Tweet
Sistematikçi biyologlara göre, şu an dünyada tespit edebildiğimiz tür sayısı mevcut türlerin sayısına nispetle çok azdır. Sınıflandırma metodunun babası sayılan Carolus Linnaeus, 18. yüzyılda bu ilmin temelini attığında, bütün canlıları, bitkiler ve hayvanlar olarak iki âleme ayırmıştı. İki asır boyunca meydana gelen ilmî gelişmeler, kromozom teorisi ve genetik materyalin keşfi gibi inkılap mahiyetindeki buluşlar, bilim adamlarını, “mikroorganizmalar” olarak adlandırılan canlıların, bitkiler ve hayvanlardan ayrı bir âlem olarak incelenmesi gerektiği yönünde düşündürmüştür. Gerçekten de bu canlılar, yapı ve fonksiyon bakımından sahip oldukları farklılıklar sebebiyle bundan böyle, mantarlar (fungi), tek hücreliler (protista) ve bakteriler (monera) olarak üç farklı grup içinde incelenmektedirler. Bu farklılıkların ve çeşitliliğin kaynağı ise, hep merak edilmiştir. Yaygınlık ve uygun olan her ortamda yaşayabilme, canlıların önemli bir özelliğidir. Her ortamın kendine göre bir florası (bitki topluluğu) olmakta, hiçbir ortam canlı varlıklardan mahrum bırakılmamakta; mağma tabakalarında, ışık almayan denizlerin derinliklerinde bile hayata rastlanmaktadır.
Bu yaygınlık ile çeşitliliği aynı görmek büyük bir hata olur. Bu iki kavramın oluşmasındaki temel faktör, çevreye uyum kabiliyeti (adaptasyon) olmalıdır. Sürekli değişen çevre şartlarına bağlı olarak, canlı ortamlarında yeni bitki çeşitlerinin yaratılması buna delildir. İlk defa 1982’de rastlanan bir Escherichia coli bakterisi çeşidi, yapılan tespitlere göre, ABD’de yılda 20.000 kişinin yiyeceklerden kaynaklanan çeşitli hastalıklara yakalanmasına sebep olmaktadır. Geçmişi kısa olan bu çeşit veya yeni ırk, görüldüğü gibi başımıza dert açabilmektedir. Bu durumda, hastalık yapıcı (patojen) mikroorganizmaların, (bütün mikroorganizmalara nispetinin azlığına rağmen), insanlara düşman bir tavır takınması halinde, dünyada hiçbir gelişmiş organizmanın yaşayamayacağı, düşünülmelidir. Fakat bizim çevreye yaptığımız bütün kötülüklere rağmen, çevre kendisine yerleştirilmiş mükemmel ve âhenkli kanunlar çerçevesinde, yine de bize düşmanca değil, tam tersine, dostça davranmaktadır. Az bir nispetteki zararlı bakterinin, düşmanca hareketinin iki açıklaması olabilir: Birincisi, insanlara, dünyanın kendi malları olmadığını ve ölümün kaçınılmaz olduğunu hatırlatmak; ikincisi ise, insanın tabiata zarar vermesinin bir cezası olduğunu göstermektir. Zira normalde insana zararsız -hatta dost- olan Escherichia coli bakterileri, çevrenin atıklarla kirletilmesi sonucu, adaptasyon ve değişebilirlik özellikleri sayesinde, hastalık yapıcı hâle dönüşebilmektedirler.
Hücrelerden daha küçük olan virüslerin yapılışındaki sanat da çok hassas çizilmiş geometrik nakışlara sahiptir. Bu virüs kendisinden daha sanatlı ve mükemmel görünen bir hücreye girdiğindi, onun enzim sistemlerini kullanarak kendini çoğaltmakta ve içinde yaşadığı ev sahibi hücreyi de ölüme götürmektedir.
Peki, tabiatta yaygın ve tesirli olan bu uyum, bu değişebilirlik nasıl olmaktadır? Kazanılan özelliklerin mikroorganizma nesillerine aktarılabilmesi, değişimlerin, aslında genetik şifrelerde olduğunu göstermektedir. Şimdi bu değişmeleri inceleyelim.
