DNA, Gen, Kromozom ve Mutasyon

Fizik ve Kimyanın nerede bittiğini, Biyolojinin nerede başladığını tam olarak belirleyemiyoruz. Bu bilimler birbirinin içine girmiştir. DNA, açılarak yazılan adı ile ‘Deoksiribo Nükleik Asit’ devasa büyüklükte organik bir moleküldür. Bildiğimiz doğada bulunan maddelerin bileşiminden meydana gelmiştir. Bu maddeler, Su, Azot, Karbon ve Fosfordur. Bağlarının dizilişi çok karakteristik ve oldukça basittir. Ancak bilim adamları, DNA’nın bugün hepimizin bildiği ikili sarmal görünüşünü çözebilmek için yıllarca uğraşmışlardır. DNA’nın yapısını James Watson, Francis Crick, isimli iki bilim adamı ve Rosalyn Franklin isimli bilim kadını birlikte çözmüşlerdir. 

Aşağıdaki bağlantıda kimyasal bağların nasıl yapıldığı yazıyor. İlginizi çekebilir. 

http://blog.milliyet.com.tr/Organik_kimyada_baglar_%e2%80%93_Her_sey_hidrojenle_basladi/Blog/?BlogNo=217817 

Atomlardan DNA molekülüne doğru giderek yapısı şöyledir: Dört baz molekülü vardır. Bunlar G (Guanin) T (Timin) C (Citozin) ve A (Adenin) isimlerini alır ve yazıldığı gibi harflerle gösterilir. Ayrıca şeker ve fosforun oksijenle yaptığı fosfat molekülü vardır. Bu ikisiyle toplam 6 tip temel molekül eder. DNA dönerek çıkan merdiven gibi kat kat molekülden oluşur. Merdivenin bir basamağında yukarıda sayılan bazlardan iki tane, şeker molekülünden iki tane ve şekerle bağ yapan fosfat molekülünden de iki tane bulunur. Bunlar yan yana dizilip birbirleriyle bağ yaparlar. En dışta 1 molekül fosfat vardır. Ondan sonra 1 molekül şeker gelir. İç taraftada şekerin bağlandığı bir baz molekilü vardır. Sonra sıralama tersine döner. Bu baz molekülüne bağlanan bir baz molekülü, ona bağlanan şeker molekülü, yine en dışta şekere bağlanan bir fosfat molekülü vardır. Yapıları gereği A yalnız T ile, G yalnız C ile bağ yapar. Bunlar ters -ya da karşı- tarafta olabilir. Yani sıralamada yer değiştirebilirler. Bu bir kat veya bir merdiven basamağı dediğimiz moleküle nükleotid denir. Bunun üzerine gelen ikinci kat nükleotid molekülü, molekülün dışından fosfat üzerinden birbirine bağ yapar. Ancak molekül tam üst üste gelmez, bağ yapabilmek için yatayda biraz döner. Bunun üstüne gelen bir kat daha nükleotid molekülü de aynı şekilde dışarıdan fosfat üzerinden bir bağ yapar ve yine biraz döner. Bu şekilde diğer merdiven basamakları dönerek ve fosfat üzerinden (bu bağ hep dışarıdadır) bağ yaparak uzar, yükselir gider. Bir zincir oluşturur. İşte bu DNA’dır. DNA zincirine ikili sarmal da denir. Zincirin bir sarmalı anneden, bir sarmalı babadan gelir. 

Şeker ve fosfat hep aynıdır. 4 tane farklı bazımız var demiştik. Bunların farklı biçimde bir araya gelmeleri ait olduğu canlıda farklı özellikler oluşturur. 4 çeşit baz üç kat üst üste gelirken 64 farklı birleşme çeşidi elde edilebilir. Bu üçlü nükleotidlerden 100 tanesi bir gen oluşturur. Örneğin saç, göz veya ten rengi. Bunlar 100 üzeri 64 farklı biçimde bir araya gelirler ve farklı özellikler taşırlar. DNA zinciri çok uzun olduğu için hiç bükülmeden dümdüz gidemez. Kendi üzerine kapanır ve öbekler halinde zincir yumakları oluşturur. Bu yumaklardan insanda 23 adet veya 23 çift bulunur. Buna da kromozom denir. Bir kromozomda binlerce gen vardır. Şempanze maymununda 24 çift kromozom vardır ve bunların %98.5’i insanınkilerle aynıdır.
Mutasyon (evrilme)
Hücre ikiye bölünüp çoğalacağı zaman DNA’da zincir boyunca karşılıklı gelen bazların yaptığı bağlar çözülür. Bazların birer uçları açık olmak üzere iki sarmal birbirinden uzaklaşır ve eksik olan yerleri yeni bazlar alır. Böylece DNA zinciri bir taneyken iki tane olur. Bu işleri hücre içindeki enzimler düzenler. DNA başka zamanlarda da -örneğin hücrenin proteine gereksinmesi olduğu zaman- çözülebilir. Sonra tekrar bağlanır. Bu bağlanma ve çözülme işleri enzimler tarafından bir hataya meydan vermemek için çok sıkı takip edilir. Çünkü farklı bir bağlanma DNA’da farklı bir düzene sebep olur. Bu da canlı için farklı bir özellik demektir. Mutasyon işte böyle olur. Enzimler çözülme ve bağlanma işini ne kadar sıkı takip etseler arada bir tane, öncekine göre farklı bir baz gelip zincire yerleşebilir. Bir sonraki bölünmede karşısındaki bazın da değişmesine sebep olur. Artık DNA farklı özelliktedir. Bunlar az sayıda olursa canlıyı çok etkilemez. Ancak zaman içinde farklılık sayısı artmaya başlayınca değişiklikler önem kazanmaya başlar. Bu, diyalektiğin temel kurallarından biridir: Sayılarda olan değişiklikler birikerek sonunda nitelik değişikliklerine sebep olur. Oluşan nitel değişiklik canlının çevresi ile sağlamış olduğu uyumu bozarsa canlı yaşayamaz, ölür. Ama canlıyı etkilemez, bir değişiklik yapmazsa canlı yaşamaya devam eder. Kavak pervanesi örneğinde olduğu gibi belki daha sonra işe yarar. 

