GENETIK
Genetik Nedir?
İnsanlar çevreleriyle ilgilenmeye başladıktan sonra her dölün daima
atasına benzediğini gözlemişlerdir. Bir çocuğun bazı halleri,
davranışları, yetenekleri anne ve babasına benzer. Bir bireyin kendi
ata dölüne benzeme eğilimine soyaçekim (kalıtım) denir. Yani anne, baba
ve yavru arasındaki benzerlik ve farklılıkların nedeni ile bu
özelliklerin nesilden nesile geçişini inceleyen bilim dalına genetik
denir. Genel olarak bütün türlerde oğul döller temel plan bakımından
atalarına benzerler. Bu temel plan kalıtımla dölden döle iletilir.
Genetik ile ilgili temel kavramlar aşağıda açıklanmıştır:
Gen: Bir karakteri temsil eden ve bu
karakterin yavru döllere aktarılmasını sağlayan DNA parçasına gen adı
verilir. Her karakterin geni kromozom üzerinde lokus denen belirli bir
yerde bulunur.
Alel Gen: Bir karakteri temsil eden
kromozomların karşılıklı bölgelerinde (lokuslarda) bulunan iki gen
çiftine alel gen adı verilir. Alel genler aynı karakter üzerine zıt
etki yaparlar. Örneğin; A, a
Çok Alellik: Aynı karakteri temsil eden ikiden fazla gen bulunmasına çok alellik adı verilir.
Homolog Kromozom: Karşılıklı bölgelerinde
(lokuslarında) aynı karakteri temsil eden ve biri anadan diğeri babadan
gelen iki gen bulunduran kromozomlara homolog kromozom denir.
Genotip: Bir canlının sahip olduğu genler topluluğuna genotip adı verilir.
Fenotip: Bir canlının gözle görülebilen tüm özelliklerine fenotip adı
verilir. Canlının dış görünüşüdür. Genotip ve çevre etkisiyle meydana
gelir.
Homolog Karakter (Arı Döl): Bir kromozomun
karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı özellikte iki alel gen
bulunması olayına homolog karakter denir. Bu iki alel gen karakter
oluşumunda aynı yönde etki ederler. Ana babadan aynı karakterleri almış
bireylerdir. Örneğin; AA, bb, cc
Heterozigot Karakter (Melez Döl): Bir
kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) farklı özellikte iki
alel gen bulunması olayına heterozigot karakter denir. Bu iki alel gen
karakter oluşumunda zıt yönde etki ederler. Ana babadan farklı
karakterleri almış bireylerdir. Örneğin; Aa, Bb, Cc
Baskın Gen (Dominant): Bir karakterin oluşumunda etkisini her zaman gösteren gene baskın gen denir. Büyük harfle gösterilir.
Çekinik Gen (Resesif): Bir karakterin oluşumda ancak homozigot ise etkisini gösterebilen gene çekinik gen denir. Küçük harfle gösterilir.
Ekivalent=kodominant: Eksik baskınlık. Alel
genler arasında dominantlık resesiflik olmadığında bu alellerin
fenotipte kendini belli etme kuvveti eşdeğer olur. Yavrular ana ve
babadan farklı bir ara karakter gösterir.
Bağımsız Gen: Bir çift kromozom üzerinde sadece bir alel gen bulunması olayına bağımsız gen denir.
Bağlı Gen: Bir çift kromozom üzerinde birden fazla alel gen bulunması olayına bağlı gen denir.
Karakter Oluşumu: Bir canlının tüm
özelliklerine birden "karakter" adı verilir. Canlının karakterini DNA
üzerindeki genler belirler. Yavru bireyde karakteri oluşturan genlerden
biri anneden diğeri babadan gelir, karakteri oluşturan bu gen çiftine
"alel gen" adı verilir.
Bir karaktere etki eden faktörler aşağıdaki gibidir.
Kalıtım: Canlının anne ve babasından üreme sırasında DNA aracılığıyla aldığı karakterlere kalıtım denir.
Modifikasyon: Işık, ısı ve besin gibi çevresel
faktörlerin genleri etkilemesi ile canlıda oluşan karakterlere
modifikasyon adı verilir. Oluşan değişiklikler kalıtsal değildir, yani
yavru bireye aktarılmaz.
