildir. Yalniz Amphibia'da da bu geçis sirasinda; deri hava basincina dayanabilecek bir yapi kazanmis, solungaçlar yerine akcigerler olusmus, dolasim sistemi akciger ve deri solunumunu saglayacak duruma gelmis, çift yüzgeçler yerine üyeler olusmus, hava ve su içerisinde görev yapabilecek duyu organlari gelismistir.

KARAKTERISTIK ÖZELLIKLERI:

Derileri çok sayida salgi bezi içerir ve her zaman nemli ve yumusak bir sekildedir. Günümüzde yasayan üyelerinde dis pullar ve yüzgeç isinlari yoktur. Bazilarinda zehir bezleri bulunmaktadir. pigment hücreleri (kromotoforlar) renk degisiminde ve ortamin rengine uymada önemli görevler yapar.

Yüzme ve yürümeye yarayan iki çift üyeleri (Tetrapod), 4-5 veya daha az sayida parmaklari vardir. Bazilarinda üyeler körelmistir. Parmaklari arasinda genellikle bir zar bulunmaktadir.

Agizlari oldukça genis, yalniz üst çenede veya her iki çenede küçük disler mevcuttur. Iki tane olan burun delikleri agiz boslugu ile baglantilidir. Göz kapaklari hareketlidir. Bazi üyelerinde orta kulak zari disarida yer almistir.hareketli olan dillerini aniden disari firlatarak avlarini yakalarlar.

Iskeletin büyük bir bölümü kemik yapidadir. Omur sayisi çok degisiklik gösterir. Kaburgalarin mevcut oldugu durumlarda, bu yapilar sternuma baglanmaz.

Kalpleri iki kulakçik ve bir karincik olmak üzere üç gözlüdür. Vücut ve akciger olmak üzere iki ayri dolasima sahiptirler. Derileri kilcal damarlar açisindan oldukça zengindir. Alyuvarlari oval sekilde ve çekirdeklidir.

Solunum akciger, solungaç, deri ve agiz boslugu astariyla yapilir. Bazilarinda bir tek tip solunum görülmesine karsin digerlerinde bu dört tip solunumu da ayni anda görmek olasidir. Genellikle larva evresinde bulunan dis solungaçlar, bazilarinda yasam boyu varligini sürdürmektedir. Özellikle kurbagalarda ses çikarma telleri çok iyi bir sekilde gelismistir.

Vücut sicakligi çevreye bagli olarak degisiklik gösterir (Poikilothermus). Bu tip hayvanlara ektoderm hayvanlarda denir. Çünkü bu hayvanlar gerek duydugu sicakligi bulunduklari ortamdan saglarlar.

Beyinden 1O çift sinir çikar. Bunlara Cranial sinirler de denir.

Ayri eseylidirler. Döllenme iç veya dis döllenme seklinde olur. Çogunlukla ovipardirlar. Yumurtalari jelatin bir zar içerisinde olup yedek besin maddesi tarafindan fakirdir. Segmentasyon holoblastik tiptedir, fakat blastomerlerin büyüklügü birbirlerine esit degildir. Embriyonik zarlar yoktur. Genellikle suda geçen bir larva evresi ve metamorfozdan sonrasi ergin hale gelirler.

ÖRNEK TÜRLER

Ascaphus truei (kuyruklu kurbaga), Bombina bombina (Kirmizi kurbaga), Pelobates syriacus (Toprak kurbagasi), Bufo bufo (Sigilli kurbaga), Bufo viridis (Gece kurbagasi) Hyla arborea (Agaç kurbagasi), Rana ridibunda (Ova kurbagasi) Andrias japonicus (Dev semender), Salamandra salamandra (Ates semenderi),

KIKIRDAKLI BALIKLAR

(CHONDRICHTHYES)

Iskeletleri kikirdak yapida oldugundan bu hayvanlar, kikirdakli baliklar anlamina; Chondrichthyes olarak isimlendirilmislerdir. Kikirdak yapidaki iskelet ilkel bir özellikten çok dejeneratif bir özellik olarak kabul edilir. Çünkü bunlarin en yakin akrabalari olan Plaucodermi fosillerine devoniende rastlanmasina karsin, ilkel kemikli baliklarin fosilleri siluriende bulunmustur. Iskeletin bazi kisimlarinda kalkerlesme görülmesine karsin bu sinifin hiç bir örneginde kemik yapiya rastlanmaz. Kordalilar içerisinde hareketli çeneler ilk kez bu hayvanlarda görüldügünden Gnasthostomata (çeneliler) subfilumunun en basit yapili örneklerini içerisine alir. Bunlarin çift haldeki üyeleri ve omurlari bulunur. Hemen hemen hepsi yirticidir ve çesitli canlilarla beslenirler. Çok az bir kismi disinda hepsi genellikle denizlerde yasar. Jeolojik devirlerde yasamis bir çok kikirdakli baligin, bugün pul, dis ve yüzgeç isini gibi sert kisimlarinin fosillerine rastlanmaktadir. Kikirdakli baliklar biyolojik açidanda çok ilginçtir. Çünkü bunlarin bazi anatomik özelliklerini, yüksek yapili omurgalilarin erken embriyonik evrelerinde de görmek olasidir. Bunlarin, Ostracodermi-Plakodermi arasi bir atadan zirhlarini ve iskeletlerindeki kemik yapilari kaybederek olustuklari kabul edilir.

Karakteristik özellikleri:

1) Vücut fusiform veya mekik seklinde, bazilarinda ise yassilasmistir. Derileri sert, plakoid pullarla kapli ve bol miktarda mukus bezi içerir. Median (tek) ve lateral (çift) yüzgeçleri mevcut olup, isinlarla desteklenirler. Ventral (pelvik=karin) yüzgeçler erkeklerde degisiklige ugrayarak spermalarin disiye aktarilmasina yarayan kopulasyon organlari haline gelmistir. Caudal ((kuyruk) yüzgeç genelde heteroserk seklindedir.

2) Agiz ventral ve mine tabakasi ile örtülü çok sayida disleri bulunur. Burun delikleri 1-2 tanedir ve agiz boslugu ile baglantilari yoktur. Alt ve üst çenelerin her ikiside mevcuttur. Baüirsaklarin iç yüzeyinde helozon seklinde kivrintilar bulunur.

3) Iç iskelet kikirdak halindedir ve gerçek kemikleri yoktur. Notokord her zaman mevcuttur. Birbirleriyle birlesmis omurlara veya tek halde bulunan bir omurgaya sahiptirler. Pektoral (gögüs) ve ventral kemerler mevcuttur (appendicular iskelet). Kafatasi (cranium) çift haldeki duyu kapsülleriyle birlesmistir. Ayrica agiz, dil ve solungaçlari destekleyen visseral iskelet yapilarida bulunur.

4) Kalpleri bir kulakcik ve bir karincik olmak üzere iki gözlüdür. Ayrica sinus venosuslari mevcuttur. Aort yaylari birkaç çifttir. Eritrositleri çekirdekli ve oval yapidadir.

5) Genellikle solungaçlari 5-7 çifttir. Solungaçlardan her biri ayri bir delikle disari açilir. Bazilarinda birden çok solungaç birleserek müsterek bir delikle de disari açilabilir. Solungaç kapaklari (operculum) yalniz Holocephali alt sinifinda vardir. Hava keseleri yoktur.

6) Beyinleri oldukça gelismistir ve 10 çift beyin sinirleri vardir. Her bir kulakta üçer yarim daire kanali bulunur.

7) Vücut sicakligi degiskendir (poikilothermus). Çevreye bagli olarak degisiklik gösterir.

8-Bosaltim organlari mezonefroz böbrek tipindedir.

9) Ayri eseylidirler. Üreme organlari çift haldedir. Esey organi kanallari kloaka açilir. Döllenme, iç döllenme seklindedir. Ovipar, vivipar veya ovovivipardirlar. Yumurtalari büyüktür, fazla miktarda yedek besin içerir, segmentasyon tam degildir, ancak belli bir kisim segmentasyona ugrar (meroblastic) ve embriyo tabakalari bulunmaz. Gelismeleri dogrudan dogruyadir yani larva ve metamorfoz yoktur.

Kikirdakli baliklar , Cyclostomata'ya göre daha ileri bir organizasyon gösterirler. Bunu kanitlayan özellikleri sunlardir: 1-vücutlarinda pullar vardir. 2-Iki çift lateral (çift) yüzgeçleri vardir. 3-Kafatasina bagli hareketli çeneleri bulunur. 4-Disleri mine ile örtülüdür. 5-Dermal yapida yüzgeç isinlarina sahiptir. 6-Belirgin bir mide ve pankreaslari bulunur. 7-Herbir iç kulakta üçer yarim daire kanali bulunur. 8-Dorsal kaburgalari bulunur. 9-Üreme organlari ve bu organlarin kanallari çift halde bulunur.
10)Omurga notokordu siki bir sekilde kusatmistir.

Kikirdakli baliklarin, kemikli baliklardan daha basit organizasyonlu olarak kabul edilmesi ise su nedenlere dayanmaktadir: 1-Iskeletleri kikirdak yapidadir ve gerçek kemikleri yoktur. 2-Plakoid pullara sahiptirler. 3-Solungaçlarin her biri çogunlukla ayri bir delikle disari açilir. 4-Hava (yüzme) keseleri yoktur. 5-Genellikle yutak ile baglantisi olan bir çift spirakulum'lari vardir.

Bazi örnek türler: Hexanchus griseus (Alti solungaçli köpek baligi), Chlamydoselachus anguineus (Yakali köpek baligi), Carcharis ferox (öfkeli köpek baligi), Lamna nasus (Dikburun karkariyas baligi), Cetorhinus maximus (Büyük camgöz baligi), Alopias vulpinus (Tilki baligi) Mustelus mustelus (Asil köpek baligi), Sphyrna zygaena (Çekiç baligi), Torpedo torpedo (Lekeli elektrikli balik), Raja clavata (Vatoz),

KEMIKLI BALIKLAR

(OSTEICHTYES)

Bunlarda iskelet, en azindan belli kisimlarda kemik yapida oldugundan, kemikli baliklar anlamina gelen Osteichtyes adi verilmistir. Vücutlari dermis tabakasindan meydana getirilmis pullarla örtülüdür. Vücut çok degisik sekillerde olabilir. Yüzgeçleriyle yüzer, solungaçlariyla da solunum yaparlar. Tatli, tuzlu, aci, çok soguk ve çok sicak olmak üzere degisik su artamlarinda yasamlarini sürdürürler.

