Mlliyet Milliyet Blog Milliyet Blog
 
Facebook Connect
Blog Kategorileri
 

18 Mayıs '11

 
Kategori
Bilim
 

Hücreden bağımsız protein sentezi (cell–free Protein synthesis)–canlıları oluşturan temel maddeler-8

Hücreden bağımsız protein sentezi (cell–free Protein synthesis)–canlıları oluşturan temel maddeler-8
 

Hücre parçalanıp içindekiler dışarıya çıkarılıyor.


Hücre dışında sentez edilen protein canlı bir hücre dışında elde edilen bir üründür. ‘Kodon’un (‘kodon’un ne olduğun önceki yazlılarda anlattım) ilk açıklaması Marshal W. Nirenberg ve Heinrich J. Matthei tarafından 1961 yılında yapılmıştır. Bu adamlar UUUUUU… diye gösterilen çoklu bir urasil RNA dizisini transfer etmek, çevirmek için canlı hücreden bağımsız bir sistem kullandılar ve bu polipeptidin sentez ettiği proteinin sadece fenilalanin aminoasidi içerdiğini fark ettiler. Böylece buradan UUU kodonunun sadece fenilalanin aminoasidi üretebildiğini anladılar. Nirenberg ve çalışma arkadaşları bu çalışmayı ilerleterek her kodona ait olan nukleotid sıralamasını belirlediler (her nukleotidin bir aminoaside denk geldiğini daha önce söylemiştim).

Yaratılışçılar sürekli olarak proteinin hücre dışında sentezlenemeyeceğini, bunun mümkün olmadığını söyleyip dururlar. Gerçekte bu doğru değildir. Birçok konuda olduğu gibi bu konuda da sadece bir noktaya odaklandıkları için ne söylense boştur. Uzun bir süreden beri nasıl organik maddeler kimyasal deneylerle elde edilebiliyorsa proteinlerin de büyük bir bölümü hücre içi reaksiyonlarına gerek kalmadan, sentezlenip elde edilebilmektedir.

Milliyet Blogdaki yaratılışıçı bir arkadaş –ingilizcesi biraz yetersiz olsa gerek – kendi blogunda kapak resmi ile birlikte başlığımın İngilizcesini kullanmış. Ne yaptığının farkında değil. Şu konu defalarca yazılmış olmasına rağmen hâlâ papağan gibi aynı şeyleri tekrar edip dururlar. Çünkü kaynakları bir tanedir. Araştırmaz, denemez, birleştirmez, parçalamaz, eklemez, çıkarmazlar. Kaynak ne söylerse onu söylerler. Eğer bu davranış doğru bir yol olsaydı ve onlara uysaydık hâlâ taş yontmakla meşgul olabilirdik.

Bir daha tekrarlıyorum.

EVRİM TEORİSİ HAYATIN NASIL BAŞLADIĞI KONUSU İLE İLGİLENMEZ.

Darwin’in Türlerin Kökeni (Origin of Species) kitabında bununla ilgili tek bir satır yoktur. Çıkarsamayı hatalı olarak yaratılışçılar yapar. Evrim teorisinin konusu hayatın başlamasından sonra başlar. Ondan öncesi kimyasal evrimdir. Miller – Urey deneyi evrim teorisinin değil, kimyasal evrimin geçerliliğini, inorganik maddelerden organik maddeler elde edilebileceğini kanıtlayan bir deneydir. Hayatın nasıl başladığı konusu ile abiyogenez teorisi ilgilenir. Bu konuyu anlattım. Ama yaratılışçılar hiçbirini kabul etmiyor. Onlara göre ‘en gelişmiş ve mükemmel yaratık’ olan insan bir yaratıcı tarafından tasarlandığı ve evrim teorisi insanın evrimle şekillendiğini söylediği için buraya itiraz eder ve bilinen sözlerini söylerler. Daha sonra Darwin’in ‘Türlerin Kökeni’ kitabını başlıkları ile tanıtacağım. Şimdi konumuz bu değil.

Protein canlıların temel taşlarından biridir. Ancak bazen vücut gerekli olan proteini yeteri kadar üretmeyebiliyor. Biyo teknolojinin ilerlemesi ile bazı proteinler normal yolların dışında üretilme olanağı buldu. Protein canlı hücreden bağımsız olarak elde edilebilir. Hücre dışı protein sentezinin birkaç yolu vardır.

1 - Ortam şartlarına bağlı olarak doğada. Proteinlerin yapıtaşlarına her yerde (dünyada ve uzayda) rastlamak mümkündür. Bunlar gerekli şartlar oluştuğunda birbirleriyle bağlar yaparlar.

Miller deneyi ile aminoasit ve Fox deneyi (Bakınız: Fox Deneyi) ile hücre dışında elde edilen protein örnekleri canlıların türleşmesi ile ilgili olan evrim teorisinin değil kimyasal evrimin ve cansız maddelerden organik maddelerin elde edilebileceğinin kanıtlarıdır.

Muhtemelen ilk canlı koaservatlardan oluşmuştur.Koaservat: İyonlaşan (yani artı – eksi elektrik yüklenen) protein veya proteine benzeyen maddelerin su moleküllerini çekerek veya iterek dış ortamdan bir zarla ayrılmaları sonucu oluşan kümelerdir.