Mutasyon: Sıcaklık, kimyasal maddeler ve
radyasyon gibi çevresel faktörlerin genlerin yapısını bozması ile
canlıda oluşan karakterlere mutasyon denir. Vücut hücrelerinde oluşan
mutasyon sadece canlıyı etkiler kalıtsal değildir, üreme hücrelerinde
oluşan mutasyon ise kalıtsaldır ve yavru bireye aktarılır.
Varyasyon: Aynı türdeki canlılar arasında mutasyon yada çevresel etkiler sonucunda oluşan farklılıklara varyasyon adı verilir.
Adaptasyon: Canlının var olan karakterinin
bulunduğu ortama uyum sağlaması sonucu yaşamına devam edilmesi olayına
adaptasyon adı verilir. Canlının var olan karakterinin ortama uyum
sağlayamaması canlının ölmesine neden olur bu olaya "doğal seçicilim"
adı verilir.
Genetik Biliminin Gelişimi
Kalıtım ile ilgili ilk deneyleri Alman botanikçi Költreuter yapmıştır.
Költreuter, 1760 yılında bir bitki türünden aldığı polenleri, aynı
türden diğer bir bitkinin tepeciğine taşıyarak, ilk melezleme
çalışmaları yapmıştır Bu çalışma ile iki bitkiye ait özelliklere sahip
bir kuşak elde etmiş; fakat ana-baba özelliklerinin yavru kuşağa hangi
esaslara göre geçtiğini açıklayamamıştır.
Kalıtım esaslarını açıklayan ilk bilimsel sonuç Mendel tarafından
ortaya konmuştur. 1900’lü yıllardan itibaren kalıtımla ilgili
çalışmalar çok artmış ve bu konuda önemli bilgiler elde edilmiş.
Günümüzde genetik biliminin gelişmesi ise genetik mühendisliği adıyla
yeni bir bilim dalının doğmasına neden olmuştur.
Mendel bezelyeler üzerine yaptığı çalışmalarda, bezelyelerin çeşitli
karakterlerinin (renk, büyüklük, vb. tohum ve çiçek özellikleri) daha
sonraları gen olarak isimlendirilecek ünitelerle belirlendiğini, bu
ünitelerin kalıtım faktörleri olduğunu gösterdi. Bunu, genetik
bilgilerin kromozom adı verilen yapılar üzerinde taşındığının bulunması
izledi. Watson ve Crick isimli iki araştırıcının deoksiribonükleik
asitin (DNA) yapısını keşfetmesi, insan genom projesinin geçtiğimiz
günlerde popüler hale gelmesinden sadece yarım yüzyıl önce gerçekleşti
ve bu dev buluş bugünkü gen teknolojilerine olanak veren bir dönüm
noktası oluşturdu. 1970’lerde DNA üzerindeki belirli genlerin izole
edilebildiği, bu genlerin kesilip biçildiği ve yeniden yapılandırıldığı
genetik mühendisliği uygulamaları başladı. 1980’lere gelindiğinde gen
tedavisi gündeme geldi ve günümüzün genom araştırmaları için daha ileri
bir motivasyon oluşturdu. Bir organizmayı oluşturmak için gerekli
bilgilerin toplamına genom denir. Bir diğer tarifle, bir hücredeki
genetik materyalin tamamı o organizmanın genomunu oluşturur. Yine diğer
bir tanımla genom, bir organizmanın DNA’sının tamamı olup o
organizmanın yaşamı boyunca tüm yapı ve aktivitelerini belirleyecektir.
Tüm bu tanımlar, genomun DNA materyalinden ibaret olduğunu, her iki
terimin de genetik materyali ifade ettiğini göstermektedir. Bu
materyal, sıkı bir yumak halinde biçimlenerek kromozom adını verdiğimiz
silindirik yapıları oluşturur.
İnsan genomunun toplam büyüklüğü yaklaşık üç milyar baz çiftidir.
Büyüklüğünü ifade edebilmek için örnek vermek gerekirse, insan
genomundaki DNA dizilimi bir kitap oluştursaydı bin sayfalık bir
ansiklopedinin iki yüz adet cildine sığabilirdi. Bir diğer örnekle, DNA
üzerinde 1 milyon baz (megabaz) 1 megabaytlık bilgisayar data saklama
alanına eşit olup insan genomundaki toplam 3 milyar baz, 3 gigabaytlık
bir hafızaya karşılık gelmektedir.