Bazi zooloji kitaplarinda, kikirdakli baliklarin daha ilkel oldugu ve kemikli baliklarin bunlardan meydana geldigi belirtilir. Yalniz bu eski varsayim, günümüzde elde edilen fosil kayitlariyla çeliski göstermektedir. Çünkü ilk kikirdakli balik fosilleri orta devoniendeki, ilk kemikli balik fosilleri ise siluriendeki kayalar arasinda bulunmustur. Bu nedenle kemikli baliklarin, kikirdakli baliklardan daha eski oldugu ve bunlarin da kikirdakli baliklar gibi Ostracodermi-Placodermi arasi özellige sahip bir atadan meydana geldigi varsayilmaktadir.

Karakteristik özellikleri:

1) Derileri mukus maddesi salgilayan bir çok salgi bezi içerir. Genellikle vücut dermis tabakasindan meydana gelmis Ganoid, Cycloid ve Ctenoid pullarla kapli, bazilari tamamiyla pulsuzdur. Çok az bir kisminda ise pullar mine tabakasi ile örtülüdür. Istisnalar disinda tek ve çift yüzgeçleri hemen hemen her zaman mevcuttur. Yüzgeçleri kemik veya kikirdak halindeki yüzgeç isinlariyla desteklenir.

2) Agizlari çogunlukla terminaldir ve disler ihtiva eder. Çeneleri çok iyi bir sekilde gelismistir ve kafatasina eklemlidir. Basin dorsal tarafinda ve herbir yanda iki tane burun deligi vardir ve bu delikler çogunlukla agiz boslugu ile irtibatli degildir. Gözler büyüktür ve göz kapaklari yoktur.

3) Iskeletleri kemik yapidadir. Yalniz mersin baliklari (Acipenser) ve Kasik burunlu mersin (Polydon) gibi diger bazi baliklarda iskelet kikirdak halindedir. Çok sayida omurlari vardir. Kavdal yüzgeç genellikle homoserktir. Omurlar içerisindeki notokord kalintilari çogunlukla mevcuttur.

4) Kalpleri bir karincik ve bir kulakcik olmak üzere iki gözlüdür. Ayrica Sinus venosus ve Conus arteriosus bölgeleri de bulunur. Kalplerinde yaniz kirli kan mevcuttur. Aort yaylari dört çifttir. Alyuvarlari oval ve çekirdeklidir.

5) Solunumlari farinks boslugunun herbir yanindaki kemik yapili solungaç yaylari üzerinde yer alan solungaçlarla yapilir. Solungaçlari bir kapak seklinde örten operkulumlari vardir. Çogunlukla solunuma yardimci bir hava keseleri (yüzme kesesi) veya akcigerli baliklar (Dipnoi)'da akciger benzeri organlar gelismistir. Bazilarinda hava kesesinin yutakla baglantisi olmasina karsin, bazilarinda bu baglanti yoktur.

6) Hepsinde beyinden 10 çift sinir çikar. Beyindeki koku alma loblari cerebrum küçük, görme loblari ve cerebellum çok büyüktür.

7) Vücut sicakligi sabit degildir, çevreye bagli olarak degisiklik gösterir (Poikilothermus).

8- Ayri eseylidirler. Tipik olarak çift halde bulunan gonadlari vardir. Genellikle ovipardirlar. Bazilari ise ovovivipar veya vivipar olabilirler. Bazi istisnalar disinda döllenme dis döllenme seklinde olur. Yumurtari küçüktür, en fazla 52 mm. çapinda olabilir, yedek besin maddesi türlere bagli olarak büyük degisiklikler göstermektedir. Segmentasyon meroblastik sekildedir. Embriyo tabakalari yoktur. Bazilarinda yavrular (postlarva evreleri) erginlere benzerlik göstermezler.

Kemikli baliklar, kemik iskelet, pullar, bazi kemik plakalar, yüzme kesesi ve daha iyi gelismis beyine sahip olmalarindan ötürü, kikirdakli baliklardan daha evrim geçirmis bir grup olarak kabul edilirler. Kavdal yüzgeçleri genellikle köpek baliklarindaki heteroserk durumunu kaybederek ya homoserk yada difiserk bir sekil kazanmistir. Ayrica fosil baliklarda bulunan Cosmoid veya Ganoid pullardan meydana getirilmis zirh, bugünkü baliklarda kaybolmustur. Beyin, dermal ve kikirdak kemiklerden olusmus gerçek bir kafatasi ile kusatilmistir. Kemikli baliklarin çogunda yüzgeçler dermal yapida olan çok sayidaki paralel yüzgeç isinlari tarafindan desteklenir. Yalniz jeolojik devirlerde yasamis olan Crossopterygii örneklerinde çift yüzgeçlerin orta kisminda lob seklinde kalin bir yapi bulunmaktadir. Bazilarinda ise çift halde bulunan yüzgeçlerin vücut ile eklem yapabilmesi için kalça ve omuz kemerleri tesekkül etmistir. Büyük bir olasilikla bu kemerler, daha sonra karasal omurgalilardaki üyelerin iskeletini meydana getirmislerdir. Hava keseleri akciger seklinde olan bazi kemikli baliklarda burun delikleri yutakla baglantili oldugundan sig bataklik sularinda hava ile rahatlikla solunum yapabilirler.

Bazi örnek türler: Huso huso (Mersin morinasi), Sardina pilchardus (Hakiki sardalya), Salmo trutta (Alabalik), Esox lucius (Turna baligi), Synodus saurus (Zurna baligi), Serrasalmus piraya (Piranha), Cyprinus carpio (Sazan), Eloktrophorus elektricus (Elektrikli yilan baligi), Tinca tinca (Karabalik), Silurus glanis (Yayin baligi), Exoccetus volitans (Uçan balik), Gadus euxinus (Mezgit), Hippocampus guttalatus (Deniz ati), Gambusia affinis (Sivrisinek baligi), Trachurus trachurus (Istavrit), Coryphaena hippurus (Yunus baligi)

VIRÜSLER

Çok küçük mikroorganizmalardir. Uzun süre bilim adamlarinin dikkatini çekmemistir. Meydana getirdigi hastaliklar hep bakterilerden bilinmistir. Elektron mikroskobunun bulunmasiyla ancak virüslerin farkina varilmistir.

Ilk olarak tütün bitkisinin yapraklarinda hastalik meydana getiren virüs bulunmustur. Daha önce tütnlerde bu hastaligin bakteriler tarafindan meydana getirildigi saniliyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde bakteriye rastlanmiyordu. Hasta tütün yapraklarindan elde edilen özütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastaligin bakteri disinda yeni bir mikroorganizma tarafindan meydana getirildigi görüldü. Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanilmayan ve bilinmeyen bir yapi ortaya çikti. Normal hücre yapisina bemzemeyen virüslerde sadece dis tarafinda bir protein kilif ve içerisinde nükleik asit vardi. Bunlarin disinda stoplazma, organel gibi yapilar bulunmuyordu. Bu yapida onlarin zorunlu parazit yasamalarini gerektiriyordu.

Evet, bir virüsün yapisi sadece dista bir protein kilif ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadigi için normal bir hücre gigi yasamlarini sürdürebilmeleri olanaksizdir. Yasamsal faliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka canli bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre disinda ise kristal halde bulunurlar. Bu yüzden bilim adamlari tarafindan cansizlik ile canlilik arasinda geçis formu olarak kabul edilirler.

Virüsler küre, çubuk ve elips seklinde olabilirler. Bulundurduklari nükleik asit tek çesittir. Yani ya sadece DNA yada sadece RNA bulundururlar. Ayni zamanda çok ta spesifiktirler. Sadece belirli hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece agiz civarindaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar hücrelerine gibi.

Virüs hücreye tutundugunda ilk önce hücrenin zarini eritir. Dha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akitir. Hücreye giren virüs nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabina çalistirmaya baslar. Ilk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarini arkasindan da protein kiliflarini sentezlettirir. Daha sonra bunlari birlestirerek yüzlerce virüs olusmasini saglar. Hücre içerisindeki virüsler hücreyi patlatarak disari çikar ve yeni hücrelere saldirirlar. Yapilarindan dolayi ve hücre içerisinde bulunduklarindan antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler.

10 SORUDA SARBON HASTALIGI

Sarbon adi nereden geliyor?

Halk arasinda Sir-pençe olarak bilinen sarbon Türkçe'ye Fransizca'dan geçmistir. Sarbon Fransizca'da kömür anlanima gelirken hastaliga kara leke de denilmektedir.

Sarbon Nedir?

Biyolojik terörün en ölümcül silahlari sarbon ve çiçek hastaligi mikroplari. Sarbon mikrobu, genellikle hayvanlarda görülüyor. Hayvanlara bulasan sarbon vakalarinin yüzde 20'si ölümle sonuçlaniyor.

Özellikleri nedir ve neden biyolojik silah olarak kullaniliyor?

10 SORUDA SARBON HASTALIGI

Sarbon adi nereden geliyor?

Halk arasinda Sir-pençe olarak bilinen sarbon Türkçe'ye Fransizca'dan geçmistir. Sarbon Fransizca'da kömür anlanima gelirken hastaliga kara leke de denilmektedir.

Sarbon Nedir?

Biyolojik terörün en ölümcül silahlari sarbon ve çiçek hastaligi mikroplari. Sarbon mikrobu, genellikle hayvanlarda görülüyor. Hayvanlara bulasan sarbon vakalarinin yüzde 20'si ölümle sonuçlaniyor.

Özellikleri nedir ve neden biyolojik silah olarak kullaniliyor?

Sarbon mikrobu diger bakterilere oranla çok dayanikli. Günes isigi, sicaklik ve dezenfektanlara karsi dayanikli olan mikrop, suda ve toprakta 80 yil yasayabiliyor. Sarbon mikrobu toz haline getirilebiliyor. Ve toz halindeki mikrop çok hizli yayilip kisa zamanda etkili olabiliyor.

Nasil bulasiyor ve etkileri neler?

Sarbon mikrobunun dogrudan solunum yoluyla alinmasinda hastalik orani yüzde 90. Hastalik deriden ya da sindirim yoluyla da bulasiyor. "Bacillius anthracis" bakterisinin yol açtigi hastalikta vücutta toksin (zehir) salgilayan organizmalar ürüyor. Hastaligin belirtileri bir hafta içinde ortaya çikiyor. Yüksek atesle, soguk alginligi gibi baslayan hastalik ciddi solunum zorluklarina neden oluyor. Sarbon belirtilerin baslamasindan 24 saat sonra öldürüyor. Bu yüzden antibiyotik kullaniminda hiç gecikmemek gerekiyor.

