HÜCRE İÇİ HABERLEŞME

Bu bölüme kadar hücrelerin birbirleri ile nasıl haberleştiklerini ve bir hücrenin bir diğer hücreye istediği mesajı ulaştırması için nasıl bir yol izlendiğini inceledik. Bu mesajların -hormonların- görevlerine ve hücreler üzerinde meydana getirdikleri etkilere değindik. Bu bölümde ise hücreye ulaşan hormonun taşıdığı mesajın, hücrenin zarından hücrenin çekirdeğine nasıl iletildiğini, yani hücrenin içinde kurulu olan haberleşme sistemini inceleyeceğiz.

 HÜCREDEKİ HABERLEŞME SANTRALLERİ VE İSTASYONLARI


Birçoğumuz yüksek haberleşme kuleleri ile karşılaşmışızdır ya da haberleri seyrederken yeni açılan benzer bir tesisin görüntüleri gözümüze çarpmıştır. Bunların bizlerde bıraktığı ilk izlenim, muhtemelen, çeşitli gelişmiş antenler ve karmaşık elektronik cihazlarla dolu yapılar oldukları şeklindedir. Aslında böyle bir görüş hatalı da sayılmaz, çünkü bu tesislerdeki teknolojik aletleri iyice tanımak için elektronik ve haberleşme alanında belirli bir uzmanlık veya mühendislik bilgisine sahip olmak gerekir. Bunun yanında hemen hemen hepimizin ortak bir kanaati daha vardır: Dünyanın dört bir yanındaki insanlarla iletişim kurmamıza olanak sağlayan bu tesisler artık insanlık için "olmazsa olmaz" bir konumdadır. Şöyle bir düşünelim: Tüm dünyadaki haberleşme kuleleri, santralleri ve istasyonları kısa bir süre için devre dışı kalsa neler olurdu? Açıktır ki böyle bir durum büyük bir kaos ve kargaşaya yol açardı. Ancak meydana gelen zarar maddi olarak ne denli büyük olursa olsun yine de telafisi mümkün olurdu.



Hücre içindeki iletişim, hormonlar gibi mesaj taşıyan moleküllerin hücreye yanaşmalarıyla başlar. Hücre zarındaki alıcılar mesajı alarak, hücre içindeki diğer haberleşmeden sorumlu moleküllere iletir. Bu ise, DNA'daki bazı genlerin aktifleşmesine ve bunun sonucunda mesajda iletilen proteinin üretilmesine yol açar.

Oysa 100 trilyon hücremizin kendi aralarındaki ve her bir hücrenin kendi içindeki haberleşmenin, saniyelerle ölçülecek kadar kısa bir zaman zarfında bile devre dışı kalması ve hücresel mesajların yerine ulaşamaması ölümle sonuçlanmaktadır.

Günümüzdeki haberleşme sistemleri en ileri teknolojiye sahip elektronik ve mekanik aygıtlar kullanılarak kurulmuştur. Oysa insanın sırlarını çözemeyeceği kadar ileri teknolojiye sahip hücre içi haberleşme sistemleri, protein yapılı aygıtlar kullanılarak kurulmuştur. Proteinlerin içinde ise modern aygıtlarda olduğu gibi elektronik devreler, yarı iletkenler değil; bunların yerine karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomları bulunmaktadır. Hemen belirtelim, vücudumuzda 30 bin civarında farklı protein olduğu tahmin edilmektedir ve henüz bunların sadece %2'sinin vücuttaki görevi tam anlamıyla çözülebilmiştir. Birçok proteinin yaptığı görev insanoğlu için halen bir bilinmeyendir.



Günümüzde, haberleşme araçları insanlık için çok büyük bir önem taşımaktadır. Vücudumuzda ise, ilk insandan bu yana süregelen kusursuz bir haberleşme ağı her an görev başındadır.