İnsan hücrelerinde biri anneden diğeri babadan gelen 2 set kromozom
vardır. Her sette 23 kromozom bulunur; bunların 22’si otozom adını
verdiğimiz (cinsiyet belirlemeyen) kromozomlar olup bir adet de seks
kromozomu (X veya Y) mevcuttur. Dişide bir çift X, erkekte bir X, bir
de Y kromozomu bulunur. Kromozomların yapısında proteinler de vardır ve
herbir kromozom yaklaşık 150 milyon baz çifti büyüklüğündedir.
Kromozomlar özel boyalar ile boyandığında ışık mikroskobu altında
görülebilirler; A, T, G, C miktarlarına bağlı olarak açık veya koyu
bantlar oluştururlar. Kromozomlar büyüklüklerine ve bantların durumuna
göre ayırt edilebilirler (karyotip analizi).
Çeşitli kromozom anormallikleri (eksik veya fazla kopyalar, kırıklar ve
yeniden birleşimler) birtakım hastalıklara neden olur. Örneğin Down’s
sendromu olarak bilinen hastalıkta 21. kromozom 3 kopyadır. Genetik
yapıda meydana gelen değişimlere mutasyon adı verilmektedir ve kuşaktan
kuşağa geçen (kalıtsal) hastalıklar mutasyonlardan kaynaklanmaktadır
(orak hücre anemisi, kistik fibroz, çeşitli kanser türleri, zeka
gerilikleri, akıl hastalıkları, vb.). Mutasyonlar, kromozom
seviyesinde, büyük DNA parçalarını içerecek şekilde gerçekleşebileceği
gibi, mevcut DNA diziliminde tek bir nükleotidin değişmesini de
içerebilir; örneğin orak hücre anemisi, kistik fibroz, meme kanseri,
eldeki parmağın ayak parmağına benzemesi ve boy da dahil çeşitli
morfolojik özellikler tek bir nükleotid değişiminin sonuçlarıdır.
Genetik alanındaki gelişmeler
DNA'nın kullanılabileceği alanların sayısı giderek artmaktadır. Tıp
bilimlerinde; kalıtım seklinin saptanması, hastalıklı bir genin tedavi
edilmesi, aşılar kullanılarak hastalığın engellenmesi gibi alanlarda
kullanıldığı gibi adli tıp alanında çok geniş uygulamalar bulmakta ve
günümüzde DNA taraması ile suçluların yakalanması başarıyla
sürdürülmektedir. Tarım alanında, bitkilerin genetik yapılarında
değişiklikler yapılarak bitkilerin toprak zararlılarına karşı dayanıklı
hale getirilmeleri veya daha kaliteli ve fazla ürün alınması mümkün
hale gelmiştir. Bioremediasyon konusunda da yine genetik yapıları
değiştirilmiş bitki ya da böcekler üretilerek doğa ve insan sağlığı
için zararlı olan maddelerin yok edilmesi yoluna gidilmektedir.
Bilim adamlarınca, insan gen haritasının çıkarıldığı 2000, tüm
zamanların bilimde en önemli yılı olarak nitelendirilmektedir. Tıp
alanında birçok hastalığı önleyebilecek yeni ilaçlara ışık tutacak gen
haritası sayesinde insan ömrünün de uzayabileceği açıklanmıştır.
Bilimsel bir maraton çalışmasıyla insan DNA'sının şifresinin çözülmesi,
düşünülen zamandan iki yıl önce bitirilerek büyük heyecan yaratmıştır.
İnsan Gen Projesi Başkanı, Francis Collinsve Gelera Genomics
kuruluşunun yöneticisi Craig Venter'in, insan DNA haritasının
tamamlandığıyla ilgili açıklaması tüm dünyada büyük yankı
uyandırmıştır. Genetik ile ilgili gerçekleştirilen bilimsel
araştırmalar ve tıp alanındaki yeniliklere bitkinin genetik şifresinin
çözülmesi, yaşlanmaya neden olan genin bulunması, yaşamın uzaması örnek
olarak verilebilir.
Bitkinin genetik şifresinin çözülmesi için yapılan araştırmalar
sonucunda küçük bir bitki çeşidinin bütün kalıtsal şifreleri ilk kez
çözüldü. Nature dergisinin son sayısında çıkan makaleye göre, 6 yıldır
sürdürülen uluslararası işbirliği sayesinde Arabidopsis Thalania adı
verilen bitkinin bütün gen şifreleri çözüldü.