Nasil önlem alinir?

Sarbon'in henüz asisi yok sadece antibiyotik tedavisi var. Ancak bu antibiyotik sarbona karsi önlem olarak kullanilamiyor.
Kullanilabilecek önlemler ise söyle:

* Antibiyotik:
Antrax (Sarbon) ve veba gibi biolojik silahlara karsi gelistirilmis antibiyotikler var. Bayer firmasinin ürettigi Cipro ve Ciprofloxacin bunlardan biri. Ancak bu antibiyotikler sadece 16 yasin üstündeki yetiskinlerde kullanilabiliyor.
* Panzehir:
Botulism, sarin gazi ve veba virüsü gibi biyolojik ve kimyasal silahlara karsi panzehirler olmasina ragmen Antrax (Sarbon) için bir panzehir bulunmuyor.

* Gaz Maskesi:
Sarin ve hardal gibi çesitli biyolojik ve kimyasal silahlardan korunmak için kullaniliyor. Ancak Antrax (Sarbon) bakterisi sadece solunum yoluyla bulasmiyor ve de çok küçük zerreciklerden olusan bu bakteriler, ancak özel filtelerle desteklenmis maskeler sayesinde tam korunma sagliyor.
* Su filtreleri:
Bu filtreler kimyasal silahlarin zehirlerini ayristirmakta ise yariyor ancak bakteri ve virüslere karsi etkili degil.

* Koruyucu elbise:
Tam korunakli olan modelleri tüm gazlara ve virüslere karsi koruma sagliyor.
* Hava filtreleri:
Bu filtreler sürekli kullanilanlar ve bir tehlike aninda kullanilanlar olmak üzere ikiye ayriliyor. Tehlike aninda kullanilanlar çogu zaman etkisiz kaliyor.
Sarbon insandan insana bulasir mi?
Bulasici oldugu söylenemez. Ama solunum yoluyla bulastigini unutmamak gerek. Diger taraftan solunum yoluyla sarbon bulasan insanlar yine solunum yoluyla bu hastaligi bulastirmiyor.

Hayvanlarda görülen Sarbon nedir?
Hayvanlarda ve insanlarada görülen tüm sarbon vakalarina "Bacillius anthracis" bakterisi yol açiyor.
Hayvanlardaki belirtileri nedir?
Yüksek ates, istahsizlik, karin agrisi, titremeler, kanli ishal solunum ve kalp durmasi sonucu ani ölümler, dogal deliklerden koyu renkli kan gelmesi ve ölüm sertligi.
Hastaliktan korunma ve kontrol için ne yapilmalidir?
Korunma için çiftlik hayvanlarina her yil asilama yapilmalidir. Hastalik çikan sürüde, sadece saglam görünen hayvanlar asilanir. Asi deri alti yolla uygulanir.Hastaligin bulundugu çevre kuvvetli dezenfektanlarla dezenfekte edilmelidir. %5 formol, %5’lik hipoklorit,%0.1 civaklorid %4’lük potasyum permanganat, kireç kaymagi kullanilmalidir.
Sarbon hayvanlar ne yapiliyor?
Yabanci ülkelerden yurdumuza gelen ve geri çevrilmesi mümkün olmayan sarbon hastaligina yakalanmis hayvanlar tazminatsiz olarak öldürülür ve imha edilir. Kesimlerine izin verilmez. Hastaliktan süphe edilenler 5 gün gözleme alinir. Gözlem sonunda hasta olduklari tespit edilenler tazminatsiz olarak öldürülür ve imha edilir. Hastalik görünen bölgede her çesit hayvan ve hayvansal ürünün giris ve çikisi kontrol altina alinir. Gerek ithal ve gerekse yurt içi hayvan nakilleri kontrol altina alinmali, kaçak hayvan girisi engellenmelidir. Kadavranin distan görünüsü Antrax süphesini güçlendiriyorsa, kadavrayi hiç açmamali,çünkü havanin oksijenine maruz kalma, bakteri sporunun çogalmasina izin verir. Oldugu gibi derin kireçli çukurlara gömmek veya yakmak gereklidir.

DEOKSIRIBONÜKLEIK ASIT (DNA)

Genetik olaylarin hücrede moleküler düzeydeki temeli genetik materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapi ve özelliklerine dayanir. Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit DNA ve ribonükleik asit RNA temelde ayni yapisal özelliklere sahiptir.

Genler, DNA?daki bazi kimyasal dizilimler olan nükleotidlerden meydana gelmistir. Çogunluk kromozomlarin içersinde bulunurlar. Ayrica DNA molekülü prokaryotlarda (Bakteriler) kromozom disi genetik sistem, olan plazmidlerde, Ökaryotik hücrelerde genetik materyalin kromozomlar (Nukleus) disinda temel olarak (hayvan ve bitkilerde) mitokondri ve (sadece bitkilerde ve alglerde) kloroplastlarda bulundugu bilinmektedir.

1953 yilinda Watson ve Crick DNA molekülünün kendine has özelliklere sahip bir çift sarmal yapi halinde bulundugunu ileri sürdüler. Bu arastiricilarin önerdikleri DNA yapisi o tarihlerde baska arastiricilar tarafindan ortaya konulan DNA ya iliskin önemli bulgulara dayanmaktadir. Bunlardan biri, Wilkins ve Franklin tarafindan, izole edilmis DNA fibrillerinin X-ray isinlarini kirma özelliklerinin açiklanmasidir. Elde edilen X isini fotograflari, DNA nin zincirlerindeki bazlarin dizilis sirasina bagli olmaksizin, çok düzenli biçimde dönümler yapan bir molekül oldugunu göstermektedir. Ayrica TMV (tütün Mozaik Virusu) üzerinde yapilan çalismalar da DNA ile ilgili çalismalarda isik tutmustur.

Bir baska önemli bulguda Chargaff tarafindan saptanmistir. Herhangi bir türe ait DNA nin nükleotidlerine parçalandiginda serbest kalan nukleotidlerde adenin miktarinin timine, guanin miktarinin da sitozine daima esit oldugunun saptanmasidir.. Yani Chargaff kurali?na göre dogal DNA moleküllerinde adeninin timine veya guaninin sitozine orani daima 1?e esittir. (A/T=1 ve G/C=1).

Iste Watson ve Crick bu bulgulari degerlendirerek böyle özelliklere sahip DNA makro molekülünün sekonder yapisina ait bir model gelistirdiler. Bu modele göre, bir çok sorunun açiklanmasi yapilabildiginden dolayi 1962 yilinda bu iki bilim adamina Nobel Ödülü verildi.

Bu modele göre;
DNA molekülü, heliks (=sarmal) seklinde kivrilmis, iki kollu merdiven seklindedir. Kollarini, yani merdivenin kenarlarini, seker (deoksiriboz) ve fosfat molekülleri meydana getirir. Deoksiriboz ile fosfat gruplari ester baglariyla birbirlerine baglanmistir. Iki kolun arasindaki merdiven basamaklarinda gelisigüzel bir siralanma yoktur; her zaman Guanin (G), Sitozin?in (C ya da S); Adenin (A), Timin?in (T) karsisina gelir. Hem pürin (yani adenin ve guanin) ile pirimidin (yani sitozin ile timin) arasindaki hidrojen baglari, hemde diger baglar, meydana gelen heliksin düzgün olmasini saglar. Pürin ve pirimidin bazlari, yandaki sekerlere (Riboz), glikozidik baglarla baglanmistir. Baz, seker ve fosfat kombinasyonu, çekirdek asitlerinin temel birimleri olan nükleotidleri meydana getirmistir. Dört çesit nükleotid vardir. Bunlar tasidiklari bazlara göre isimlendirilirler (Adenin, Guanin, Sitozin,Timin).

DNA molekülü kendini olusturan nukleotidlerin sayisina bagli olarak, büyüklügü türden türe degisen, uzun zincir seklinde bir yapi gösterir. Insanda bu zincirin uzunlugu açildiginda 2 metreye kadar varabilir. Bütün halinde eldesi zincirin hassas ve kirilgan yapisindan ötürü çok güçtür.

Iki polinükleotid zincirin seker fosfat omurgalari, ortak bir eksen çevresinde esit çapli ve sag yöne dogru dönümler meydana getirir. Nükleotidlerin bazlari molekülün omurgasinin iç kisminda bulunur. Bazlarin konumlari sarmalin eksenine 90 derece açi yapacak sekilde konumlanmistir. Birbirine komsu baz çiftlerinin dönümleri arasindaki uzaklik 3,4A dür. Ayrica her baz çifti komsusuna 36 derecelik açi yapacak sekilde yerlesmistir. Buna göre, yaklasik 10 baz çifti 360 derecelik tam bir dönümü tamamlayacagindan, her dönümün boyu 34A dür.

Iki polinükleotid zincirdeki nukleotidler karsilikli olarak birbirlerine hidrojen baglari ile baglanmistir. Bu bag fosfor baglari kadar kuvvetli olmadigi için pH degisikligi, sicaklik basinç gibi faktörlerde kolaylikla birbirlerinden ayrilabilmektedir. DNA nin kendi kopyasini yapmasi ve gen anlatimi, nukleotidler arasindaki hidrojen baglarinin ayrilmasi ile gerçeklesmektedir.

Nükleotidler birbirlerine fosfat baglariyla baglanarak, seker ve fosfat kisimlarinin birbirlerini izledigi serilerden olusan bir omurgaya sahip uzun ve dallanmis polinükleotid zincirlerini meydana getirmistir. Kovalent ester baglari veya fosfodiester baglari olarak da bilinen bu baglar son derece kuvvetlidir. Fosfodiester baglarinin varligi DNA molekülünün tek zincirli yapi halinde iken bile dayanikli ve stabil yapida olmasini saglar. Genetik mühendisliginin hedeflerinden biri olan klonlama çalismalari, dogal yolla gerçeklesmesi mümkün olmayan kovalent bag kirilmalarini gerçeklestirerek yeni türler olusturma çabalarini içerir.

Nukleotidlerin yapisi bazik olmasina karsin oimurgadaki PO4(fosforik asit) grubunun varligi polinükleotid zincirlerin asit özellikte olmalarina yol açar ve nükleik asit terimi de bu özellikten kaynaklanir.