Proteinlerde 3 çeşit bağ vardır.

a. Hidrojen bağları
b. Elektrostatik bağlar (tuz bağı yada iyonik bağ)
c. Sudan kaçan moleküller ve Van der Waals çekmeleri

Protein molekülünde basit moleküllerden farklı olarak işin içine geometri ve ağırlık girer. Öyle ki sağlam bir desteğe sahip olmazsa molekül ağırlığından kopabilir ve parçalanabilir. Sağında solunda başka atomlar olduğu için uygun bağlanma biçimini bulamazsa sentez gerçekleşmez. Hücre içindeki gerekli şartlar hücreden bağımsız molekül birleşimleri için de geçerlidir.

2 - Bir tür için gerekli protein hiç ilgisiz başka bir canlıdan elde edilebilir. Zurich İsviçre Federal Teknik Üniversitesi’nde bilim adamlarının ‘physcomitrella patens’ adlı bir yosundan insan proteini elde ettikleri yazmıştım. Elde edilen protein bir şekilde diğer canlıya aktarılır.

3 - Hücre içinde olan reaksiyonlar hücre dışında gerçekleştirilebilir. Bu işlem yapılmaktadır.

Protein sentezi için bir çok yöntem vardır. Bir yöntem hücrenin parçalanıp içindekilerin dışarıya çıkarılmasıyla yapılır. Hücre kırılır, hücre duvarları parçalanır ve içi dışarıya çıkarılır. Bir deney tüpüne alınır. Bunun içine aminoasitler ve istenen proteine uygun DNA veya RNA parçası eklenir.

Canlı hücre dışında protein üretmenin bir takım avantajları vardır. Canlı hücre bütün proteinlerin üretimi için vardır. Halbuki hücre dışında sadece üretilmek istenen proteinle ilgili maddeler olabilir. Bunlar istenen proteine odaklı olacakları için istenen protein daha bol olarak elde edilir. Ortamda hücre duvarları yoktur. Bu açık bir sistem (zenginleştirilmiş prebiotik çorba) anlamına gelir. Ortam için 37°C ideal sıcaklıktır. Ortama istenen elementleri eklemek çıkarmak mümkündür.

Hücrenin büyümesi, bölünmesi gibi durumlar söz konusu değildir. O yüzden ortamda oluşan bütün protein tipleri gözlenebilir ve açıklanabilir.

Kullanımı ve işlemi kolaydır. Reaksiyonu başlatmak için ince ince düşünülecek ve ayarlanacak bir durum yoktur. Hücre içi çalışma ve mikrobiyoloji bilgisi gerektirmez.

Zaman kazandırır. Bir çok durumda birkaç saat içinde yeteri kadar protein üretilebilir. Bu şekilde dengesi pek iyi olmayan, yani hücre içinde çabucak bozulan proteinler de elde edilir. Bu yöntemle hiçbir canlı tarafından üretilmeyen, kullanılmayan insan yapısı proteinler de üretilebilir.

Ortama katalizör enzimler eklenir. Şablon olarak bir DNA veya RNA parçası seçilebilir. Bu arada şunu da belirtmekte yarar var: DNA ve RNA’nın 2010’da yapay olarak elde edilebilmesinden sonra istenen protein için DNA, RNA şablonu üretmek işlemi kolaylaştıracaktır.

http://promega.wordpress.com/2009/03/16/cell-free-protein-synthesis/ 

Zenginleştirilmiş prebiotik çorba içine sentez için gerekli enerji bir takım yöntemlerle sağlanır. Hücre içinde ATP’nin (adenozin tri fosfat) yaptığı işi burada PEP (fosfo enol pruvate), G6P (fosfo-gluko-mutaz), glükoz veya maltodextrin yapar. Bunlar içindeki maddeleri belli olan moleküllerdir. Yapılacak işleme göre birinin diğerine avantajı vardır. ATP elde etmek için de yeni yöntemler geliştirilmiştir. ATP ortamın enerji kaynağrı ve DNA, RNA’nın bir parçasıdır.

Bu konudaki çalışmalar henüz son bulmuş değildir. Sürekli olarak yeni metodlar bulunmaktadır. Daha ilerletilmesi gereken çok şey vardır. Bilim böyle bir şeydir. Yapılanlar hiçbir zaman yeterli olmaz. Her zaman daha ileri gidilebilecek konular vardır. Bilimin bu dalına ‘sentetik biyoloji’ demek mümündür. Çünkü her şey insan eliyle yapılmaktaır. Bilimi kendi katı ve değişmez dünyaları gibi görenler, dünyadan haberi olmayanlar neler yapabileceğini de anlamazlar ve bilemezler. Her yeni ilerlemede bocalar, her şeye bir kulp bulmaya çabalarlar. Bu kadarla kalsa iyi. Başkalarını da kandırmaya çalışırlar. ‘Bütün bilim adamları bir araya gelse bir protein oluşturamaz’ gibi, bilimle bağdaşmayan, sadece inanca dayanan sözleri okumuş olabilirsiniz.

Hücreden bağımsız protein sentezi işlemlerinin çoğu yeni değildir. 15-20 yıldır ticari olarak kullanılmaktadır. Araştırmaların bir sonraki amacı birbirini etkileyen birkaç genin bir arada işleme konulmasıdır. Gelecekte belki bu yolla yiyecek maddesi bile elde edilecektir.

http://www.invitrotech.co.jp/technote_e.html 

 

 
Toplam blog
: 125
: 6625
Kayıt tarihi
: 18.11.09
 
 

İstanbul 1980 doğumluyum. Yüksekokul mezunuyum. İstanbul'da oturuyorum. Dünya ve çevre hakkında düşü..