Chicago'daki Illinois Üniversitesi İnsan Genleri Enstitüsü bilim
adamları, saptanan genin insanlarda ileri yaşlarda birçok hastalıktan
sorumlu olduğu açıklandı. California Üniversitesi'nden yapılan bir
açıklama da insan hücrelerinde bulunan telomerase enzimine karşı
geliştirilen bir aşının, bağışıklık sistemini harekete geçirerek,
kanser hücrelerini yok ettiği öne sürüldü.
Amerikalı bilim adamları, canlılarda ömrün ilaçla uzatılabileceği
yolunda ilk kez bilimsel bir kanıt elde edildiğini açıkladı. California
merkezli Eukarion firması ve Buck Enstitüsü bilim adamları tarafından
yapılan araştırmalarda insan ömrünü yüzde 50 uzatabilecek bir ilaç
laboratuvar denemelerinde olumlu sonuç verdi.
Genetik şifrenin çözülmesinde kullanılan mikro robot tekniği sayesinde
amino asitlerin birleşimi ile oluşan 10 bin proteinin aynı anda
incelenebildiği açıklandı. Vücudumuzun tüm sırlarının gizli olduğu
proteinlerin sırrının çözülmesiyle, hastalıkların kökünü kazıyacak
ilaçların gündeme geleceği belirtildi.
Dünyada Genetiğin Gelişimi
1900 yıllarda Mendelin çalışmalarının yeniden keşfinden sonra genin
doğası hakkında büyük bir bilgi patlama olmuştur. Biyoloji alanında
çalışan bilim adamları, hücredeki çekirdek ve kromozomun önemi üzerinde
durdular. Çünkü gözlemlerde, kromozomlar yumurta ve polen/spermi
oluşturmak üzere mayoz esnasında sayısını yarıya indiriyor ve sadece
bölünme sırasında görülüyordu. Bu sebeple DNA moleküllerinin nasıl
faaliyete geçerek organizmaları ürettiklerini anlamak için birçok çaba
sarf edildi. Amerikalı James Watson ve İngiliz Francis Crick birkaç
biyolog araştırmacıyla 1953 yılında DNA nın çift heliks yapısını
incelediler. DNA kavramı yaşamın geleneksel dili olduğu bakterilerde,
mantarlarda, bitki ve hayvanlarda yapılan çalışmalarla ortaya konuldu.
Yaşayan organizmalar arasında yer alan bu ilişki biyoteknoloji ve
genetik mühendislik biliminin gelişimine neden olmuştur. Mühendislik
teknolojisi, bitki ve hayvanları geliştirmek için yaşayan diğer
organizmaları ve canlıların kısımlarını kullanmıştır. 1970 yıllarında,
araştırmacılar DNA'nın bir canlıdan kesilerek diğer canlıya
yerleştirebileceklerini böylece rekombinant DNA teknolojisini buldular.
Bu şekilde insülin, hormon, interferon ve TPA (doku plasminogen
aktifleştirici) gibi ilaçları tıp dünyasına sundular. İnsan gen
terapisi yöntemiyle genleri hasarlı olan veya eksik olan fertlere gen
nakli gerçekleştirilmiştir. Üreme teknolojisinin gelişimiyle üremenin
artırılmasına çalışılmıştır. İnsan üreme teknolojiyle uğraşan
araştırmacılar insan embriyosunu in vitro koşullarda elde etti ve daha
sonra kullanılmak üzere dondurdular. Anne ebeveynler kendilerine ait
olmayan genetik döller vermişlerdir. 1993 de, l, George Üniversitesinde
çalışmakta olan Dr Robert Stillman ve Jerry Hall insan embiryosunu
klonladı ve 6 gün bunları yaşatmayı başardı.
Klonlama ya da genetik olarak benzer organizmanın üretimi ilk kez havuç
bitkisinde başarılmıştır. Klonlama işleminde havuç kök hücreleri yeni
bitki oluşturmak üzere kullanılmıştır. Bitki klonlama teknolojisindeki
bu başarılar 1952 de kurbağalardaki klonlamaya kadar devam etmiştir.
1970 lerde fare, 1973 de sığır ve 1979 da koyun klonlaması olmuştur. Bu
çalışmalar, hızlı çoğalan iyi bir sürü daha iyi süt üretimi amacıyla
insanlık yararına gerçekleştirilmiştir. Gen teknolojisiyle
biyoteknolojideki ilerlemeler zararlılara ve soğuğa dayanıklı bitki
türleri, daha çok üreyebilen ve gelişkin çiftlik hayvanları üretimine
başarılı olmuştur. Genetik olarak farklı domates türleri, rafta kalma
süresi uzun olan varyetelerin gelişmesini sağlamıştır.1990 yıllarında
Amerikada daha da ileri gidilerek İnsan Genom Projesi gündeme
getirilmiş ve insan genlerinin tüm haritasının yapılması planlanmıştır.