Hidrojen baglari daima bir pürin(A,G) ile bir pirimidin (T,C) bazi arasindan meydana gelir. A-T baz çiftinde 2 hidrojen bagi, G-C baz çiftleri arasinda ise 3 hidrojen bagi bulunmaktadir. Hidrojen baglarinin özellesmesi; anahtar kilit modelinini andiran, uygun nukleotid moleküllerinin karsilikli gelerek birbirlerine yine uygun sayida hidrojen baglari ile baglanmasini saglar. Böylece zincirin bir kolunda bulunan nukleotidlerin dizilisi,karsi kolda bulunan nukleotidlerin dizilisini bir çesit dikte ve kontrol eder. Tesadüfe birakmayan bir titizlikle molekül yapisi olusturulur ve kontrol edilir.

DNA molekülünün en önemli özellik iki polinükleotid zincirin birbirinin tamamlayicisi olmasidir. Pozitif (+) ve negatif (?) iki polinukleotid zincirlerinin tamamlayicilik özelligi,genetik materyalin islevlerini dogru biçimde nasil yapabildiginin açiklanmasi açisindan DNA?nin en önemli temel özelliklerinin basinda gelir.

DNA çift sarmalinin dikkate deger ve önemli bir özelligi, molekülü olusturan zincirlerin birbirlerinden kolaylikla ayrilabilmesi ve yeniden birlesebilmesidir. Protein sentezi ve Dna replikasyonu (kendi kopyasini olusturmasi) bu özellik sayesinde meydana gelebilir. DNA?nin iki zinciri, birbirine sadece H baglari ve hidrofobik etkilesimlerle bagli olmalari nedeni ile, nükleotidleri arasindaki kovalent baglardaki herhangi bir kopma olmaksizin çözülebilir (denatürasyon). Ayni sekilde çözülmüs molekülün zincirleri tamamlayici bazlari arasinda H baglarinin olusumu ile birlesip sarmal yapiyi yeniden olusturabilir (renatürasyon).

Nükleotidler arasindaki fosfor baglarinin kopmasi nedeniyle nükleotidlerin yerine baska nukleotid veya nukleotid dizisinin geçmesi mutasyonlara yol açar.Bu mutasyonlarin tek zincirli RNA molekülünde olusma olasiligi çift zincirli DNA molekülüne göre daha fazladir.Mutasyonlarin neticeleri ölümcül olabilir. Evrimsel gelisim içinde mutasyonlarin menfi yada müspet etkileri gözardi edilemeyecek noktadadir. Günümüzde viral hastaliklarin basinda gelen AIDS?in önüne geçilememesinin en geçerli nedeni genomu tek zincirli RNA olan virusun sürekli mutasyonlar geçirerek kendini sürekli yenilemesi gösterilebilir..

RIBOZOMAL RNA (rRNA)

rRNA'lar ribozomlarin ana yapisal elementi olup yaklasik olarak ribozom agirliginin % 65'ini teskil ederler. Prokaryotik hücrelerde 3 çesit, ökaryotik hücrelerde ise 4 çesit rRNA bulunmaktadir. Ribozomal RNA'lar ribozomlarin yapi ve fonksiyonlarinda önemli rpller oynamaktadir.

Bunlara ilave olarak ökaryotik hücrelerde iki çesit RNA daha bulunmaktadir. Bunlardan birincisi heterojen nuklear RNA (hnRNA)'lardir. Bunlar ökaryotik hücrede sentezlenen ve prosese ugramamis öncül mRNA molekülleridir. Ikincisi ise küçük nuklear (snRNA)'dir ve yine öncül mRNA moleküllerinin prosese ugramasi esnasinda ortaya çikmaktadirlar.

TRANSFER RNA (tRNA)

tRNA'lar da ribonukleotidlerin polimerize olmasi ile meydana gelmis, çok kivrimlar gösteren ve tek zincirli yapiya sahip bir RNA çesididir. tRNA'lar yonca yapragina benzeyen üç boyutlu yapilarinda yer yer çift sarmalli bir durum göstermektedir. Zincirde yer alan ribonukleotid sayisi 70 ile 99 arasinda, molekül agirligi ise 23.000 ile30.000 dalton arasinda degismektedir. Dogada yer alan 20 aminoasitin her biri için en az bir tRNA molekülü bulunmaktadir. tRNA'lar adaptörlük görevi yaparak bir uçlarina bagladiklari amino asiti, ribozoma tutunmus mRNA'nin tasidigi kodono göre polipeptid zincirine dizerler. tRNA'lar üç bazdan meydana gelen antikodon adi verilen uçlari ile yine mRNA üzerinde bulunan ve kodon adi verilen bölgeye geçici baglanarak amino asitlerin mRNA üzerindeki sifreye göre dogru bir sekilde dizilmelerini temin etmektedir.

MESENCIR RNA (mRNA)

DNA'da sakli bulunan genetik bilginin, protein yapisina aktarilmasinda kaliplik görevi yapan araci bir moleküldür. mRNA ribozomlara tutunur ve DNA'dan aldigi genetik sifreye göre sentezlenecek proteinin amino asit sirasini tayin etmektedir. Her mRNA molekülü, DNA üzerinde bulunan ve gen adi verilen belirli bir bölge ile komplementerlik göstermektedir. Tek bir ökaryotik hücre yaklasik 10.000 farkli mRNA molekülü ihtiva etmekte ve bunlarin her birinden bir veya daha fazla polipeptid zinciri sentezlemektedir.

RNA-DNA

RIBONÜKLEIK ASIT (RNA)



RNA'lar ribonukleotitlerinbirbirlerine baglanmasi ile meydana gelen tek zincirli nukleik asitlerdir. DNA molekülleri ile kiyaslandigi zaman boylari daha kisadir. Hemen hemen bütün hücrelerde bol olarak bulunmaktadirlar. Gerek prokaryotik gerek ökaryotik hücrelerde genellikle üç ana sinif RNA'ya rastlanmaktadir. Bunlar mesencir RNA (mRNA), ribozomal RNA (rRNA) ve transfer RNA (tRNA) dir. Bütün RNA'lar tek zincirli özel bir baz dizisine, karakteristik bir molekül agirligina sahip ve belirli bir biyolojik fonksiyonu yerine getirmektedir.

DNA'NIN SENTEZI (REPLIKASYONU)

DNA’nın iki ipliği biribirine hidrojen bağlarla bağlanır. Bir iplikteki Adenin diğer iplikteki Timin ile birleşir. Guanin ise diğer iplikteki Sitozin ile birleşir. A ile T birleşirken 2, C ile G birleşirken 3 hidrojen bağı oluşur.


Dikkatli ölçmeler sonucu elde edilen degerlerden ayni tip hücrelerde DNA'nin hem kimyasal özelliginin hem de toplam miktarinin, dölden döle sabit kaldigim biliyo­ruz. Demek ki DNA'nin hem niceligi ve hem de niteligi,ayni ana hücreden meydana gelen benzer hücrelerde ayni kalmak zorundadir. Bu nedenle hücre mitoz bölünmeye hazirlanirken DNA bütün uzunlugu boyunca, bütün kromozomlarda bir uçun­dan diger ucuna dogru kendini ikiler. Bir DNA molekülü replikasyon (ikilesme) yapa­cagi zaman DNA molekülünün ikili sarmal dizilerim birbirine baglayan zayif hidrojen baglari bir fermuar gibi açilir. Eger molekülün bir uçundan baslarsak teker teker her pürini, pirimidin esinden fermuari açar gibi ayirabiliriz. Bu açilma her iki dizide eslerinden ayrilan pürin ve pirimidinin uçlarini açikta birakir.

Hücrenin hammadde deposunda çesitli nükleotidler vardir. Bu nükleotidler yük­sek enerjili fosfat baglari tasirlar ATP molekülünde oldugu gibi). DNA'nin Iki dizisi birbirinden ayrildigi zaman, depodan gönderilen nükleotidlerin uygun olanlari denenerek yerlerini alirlar. Digerleri uymadiklari için geri çevrilirler. Bir adenin grubu yalniz bir timin grubu ile birlesir. Diger dizideki eski timin ise ikili sirayi tamamlamak için yeni bir adenin nükleotidle birlesir . ikili sarmal, bir uçtan diger uca dogru boylu boyunca bir fermuar gibi azar azar açildikça uygun tipteki nükleotidler zincirdeki yerlerini alirlar, ikili sarmal dizinin sonuna ulasildiginda,


DNA replikasyonu. a) DNA replikasyonunda zincirin eski kolu açik, yeni kolu koyu renkli; sekerfosforasidi zinciri bant seklinde gösterilmis. A. Adenin, T. Timin, C. Sitozin, G. Guanin; serbest nükleotidler oklarla gösterilmistir, b) Replikasyonun moleküler açiklanmasi: DNA'nin iki kolu birbirinden ayriliyor. Sol taraftaki 5' fosfattan 3'-OH’ ya dogru uzanan) kol, alt taraftan yukariya dogru kopya edilmeye baslaniyor. Yeni zincirde, eskisinde oldugu gibi, adenin timin ile; sitozin guanin ile baz çiftleri olusturur. Yan yana duran nükleotidler arasinda, deoksiribozun 3' -OH grubunun çekmesi ile, nukleotid (nukleozit)' lerin distaki 2 fosfat grubu serbest hale geçer .

DNA'nin ilk iki dizisi ayrilmis olur. Ayrilan dizilerin her biri kaybettigi nükleotid eslerinin yerine tamamen ayni çesitten esler alip, yeni birer ikili dizi olustururlar (Sekil 11.9). Böylece meydana gelen ikinci dizi birincinin komplementeri (tamamlayicisi) olur. Bunun sonucu olarak DNA seridi hiçbir bilgi kaybetmeden ikilesir. Bu sekilde DNA'nin kendini yenilemesi semikoaservatif mekanizma ile olur. Bu tip çogalmaya (ikilesmeye) semikoaservatif çogalma denir. DNA replikasyon mekanizmasi konusunda daha baska görüsler de ileri sürülmüstür. Bu görüslerden konservatif mekanizmaya göre eski heliksin ayni kalmasi sartiyla yepyeni bir çift sarmal yapilmakta, dispersif mekanizmada ise, yeni sarmalda hem eski zincirden parçalar, hem de bun­lari bütüne tamamlayan yeni sentez edilmis kisimlar bulunmaktadir.

