Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

DNA, Kromozom ve Hücre: Çizimler ve Animasyonlar, Gerçekte Olanı Tam Olarak Yansıtmıyor!

DNA, Kromozom ve Hücre: Çizimler ve Animasyonlar, Gerçekte Olanı Tam Olarak Yansıtmıyor!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Nükleotitlerin boncuk boncuk üzerine dizildiği, DNA'nın meşhur çift sarmal yapısı hepimizin zihinlerine kazınmış halde. Veya kromozomun X şeklindeki çizimleri... Hatta belki Harvard Üniversitesi tarafından hazırlanan şu meşhur hücre animasyonunu izlemiş olabilirsiniz:

Harvard Üniversitesi tarafından hazırlanan hücre animasyonu (2011).
XVIVO Scientific Animation

Bunlara baktığınızda, bu moleküllerin ve yapıların 3 boyutlu hallerini net bir şekilde gösteren fotoğraflarımız var da, o nedenle bu çizimleri yapıyoruz sanabilirsiniz. Halbuki DNA'ya ait bugüne kadar çekebildiğimiz en yüksek çözünürlüklü fotoğraf, böyle gözükür:

Bir elektron mikroskobuyla çekilmiş bir DNA ipliği fotoğrafı
Bir elektron mikroskobuyla çekilmiş bir DNA ipliği fotoğrafı
Enzo di Fabrizio

Evet, birkaç nanometrelik silikon sütunlar arasına gerilmiş bir DNA ipliği, elektron mikroskobu altında böyle gözüküyor. O çizimlerde gördüğümüz gibi bazların birbirine bağlandığını, bariz bir şekilde kendi etrafına kıvrılmış sarmal yapısını gözle göremiyoruz. Buna biraz daha yaklaştığımızda, kendini tekrar eden bir dizi görebiliyoruz; ama hepsi bu. Nükleotitler yok, sarmal gözükmüyor:

Fotoğrafın daha da büyütülmesiyle karşımıza çıkan DNA ipliği görüntüsü.
Fotoğrafın daha da büyütülmesiyle karşımıza çıkan DNA ipliği görüntüsü.
Enzo di Fabrizio

Elbette DNA'nın şeklini keşfetmek için onu illa direkt görmemiz gerekmiyor. Genetik materyalimizin X ışınlarıyla nasıl etkileştiğini ölçerek, üç boyutlu yapısı hakkında fikir edinebiliyoruz. Örneğin Rosalind Franklin tarafından çekilen ve Watson ile Crick'in DNA'nın çift sarmal yapısını keşfetmesini mümkün kılan X ışını kristalografisinde, DNA'nın ikili sarmal bir yapıya sahip olduğu görülebiliyor:

DNA X-Işını Kristalografisi
DNA X-Işını Kristalografisi
Rosalind Franklin

Ayrıca daha yüksek çözünürlüklü analizler yapabilmemizi sağlayan geçişli ya da transmisyon elektron mikroskobuyla DNA'ya baktığımızda, sarmal yapı birazcık daha belirgin hale geliyor:[2]

Transmisyon Elektron Mikroskobu ile çekişmiş bir DNA ipliği fotoğrafı
Transmisyon Elektron Mikroskobu ile çekişmiş bir DNA ipliği fotoğrafı
Science Advances

Ama yine, o karikatürize DNA çizimin yanına bile yaklaşamıyoruz. Fakat çok sayıda veri hattından gelen bilgileri birleştirerek, DNA'nın 3 boyutlu modelini çıkarmamız mümkün oluyor.

Peki Ya Kromozomlar X Şeklinde mi?

Kromozomlara gelelim. Kromozomlar, DNA'nın yoğun bir şekilde paketlenmesi sonucu ortaya çıkan moleküler yapılara verdiğimiz isim. Onları hep X şeklinde gösteriyor olsak da, hücre döngüsü boyunca kromozomlar, önemsenmeyecek kadar kısa bir süreliğine X şeklinde oluyorlar. Sadece bölünme sırasında kromozomlar çoklanarak kromatit çiftleri halinde bir araya gelirler.