Bu projenin yaklaşık değeri yılda 200 milyon dolar olup 2005 yılında
bitirilmesi planlanmaktadır. Cystic fibrosis, orak şekilli hücre
anemisi ve Huntingon's chorea gibi birçok hastalık için DNA kodları
kromozomlarda yer alan özel bölgelerde kodlanmış olduğu bu sayede
bulunmuştur.
Bununla beraber biyoteknolojinin hızlı gelişimi beraberinde birçok
problemide ortaya koymuştur. Bilimsel tartışmalar ahlaki ve geleneksel
sorular yeni gelişmelerle ortaya çıkmıştır. Bu nedenle genetik bilimi
konusunda herkesin bilgiye ihtiyacı bulunmaktadır.
Türkiye'de Genetiğin Gelişimi;
Genetik bilimi, Türkiye'de gelişimi oldukça yenidir. Çalışmalar, 1950
yıllarında sonra sitogenetik, biyometri, populasyon genetiği, mutasyon
genetiği alanında başlamıştır. !978 yıllarında gentik sahasında
çalışanlar biraraya gelmek için faaliyetlerde bulunmuşlar ancak
faaliyet devam etmemiştir. Çalışmalar TÜBİTAK desteğiyle sürmekte olup,
Üniversitelerde dış ülkelere görevlendirilen elemanların 1985
yıllarından sonra dönerek yeni teknikleri uygulamalarıyla sitegenetik
& moleküler genetik sahasında ilerlemeler olmuştur. Bu arada
Üniversiteler kendi bünyelerinde merkez laboratuvarları kurma yoluna
gitmişlerdir. İstanbul Üniversitesinde BİYOGEM ve ******
Üniversitesindeki Biyoteknoloji Merkezi buna örnektir. Son zamanlarda
RFLP, RAPD, PCR, in-situ melezleme, ısozyme, PAGE gibi metodlar DNA ve
proteinler üzerinde uygulanmaktadır. Çalışmalarda yeni tekniklerin
bulunmasından ziyade metodların pratiğe uygulanması ağırlık
kazanmıştır. Çeşitli alanlarda yapılan çalışmalar eldeki bilgilere göre
aşağıda tarih, isim ve konu sırasına göre sınıflandırılmıştır.
---------------------------------------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.
-----------------------------GENETİK (=KALITSAL) HASTALIKLAR)-----------------------------------------------
Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını
inceleyen bilim dalına genetik denir.Ayrıca "gen"in yapısını, görevini
ve genlerde meydana gelen değişiklikleri de inceler.
İlk genetik çalışmalarını Gregor Johann MENDEL yapmıştır. Bu yüzden
genetik biliminin kurucusu ve babası sayılır. Yetiştirdiği
bezelyelerdeki karakterleri inceleyen Mendel kalıtım ve de tabi ki
biyoloji bilimine çok büyük katkıda bulunmuştur.
Genetikle ilgili bazı kavram ve terimler:
Gen: Kromozomlar üzerinde bulunan yaklaşık
1500 nukleotitten meydana gelen ve canlının her türlü özelliğinin
oluşmasını sağlayan yapı birimi.
Dominant (baskın, basat) gen: Fenotipte (kısaca dış görünüş denilebilir)özelliğini gösterebilen gen.
Resesif (çekinik) gen: Fenotipte özelliğini gösteremeyen gen.
Kromozom: Üzerlerinde genleri taşıyan DNA ve nukleoproteinden oluşan yapı.
Kalıtsal hastalık: Yavrulara kalıtım yoluyla
geçen hastalıklar. Genelde kromozom yapısının yada genlerin yapısının
değişmesiyle ortaya çıkar, öldürücü etkisi yoksa dölden döle aktarılır.
Mutasyon: Kromozomların yapısında, sayısında
meydana gelen değişiklikler olabileceği gibi genlerin yapısının
değişmesiyle de ortaya çıkabilir.( Mutasyon çok sık rastlanılan bir
olay olmamakla birlikte radyasyon, ısı, pH ve kimyasal maddeler
mutasyona sebep olabilir.