Çesitli replikasyon (ikilesme) mekanizmalarim gösteren sematik DNA sarmallari. Konservatif (DNA'nin her iki kolu da yeniden olusmustur); semikoaservatif (DNA'nin bir kolu eski, bir kolu yeni olusmustur), dispersif (DNA'nin her iki kolunda da bazi bölgeleri eski bazi böl­geleri yenidir). Sarmallarin eski parçalari düz, yeni parçalari noktali olarak gösterilmistir.

Simdiye kadar yapilan arastirmalar, semikoaservatif çogalma mekanizmasin! kesin denecek sekilde dogrular niteliktedir.

Replikasyon (ikilesme) konusundaki çalismalarda hala tam açiklanamayan bir nokta, sarmalin iki zincirinin çözülme seklidir. Sarmalin iki dizisi birbirinden iki ipligin ayrilmasi biçiminde ayrilsalar, burada bir dönme olayi ortaya çikar. Oysa çok uzun olan makro molekülün mitozun oldukça kisa süresi içinde tamamen birbirinden ayrilmasi için büyük devirle dönmesi gerekecektir. Yogunlugu az olmayan bir ortamda (plazma) bu hizla bir dönme, proteinleri denatüre etmeye yetecek kadar sürtünme isisinin ortaya çikmasina neden olacagindan bu açilmanin (dönmenin) nasil yapilabilecegi henüz bilinmemektedir. Bununla beraber bazi proteinlerin replikasyonu bas­lattigi, bazilarinin DNA iplikçiklerinin çözünmesini ve dönmesini tesvik ettigi ve hüc­rede DNA sentezinin tamamlanmasini takiben iki yavru DNA molekülünün ayrilmasini kolaylastirdigi bilinmektedir.


(Bu yazi Prof. Dr. Ali Demirsoy’dan alinmistir)

KROMOZOMLARIN YAPISI

Ilk defa 1840 yilinda botanikçi Hofmeister tarafindan Tradescamia bitkisinin polen ana hücrelerinde görülmüs ve 1888 yilinda Vvaldeyer tarafindan da "Kromozom" ismi verilmistir.

Hiçbir zaman yeniden yapilmazlar ya eskiden varolan kromozomun bölünme-sinden ya da tamamlama sentezleri ile yapilirlar. Yasamin sürekliligi kromozomlarin devamliligina dayanir. h-ler canlida kromozomlann sekli farkli olmasina karsin, ayni türde ayni kromozomlarin sekilleri birbirine benzerdir.

Örnegin, 3. kromozom bir türde ayni sekle sahip olmasina karsilik, ayni türde 3. ile 8. kromozomlarin sekilleri birbirinden farklidir. Sayilari, türden türe farkli olur. Sayisi ile organizasyon derecesi arasinda herhangi bir baglanti yoktur.

Küçük bir kromozom daha fazla gen tasiyabilir. Örnegin, Ascaris megalocephala un/va/ens'öe 2n = 2 (bilinen en az sayida kromozom tasiyan canli), Drosophila melanogaster'öe 2n = 8, insanda 2n = 46, keçide 2n = 60, bir tür istakozda 2n = 200, Ophyoglos-sum vulgatum (bir çesit egrelti otul'da 2n = 500 (canlilar arasinda bilinen en fazla kromozom sayili bitki) kromozom vardir. Normal vücut hücreleri anadan ve babadan gelen birer kromozom takimina sahiptir. Ana ve babadan gelen es kromozomlarin sekilleri ve büyüklükleri (esey kromozomlari hariç) birbirine esittir. Bu çift kromozom takimi bütün vücut hücrelerinde bulunur. Böyle hücrelere "S o m a t i k h ü c r e-l e r" adi verilir. Kromozom sayisi bakimindan da "D i p l o i f'tir denir ve 2n ile gösterilir. Fakat esey hücrelerinde, ergin gametlerde ve bazi ilkel canlilarin bütün hayat devrelerinde (yalniz zigot halinde diploit) kromozomlar eslerinden yoksundur. Partenogenetik çogalan bazi hayvanlarda, örnegin, erkek arilarda, vücut hücreleri-nin kromozom sayisi disilerinin somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir. Ya erkek ya da disi esey kromozomunu bulunduranlara "G e r m i n a t i f H ü c r e l e r " denir. Esi olmayan kromozomlara da "H a p l o i t" denir ve "n" simgesiyle gösterilir. Kromozom sayisi sabit olmakla beraber bazi özeliesmis hücrelerde örnegin, böcek-lenn, özellikle bazi sineklerin tükrük bezlerinde bu sayi 2n'nin katlari seklinde bir artis gösterir. Burada kromozomlar çekirdek zan parçalanmaksizin çogalirlar. Buna "E n d o m i t o z i s" ve kromozom durumuna da "P o l i p l o i d i" denir. Çekir-dek büyüklügü kromozomlarin miktarina bagli oldugundan, poliploidide çekirdek hacminde büyüme görülür.

Normal bir hücrede kromozomlar gözükmez. Profazin baslangicindan basla-yarak gittikçe yay seklinde kivrilan ve kalinlasan ince kromatin agi seklindedir. Sonunda türlere özgü kromozom seklini alincaya kadar kivrilma devam eder. Dino-f/age/lata'öa kromozomlar her zaman gözükür. Çünkü bunlarda çekirdek zan yoktur ve DNA bazik proteinlere bagli degildir. Bu tip hücreiere "M e z o k a r y o t i k" hücreler denir. Bir kromozomu kaba taslak distan incelemeye baslarsak su kisimlar (Sekil 10.3 ve 4) görülür: Aralarinda genel olarak açi bulunan iki koldan olusur. Kol-lar, primer bogumla birbirinden aynlmistir, buna S e n t r o m e r " (Kinetokor) denir. iki kolu birbirine esit olan kromozomlara "Metasentrik", esit olmayanlara ise "Submetasentrik" denir. Bir kollu gibi görünen kromozomlara da "Akrosentrik" (buniann sentromeri kromozomlarin ucundadir) (Sekil 10.5) kromozomlar denir. Bazi hayvan gruplari bu üç tipten yalniz birine sahiptir. Örnegin amfibiler yalniz metasentrik kromozomlara sahiptir.

Kromozomlar üzerinde bu primer (birincil) bogumlardan baska, sekonder (ikin-cil) bogumlar da bulunabilir (Sekil 10.3 ve 4). Bazen (genellikle) kromozomun uç kis-minda uydu "S a t e l l i t" denilen yuvarlak ya da uzunca bir yapi bulunur. Uydu, kromozoma ince bir kromatin ipligiyle baglidir. Bu tip kromozomlara SAT kromo-zomlar denir. Sentromerler kromozomlarin ig ipligine takilmasini saglar. Sentromeri olmayan bir kromozom bölünmeye katilamaz ve tasfiye olur. Bu bogulma yerlerinde bulunan genler, rRNA'lari ve dolayisiyla çekirdekcikleri organize ederler. Bu genler çok defa yüzlerce kopya halinde bulunur ve buna 'Gen Amplifikasyon'u ya da 'Redunanz' denir. Kromozomlarin uçlarina da "Telomer7' denir.

Kromozomun (Insanda) Ince Yapisi: Çözülmüs DNA'nin uzunlugu, bölün-mekte olan hücredeki paketlenmis kromozomlardan yaklasik 100.000 defa daha fazladir. insan kromozomlarinin agirligi, kabaca, DNA ve kromozomdaki proteinie-rin toplamina esittir. DNA'nin "Histonlar" olarak bilinen kromozomal proteinlerle olan baglantilari, tamamen yogunlasmis kromozomlar içinde DNA'nin inanilmaz derecede sikica paketlenmesim saglar.

Bölünmeyen hücrelerde, çekirdek, kromatin olarak bilinen, kaba ve sekilsiz bir granüler materyal içerir. Kromatin, elektronmikroskop altinda incelendiginde, 0.3-0.5 mp çapinda boncuk dizisi gibi belirli bir yapiya sahip oldugu görülür (Sekil 10.6)- Bu kromatin ipligine çok defa "Kromonema" denir. Kromonemalar, bölünme evresine girmis kromozomlarda. "Matrix" denen, proteinlerden yapilmis amorf bir madde içerisinde bulunur. Bölünmelerin haricinde, kromatin iplikler çözünmüs olarak bulunduklari için, isik mikroskopunda görülmezler. Kromatinlerin her bir boncuguna "Nucleosom" (eski adlandinlmasi ile Kromomer) denir. Nukleozom, dört farkli histon çesidinin her birinden ikiser adet molekül içeren bir nukleozom çekirdeginden ve bunun üzerinde bir çember gibi sarili olan DNA'dan olusur (Sekil 10.6/n). Sekil 10.6/n'de görüldügü gibi DNA, nukleozom çekirdeginin etrafinda tam olarak iki defa dönmüstür. Nukleozomlar birbirlerine "Linker DNA = Baglayici DNA" denen çok uzun olmayan bir DNA zinciri ile baglanmislardir. Besinci çesit histon, nukleozomun dis yüzünde yer alir ve muhtemelen nukleozo-mun kararli kalmasini ve DNA'nin bulundugu yere sabitlestirilmesini saglar.

DNA'nin nukleozom etrafinda dönen kismi yaklasik 200 baz çiftinden olusmustur ve bunun da yaklasik 1/6'si sarilmadan durur. Eger hücreler bölünme-leri sirasinda incelenirlerse, kromozomlarin bölünmeye yaklastikça yogunlastiklari görülür. Bölünen hücrelerdeki DNA'nin ve proteinlerin bu denli siki paketlenme mekanizmalari tam olarak bilinmemektedir; fakat birincil ve ikincil kivrilmalarin bu yogunlasmada önemli oldugu açiktir.

