DNA’LARIN YAPISI

     - Evet, haklısınız. Genetik yapıyı anlamayan insanlar, bundan böyle sık sık duyacakları “genetik şifreler” ifadesine sürekli yabancı kalacak ve bir anlamda genetik cehalet yaşayacaklardır.

     Temel maddeleri şeker, tuz, oksijen, hidrojen, karbon, azot ve fosfat olan DNA’ların nasıl çalıştıklarını anlamak için, önce hangi bölümlerden oluştuklarını bilmeliyiz.. Bunun için de bazı terimlerin ne anlama geldiğini bilmek gerekiyor.

     İnsan genomunu bir ansiklopediye benzetirsek, karşımıza:

 -  23 bölüm (Kromozom)

 -  Her bölümde binlerce hikaye (Gen)

 -  Her hikayede binlerce paragraf (Exon)

 -  Her paragrafı oluşturan binlerce kelime (Kodon/Codon)

 -  Her kelimeyi oluşturan 3 harf (Baz Çifti/Base-pairing) çıkar.

     Bu ansiklopedide bir milyar kelime ve 3 milyar harf vardır Bu da elimdeki şu kitabın 5 bin kopyası demektir. Çünkü genetik kelimelerin tümü sadece 3 harften oluşmuş kelimelerdir.     

“Kodon” denen bu kelimeler; 3 tane Nükleotid’in birleşmesiyle oluşan ünitelerdir.

     - Nükleotid nedir?

     - Ondan önce Baz Çifti nedir, ona bakalım; çünkü DNA’nın en temel yapısı bu bazlardır. Bedenimizi yapan ve şu anda konuşabilmemizi sağlayan bazlar 4 türdür: Adenin, Guanin, Sitozin (Cytosine) ve Timin. Bunlar farklı yapıları ve görevleri olan küçük moleküllerdir ve çiftleşerek, merdiven şeklindeki DNA molekülünün basamaklarını oluştururlar. Bunlardan “A” her zaman mutlaka “T” ile birleşir, “C” ise mutlaka “G” ile çiftleşir. Yani bunlar, birbirlerine çok sadık eşler gibidirler. İşte bu eşlere Baz Çifti denir.    

     Bu çiftlerin DNA merdiveninde yer alması için bir yerlere yapışmaları gerek. Tutunacakları yer merdivenin sağ veya sol direği olacaktır, değil mi? Bu direkler de şeker, fosfat ve hidrojen bağlarından oluşmuş ünitelerdir. İşte; bir baz çiftini ve bu bağları içeren birimlere Nükleotid denir. Ansiklopedi benzetmesine geri dönersek; bu kitaptaki her harf birer Nükleotid’dir. Yan yana dizilmiş 3 tane Nükletoid ise bir Kodon’dur. Bunlar da kitaptaki kelimeler demektir. Ve her kelime mutlaka 3 harften oluşmuştur. O nedenle genetik alfabenin tüm sözcükleri üçer harflidir diyoruz.

     Bu çiftlerin DNA merdiveninde yer alması için bir yerlere yapışmaları gerek. Tutunacakları yer merdivenin sağ veya sol direği olacaktır, değil mi? Bu direkler de şeker, fosfat ve hidrojen bağlarından oluşmuş ünitelerdir. İşte; bir baz çiftini ve bu bağları içeren birimlere Nükleotid denir. Ansiklopedi benzetmesine geri dönersek; bu kitaptaki her harf birer Nükleotid’dir. Yan yana dizilmiş 3 tane Nükletoid ise bir Kodon’dur. Bunlar da kitaptaki kelimeler demektir. Ve her kelime mutlaka 3 harften oluşmuştur. O nedenle genetik alfabenin tüm sözcükleri üçer harflidir diyoruz.

     Kelimelerden oluşan paragraflara ise Exon denir. İşte gen dediğimiz şey; birkaç paragraf, yani birkaç Exon’dan oluşmuş DNA’nın bir bölümüdür. Genler birkaç paragraf uzunluğunda oldukları için bir anlam ifade ederler. 23 çift kromozom içinde bu genlerden yaklaşık 30-35 bin tane mevcuttur.

     Kitap benzetmesi aslında genetik şifrelerin gerçek yapısını anlatır. Zira genetik paragrafların her biri kitaplardaki paragraflar gibi bir anlam içerir ve bir görev veya iş emri ifade eder. Bunlar gözlerin rengi, böbreklerin şekli, kemiklerin kalınlığı, ayakların uzunluğu, ellerin büyüklüğü, bebeğin cinsiyeti gibi tüm biyolojik niteliklerimizi belirleyen bilgilerdir. Ayrıca, ömür boyu hücrelerin yapması gereken işlerin bilgisi de genlerde saklıdır.    