BAZI KALITSAL HASTALIKLAR VE BELİRTİLERİ
GENLERE BAĞLI HASTALIKLAR
Renk körlüğü: X kromozomu üzerinde taşınan
çekinik bir gen tarafından meydana getirilir. Dişilerde eğer bir
çekinik birde baskın karakterde renk körlüğü geni var ise; bunlar
hastalık yönünden taşıyıcı olurlar. Hasta olabilmeleri için her iki X
kromozomlarında da çekinik renk körlüğü genini taşımaları gerekir.
Erkeklerin X genlerinde çekinik gen var ise hasta olurlar. Çünkü bu X
kromozomunun homoloğu olan Y kromozomunda çekinik geni bastıracak gen
bulunmaz. Böyle insanlar kırmızı ve yeşil renkleri birbirine
karıştırırlar.
Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) hastalığı: Bu hastalık geni de tıpkı
renk körlüğü geni gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır.
Hastalığın meydana gelme mekanizması aynıdır. Bu hastalığı taşıyan
insanların kanları pıhtılaşmaz, dolayısıyla kanamalar bunlar için büyük
problem oluşturur. Dışarıdan eksik olan moleküller verilerk normal
yaşamlarını sürdürmeleri sağlanabilir.
Kas erimesi: Yukarıdaki hastalıklar gibi X
kromozomunda çekinik olarak taşınır. Bu geni bulunduran hasta erkekler
eşysel üreme olgunluğuna erişemeden öldükleri için kadınlar hiç bir
zaman hasta olmaz, en fazla taşıyıcıdırlar. Normal bir doğumla meydana
gelen erkek bebekler 4-5 yaş civarında hastalığın etkisini hissetmeye
başlarlar. Kasların aşırı şekilde erimesi büyük kilo kaybına ve
nihayetinde 13-15 yaş civarında ölümlerine neden olur.
Balık pulluluk: Y kromozomunda taşınan bir gen
tarafından meydana getirilir. Bu yüzden sadece erkeklerde görülür.
Hasta olan babanın bütün erkek çocukları bu geni taşıyacaklarından
hepsi hasta olur. Bu hastalıkta erkeklerin özellikle kol ve bacakları
olmak üzere vücutları tıpkı bir balık gibi pullarla kaplıdır.
KROMOZOMLARA BAĞLI HASTALIKLAR
Süper dişi (XXX kromozomlu): Kadınlarda
normalde cinsiyeti belirleyen kromozomlar olarak iki XX kromozomu
bulunur. Fakat bazı durumlarda ayrılmamadan dolayı iki tane X kromozomu
taşıyan yumurta hücresi X kromozomu taşıyan sperm hücresi ile
döllenebilir. Bu durumda üç tane X taşıyan 47 kromozomlu bireyler
oluşur. Bunlar normal görünümlüdür ve genelde doğurgan değillerdir.
Zeka geriliği XX taşıyan bireylere göre iki defa daha fazladır. Bir çok
kadın fazladan X taşıdığının farkında olmadan yaşar. Canlı doğan her
1200 kız çocuğunda bu özelliğe rastlanır.
Turner: X taşımayan bir yumurta hücresinin X
taşıyan sperm hücresi ile döllenmesinden X0 (45 kromozomlu) zigot
oluşur. Geliştiklerinde bu dişilerin boyunlarının iki yanında kalın
deri kıvrımları vardır, fakat normal bir dişi gibi görünürler. Normal
dişilerden biraz daha kısa boylu, parmakları kısa ve küttür. Eşeysel
olgunluğa erişemezler, kısırdırlar.
X kromozomsuz düşük: X kromozomu taşımaya bir
yumurta hücresinin Y kromozomu taşıyan bir spermle döllenmesi sonucu
oluşacak bireylerin yaşama şansları yoktur. Çünkü hiçbir embriyo X
kromozomu olmadan gelişemez. Bunun nedeni X kromozomunun bazı yaşamsal
öneme sahip genleri üzerinde taşımasıdır.
Kleinfelter: Spermlerin oluşması sırasında XY
kromozomlarının aynı gamette bulunması ve X taşıyan bir yumurta hücresi
ile döllenmesinden oluşur. Bu tip erkekler uzun boylu, uzun kollara ve
bacaklara sahiptirler. Eşeysel organları normal görünümde fakat
testisleri küçüktür. Üreme yetenekleri yoktur.
