Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi!

Hipoksi adı verilen oksijen azlığına hücrelerin nasıl uyum sağladığı anlaşıldı...

2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi! CNN Health
4 dakika
6,377
Tüm Reklamları Kapat

Hayvanlar, besini enerjiye çevirmek için oksijene ihtiyaç duyarlar. Oksijenin önemi yüzyıllardır biliniyordu; ancak hücrelerin değişen oksijen seviyesini nasıl algıladığı ve ona nasıl yanıt gösterdiği bilinmezliğini koruyordu.

Sir Peter J. Ratcliffe, Gregg L. Semenza ve William G. Kaelin Jr. adındaki 3 bilim insanı, değişen oksijen seviyesine hücrelerin nasıl uyum sağladığı ile ilişkili genleri ve bu genlerin regülasyonunu (düzenlemesini) tespit ederek, moleküler mekanizmayı açıkladılar. Böylece 2019 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'ne layık görüldüler. Bu gelişme sayesinde anemi, kanser ve diğer birçok hastalığa karşı yeni bakış açıları kazanılabilir.

Oksijen Mekanizmasının Nobel Geçmişi

Öncelikle 1931 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'nü kazanan Otto Warburg sayesinde solunumun enzimatik bir süreç olduğu anlaşılmıştı. Çünkü kendisi özellikle tümör hücrelerinde enzimatik düzeyde solunumu açıklamıştı. Mitokondride ATP kullanılarak yapılan oksijenli solunumu kastediyoruz. Evrimsel süreçte bazı hücreler, değişen oksijen seviyesini algılamak üzere özelleştiler. 1938 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'ne layık görülen Corneille Heymans sayesinde biliyoruz ki, karotis damarının çatallanan ve beyne giden bölgesinde, karotid cisimcikler adı verilen özelleşmiş hücreler vardır. Bunlar kandaki oksijen seviyesini algılayarak, santral sinir sistemine ileti gönderiyorlar, bu sayede solunum hızı ve damar genişliği ayarlanıyor.

Tüm Reklamları Kapat

2019 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü sahipleri.
2019 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü sahipleri.
CNN Health

Oksijen Algısı ve HIF Geni

Ayrıca kanda düşen oksijen seviyelerine (hipoksi) karşın böbrekte eritropoetin (EPO) adı verilen hormonda artış yaşanıyor. Eritropoetin hormonu, oksijen taşımakla görevli eritrosit (alyuvar) yapımını artırıyor. Buna da eritropoez adı veriliyor. Söz konusu süreç 20. yy'ın başlarından beri biliniyordu; sadece oksijen ile moleküler mekanizmanın nasıl tetiklendiği tam olarak anlaşılmamıştı. Gregg Semenza ve Sir Peter Ratcliffe, genetiği değiştirilmiş fareler üzerinde EPO gen lokusunu inceledi. Gördüler ki EPO geni ve oksijen algılama yeteneği sadece böbrekte değil, diğer bütün hücrelerde de bulunuyor!

Gregg, 1995 yılında karaciğer hücre kültüründe yaptığı araştırmalarda oksijene duyarlı DNA segmentine bağlanan bir protein kompleksi tespit etti. Kendisi buna hypoxia-inducible factor (HIF) adını verdi. Yani kanda oksijen azlığı anlamına gelen hipoksi ile uyarılan faktör. Ardından HIF'i kodlayan gen bölgesini tespit etti. HIF normalde HIF-1α ve ARNT adı verilen iki farklı transkripsiyon faktörü tarafından oluşuyor. Transkripsiyon faktörleri, gen ifadesini düzenlemekte görevli DNA'nın spesifik bölgesine bağlanan proteinlerdir. Kanda oksijen seviyesi yükselince hücrelerde çok az miktarda HIF-1α bulunduğunu fark ettiler. Eğer oksijen seviyesi düşerse (hipoksi), o zaman da HIF-1α seviyesinde artış yaşanıyor. Yani oksijen ile ters orantı bulunuyor. Böylece bir çıkarım yapıldı ve EPO geni gibi oksijene duyarlı genlere bağlanarak gerekli düzenlemeler yapıldığı öne sürüldü.

HIF-1α Bozulması ve Protein Yıkımı

Normalde HIF-1α hücre içinde sürekli kalmaz. Eğer normal oksijen aralığı varsa HIF-1α proteinine proteozom içerisinde ubikitin isimli ufak peptid bağlanarak degrade olur (bozulur). Proteozom, proteinleri parçalayan hücre organelidir. Fakat hipoksi şartlarında süreç önlenir. Söz konusu proteozom da 2004 Nobel Kimya Ödülü'nün sahibi Aaron Ciechanover, Avram Hershko ve Irwin Rose tarafından anlaşılmıştı.