Hücreler arasında kurulu haberleşme sistemi birçok açıdan insanların kullandıkları haberleşme sistemlerine benzer. Örneğin hücrelerin zarları üzerinde kendilerine ulaşan mesajları algılamalarını sağlayan "antenler" bulunmaktadır. Bu antenlerin hemen altında hücreye ulaşan mesajın kodunu çözen "santraller" bulunur.

Sözü edilen antenler, kalınlığı milimetrenin yüz binde biri kadar olan ve hücreyi çepeçevre saran hücre zarında yer alırlar. "Tirozin kinaz" reseptörü olarak isimlendirilen bu alıcı; anten, gövde ve kuyruk olmak üzere üç temel bölümden meydana gelir. Antenin hücre zarının dışında kalan parçasının şekli, uydu yayınlarını toplamakta kullanılan çanak antene benzer. Her çanak antenin belirli bir uydunun yayınını almaya yönelik olması gibi, değişik hormon moleküllerinin taşıdığı mesajların dilinden anlayan farklı antenler vardır.

Diğer hücrelerden gelen mesajlar –hormonlar-, hücre zarındaki antenlere temas eder. Ancak her anten yalnızca tek bir mesajı algılayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, çok özel bir tasarımın eseridir. Böylece gönderilen mesaj yanlışlıkla bir başka hücreyi harekete geçirmez.



Hücre zarının üzerinde gelen mesajları almasını sağlayan antenler bulunur Bu antenler "tirozin kinaz" olarak adlandırılır. Tirozin kinaz, anten, gövde ve kuyruk olmak üzere üç bölümden oluşur. Antenin dışta kalan kısmı, uydu yayınlarını toplamada kullanılan çanak antenlerin şeklindedir.

Hormon ve anten birbirlerine öylesine uygun yaratılmışlardır ki, bu benzerlik hemen hemen bütün biyoloji kaynaklarında anahtar-kilit uyumuna benzetilir. Yalnızca doğru anahtar kilidi açabilir, yani yalnızca doğru hücre gönderilen mesajla muhatap olur, diğer hücreler için bu mesajlar hiçbir şey ifade etmez.

Hormon, hücreye ulaştığı andan itibaren hücre içinde akılalmaz bir sistem devreye girer. Hücreye gelen mesaj çok özel haberleşme sistemleri tarafından hücrenin DNA'sına ulaştırılır ve hücrenin bu mesaj doğrultusunda hareket etmesi sağlanır.

Şimdi genel olarak tasvir edilen bu olayın aslında ne büyük bir mucize olduğunu anlamak için önce günlük yaşamda herkesin karşılaşabileceği sıradan bir örnek üzerinde düşünelim.
Bir bilgisayar ağına bağlı kişisel bir bilgisayara internet aracılığıyla bir dizi bilgi gönderilir.

Bilgisayar kendisine gönderilen bilgileri bir başka üniteye, örneğin bilgisayar yazıcısına iletir ve yazıcı bilgiyi kağıt üzerine döker. Bu, hemen her ofiste rastlanabilecek türden ve insanlar için sıradan görülen bir olaydır. Çünkü insanlar 80'li yıllardan itibaren bilgisayar kullanmaya başlamış, bilgisayar evlere, işyerlerine girmiş, 90'lı yılların ikinci yarısından itibaren de internet insan yaşamının bir parçası olmuştur. Bu yüzden yukarıdaki paragrafta insanı şaşırtacak bir yön yoktur.



Bir bilgisayar ağına bağlı kişisel bir bilgisayara internet aracılığıyla bir dizi bilgi gönderilir. Bilgisayar kendisine gönderilen bilgileri yazıcıya iletir ve yazıcı bilgiyi kağıt üzerine döker. İnsanoğlunun günümüzde kullandığı bu ileri teknolojinin benzeri milyonlarca yıldır hücreler içindeki haberleşme sisteminde kusursuzca işlemektedir.

