KROMOZOM EROZYONU VE YAŞLANMANIN NEDENİ

     - Bu, çok ilginç bir soru. Teşekkür ederim. Şuradan başlayayım:

     Aslında genetik sistem sanıldığı kadar da mükemmel çalışmıyor. Fakat bu sorunuza yanıt olarak, “evet tamamen genetiktir” diyemiyorum. Yaşlanmamızın nedenleri arasında genetik sistemin işleyiş tekniği büyük rol oynuyor fakat az su tüketimi ve güneş ışığı, çevremizdeki radyasyon oranları, kötü beslenme alışkanlığı gibi zararlı etkiler de birer faktör. Şu bulgulara bir göz atalım:

     Ana rahmindeki döllenmiş yumurta, doğuma kadar ortalama 47 kez bölünüyor ve o tek hücre 100 trilyon hücreye ulaşıyor. Ortalama 47 diyorum, çünkü bazı hücreler 30, bazıları 40 bölünmeden sonra duruyorlar ve bazıları da 50 defadan fazla bölünerek çoğalıyorlar. Fakat yaşam sürerken bazı hücreler birbiri ardından yenilendiği için bölünme sayısı 200-300 kadar olabiliyor. İşte yaşlanmanın pek çok sebebiyle birlikte asıl nedeni bu doğumdan sonraki yenilenme sürecinde gizli.

     - Fakat, canlı hücreler milyonlarca yıldan beri, milyarlarca kez bölünerek yaşamlarını sürdürebilmişler. Sadece 300 bölünmenin onları bozacağı bana pek ikna edici gelmiyor.

     - Kuşbakışı veya makro baktığın zaman detaylar görünmez. Ama mikroskopik baktığında teleskopik başış açısıyla göremediğin şeyleri görebilirsin. Şöyle ki: Beyindeki nöronlar ve sinir hücreleri hariç, vücudumuzdaki tüm hücreler bir yaş gününden diğerine kadar büyük oranda yenilenir. Örneğin, iskeletimiz 11 ayda, kanımız 3 ayda bir tamamen değişir. Kandaki alyuvarların milyonlarcası her saniye yenilenir.

     Genler, hücrelerin kendi fotokopilerini aldırdıktan sonra eskiyenler ve ölenler vücut dışına atılır veya çözülerek tekrar kullanılır. Vücut dışında bulunan saçlar, tırnaklar ve deri de peşpeşe yenilenir. Bir ömür boyu değişen bu hücreleri toplayıp tartma imkânımız olsaydı, önümüze tonlarca ölü hücre çıkardı. İşte bu yenilenmeler sırasında alınan her fotokopi, kopyası alınan bir resimin giderek renk kaybetmesi gibi biraz daha “silik” çıkar veya aşınır.

     - Bu, herkesin ilgisini çekecek bir bulgu... Biraz daha açar mısınız?

     - Elbette. Yaşlanmayı anlamak için kromozomların kopyalanma sistemini iyi anlamak gerekir. Her kromozom upuzun bir DNA molekülüdür. Hücreler bölünürken hem bu 23 çift DNA molekülü kopyalanır, hem de hücrenin içindeki her şeyin tamamı kopyalanır. Bu kopyalanma anını 1972 yılında ilk kez DNA’nın kâşiflerinden James Watson gözlemiştir. Watson’un gördüğü olay şuydu:

     Kromozomları kopyalayan biyokimyasal sistem, kromozomların uçlarından küçük bir bölümü kopyalamazlar. Yani, fotokopi makinasına konan bir mektubun ilk ve son satırlarının kopyalanmaması gibi bir eksiklik olur. Bu çok şaşırtıcıydı çünkü her kopyalamada kromozomlar biraz daha kısalıyor olmalıydı. Ve ortalama 40-45 kopyadan sonra ortada kromozom denen şeyin kalmaması gerekirdi.