Genetik şifrelerdeki en temel değişmeler, mutasyonlardır. Mutasyonlar, genelde canlılara zararlı olarak bilinir. Fakat milyonlarca bakteriden sadece birkaçı, bulunduğu ortamda seçile bilmesini sağlayacak güçlü bir özellik kazanabilmektedir. Ancak bu küçük değişiklikler, gözlenebildiği kadarıyla, tür içinde ırkları meydana getirecek değişikliklere sebep olabilmekte, fakat yeni bir tür ortaya çıkarmamaktadır. Daha büyük değişikliklerin ilmî olarak gözlenmesi -tabiî ki çok uzun bir zaman gerektirdiğinden dolayı- mümkün olmadığından, bu hususta birşey söylemek kolay değildir.
Mutasyonlar, hem ortaya çıkış şekilleriyle hem de tamir metotlarıyla mucizedirler. Varlıklarıyla, kâinat üzerinde her an mükemmelleşmeye bir yol ise, gen alış verişlerine doğru yol alınırken, tür içinde çeşitliliği ve tabiî seleksiyonu da (zayıfların belli miktarlarda güçlülere gıda olması) sağlamaktadırlar. Çoğu zaman zararlı olmaları ise, tamir mekanizmalarının gelişimiyle dengelenmektedir. Burada inceleyeceğimiz basit bir tamir mekanizması, DNA’nın kendini eşlemesi halinde gözlenir. Bakteri DNA’sının kendini eşlemesi (kopyasını çıkarması) sırasında hata yapma ihtimali 10-7 – 10-11‘dir. Bu işi yapan enzimin hata yapma sıklığı ise, 10-5 ‘tir. Demek ki 100 -1.000.000’da bir hata dışındaki bütün değişiklikler tamir mekanizmalarıyla düzeltilmektedir. Organizmanın tamir gücünün dışında kalan güçlü ve zararlı değişiklikler ise, kanser tümörleri şeklinde ortaya çıkmaktadır.
Mikroorganizmaların ortama adapte olmalarını, ya da ortamda üstünlük elde etmelerini sağlayabilen diğer bir yol ise, gen alış verişlerine girmeleridir. Fakat farklı türler arasında gen alış verişlerini engellemekte olan mekanizmaların da hücrelerde aktif oldukları bilinmektedir. İşte aşağıda bahsedeceğimiz gen de böyledir.
Son araştırmalarda elde edilen verilerde, bir türlü ortadan kaldırılamayan ve vazifelerini dahi değiştirebilen bazı mikroorganizmaların, bu iki yolu -mutasyon ve gen alış verişlerini- ileri derecede kullanabildiği görülmüştür. Bilimsel çalışmalar, MMR (methyl directed mismatch repair) adı verilen bir genin bozulmasının, E. coli ve Salmonella türlerine ait bakterilerde bu gene ait mutasyonların, hızlı bir nüfus artışına ve farklı ırklar arası gen alış verişlerine sebep olduğunu göstermektedir. Bunun sebebi, bu genin normal şartlarda (bozulmadığı hallerde), DNA üzerindeki hataları düzelten, ‘mismatch repair’ denen bir mekanizmayı idare etmesi ve türler arası gen alış verişlerini engellemesidir.
Mutasyona uğrayarak normalin dışına çıkan, emsallerinden farklı özellikler kazanarak zararlı olan ve hiç durmadan bölünerek bir tümör haline gelen kanser hücresi, ilk bakışla basit gibi görünür. Faka bu basit ve küçük hücrenin programı hiç de normal hücrelerinkinden geri olmadığı gibi, bütan bir sistemi yıkacak mükemmellikte silahlara da sahiptir.
Böyle bir hatanın (MMR geninin bozulması) sonuçları ilginçtir. Bu bozuk genin E. coli ve Salmonella enterica bakterilerinde % 1 ‘den daha yüksek bir frekans göstermesi, onları insanlar için potansiyel tehlike haline getirmektedir. Bu tür bir mikroorganizma yeni girdiği bir konak canlının ortamına hızla adapte olabilmekte ve süper patojenler (hastalık yapıcı güçlü mikroplar) ortaya çıkabilmektedir.