Eğer bir gün gazetede gözle görülemeyecek kadar küçük bir bilgisayar yapıldığı, bu bilgisayarın diğer bilgisayarlarla haberleştiği yolunda bir haber okursanız şüphesiz tepkiniz çok daha farklı olur. Belki de bu teknolojinin bu kadar küçük bir boyuta sığdırıldığına inanamazsınız.

Oysa gerçek hayatta bundan çok daha ileri teknolojiye sahip bir haberleşme sistemi, gözle göremeyeceğiniz kadar küçük bir bölgenin içinde her an çalışmaktadır.

Hücrenin antenlerine gelen bir mesajın, büyük bir hızla hücrenin çekirdeğine iletilmesi, üstelik bu haberleşme sırasında çok üstün bir teknoloji kullanılmış olması, gözle görülmeyen bir bilgisayarın yapılmış olmasından çok daha büyük bir mucizedir.

Çünkü hücre bir et parçasıdır ve sizin bu yazıyı okuduğunuz gözlerinizden, ellerinize kadar bütün vücudunuz hücrelerin biraraya gelmeleri ile oluşmuştur. Vücudumuzda herbirinin içinde çok ileri bir haberleşme sistemine sahip olan 100 trilyon küçük canlı bulunmaktadır. Şüphesiz bu çok büyük bir mucizedir.

Şimdi hücreye ulaşan mesajın nasıl bir sistemle hücrenin içinde iletildiğini inceleyelim ve milimetrenin yüzde biri kadar küçük bir et parçasının içinde tecelli eden yaratılış mucizelerini görelim.

MESAJ TAŞIYAN HORMONUN HÜCRE İÇİNDEKİ YOLCULUĞU


Haberci bir molekül hücreye ulaştığı zaman hücre zarında bulunan antene bağlanır. Bu bağlanma sırasında taşıdığı mesajı antene aktarır. Anten de aldığı mesajı hücrenin iç bölümünde bulunan kuyruğuna iletir. Mikroskobik haberleşme anteninin gövdesi, hücre çekirdeği ile hücre zarı arasındaki sitoplazma olarak adlandırılan kısmın içine girer. Hormon ile anten arasında oluşan bağ kimyasal bir reaksiyon başlatır. Bu reaksiyon, başlangıçta yalnız olan antenlerin ikili gruplar halinde biraraya gelmelerine ve kuyruk bölümlerinin şekil değiştirmelerine neden olur. Bu işleme "fosforilasyon" adı verilir; gövde bölümündeki enzimlerin, kuyruk bölümüne fosfat eklemeleriyle değişim gerçekleşir.



Haberci bir molekül hücreye ulaştığı zaman hücre zarında bulunan antene bağlanır. Bu bağlanma sırasında taşıdığı mesajı antene aktarır. Anten de aldığı mesajı hücrenin iç bölümünde bulunan kuyruğuna iletir. Bunun üzerine, başlangıçta tek başına duran antenler ikili gruplar halinde biraraya gelirler. Gövde bölümündeki enzimlerin kuyruk bölümüne fosfat eklemeleriyle kuyruk bölümünün şekli değişir. Bu işlemler, hücre içinde bulunan haberleşme modüllerine bir çağrı niteliğindedir.

Bu sisteme birçok molekül ve protein de teknik destek sağlar. Örneğin GTP isimli moleküllerin ve kısaca "G" olarak adlandırılan proteinlerin de bu aşamada önemli etkisi bulunur.



Büyüme hormonu ile alıcı arasındaki birleşmeyi gösteren bilgisayar simülasyonu.


Resimde baz istasyonu görülmektedir

Sistemin çalışması için birçok faktörün en doğru anda devreye girmesi gerekmektedir.

Enzimlerce gerçekleştirilen bu işlemin, haber akışında önemli bir yeri vardır. Bu işlem hücre içinde, sitoplazmada bulunan haberleşme modülü olarak bilinen proteinlere yapılan bir çağrı niteliğindedir. Bir takım karmaşık işlemlerin sonucunda, SH2 haberleşme modülü harekete geçerek tirozin kinaz anteni ile bağlantı kurar ve mesajın hücre içindeki iletimi de bu şekilde başlar.