     Fakat Watson, doğanın bu eşsiz sistemi neden kurduğunu ve bu sorunu nasıl çözdüğünü çabuk anladı. Kromozomları yakından incelediğinde gördüğü şey onu büyük hayretler içinde bıraktı. Kromozomların uçlarının anlamsız genlerle doldurulduğunu keşfetti. Bunlar ipler dağılmasın diye ayakkabı bağlarının uçlarına eklenmiş o plastik tutaçlar gibi (agletler) bir emniyet sistemi idiler. Bu agletler, 6 harften oluşmuş bir genin binlerce kez art arda tekrarından ibaretti.

     Watson, TTAGGG bazlarından oluşmuş bu nükleotidlere Telomer adını verdi. (Bak. Şekil: 4)

     Telomerlerin görevi; kopyalama esnasında, kromozom uçlarında yer alan ve işe yarayan genlerin saf dışı kalmasını önlemektir. Öyle ya, eğer kromozomların ucunda diyelim ki 150 harfli bir gen yer alıyorsa ve bu hücrenin kopyası alınırken kazara kopyalanmıyorsa, yeni hücrede genetik bir eksiklik ve dolaysıyla pek çok sistem hatası doğabilir.

     Bu nedenle, hücrelerin her kopyalanışında, işe yaramayan Telomer genlerinin bir kısmı eksik kopyalanarak yeni hücreye geçer ama herhangi bir fonksiyonları olmadığı için hücrelerde bir hasar olmaz ve vücutta bir eksiklik ya da hastalık ortaya çıkmaz.

     Şimdi gelelim işin püf noktasına:

     Embriyon dönemimdeki bölünmelerde, Telomerler her bölünmede kısalır fakat bunları vakit geçirmeden tamir eden  ve eski hâline getiren bir sistem daha vardır. Bu tamirci genlerin ürettiği proteinlere Watson, Telomeraz demiş.

     Son derece “akıllı” olan bu proteinleri ürettiren genler doğumdan hemen sonra “emekli olur” ve artık açılmazlar. O nedenle Telomerazlar üretilmezler ve artık eksik kopyalama kendini tamir edemez duruma gelir. Böylece, kromozomlar doğum sonrası ve ömür boyu gerçekleşen yüzlerce kopyalamadan sonra iyice kısalırlar.  Vücudumuz bir doğum gününden diğerine kadar büyük oranda yenilendiği için (sinir sistemi ve beyin nöronları hariç) kromozomlar  her yıl ortalama 31 harf (nükleotid) kısalırlar. Sık sık yenilenen hücrelerdeki kromozom uzunluğu yılda 100 harf kadar kısalabilir. 80 yaşına girmiş bir insanın kromozomları doğduğu güne oranla yüzde 37 kısalır. İşte yaşlanmanın asıl nedeni bu eksik kopyalanan Telomerlerdir. Bu da, doğanın belli bir yaştan sonra neslini çoğaltmasında sakınca gördüğü bir organizmanın giderek yaşlanması, fonksiyon kaybetmesi ve nihayet ölmesi için genetik sisteme yerleştirdiği olağanüstü zekice düşünülmüş bir düzenektir.

     Bir başka önemli neden de şu: Hücrelerimizde ve kanımızda çok hızlı hareket eden ve çarptıkları dokulara hasar veren atık maddeler var. Bunlara serbest radikaller deniyor. Serbest radikaller hücre çekirdeğinde de bulunduğu için, hızla çarptıkları DNA moleküllerinde de hasara yol açarlar. Hasar gören genler yüzünden vücutta giderek azalan fonksiyon kayıpları olur. Bunlar da yaşlanmaya neden olur.

     Bu noktada size Voltaire’in bir sözünü aktarmak isterim:

     “Ölüm olmasaydı, onu icat etmek zorunda kalırdık...”

     - Çok güzel... Peki, Telomerler hayvanlarda da var mı?

     - Tabiî var... DNA’sı olan tüm hayvanlarda bu sistem mevcut. Hepsinde TTAGGG olarak mevcut; fakat bazılarında yüzlerce kez tekrarlanarak kısa bir gen olmuş, bazılarında binlerce defa art arda dizilerek uzun bir gen. Bitkilerin kromozomlarında da aynı sistem var fakat onların Telomerleri bir T fazla. Yani, TTTAGGG harflerinden oluşmuş. Bu nedenle onlar da yaşlanıyorlar.