Aslında kromozomlar, X şeklini veren, birbirine sentromerden bağlı olacak biçimde yapışmış ikili yapıda da değildirler. Kromozomlardan genellikle X şeklinde bahsetmemizin 2 nedeni var: İlki, bir genin lokusunu, yani kromozom üzerinde bulunduğu yeri birbirimize anlatmayı kolaylaştırıyor. Mesela 4. kromozomun uzun kolu dediğimizde, genetikten anlayan biri tam olarak nereden söz ettiğimizi bilecektir. İkinci neden ise, kromozomların mikroskop altında en kolay görüldüğü zamanın, bölünme evresi olmasıdır. Bu evrede kromozomlar çoklanarak 2 katına çıktıkları ve kısmen X harfine benzeyen bir şekilde bulundukları için, kromozomun şekli de genellikle böyle hayal edilir. Ama bölünme haricinde kromozomların bu şekle sahip olmadığını bilmenizde fayda var.

Aslına bakarsanız, bölünmekte olmayan kromozomlar çubuk şeklinde de değiller. Daha ziyade, böyle gözükürler:

Kromozomların gerçekte katlanma biçimini gösteren bir çalışma.
Cambridge University

Bunu da 3 boyutlu bir şekilde modellediğimizde, karşımıza böyle bir şekil çıkıyor:

Kromozomun daha gerçekçi bir modellemesi.
bbsrcmedia

Burada gördüğünüz iplik, DNA ipliği. Ancak görebileceğiniz gibi, kromozom çiziminde gördüğümüz çubuk veya X şekline sahip değil, daha ziyade yamuk yumuk bir top gibi... Ki bu çok mantıklı, çünkü daha önceden de anlattığımız gibi, küresel bir şekle sahip olmak, daha sivri uçlara sahip şekillerde olmaya nazaran her zaman daha dengeli ve düşük enerjilidir. Ve cisimler, genellikle enerjilerini en aza indirmeye çalışırlar, bu da şekillerini ve hareketlerini belirler. Bir yaprak üzerindeki su damlasının, Dünya'nın küresel şeklinin ve DNA'nın bu şeklinin ardında yatan sebep de bu.

Hücre Animasyonları Doğru mu? Pek Sayılmaz...

Son olarak, hücre animasyonlarına gelelim... Bir ders kitabını açacak veya bir hücre animasyonunu izleyecek olursanız, hücre içerisindeki her şeyin muntazam, kusursuz, düzenli olduğunu sanabilirsiniz. Bu, Dünya'nın en çok okunan biyoloji ders kitabı olan Campbell Biyoloji kitabından alınmış bir hücre fotoğrafı:

Pearson Education

Ancak böyle bir sistem, moleküllerin adeta bilinçli olmasını, nerede ne zaman bulunmaları gerektiğini fiziksel yapılarından ötürü bilmelerini gerektirirdi. Halbuki atomların ve moleküllerin bilinci olmadığını biliyoruz. Bu durumda nasıl oluyor da kimyasal süreçler işleyebiliyor?

Çünkü hücre içerisinde muazzam bir kaos var; ancak bu kaos içerisinde sadece kimyasal olarak birbiriyle uyumlu olan tepkimeler yaşanabiliyor, diğerleri yaşanmıyor veya çok daha yavaş yaşanıyor. Lise derslerindeki enzimleri ve bunların kimyasal süreçleri nasıl hızlandırdığını hatırlıyor musunuz? İşte o enzimler yoksa, kimyasallar bir çorba gibi iç içe olsalar da, birbirleriyle anlamlı tepkimelere giremiyorlar veya bu çok uzun süre alıyor. Ne demek istediğimizi anlamak istiyorsanız, bu videoya bir göz atın:

3D sinaps ve üzerindeki 45 farklı proteinin difüzyon modeli
EMBO

Burada gördüğünüz, sizin nöronlarınız. Sinir hücrelerinizin ucundaki sinaps bölgelerinde yaşanan kimyasal hareketliliği görüyorsunuz. Bunu, Harvard Üniversitesi'nin animasyonu ile kıyaslayınca, arada epey bir fark var gibi gözüküyor, değil mi? Çünkü biri gerçekten olanı gösteriyor, diğeri ise öğrencilere kolaylaştırılmış bir şekilde konuyu anlatmayı hedefliyor. Olanı biteni gözlerinde canlandırabilmelerini sağlamaya çalışıyor. Burada gördüğünüz, gerçekte olan.