Lütfen bakınız: kelebek doğal seçilim örneği. 

http://blog.milliyet.com.tr/Darwin_ve_evrimin_dogal_secilim_yasasi/Blog/?BlogNo=217739 

Güneş ışınları moleküller üzerinde etkilidir. Ultraviyole, yani mor ötesi dalga boyundaki güneş ışınları moleküller arasındaki bağları bozar (Bu konuyu daha sonra hayatın oluşmasında nasıl etkili olmuş, daha ayrıntılı yazacağım). DNA da bir molekül olduğu için onun üzerinde de etkilidir. Bağları bozar ve zincirde karışıklıklara sebep olur. Bunlar hepsi olmasa da genellikle kötü sonuçlar doğurur. Kanser böyle oluşabilir. Hücre çekirdeğine kadar girmeyi becerebilen bazı bakteriler yine zinciri bozup değişikliklere, kansere neden olurlar. Kanserli hücre ölümsüz hücredir. Bu da ayrı bir konudur. Genel olarak değişiklik canlının yaşantısını etkilemezse canlı o değişikliklerle yaşamaya devam eder. Yok etkiler de canlıyı bulunduğu çevreye ters düşürürse, veya yapısını bozarsa canlı ölür. Ondan sonra da onu takip edecek bir canlı gelmez. 

Yaratılışçılar evrimin varlığını kabul etmez. “Bütün canlılar şimdi oldukları gibi yaratılmışlardır. O nedenle mutasyonla yeni bir canlı oluşması diye bir şey de olamaz. Mutasyon olursa bu canlının mükemmel yapısını bozacak bir iş olur.” Derler. Onlara göre Tanrı yarattığı için DNA mükemmeldir. Bir kere, bu sözlerden anladığım mutasyonun varlığının onlar tarafından da kabul edilmesidir. Yani mutasyon vardır ve onlara göre DNA’yı bozabilir. Bu da demektir ki DNA değişemez, değiştirilemez bir şey değildir. Bundan başka DNA harika bir şeydir müthiştir ama iş mükemmelliğe, kusursuzluğa gelince, bozulabiliyorsa veya değiştirilebiliyorsa bana göre mükemmel değildir. Çünkü ancak mükemmel (kusursuz) olan şey bozulmaz. Zaten evrim teorisinin açtığı yoldan ilerleyen genetik bilimi genler üzerinde oynamakta, değişiklikler yapmaktadır. Bunlar kötü yönde olmayıp genlere işlemiş hastalıkların yok edilmesi yönündedir. Evet, hastalıklarımız da genlerimize işlenmiştir. Örnek olarak şeker hastalığı genetik olarak babadan oğla geçer. Şeker hastalığına neden olan gen tespit edilebilirse onu değiştirerek yeni doğan ve ondan sonra gelecek nesillerin artık şeker hastası olmamaları sağlanabilir. Günümzde artık böyle şeyler yapılabiliyor. Burada görüldüğü gibi genlerde yapılan bir değişiklik yaratılışçıların dediği gibi kötü bir sonuç doğurmamaktadır. Ama bu kadar açık bir gerçeği bile kabul etmezler. 

DNA ve genler insanın zorlamasıyla değiştirilebilir. Değişiklik kendililiğinden de olabilir. Bu değişiklikler iyi de olabilir kötü de. Her zaman kötü olacak, her zaman iyi olacak diye bir kural yoktur. Yeterlilik ve mükemmellik farklı şeylerdir. Şimdiki durumuyla insan DNA’sı mükemmel değildir ama yaşamak için yeterlidir. 

Geçen milyonlar ve milyarlarca yıl içinde mutasyonlarla DNA iyi ve kötü değişikliklere uğrayarak, aynı zamanda çevrenin dayattığı doğal seçilim etkisi ile bu güne geldi. Bundan sonra da geldiği yerde durmayacaktır. Biz değişimin çok kısa bir bölümünü yaşıyoruz. 

Aşağıda bakteri ve virüslerin nasıl bağışıklık kazandıkları yazılı. İlginizi çekebilir. 

http://blog.milliyet.com.tr/Viruslerin_bagisiklik_kazanmalari__Laboratuarda_Evrim/Blog/?BlogNo=218295 

DNA ile ilgili bir galeri hazırladım. Galerilere tıklayarak izleyebilirsiniz.