     Tabiî, işin daha başındayız; çünkü genlerin verdiği emirler sayesinde üretilen proteinlerin ne tür işler becerdiklerini daha teker teker anlamamız gerekmektedir. Bunu araştırmak için başlatılan Proteom Projesi, bakalım bizi hangi sürprizlerle tanıştıracak gelecek 2-30 yıl içinde.

     Şimdi İstanbul’u düşünelim ve bulutlara kadar yükselip, bu kenti kuşbakışı izleyelim: Bu büyük şehirde ne kadar insan faaliyeti ve araç hareketi varsa, bir hücrede o kadar eylem vardır ve bunların çoğunu DNA’lar gerçekleştirir. Kentte yaşayanların beyinleri ne kadar düşünce üretiyorsa; DNA’lar da o kadar ‘düşünce’ üretmektedirler. Bir başka benzetmeyle; dünyadaki tüm hareketlilik ve insanların tüm düşünceleri ne kadarsa; bir insan vücudundaki hücrelerin faaliyetleri de o kadardır denilebilir.  

     İnsan vücudunu inşa eden ve mükemmel çalışmasını sağlayan maddesel yapının, böylesi bir sistemi kurabilmiş olması, tüm akılları hayrete düşürüp, kendine hayran bırakmaktadır.

     İnsan genomu; koşullar uygun olduğu zaman kendi fotokopisini alabilen ve kendi kendini okuyup, okuduğu emirlerin gereğini yapan son derece akıllı bir kitap gibidir. Bu fotokopi işine Kopyalama, okuma işine de Tercüme denir.

     - Bu genetik tercüme işinin nasıl yapıldığını hep merak etmişimdir. Biraz açar mısınız?

     - Memnuniyetle. Tercümeyi RNA denen moleküllere ve Ribozom denen protein makinesine borçluyuz. RNA’lar DNA’lara çok benzerler. Hatırlarsanız DNA’lar, A,G,T,C moleküllerinden oluşuyordu. RNA’lar ise (RiboNükleikAsit), A,G,T ve U (Urasil) denen bazlardan oluşmuştur. Çekirdek içindeki RNA’lara mesajcı (postacı) mRNA’lar denir. Bunlar genlerden aldıkları şifreyi hücre içindeki ribozoma iletirler. Ribozom, mRNA’nın üzerinden kayarak geçer ve körlerin Mors alfabesini parmaklarıyla okuduğu gibi, taşıdığı şifreyi okurlar. Bunlar 3 harfli kelimelerden oluşmuş paragrafların taşıdığı mesajlardır ama ribozom bu kelimeleri tek harfli şifrelere dönüştürür. Bu tek harfli şifreler, tRNA denen transfer RNA’ların ribozoma taşıdığı Amino Asit dediğimiz ve vücutta sadece 20 farklı türü olan moleküllerdir.

     - Demek oluyor ki DNA’ların 4 harfli alfabesi yerine, ribozom 20 harfli bir alfabe kullanıyor, öyle mi?

     - Evet. Ve işte adına protein denen ve bedenimizin inşasında ve tamirinde kullanılan 150-200 bin tür madde, sadece bu 20 tür amino asitten yapılmıştır. Bunlar 150-200 bin kombinezon yapar ve uzun bir tespihin taneleri gibi uç uca sıralanarak proteinleri üretirler. Amino asitler zincirdeki halkalar gibidir. Bir halkanın yeri değişirse, üretilen protein farklı olur.

     - Bir de Enzimler var. Onlar nasıl oluşuyor?

     - Enzimler de birer proteindir ve aynı yolla üretilirler. Ama bunlar vücuttaki kimyasal reaksiyonlar sırasında üretimi hızlandırmak için katalizör görevi yaparlar.

     - Peki DNA’ları kim üretiyor?                                                                                                 

     - Dedim ya, vücudumuzda ne varsa, hepsi 20 amino asitten yapılmıştır. A, G, T, C, U dediğimiz bazlar da birer amino asittir. Bunların kopyalanmasını ve tercümesini sağlayan RNA’lar ve Ribozom da birer protein sentezidir. Bu oluşum bir mühendisin bir binayı 20 farklı materyal ile inşa etmesi gibidir. Tuğlalar duvarlara; harçlar tuğla aralarına; demirler kiriş ve kolonlara; camlar pencerelere yerleştirilir ve ortaya bir bina çıkar. Ama buradaki büyük farkı gözden kaçırmamak lazım: Mühendis bu malzemeleri kendisi yapmaz, hazır satın alır. Vücuttaki sistem ise bu amino asitleri aldığımız besinleri ve havadaki atomları ve molekülleri kullanarak kendisi yapar. Hazır protein aldığımız zaman ise bunun türünü hemen tanır ve gerektiği yerde aynen kullanır.