Kromatinin yogunlasma derecesi. yapisal ve regulatör genlerin ürün verme derecelerinin göstergesidir. Çesitli kanitlar, kivrilmamis, yani çözülmüs kromatin-deki genlerin, yogunlasmis kromatindeki genlerden çok daha fazla okunduklarini göstermektedir. Kadinlarda çok siki paketlenmis X kromozomlarindan biri (Barr Cisimcigi), kalitsal olarak islevsizdir; nitekim homologu olan, çözülmüs ve uzamis olan ikinci X kromozomu yüzlerce okunabilir durumda gen tasir. Hücre bölünme-sinden önce kromozomlar gittikçe yogunlasirken (anafazda en yogun durumuna ulasir), bazi kromozomiarin bazi bölgelerimn diger kisimlardan daha fazla yogunlas-tigi görülür. Boyama ile, belirli evrelerde, belirii yogunlasma (kondensasyon) bölgeleri tasiyan kromozomlar gösterilebilir. Özel boyama teknikieriyle bir krorno-zom üzerinde açik (az yogunlasmis bölgeler = Eukromatik Bölgeler) ve koyu (çok yogunlasmis = Heterokromatik Bölgeler) bantlar seklinde görülen kromatin kisimlari saptanir. Her kromozomdaki bantlarin konumu kendine özgüdür ve bu bantlasmanin incelenmesi, genetik programin aydinlatilmasi için çok önemli sonuçlar verir. Her ne kadar bölünmekte olan hücrelerdeki kromozomlarin açik renkli bantlarindaki kromatin, koyu renkli olan kisimlardakine (yani çok siki paketlenmis) göre nisbeten daha çok okunabilen gen tasirsa da, bölünme olayinin ilerlemis evrelerinde, kromozomun hiçbir kisminda artik gen okunmasi meydana gelmez. Çünkü paketlenme en üst düzeyine ulasir. mRNA'ya tercüme, yalniz, bölünme döngüsüne girmemis hücrelerdeki, kismen gevsemis kromatin kisimla-rinda gerçeklesir.

Histonlar, üç çesit kromozomal proteinden ancak bir grubudur. Diger ikisi yapisal ve regülatör proteinlerdir. Histonlari alinan kromozomun sekli bozulmaz; çünkü sekli olusturan yapisal proteinlerdir. Çiplak DNA sarmallari bu yapisal proteinlere tutunurlar. Regülatör proteinler en az bilinen gruptur. Büyük bir olasilikla DNA'nin çift sarmallarini ya da DNA'nin en azindan yapisal ve regülatör genlenni içeren kisimlarini tümüyle örterek kapatirlar ve böylece okunmalarini önlerler. Kromozomal regülatör proteinlerin etkisini, gelisme süreci içerisinde, belirli bir zamana ve siraya göre gösterdigi ve böylece organizmadaki yapilarin bir zaman dizisi içerisinde ortaya çiktigi bilinmektedir.

Dev kromozomlarin incelenmesi (sineklerin tükrük bezlerinde, Malpiki kanalin-daki hücrelerde ve bazi yag dokularinda) oldukça önemli bilgiler vermistir. Çünkü endomitozis ile kromozomlar binlerce defa bölünmesine karsin, yavru kromonemalar yan yana kalmakta ve bu suretle kuvvetli boyanan DNA bantlari meydana gelmekte-dir (Sekil 10.7). Biz dev kromozomlari haploit olarak kabul ediyoruz. Çünkü ana ve babadan gelen kromozom çifti bunlarda birbirine kaynasmis durumdadir. Mutasyon-larin gösterilmesinde önemli rol oynarlar. Çünkü haploit oldugundan çekinik genler dahi etkisini fenotipte gösterebilecektir.

Dev kromozomlarin özel bir durumunu yumurta sarisi bakimindan zengin olan balik, amfibi, sürüngen ve kuslarda görüyoruz. Mayoz bölünmenin profaz evresinde, homolog kromozomlar lamba seklinde dizilirler .

Kromozomlarin döller boyunca sabit tutulmasi, gamet olusumu sirasinda, homolog kromozomlarin ikiye ayrilmasi ve yalniz bir tanesinin gametlere verilmesiyle rnümkün olur. 2n sayisi döllenme ile tekrar saglanir. Her kromozom içerisinde bir ya da birkaç özelligi kontrol eden birçok gen vardir. Her gen belirli bir yerde bulunur; bu yere lokus denir (çogul loki). Her hücrede ayni kromozomdan bir çift bulundugun-dan ayni özellige etki eden genler de çift (en azindan) halde bulunur (Y kromozo-munda bulunanlar hariç). Kromozomlar birbirinden ayrilirken genler de buna uygun olarak ayrilir. Genler, kromozomlarin içinde bir dogrultu üzerinde dizilmislerdir. Homolog kromozomlarda ayni genler ayni yerlerde bulunurlar. Dolayisiyla mayoz esnasinda sinapsis yapan kromozomlar, noktasi noktasina kavustuklarindan homolog genler tamamen birbirlerinin karsisina gelirler.

KALITIMIN KROMOZOMAL ESASI

Bitkilerde ve hayvanlarda her tür kendine özgü sabit sayida kromozom içerir. Kromozomlarin sayisi mitoz bölünmedeki düzenli ve kesin olaylarla sabit tutulur. Birçok hayvan ve bitkide kromozom sayisi esittir. Fakat kromozomlardaki kalitim faktörleri farklidir.

KROMOZOMUN YAPISI

Bitkilerde ve hayvanlarda her tür kendine özgü sabit sayida kromozom içerir. Kromozomlarin sayisi mitoz bölünmedeki düzenli ve kesin olaylarla sabit tutulur. Bir çok hayvan ve bitkide kromozom sayisi esittir. Fakat kromozomlardaki kalitim faktörleri farklidir.
Ilk defa 1840 yilinda botanikci HOFMEISTER tarafindan Tradescantia bitkisinin polen hücrelerinde görülmüs ve 1888 yilinda WALDEYER tarafindan da kromozom adi verilmistir.

Hiçbir zaman yeniden yapilmazlar, ya eskiden var olan kromozomlarin bölünmesinden ya da tamamlama sentezleri ile yapilirlar. Yasamin sürekliligi kromozomlarin devamliligina dayanir. Her canlida kromozomlarin sekli farkli olmasina karsin ayni türde ayni kromozomlarin sekilleri birbirine benzerdir.
Örnegin; 3. kromozom bir türde ayni sekle sahip olmasina karsilik, yine ayni türde 3. ile 8. kromozomlarin sekilleri birbirinden farklidir. Sayilari türden türe fakli olur. Sayisi ile organizasyonu arasinda herhangi bir baglanti yoktur. Küçük bir kromozom daha fazla gen tasiyabilir. Örnegin, Ascaris megalocephala univelans'de 2n = 2 (bilinen en az sayida kromozom tasiyan canli), Drosophila melanogaster'de2n = 8, insanda 2n = 46, keçide 2n = 60, bir tür istakozda 2n = 200, Ophyoglossum vulgatum (bir çesit egrelti otu)' 2n = 500 (canlilar arasinda bilinen en fazla kromozom sayili bitki) kromozom vardir. Normal vücut hücreleri anadan ve babadan gelen birer kromozom takimina sahiptir. Ana ve babadan gelen es kromozomlarin sekilleri ve büyüklükleri (esey kromozomlari hariç) birbirne esittir. Bu çift kromozom takimi bütün vücut hücrelerinde bulunur. Böyle hücrelere somatik hücreler adi verilir. Kromozom sayisi bakimindanda diploittir denir ve 2n ile gösterilir. Fakat esey hücrelerinde, ergin gametlerde ve bazi ilkel canlilarin bütün hayat devrelerinde (yalniz zigot halinde diploid) kromozomlar eslerinden yoksundur. Partenogenetik çogalan bazi hayvanlarda, örnegin, erkek arilarda, vücut hücrelerinin kromozom sayisi disilerinin somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir. Ya erkek ya da disi esey kromozomunu bulunduranlara germinatif hücreler denir. Esi olmayan kromozomlara da haploid denir ve "n" simgesiyle gösterilir. Kromozom sayisi sabit olmakla birlikte bazi özellesmis hücrelerde, örnegin, böceklerin, özellikle bazi sineklerin tükrük bezlerinde bu sayi 2n'nin katlari seklinde bir artis gösterir. Burada kromozomlar çekirdek zari parçalanmaksizin çogalirlar. Buna endomitozis ve kromozom durumuna da poliploidi denir. Çekirdek büyüklügü kromozomlarin miktarina bagli oldugundan, poliploidide çekirdek hacminde büyüme görülür.

Normal bir hücrede kromozomlar gözükmez. Profazin baslangicindan baslayarak gittikçe yay seklinde kivrilan ve kalinlasan ince kromatin agi seklindedir. Sonunda türlere özgü seklini alincaya kadar kivrilma devam eder. Dinoflagellata'da kromozomlar her zaman gözükür. Çünkü bunlarda çekirdek zari yoktur ve DNA bazik proteinlere bagli degildir. Bu tip hücrelere mezokaryotik hücreler denir. Bir kromozomu kaba taslak distan incelersek su kisimlar görülür. Aralarinda genel olarak açi bulunan iki koldan olusur. Kollar primer bogumla birbirinden ayrilmistir, buna sentromer (=kinetokor) denir. Iki kolu birbirine esit olan kromozomlara metasentrik, esit olmayanlara ise supmetasentrik denir. Bir kollu gibi görünenlere akrosentrik (bunlarin sentromerleri kromozomun ucundadir) kromozom denir. Bazi hayvan gruplari bu üç tipten yalniz birine sahiptir. Örnegin amfibiler yalniz metasentrik kromozomlara sahiptir.



Kromozomlar üzerinde primer (birincil) bogumlardan baska, sekonder (ikincil) bogumlarda bulunabilir. Bazen (genellikle) kromozomun uç kisminda uydu (stallit) denilen yuvarlak ya da uzunca bir yapi bulunur. Uydu, kromozoma ince bir kromatin ipligiyle baglidir. Bu tip kromozomlara SAT kromozomlar denir. Sentromerler kromozomun ig ipligine takilmasini saglar. Sentromeri olmayan bir kromozom bölünmeye katilamaz. ve tasfiye olur. Bu bogulma yerlerinde bulunan genler, rRNA'lari ve dolayisiyla çekirdekcikleri organize ederler. Bu genler çok defa yüzlerce kopya halinde bulunur ve buna gen amplifikasyonu ya da redunanz denir. Kromozomlarin uçlarina da telomer denir.

GENETİK VE KANSER

İnsan yaşamı boyunca çevresi ile sürekli olarak ilişki içindedir. Bu uyum devam edegeldiği sürece de ayakta kalabilmektedir. Embriyo döneminde anne karnında kan dolaşımı yolu ile başlayan etkileşim, daha sonraları yerini daha geniş alanlara bırakır. Beslenme,solunum ve sosyal ilişkiler gibi geniş çerçevede devam eden etkileşim, ölüm zamanı gelinceye kadar devam eder. Etkileşimde, uyumun uyumsuzluğa dönüşümü ölüm olarak adlandırılır.