Kısa bir zaman öncesine kadar, hormonların taşıdığı mesajların nasıl böylesine süratle ve kusursuz olarak hücre çekirdeğine ulaştırıldığı hakkında kimsenin bir fikri yoktu. Nasıl oluyordu da haberlerin aktarımı sırasında herhangi bir hata yapılmıyordu? Öyle ya, haberin iletilmesi sırasında yapılacak çok ufak bir hata, örneğin, hücrenin yanlış bir protein üretmesine ve vücuttaki muhteşem sistemin bozulmasına yol açabilirdi. Yapılan son araştırmalar, hücrelerin içindeki haberleşme modüllerinin varlığını ortaya çıkardı. Yukarıdaki paragrafta adı geçen SH2 modülü yüzlerce değişik türü olduğu tahmin edilen haberleşme modüllerinden yalnızca birisidir.



Modüllerin oluşturduğu muhteşem sistem sayesinde haberler, hücre zarından hücre çekirdeğine taşınır. Bu harika modüller bir bakıma, cep telefonlarıyla iletişim kurmamızı sağlayan baz istasyonlarını andırmaktadır.

Bu modüller hücrenin içinde adeta haberleşme istasyonları gibi görev yaparlar. Bunların oluşturduğu muhteşem sistem sayesinde haberler, hücre zarından hücre çekirdeğine taşınır. Bir bakıma bu harika modüller, cep telefonlarıyla iletişim kurmamızı sağlayan baz istasyonlarını andırmaktadır. Böylece hücrenin derinliklerinde bulunan hücre çekirdeğinde düzenli olarak çalışan işçi enzimler, "ideal standartlara" uygun üretim yapmalarını sağlayan talimatları alırlar.

MODÜLER HABERLEŞME İSTASYONLARI



Bu resimde hücre zarında yer alan geçiş kanalları görülmektedir. Proteinden oluşan bu kanallar,
hücre içine giriş çıkışı son derece titiz biçimde denetler.

Söz konusu haberleşme istasyonlarının yapıları üzerinde yapılan araştırmalar bilim adamlarını şaşkına çevirmiştir. Modüllerin, herbiri 100 amino asitten oluşan protein yapılardır. Her birinin kendine özgü üç boyutlu bir yapısı vardır. İşte bu harika tasarım sayesinde, her protein sadece belirli bir modül ile bağlantı kurabilir. Yani her radyo kanalının farklı bir frekans üzerinden yayın yapması gibi, farklı haberler değişik hücresel haberleşme modülleri tarafından aktarılır.

Şunu da belirtmek gerekir ki, hücredeki haberleşme kanallarını oluşturan protein parçacıkları için kullanılan "modül" tabiri oldukça hafif bir benzetmedir. Böyle bir benzetmenin amacı, üç boyutlu olan bu moleküllerin, adeta prefabrik bir evin ayrı ayrı üretilmiş parçaları gibi birbirlerine uyumlu olduğunu açıklamaktır. Bilim adamlarını şaşırtan nokta da budur: Alıcılara fosfat yüklenmesiyle ortaya çıkan yapı, SH2 modülünün tam olarak birleşebileceği bir şekil oluşturmaktadır. İşte bu sayede, SH2 modülü ve alıcı sanki birbirine uygun üretilmiş farklı parçalar gibi kenetlenebilmektedir.