Mongolizm: Vücut özelliklerini belirleyen
genleri taşıyan otozomoal kromozomlardan 21. çiftin ayrılmayarak aynı
gamette bulunması ve bu gametin döllenmesiyle olşur. Erkeklerde ve
dişilerde ortaya çıkabilir. Kısa boylu, çekik gözlü, basık burunlu ve
ileri derecede geri zekalı bireylerdir. Üreme yetenekleri yoktur.
---------------------------------------AKRABA EVLİLİKLERİ-------------------------------------------------------
Türkiye gibi akraba evliliklerinin yoğun olduğu ülkelerde, sakat bebek
doğumları çok sık görülmektedir. Akraba evliliklerin görülmesinin
sebepleri arasında genellikle, aileye ait mal varlığının dağılmaması,
aile bireyleri arasındaki sevgi ve saygıyı korumak, akrabaların evlilik
ve sosyo ekonomik beklentilerinin aynı olması ve karşı cinsle rahat
iletişime girememe gibi etkenler sayılabilir. Akrabalar arasında
yapılan evliliğe endogami denilmektedir.
Kalıtımın taşıyıcısı genlerdir. Bizler nesiller öncesinden gelen
atalarımızın bize hediye ettiği genetik kalıtımla yaşama başlamaktayız.
Vücudumuzun büyüyüp gelişmesi ve çalışması genlerimizin kontrolü
altındadır. Yaşamın temel taşı olan genler, bir DNA molekülündeki
belirli bir özellik içeren kesitine verilen addır. Her bir gen ya da
birkaç gen kümesi bizdeki bir özelliğin bilgisini içerir. Anne ve
babadan eşit olarak geçen genler, bizdeki tüm yaşam duvarlarını örer.
Genler hücrelerde bulunan kromozomların kısımlarıdır. Dolayısıyla
genler, kromozomlarla birlikte çoğalarak, hücre bölündükçe yeni
hücrelere geçerler. Kişide her genin, biri anneden biri babadan gelmiş
olan iki kopyası (alleli) bulunur. Bazen genin bir kopyasının yapısı
bozuktur ve bu bozuk kopya yüzde elli olasılıkla çocuğuna geçer. Bozuk
bir gen, kişinin bazı vücut işlevlerinin bozulmasına neden olur.
Bir karaktere ait olan özelliğin diğerine baskın olması halinde o
karaktere baskın (dominant) gen , baskın olmayan gene resesif (çekinik)
gen denir. Bir karakterin çıkması, iki aynı gen frekansının
karşılaşması demektir. Eğer bir hastalığa ait gen (resesif) anneden
aktarılırken, babadan da aynı (resesif) gen ile karşılaşırsa o hastalık
mutlaka doğacak olan çocukta çıkacaktır. Eğer , anneden resesif gen,
babadan da dominant gen karşılaşırsa bu sefer doğacak çocuk da tıpkı
anne ve babası gibi hastalığın taşıyıcısı olacak, ama o hastalık açığa
çıkmayacaktır. Aynı karakterde iki resesif genin karşılıklı gelmesi
çekinik alleller sonucu hastalık çıkar. Anne ve babadan iki baskın gen
(dominant) alan çocuk (baskın alleller) ise tamamen
sağlıklıdır.Dolayısı ile, akraba evliliklerinde aynı gen yapısına sahip
olan ailede , resesif genlerin birbirleriyle karşılaşma ihtimalleri,
daha fazla olacaktır.
Buna örnek olarak kahverengi ve mavi göz renklerini ele alalım.
Kahverengi göz rengi dominant gen (baskın) olsun , diğeri için de mavi
ise (çekinik) resesif gen diyelim. Anne-babadan birinin göz renginin
mavi (m), diğerinin kahverengi (K) olduğunu düşünelim.
Bebekler anne-babalarından kalıtımla; kahverengi-kahverengi (KK),
kahverengi-mavi (Km), mavi-kahverengi (Km) ve mavi-mavi (mm) genler
gibi dört ihtimal almış olurlar. İlk üç durumda bebeğin gözleri
kahverengi (baskın renk olduğu için), son şıkta ise mavi (çekinik renk
olduğu için) olacaktır.