Hücre, çevresi ile ilişkisini hücre zarı vasıtasıyla sağlar. Hücreler; doğrudan temas, salgıladıkları kimyasal maddeler (hormonlar,enzimler) ya da elektriksel impulslar yoluyla, komşu hücreler veya uzaktaki hücre ve hücre gruplarıyla iletişim halindedir. Hücre zarlarına yerleşmiş, protein yapılı alıcılar, gelen mesajları hücrelere iletirler. Hücrenin bir nevi anten vazifesini gören zardaki alıcı proteinler (reseptörler) ile gelen mesajlar, hücre tarafından değerlendirilir, ardından kendine uygun olan davranışı sergiler. Hücrenin çevresi ile ilişkisi, hem çevrede ortaya çıkan değişimlere ayak uydurması hem de günlük yaşamı yönüyle gereklidir.

Embriyonik gelişim süresince farklılaşmada rol oynayan faktörlerden birisi, kontrollü hücre ölümleridir. Apoptosis olarak adlandırılan önceden programlanmış ölüm işlevi, bir hücreden bir bedenin oluşturulması (gelişim) noktasında temeldir. Sürekli düzenlenmesi gereken çoğalma-farklılaşma-ölüm programları, hücrenin kaderini belirleyen genlerin ürünü olan proteinler tarafından organize edilir. Sayıları yüzün üstünde olan proteinler, hücrenin çoğalmasını durdurup, bir çeşit kırmızı ışık görevi yaparak onu ölüme sürüklerler. Bu ölüm, insandaki hücre sayısının dengesinin sağlanması noktasında da önem arz etmektedir. Her hücrenin bünyesinde nasıl çoğal-çoğalma/ proteinini sentezle-sentezleme gibi hassas dengeler mevcutsa, aynı şekilde öl-yaşa dengesini ayarlayan bir denge de mevcuttur. Hücre her an ölmeye hazır durumda beklemektedir. Bir grup gen, hücreye büyüyüp bölünmesi gerektiğini söylerken, diğer bir grup gen de artık büyümenin yeterli olduğunu ve hücrenin büyümesini durdurarak kendi işlevini yerine getirmesini söylüyor. Kanser büyük ölçüde bu iki grup gen arasında dengesizlikten oluyor. Büyümeyi söyleyen genler normalden fazla çalışırlarsa veya büyümeyi frenleyen genler gerekenden az çalışır ya da herhangi bir nedenden ötürü bozulursa, hücre devamlı bölünüp büyüyor, yani kanserli hücre haline geliyor. Bugüne kadar bu görevi icra eden on kadar gen keşfedilmiştir.

Bu şekildeki hücre ölümlerine hücre intiharı programı denilir. Ölüm programı uygulanan hücre, önce içe doğru büzülür daha sonra da hücre çekirdeğinde bulunan DNA zincirini parçalar. Parçalanan hücre, komşu hücreler ya da makrofajlar (özel parçalayıcı hücreler) tarafından fagosite edilir.

Son araştırmalar ışığında P53 geninin, kanserin oluşumunda durdurucu bir role sahip olduğunu söyleyebiliyoruz. Sigaranın kanser yapmasının en önemli mekanizmalarından biri, dumanındaki kimyasalların P53’ü çalışmaz hale getirmesidir. Kanserde gen tedavisinin amacı, bozulan bu dengeyi yerine koymak yani çalışmayarak kanserleşmeye engel olmayan genleri tekrar çalışır hale getirmek.

Bilinen bütün kanser olgularının ortak bir yanı ya da ortak bir nedeni vardır: İnsan bedenini oluşturan sayısız hücrenin her birinin çekirdeğinde değerli bir hazine gibi saklanan deoksiribonükleik asit (DNA) zincirinin kimyasal yapısının değişmesi, daha bilimsel bir deyimle DNA'nın mutasyona uğramasıdır. Kanser hastalığının başlangıcı, apoptosis işlevini var kılan genlerin, mutasyon neticesinde bozulması (mutasyona uğraması) esasına dayanmaktadır. Bazı kişilerde ise bu, kalıtım yolu ile geçen bir hastalık olarak kendini göstermektedir. Aynı genlerin yapısının bozulmasına yol açan kimyasal maddeler kanser hücrelerinin oluşumuna sebep olur. Yaşlanma ile hücrelerde biriken toksik maddeler de zamanla aynı genleri tahrip edip hücreleri tümör hücrelerine dönüştürebilmektedir.

Kansere yol açan bozuklukları taşıyan genler ilk bulunduğu zaman onkogenler (kanser genleri) diye adlandırılmıştı. Onkogenler, hücre çoğalmasına itici görev yapan genlerdir. Onkogenlerin aslında proto-onkogenlerin (onkogen olmaya aday gen) mutasyona uğraması sonucu ortaya çıktığı fikri, yetmişli yılların sonunda sahiplerine Nobel Ödülünü getirmiş ve bu buluş kanser araştırmalarında bir dönüm noktası oluşturmuştur. Bu genlerin yanı sıra proto-onkogenlerin tersi işlevi ortaya koyan genler, hücrenin tümör hücresi olmasına mani olur. Bu gen gruplarının etkinliklerini kaybetmesi de kansere yol açar.

Kanser hücrelerinin diğer tüm hücrelerden farkı, bölünmeyi durdurucu sinyallerin hücreler arası iletişimle iletilememesidir. Bölünmeyi durdurucu görevi yapan genlerin, protein sentezi sonucunda oluşan kimyasal sinyalleri, hücreler arası mevcut bağlar (neksus) aracılığı ile tüm hücrelere yayılması gerekir. Kanser hücrelerinde hücrelerin temas noktaları olan hücre zarlarında iletişimi sağlayacak köprüler mevcut değildir. Bu nedenle bir hücredeki sinyalin diğer hücreye geçişi mümkün olamamaktadır. Bu da durmaksızın hücrelerin kontrolsuzca üremesi anlamına gelmektedir.

İkinci sınıf kanser tipi de çoğalmayı durdurucu görevi yapan genlerdeki mutasyonlar, etkinlikleri az ya da çok değişmiş proteinlerin yapımına neden olur. Genlerdeki bozukluklar, genellikle gen kaybı biçiminde gerçekleşir. Bu durumda protein sentezi durma noktasına gelir. Bu durum da hücrenin komşu veya uzaktaki her bir hücre ile iletişiminin kesilmesi olarak değerlendirilebilir.

DNA sentezi ya da protein sentezi aşamalarını denetleyen ve onaran mekanizmalar mevcuttur. Mutasyonların sonucunda, geni şifreleyen çift zincirli DNA molekülünün bir sarmalında gelişen değişiklikler, onarım mekanizmasıyla orijinaline sadık kalınarak tamir edilir. Mutasyonların etkisi beklenenden daha fazla tahrip edici olması söz konusu olduğunda, tamir mekanizması DNA zincirinde aslına yakın düzeltmeler gerçekleştirir. Duplikasyon (parça eksilmesi) şeklinde gelişen mutasyonların onarımı ise mümkün olamamaktadır. RNA moleküllerinin tek zincirli olması dolayısıyla mevcut onarım sistemlerin aslına uygun düzeltme yapabilmesi mümkün değildir. Hücre çekirdeğindeki ana DNA’dan aldığı bilgiyi ribozoma taşıyan m-RNA, (mesaj ileten) mutasyonlara son derece açıktır. Oluşabilecek mutant m RNAlar, sentezi durdurucu ya da yönünü değiştirici etkiler oluşturur.

Kanserli hücrelerde ortaya çıkan mutasyonlar rasgele değildir. Özellikle tamir mekanizmalarında, farklılaşmada, programlı hücre ölümü ve hücre çoğalmasında rol alan proteinleri şifreleyen genlerde mutasyonlar gelişir.

2003 yılında tamamlanması beklenen insan genomu projesi,son verilere göre sayıları 30-40 bin kadar olan genin DNA dizilerinin tamamının belirlenmesini amaçlamaktadır. Bunu takip eden evrede , bu genlerin hangilerinin hangi tip insan hastalığında rol aldığının saptanması gündeme gelecektir. Onkoloji açısından bu çalışmalar hastalık etiolojisi ile genetik mutasyonlar ilişkilerinin belirlenmesi, hastalığın tedavisinde gen tedavisi dahil, yeni tedavi yöntemlerinin denenmesi gibi konuları karşımıza çıkaracaktır.

FARENIN DNA SIFRELERI ÇÖZÜLDÜ

Bilim adamlari farenin gen kodlarinin desifre edildigini, bunun insan biyolojisine isik tutacagini açikladi. Celera Genomics sirketinden Mark Adams, farenin genetik kodlarinin insanla yaklasik ayni uzunlukta (3 milyar civarinda) oldugunu söyledi. Bilim adamlari farenin genetik kodlarinin çözümünü birçok nedenden istiyorlar. Bu nedenlerden birisi, insanin genetik kodlariyla karsilastirma amacini tasiyor. Bu noktada benzerlik ve farkliliklardan insanin DNA‘si hakkinda daha fazla bilgi edinmeyi umuyorlar. Adams, çalismanin, bilim adamlarinin iki ayri türün (fare ve insan) biyolojisindeki farklari anlamasina yardimci olacagini söyledi. Böylece, örnegin kanserle mücadelede kanserin farelerde niçin farkli gelistiginden yola çikilarak insanlar için yeni tedavi yöntemlerinin saglanabilmesi umuluyor.

ÖZEL SEKTÖR VE KAMU SEKTÖRÜ ARASTIRMACILARI KARSI KARSIYA GELDI

Insanin gen haritasinin çikarilmasina iliskin çalismalar, özel ve kamusal sektörde çalisan Amerikali ve Avrupali bilim adamlarini rakip kamplara ayirmaya basladi. Insanin gen haritasiyla ilgili çalismalarin basini çeken Amerikan Celera Genomics ve Genome Humain firmalarinin ayrintili çalismalarinin dün internette yayinlanmasindan sonra Paris, Londra ve Tokyo’da basin toplantilari yapan bazi bilim adamlari, Amerikan sirketlerini açik ya da kapali bir dille elestirdiler. Insanin gen haritasinin çikarilmasina iliskin uluslararasi projeye katilan Ingiliz heyetinin baskani John Sulston, Insanin gen haritasi satilik degil dedi ve gen arastirmalarini sadece özel sektöre birakmanin cinayet olacagini söyledi. Sulston, Bizim disimizdakiler, insana genetik sifrelerini vermek için insan irkina çok büyük maliyet ödetmek istiyorlar dedi. Paris’te basin toplantisi yapan Fransiz bilim adami Jean Weissenbach da Celera firmasinin kamu sektörünün verilerinden yararlanarak bugünkü sonuca ulasabildigini söyledi. Celera’nin kullandigi teknigin yürümedigini iddia eden Fransa Gen Arastirmalari Merkezi yöneticisi, Yöntemleri, genlerin tam incelenmesini saglamaya yetmedi, ama firma bunu itiraf etmek istemiyor. Bu yaptiklari sahtekarlik diye konustu. Tokyo’da basin toplantisi yapan Profesör Yosiyuki Sakaki de Celera sirketinin, öteki uluslarin ekiplerine verileri inceleme olanagi vermedigini, bunun da bilime zarar vermek anlamina geldigini söyledi.