Bu son bilgiler bilim adamlarınca, insan patojenlerindeki antibiyotik dirençle doğrudan ilişkilendirilmektedir. Birçok hastalığın -mesela grip- tedavisi, konak canlının bağışıklık sisteminin tanıyabileceği eski şeklini ve tipini değiştirebilen mikroorganizmalar yüzünden imkânsız hale gelmektedir. Bu müthiş kabiliyetleriyle mikroorganizmalar, canlılığın yaratılmasından beri dünya üzerindeki varlıklarını koruyabilmiş ve dünyanın en ücrâ köşelerinde, buzullarda ve volkan içlerinde bile, Yaratıcı’nın hayata dair isimlerinin göstergesi olmuşlardır. Son keşiflerle birlikte bir husus daha ortaya çıkmıştır: Hiçbir şey önemsiz değildir! Bakteri DNA’sındaki bir iki atomun değişmesiyle on milyonlarca insanın ölmesi (zamanında veba salgınlarında olduğu gibi) buna delildir. Yaratıcı’nın küçümsenmesini istemediği bu minik canlıların, aslında hiç de basit varlıklar olmadıklarını ve insanın emrine girdiklerinde faydalar sağlayabileceklerini (peynir, sirke veya antibiyotik yapımı gibi) görebiliyoruz. Bunu, moleküler biyologların bu canlıları, son yıllarda, insan vücudunun inceliklerini keşfetmede ve hastalıkları tedavi etmede kullanmalarından da anlamak mümkündür.
Bu yaygınlık ile çeşitliliği aynı görmek büyük bir hata olur. Bu iki kavramın oluşmasındaki temel faktör, çevreye uyum kabiliyeti (adaptasyon) olmalıdır. Sürekli değişen çevre şartlarına bağlı olarak, canlı ortamlarında yeni bitki çeşitlerinin yaratılması buna delildir. İlk defa 1982’de rastlanan bir Escherichia coli bakterisi çeşidi, yapılan tespitlere göre, ABD’de yılda 20.000 kişinin yiyeceklerden kaynaklanan çeşitli hastalıklara yakalanmasına sebep olmaktadır. Geçmişi kısa olan bu çeşit veya yeni ırk, görüldüğü gibi başımıza dert açabilmektedir. Bu durumda, hastalık yapıcı (patojen) mikroorganizmaların, (bütün mikroorganizmalara nispetinin azlığına rağmen), insanlara düşman bir tavır takınması halinde, dünyada hiçbir gelişmiş organizmanın yaşayamayacağı, düşünülmelidir. Fakat bizim çevreye yaptığımız bütün kötülüklere rağmen, çevre kendisine yerleştirilmiş mükemmel ve âhenkli kanunlar çerçevesinde, yine de bize düşmanca değil, tam tersine, dostça davranmaktadır. Az bir nispetteki zararlı bakterinin, düşmanca hareketinin iki açıklaması olabilir: Birincisi, insanlara, dünyanın kendi malları olmadığını ve ölümün kaçınılmaz olduğunu hatırlatmak; ikincisi ise, insanın tabiata zarar vermesinin bir cezası olduğunu göstermektir. Zira normalde insana zararsız -hatta dost- olan Escherichia coli bakterileri, çevrenin atıklarla kirletilmesi sonucu, adaptasyon ve değişebilirlik özellikleri sayesinde, hastalık yapıcı hâle dönüşebilmektedirler.
Hücrelerden daha küçük olan virüslerin yapılışındaki sanat da çok hassas çizilmiş geometrik nakışlara sahiptir. Bu virüs kendisinden daha sanatlı ve mükemmel görünen bir hücreye girdiğindi, onun enzim sistemlerini kullanarak kendini çoğaltmakta ve içinde yaşadığı ev sahibi hücreyi de ölüme götürmektedir.
Peki, tabiatta yaygın ve tesirli olan bu uyum, bu değişebilirlik nasıl olmaktadır? Kazanılan özelliklerin mikroorganizma nesillerine aktarılabilmesi, değişimlerin, aslında genetik şifrelerde olduğunu göstermektedir. Şimdi bu değişmeleri inceleyelim.
Genetik şifrelerdeki en temel değişmeler, mutasyonlardır. Mutasyonlar, genelde canlılara zararlı olarak bilinir. Fakat milyonlarca bakteriden sadece birkaçı, bulunduğu ortamda seçile bilmesini sağlayacak güçlü bir özellik kazanabilmektedir. Ancak bu küçük değişiklikler, gözlenebildiği kadarıyla, tür içinde ırkları meydana getirecek değişikliklere sebep olabilmekte, fakat yeni bir tür ortaya çıkarmamaktadır. Daha büyük değişikliklerin ilmî olarak gözlenmesi -tabiî ki çok uzun bir zaman gerektirdiğinden dolayı- mümkün olmadığından, bu hususta birşey söylemek kolay değildir.