KK=K Km=K Km=K mm=m
İnsanlar birçok kalıtsal hastalığın genini taşır. Normal aile yapısında
da hamilelikte çocuğun hastalıklı doğma olasılığı %25, taşıyıcı olma
olasılığı %50, genin bozuk kopyasını hiç almamış olma olasılığı ise
%25'tir. Akraba evliliklerinde aynı soydan geldikleri için anne ve
babanın aynı genin bozuk kopyasını taşıma, yani hastalığın taşıyıcısı
olma olasılığı çok yüksek olduğundan çocuklarında hastalıkların oluşma
şansı çok daha fazladır.
İşte akraba ile evlenme, zararlı baskın ve çekinik genlerin üst üste
gelerek frekanslarının çakışması sonucu ortaya çıkma ihtimalini
artırdığından genetik hastalıkların görülmesine yol açabilmektedir.
Bunların çocukta görülmesi için ana ve babanın her ikisinin de en az
bir zararlı çekinik gene sahip olması gerekir. Biraz önceki göz rengi
örneğinde olduğu gibi, mavi göz renginin çekinik genleri, hem anneden
hem babadan gelirse, çocuk mavi gözlü olacaktır. Dolayısı ile akraba
evliliklerinde aynı gen yapısına sahip olan ailede , zararlı (resesif)
genlerin birbirleriyle karşılaşma olasılığı fazla olacaktır. Akraba ile
evlenme, kalıtımla geçen hastalıkların bulunduğu ailelerde bu yönden
sakıncalıdır. Böyle durumlarda bazı çekinik genler çakışabilecek ve
böylelikle hasta çocukların doğma ihtimali artacaktır. Hastalığın
çıkması, iki resesif genin karşılık olarak bir araya gelmesi demektir.
Bilindiği üzere resesif genler hastalık taşıyan genlerdir.
Ailede genetik dağılım ,erkek ve kız kardeşlerde, genellikle genlerin
yarısı birbirinin aynıdır. Gen ortaklarının oranları, akrabalık
uzaklaştıkça küçülür. Torunlar, dede ve ninelerin dörtte bir genine
sahiptir. Yeğenlerin genleri ise, genellikle amca ve halalarının, dayı
ve teyzelerinin dörtte bir genine eşittir. Daha uzak akrabalıklarda bu
oran, kardeş çocuklarında olduğu gibi sekizde bire düşmektedir.
Kan uyuşması çözüm müdür?
Akraba evliliğinde Kan uyuşmazlığı kan grubu ile değil kanınızdaki Rh
faktörü ile ilgilidir. Yalnızca kadının Rh - , erkeğin ise Rh + olduğu
durumlarda oluşabilir. Kan gruplarının uyuştuğu hallerde doğum
sonrasında çocuklarda kalıtımsal hastalıklar görülmüştür.Erkekte
bulunan Rh faktörünün genetik aktarımla ana karnındaki fetüste ortaya
çıkması anne ile bebek arasında bir kan uyuşmazlığının ortaya çıkmasına
neden olacaktır.
Günümüzde akraba evliliklerinde en çok görülen hastalıklar; zekâ
geriliği (fenilketonüri), Akdeniz Anemisi, Alzheimer, Parkinson,
Huntington hastalığı ve nöron ölümüdür, özürlü ve ölü doğumlar da bu
örnekler arsında sayılmaktadır.
Çocuk Doğmadan Önce Kalıtsal Bir Hastalığın Tanısı Konulabilir mi?
Gen analizi de denilen DNA analizi yöntemleriyle artık hamileliğin ilk
üç ayında birçok hastalığın tanısı konulabilmektedir.Genetik bilimin
gelişmesi ile bazı hastalıklarda daha anne karnında müdahale
çalışmaları hız kazanmıştır. Bebeğin anne karnında içinde yüzdüğü
sıvıdan, ya da beslenmesini sağlayan kordondan alınan sıvıların
incelenmesiyle bir anormallik olup olmadığı % 93 oranında
kesinleştirilebiliyor.Yapılan testlerde, anne karnındaki bebeğin ense
kalınlığı ölçülüyor. Bebeğin ensesinde fazla sıvı birikmesi, doğuştan
zekâ geriliği anlamına gelen Down sendromunun habercisi olabiliyor.
Ayrıca bazı kromozom bozukluklarında ve doğumsal kalp hastalıklarında
da bebeklerin ense kalınlığı artıyor. Bu çalışmalar ilerisi için umut
veren gelişmelerle devam etmektedir.
Nerden
İş/Hobiler
Lakap
Salı Kas. 24, 2009 9:15 am