ILAÇLAR DEVRIM YARATACAK

Insan genlerininin siralanmasi ile ilgili bilgiler isiginda, bilim adamlarinin insan biyolojisi ile ilgili yeni bir baslangiç olusturdugu ve yeni tedavi uygulamalarininin, devrim yaratacak ilaçlarla gündeme gelecegi bildirildi. Simdiye kadar insan ile ilgili olarak düzinelerle bilinmeyene cevap olusturan arastirmalar sonucunda, hastaliklarin daha az yan etkilerle tedavisinin mümkün kilinacagi açiklandi. Arastirmalarda, genlerin tek basina durumlarinin yani sira genler arasindaki iliskilerin de anlasilabildigi, insanlar arasindaki farkliliklarin cevabinin, milyonlarda DNA kodlarindaki farkli varyasyonlar ile ortaya çiktigi kaydedildi. DNA kodlarinin her bir varyasyonunun kromozomlar için bir belirleyici oldugu ve bu sayede, genlerin tasidigi mikroskopik yapinin incelenebilecegi belirtildi. Bilgisayarin genlerin arastirilmasi konusunda bir hiz kazandirdigina deginen bilim adamlari, insan vücudunda incelenecek DNA’larin, bilgisayar ortaminda çabuk arastirilarak sonuçlandirilabildigini kaydediyor. Bilgisayar yardimi ile hastalikli genlere benzeyen bilinmeyen genlerin de hizli bir sekilde analiz edilebilecegi, bu sekilde DNA’larin tek basina arastirilmasina gerek kalmayacagi bildiriliyor. Böylece DNA’larin analizine harcanan yillar sürecek arastirmalarin kisa bir zamana sigdirilabildigi kaydediliyor. Insanin biyolojik yapisinin sirlarini ortaya koyan gen siralamasinin öncelikle kalp hastaliklari, kanser, sinir sistemi bozukluklari, enfeksiyonlar ve çevresel etkenlerin yol açtigi hastaliklar ile mücadelede kullanilacagina dikkat çeken bilim adamlari, önümüzdeki yillarda bu konularda, insanlara büyük müjdeler verilebilecegini ve insan ömrünün giderek uzayabilecegini ileri sürüyor. Gen haritasi ile ilgili yapilan son arastirmalar, bugüne kadar insanin biyolojik yapisi ile ilgili olarak tip dünyasinin çok az bilgilere sahip oldugunu da ortaya koymus oldu

INSANLAR ARASINDA AYRIMCILIK

ABD’deki birtakim sivil toplum kuruluslari, insanlarin gen yapilarinin bilinmesiyle meydana gelecek hastaliklarin önceden belirlenebilecegini ve bunun da insanlar arasinda ayrimlarin dogmasina neden olacagini kaydediyor. Insanlarin saglik durumlariyla ilgili bilgilerin gizli olmamasi durumunda, gelecekteki saglik durumlari saptanabilen insanlarin, is bulma konusunda zorluklarla karsilasabilecegi ve eleman alacak firmalarin bu bilgileri kullanarak, insanlar arasinda ayrima gidebilecegi öne sürülüyor. ABD’de bu konuda yapilan kamooyu yoklamalarinda, insanlarin kendileriyle ilgili saglik bilgilerinin paylasilmasindan hosnut olmadiklarini ortaya koydu. Insanlarin hastaliklarinin genler vasitasi ile çok önceden belirlenmesinin, saglik sigortasi yapan sirketlere de büyük paralar kazandirabilecegi, bu yüzden insanlarin saglik bilgilerinin bir sir olarak saklanmasinin gerektigi belirtiliyor. Celara bilim firmasi ilgilileri, elde ettikleri insan gen haritasi ile ilgili sonuçlarin tüm dünyadaki bilim adamlarina açik oldugunu ve bu konuda herhangi bir kisitlamaya gidilmeyecegini açikladi. Daha önce, firmanin kendi parasiyla yaptigi arastirmalari satisa sunacagi iddialari ortaya atilmisti. Bu arada, özel arastirma firmalarinin, büyük paralar dökerek yaptiklari arastirmalari, herhangi bir menfaat saglamadan bilim adamlarinin hizmetine sunmayacagi yorumlari da yapiliyor.

TAHMINLER DOGRU ÇIKMADI

Insanin gen haritasinin ayrintilari üzerinde çalisan bilim adamlari, insanda sanilardan az gen bulundugunu belirlediler. Insan vücudunda 60 bin ila 100 bin gen bulundugunu tahmin eden arastirmacilar, son arastirmalarla bu sayinin 30-40 bin arasinda oldugunu gördüler. Bilim adamlari, insani meyve sinegi ve fareden farkli kilan genlerin sayisinin fazla bir fark olusturmadigini saptarken, bunu yüzyilin tip alanindaki sürprizi olarak nitelendirdiler. Celara Genomatics laboratuvarindan Craig Venter ve arkadaslari ile diger grup Harward Tip okulu bilim adamlarinin yaptigi arastirmalarda, insanin gen haritasiyla ilgili sonuçlarin birbirine yakin oldugu saptandi. Arastirmacilar, Journal Nature dergisinde yayimlanan sonuçlarin tüm dünyadaki bilim adamlarina açik olarak degerlendirilebilecegini belirtti

YAPILACAK ÇOK IS VAR

Insan gen haritasi projesi Haziran’dan bu yana çok ilerledi ve bilim adamlari pek çok boslugu doldurmayi basardi. Ancak dizilimin tamamlanmasi için henüz çok is oldugu belirtiliyor. Projenin basariya ulasmasi için dünyanin her tarafinda binlerce bilim adaminin emek sarfettigi belirtilirken, konunun ciddi yasal, etik ve sosyal tartismalar gündeme getirecegi de ekleniyor. Uzmanlarin ortak görüsüne göre, bu çalismanin faydalarini dünyaya yaymak ve esit sekilde paylastirmak için anlayis ve erdem gerekecek.

CINSIYETLER ARASINDAKI FARK

Konsorsiyum, erkek vücudunda kadinlara göre iki misli daha fazla kalitimsal mutasyon meydana geldigini dogruladi. Maymunlarda iki cins arasindaki ayrmin daha da belirgin oldugu belirtildi. Cinsler arasindaki bu farklilik erkekler için karmasik bir mesaj tasiyor. Bir yandan evrimsel degisimler için daha büyük bir avantaj saglarken, diger taraftan hastalik riskini artiriyor. Gen haritasinin çikarilmasindan elde edilecek en büyük fayda ise ilaç gelistirilmesinde olacaga benziyor. Kisinin genetik özellikleri belirlendiginde, kisiye özel ilaç üretimi gündeme gelebilecek. Ayrica hastaligin erken teshisi de saglanacak. Halen 500’ün altinda hastalik için ilaç mevcutken, bilim adamlari genetik alaninda kaydedilecek gelismelerden sonra bu sayinin binlerle ifade edilecegini ifade ediyor.

GEN SAYIMIZ 30 BIN CIVARINDA

60-100 bine vardigi tahmin edilen insan genleri sayisi, meyve sineginin yalnizca iki kati. Insanin gen yapilarinin bilinmesiyle hastaliklarin önceden belirlenebilecegini, bunun da insanlar arasinda ayrimciliga neden olcagi ileri sürülüyor.

Yaklasik 30-40 bin genden olusan 3.1 milyar DNA kodunu siraya dizen bilim adamlari, insan ile meyve sinegi arasindaki bilimsel farkin zannedildiginden de az oldugu sonucuna ulasti. Kisa süre öncesine kadar 60-100 bine vardigi tahmin edilen insan genleri sayisi, meyve sineginin yalnizca iki kati.

Arastirmalarda ayrica hastaliklarin kökenini bulma konusunda da oldukça mesafe kaydedildi. Buna göre hastaliklarin çogu kalitimsal ve genetik mutasyonlardan ileri geliyor.

Bilim adamlari, bütün genleri ortaya çikararak ve islevlerini belirleyerek bilim ve tip alaninda yeni bir çigir açilacagini, insan oglunun bilgisini inanilmaz ölçüde genisletecegini, yeni teshis ve tedavi yöntemlerinin mümknü olacagini söylüyor. Projede çalisan Cambridge Sanger Center’dan Dr. Tim Hubbard, bilim ve tip alaninda bir devrim yapilacagindan söz ediyor ve ekliyor: “Bizi biz yapan hersey gen dizilimimizde sakli.

Amerikan Ulusal Saglik Enstitüsü eki baskani olan, halen New York Memorial Sloan-Kettering Kanser Merkezi’nin direktörlügünü yapan Dr. Harold Varmus, bir anda bütünün görülmeye baslandigini ve bunun son derece heyecan verici oldugunu belirtiyor.

Insan gen haritasi projesi ABD, Britanya, Japonya, Fransa, Almanya ve Çin’den toplam 20 bilim adami ekibinin ortaklasa çalismalari ile yürütülen bir çalisma. Haziran ayinda genetik kodlarla ilgili ilk bilgilerin gün isigina çiktigi arastirmanin sonuçlari Nature dergisinin son sayisinda yayinlanacak. Celera Genomics sirketi bünyesinde çalismalarini sürdüren diger ekip ise sonuçlarini Science dergisinin Cuma günü piyasaya çikacak olan sayisinda yayinliyor.

Birbirinden bagimsiz olarak çalismalarini sürdüren iki ekip de birbirine çok yakin sonuçlar elde etti. Celera 26-39 bin arasinda geni dizmeyi basarirken, diger grup 30-40 bin geni dizmeyi basardigini açikladi. Her iki gruptaki uzmanlar da en iyi ihtimalin 35 bin genden az oldugu konusunda hemfikir.