Mutasyonlar, hem ortaya çıkış şekilleriyle hem de tamir metotlarıyla mucizedirler. Varlıklarıyla, kâinat üzerinde her an mükemmelleşmeye bir yol ise, gen alış verişlerine doğru yol alınırken, tür içinde çeşitliliği ve tabiî seleksiyonu da (zayıfların belli miktarlarda güçlülere gıda olması) sağlamaktadırlar. Çoğu zaman zararlı olmaları ise, tamir mekanizmalarının gelişimiyle dengelenmektedir. Burada inceleyeceğimiz basit bir tamir mekanizması, DNA’nın kendini eşlemesi halinde gözlenir. Bakteri DNA’sının kendini eşlemesi (kopyasını çıkarması) sırasında hata yapma ihtimali 10-7 – 10-11‘dir. Bu işi yapan enzimin hata yapma sıklığı ise, 10-5 ‘tir. Demek ki 100 -1.000.000’da bir hata dışındaki bütün değişiklikler tamir mekanizmalarıyla düzeltilmektedir. Organizmanın tamir gücünün dışında kalan güçlü ve zararlı değişiklikler ise, kanser tümörleri şeklinde ortaya çıkmaktadır.
Mikroorganizmaların ortama adapte olmalarını, ya da ortamda üstünlük elde etmelerini sağlayabilen diğer bir yol ise, gen alış verişlerine girmeleridir. Fakat farklı türler arasında gen alış verişlerini engellemekte olan mekanizmaların da hücrelerde aktif oldukları bilinmektedir. İşte aşağıda bahsedeceğimiz gen de böyledir.
Son araştırmalarda elde edilen verilerde, bir türlü ortadan kaldırılamayan ve vazifelerini dahi değiştirebilen bazı mikroorganizmaların, bu iki yolu -mutasyon ve gen alış verişlerini- ileri derecede kullanabildiği görülmüştür. Bilimsel çalışmalar, MMR (methyl directed mismatch repair) adı verilen bir genin bozulmasının, E. coli ve Salmonella türlerine ait bakterilerde bu gene ait mutasyonların, hızlı bir nüfus artışına ve farklı ırklar arası gen alış verişlerine sebep olduğunu göstermektedir. Bunun sebebi, bu genin normal şartlarda (bozulmadığı hallerde), DNA üzerindeki hataları düzelten, ‘mismatch repair’ denen bir mekanizmayı idare etmesi ve türler arası gen alış verişlerini engellemesidir.
Mutasyona uğrayarak normalin dışına çıkan, emsallerinden farklı özellikler kazanarak zararlı olan ve hiç durmadan bölünerek bir tümör haline gelen kanser hücresi, ilk bakışla basit gibi görünür. Faka bu basit ve küçük hücrenin programı hiç de normal hücrelerinkinden geri olmadığı gibi, bütan bir sistemi yıkacak mükemmellikte silahlara da sahiptir.
Böyle bir hatanın (MMR geninin bozulması) sonuçları ilginçtir. Bu bozuk genin E. coli ve Salmonella enterica bakterilerinde % 1 ‘den daha yüksek bir frekans göstermesi, onları insanlar için potansiyel tehlike haline getirmektedir. Bu tür bir mikroorganizma yeni girdiği bir konak canlının ortamına hızla adapte olabilmekte ve süper patojenler (hastalık yapıcı güçlü mikroplar) ortaya çıkabilmektedir.
Bu son bilgiler bilim adamlarınca, insan patojenlerindeki antibiyotik dirençle doğrudan ilişkilendirilmektedir. Birçok hastalığın -mesela grip- tedavisi, konak canlının bağışıklık sisteminin tanıyabileceği eski şeklini ve tipini değiştirebilen mikroorganizmalar yüzünden imkânsız hale gelmektedir. Bu müthiş kabiliyetleriyle mikroorganizmalar, canlılığın yaratılmasından beri dünya üzerindeki varlıklarını koruyabilmiş ve dünyanın en ücrâ köşelerinde, buzullarda ve volkan içlerinde bile, Yaratıcı’nın hayata dair isimlerinin göstergesi olmuşlardır. Son keşiflerle birlikte bir husus daha ortaya çıkmıştır: Hiçbir şey önemsiz değildir! Bakteri DNA’sındaki bir iki atomun değişmesiyle on milyonlarca insanın ölmesi (zamanında veba salgınlarında olduğu gibi) buna delildir. Yaratıcı’nın küçümsenmesini istemediği bu minik canlıların, aslında hiç de basit varlıklar olmadıklarını ve insanın emrine girdiklerinde faydalar sağlayabileceklerini (peynir, sirke veya antibiyotik yapımı gibi) görebiliyoruz. Bunu, moleküler biyologların bu canlıları, son yıllarda, insan vücudunun inceliklerini keşfetmede ve hastalıkları tedavi etmede kullanmalarından da anlamak mümkündür.