Hem de bu bile tam olarak gerçeği yansıtmıyor, çünkü sinapslarda bulunan bütün kimyasal hareketliliği değil, sadece 45 farklı proteini takip ediyorlar. Bunu yapabilmek için araştırmacılar, yüksek yoğunluklu bir lazer kaynağı ile hücre zarının ilgilendiğimiz kısmındaki flüoresan proteinleri parlatıyorlar ve bu bölgenin etrafındaki partlatılmamış proteinlerin hareket etmesiyle, parlatılmış olanlar ve olmayanlar birbirleri içinde dağılıyor. Buna, FRAP metodu deniyor.[1]

Yani hücrelerimizin için, bir evin odaları gibi düzenli bir şekilde kompartmantalize edilmiş, her kimyasalın sadece belirli yerlerde bulunabileceği yapılar değiller. Elbette hücre içinde belirli büyüklükteki organeller genellikle belirli yerlerde bulunuyorlar; ancak bunlar da sürekli hareket halindeler. Hücrenin genel bir görüntüsünü yansıtmaya çalışan çizimler, organellerden daha küçük ama sayıca kat kat daha fazla olan moleküllerin karmaşık doğasını yansıtamıyor. Organellerden çok ama çok daha küçük olan bu kimyasallar, hücre içine karmakarışık bir şekilde dağılmış halde bulunuyorlar. Her şeyin iç içe ve üst üste olduğu; ancak gerek enzimlerle, gerek genetik materyalin ürettiği diğer protein yapılar ve ortamda bulunan katalizörlerle, hangi kimyasalların hangileriyle tepkimeye girebileceği sınırlandırılıyor.

Bu, o katalizörleri, enzimleri ve proteinleri kodlayan genetik materyalin son 4 milyar yıldır durmaksızın evrimleşmesinin bir ürünü. Bunda yapılan hatalar, domino etkisi gibi birçok süreci değiştirebiliyor ve çeşitlilikler yaratıyor. Eğer bunlar, canlıya herhangi bir avantaj sağlıyorsa seçilim nedeniyle daha yaygın hale geliyor, zarar veriyorsa hızla eleniyor ve yok oluyor. Böylece canlılık, adım adım evrimleşmeyi ve bulunduğu ortama uyum sağlamayı sürdürüyor.

Ancak bir dahaki sefere, bir DNA, kromozom veya hücre çizimi gördüğünüzde, bunun sizin kolayca anlayabilmeniz için hazırlanmış bir karikatürizasyon olduğunu hatırlayın. Gerçekte hücreler içinde olup bitenler, bizim kağıt üzerinde gösterebileceğimizden çok ama çok daha karmaşık ve kaotik. Bilim, azimle araştırmayı sürdürdükçe, bu ilginç dünyaya dair yepyeni şeyler öğrenmeye devam ediyoruz.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 3
  • İnanılmaz 2
  • Umut Verici! 1
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

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 29/10/2020 14:36:33 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/9346

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.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Kimyasal Evrim
Elektron
Zehir
Diş Hastalıkları
Charles Darwin
Hastalık
Algı
Video
Türlerin Kökeni
Sars Mers
Grip
Tarih
Antropoloji
Kas
Çocuk
Rna
İnsan Evrimi
Yılan
Parçacık
Protein
Diş Gelişimi
Felsefe
İstatistik
Bakteri
Madde
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Öğrenen ancak düşünmeyen bir kimse kaybolmuştur. Düşünen ancak öğrenmeyen bir kimse tehlikededir.”
Konfüçyus
Geri Bildirim Gönder