Oksijen regülasyonunun (düzenlemesinin) moleküler mekanizması ve prolil hidroksilaz süreci.
Oksijen regülasyonunun (düzenlemesinin) moleküler mekanizması ve prolil hidroksilaz süreci.
Nobel Prize

Diğer yandan William Kaelin, Jr. genetik bir hastalık olan Von Hippel–Lindau (VHL) üzerinde çalışıyordu. Bu hastalıkta tümör susturucu gen etkisizleştiği için kanser riski dramatik olarak yükseliyor. William, VHL geninden yoksun kanser hücrelerinin çok fazla hipoksi ilişkili gen eksprese ettiğini gözlemledi. Fakat VHL tekrar kanser hücrelerinde aktive olduğunda bu seviye normale dönüyordu. Yani VHL aslında proteozomda HIF-1α dahil proteinleri parçalayan ubikitinle çalışan bir protein kompleksi ile ilişkiliydi. Bu sayede HIF-1α ile VHL arasında doğrudan ilişki olduğu varsayıldı.

Tüm Reklamları Kapat

Moleküler Mekanizma ve Oksijen İlişkisi

Birçok mekanizma açıklığa kavuşmuş olsa da oksijen ile ilişkisi neydi? 2001'de yayımladıkları iki makaleye göre bu protein bölgelerinde oksijene afinitesi (bağlanma gücü) yüksek bölgeler bulunuyor. Böylece oksijen fazlalığı olduğunda HIF-1α'nın iki farklı bölgesine hidroksil grubu bağlanıyor. Böylece VHL'nin bağlanması için işaretlenmiş oluyor. Sonuçta proteozomal yıkıma yol açarak oksijen seviyelerinin değişimi ile HIF-1α kontrolü sağlanıyor. Bu sürece prolil hidroksilaz adı veriliyor.

Evrim tarihinin ilk kitlesel yok oluşlarından birisi, günümüzden 2.4 milyar yıl önce Büyük Oksitlenme Olayı olarak bilinen bir olay sonucu atmosferdeki oksijen seviyesinde artış yaşanmıştır. Fotosentez, bu tarihten 200 milyon yıl kadar önce (günümüzden 2.6 milyar yıl kadar önce) evrimleşmeye başlaması sonucunda, atmosferde müthiş hızlı bir oksijen birikimi olmuştur. Tıpkı vücut gibi gezegenimiz de bu duruma uyum sağlamış ve oksijensiz solunum (anaerobik) solunum yapan canlıların neredeyse hepsi yok olarak, yerini ağırlıklı olarak oksijenli ve fakültatif solunum yapan canlılara bırakmıştır. Elbette ki oksijensiz solunum yapan mikroorganizmalar halen yaşamını sürdürmektedir. Fakat gezegenin çoğunluğundan bahsettik.

Bu gelişmeler sayesinde hayvanların oksijene tepkisi ve moleküler mekanizmanın açıklanması ile sağlık alanında birçok ilerleme görülecektir. Örneğin kronik böbrek hastalığı sonucu eritropoetin azlığı ile seyreden anemi (kansızlık) sıklıkla görülmektedir. Bu gibi tıbbi sorunların tedavisinde birçok yeni ışık yanacağını söyleyebiliriz.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
58
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İçerikle İlgili Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 12
  • Bilim Budur! 11
  • Muhteşem! 10
  • Umut Verici! 9
  • Merak Uyandırıcı! 9
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 5
  • İnanılmaz 3
  • Güldürdü 1
  • Üzücü! 1
  • Grrr... *@$# 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Türev İçerik Kaynağı: Nobel Prize | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 19/04/2024 18:57:38 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8008

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Mikoloji
Primatlar
Fare
Tahmin
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Etimoloji
Ekosistem
Çekirdek
Alkol
Embriyo
Veri
Algı
Afrika
İletişim
Bitkiler
Işık Yılı
Diş Sorunları
Kurbağa
Ayak
Bilişsel
Gen
Mucize
Beyin
Karbon
Seçilim
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
P. Türkoğlu. 2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi!. (8 Ekim 2019). Alındığı Tarih: 19 Nisan 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/8008
Türkoğlu, P. (2019, October 08). 2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi!. Evrim Ağacı. Retrieved April 19, 2024. from https://evrimagaci.org/s/8008
P. Türkoğlu. “2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi!.” Edited by Pedram Türkoğlu. Evrim Ağacı, 08 Oct. 2019, https://evrimagaci.org/s/8008.
Türkoğlu, Pedram. “2019 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Hücrelerin Oksijene Yanıtı Araştırmasına Verildi!.” Edited by Pedram Türkoğlu. Evrim Ağacı, October 08, 2019. https://evrimagaci.org/s/8008.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close