Bir milyon defa büyütebilen elektron mikroskoplarının da yardımıyla, mikroskobik haberleşme istasyonlarını anlama yolunda bazı aşamalar kaydedilmiştir. Ancak bilim adamları, halen yapıları çözülemeyen yüzlerce haberleşme modülünün daha olduğunu belirtmektedir.( J.Schultz, R.R.Copley, T.Doerks, C.P.Ponting, P. Bork, "SMART: a web-based tool for the study of genetically mobile domains", Nucleic Acids Research, Vol.28, No.1, 2000, s.231-234) Bunlar birbirlerine sıkı sıkıya bağlanarak hücre içinde şaşmaz bir sinyal iletişim sistemi kurmaktadır. Modüllerden birisinin bile olmaması ya da hatalı çalışması, hücre içinde iletişimin tamamen felç olması anlamına gelir ki, bu da söz konusu sistemin ne denli olağanüstü olduğunun bir delilidir.
Hücredeki harika haberleşme sisteminin bazı uzman modülleri de vardır. Bu modüller, hücre zarındaki alıcı santralinden aldıkları mesajı doğrudan doğruya hücre çekirdeğindeki ilgili gene götürmektedir.



Hücredeki haberleşme kanallarını oluşturan protein parçacıkları için "modül" tabirinin kullanılmasının nedeni, üç boyutlu olan bu moleküllerin, adeta prefabrik bir evin ayrı ayrı üretilmiş parçaları gibi birbirlerine uyumlu olduğunu açıklamaktır.

Yani bu modüller öylesine kusursuz bir tasarıma sahiptirler ki, DNA molekülündeki bir milyon ansiklopedi sayfasını dolduracak bilgi arasından taşıdıkları habere ilişkin bölümü bulur; böylece hücrenin kendinden istenilen proteini hatasız üretmesini sağlarlar.



SH3 modülünün bilgisayar simülasyonu (solda)
SH2 modülünün bilgisayar simülasyonu (sağda)

Elbette milimetreden 1 milyon kat daha küçük bir protein parçacığının bu derece bilgili ve becerikli olması bir mucizedir.
Tüm bu çalışmalar hücrenin içindeki sıvının çeşitli organeller ve proteinler ile dopdolu olduğunu, hücrenin evrendeki en kompleks yapı olduğunu bir kere daha göstermiştir. Günümüzde kaba hatlarıyla anlaşılmış hücre içi iletişim sistemi de buna bir örnektir. Şüphesiz hücreler alemindeki görkemli düzen, "Alemlerin Rabbi" olan Allah'ın düzenidir.

HÜCREDEKİ İLETİŞİM KONTROL MEKANİZMASI


Farklı hormonlar hedef hücreler üzerinde kendilerine özgü etkiler meydana getirirler ki, bu durum insan bedeninin düzenli çalışması için bir zorunluluktur. Örneğin, kandaki şeker oranını düzenleyici insülin ve glukagon hormonlarının taşıdıkları mesajlar tamamen birbirlerine zıt yapıdadır; bu nedenle sözü edilen iki hormon hücre içerisinde farklı iletişim kanallarını harekete geçirir. Haberleşme santrali gibi çalışan alıcılar, haber aktaracakları haberleşme modüllerini hatasız olarak bulurlar.



İnsülin hormonu

Bu aşamada yapılacak yanlış bir seçim, haberleşme şebekesinin bozulmasına ve insanın ölümüne neden olacaktır. Fakat hücre zarındaki alıcıların tam anlamıyla birer uzman gibi davranmaları iletişimin kusursuz bir şekilde devamını sağlar.

Bu durum bizleri cevaplandırılması gereken önemli sorularla karşı karşıya getirir: Farklı hormonlar tarafından uyarılan alıcılar, birleşmeleri gereken haberci proteinleri hiç hata yapmadan nasıl seçmektedir? Alıcılar, ölümcül bir hataya sebebiyet vermeden görevlerini nasıl başarıyla sürdürmektedir? Son bilimsel araştırmalar yukarıdaki soruların cevaplarını bulmamıza yardımcı olmuştur. Öyle anlaşılmaktadır ki, hücredeki kusursuz iletişim, hücrenin mükemmel tasarımından kaynaklanmaktadır.

Modüller arasında hakkında en çok bilgi sahibi olduğumuz SH2'yi ele alalım. Bu protein parçacığı iki ana bölümden meydana gelir. SH2'nin bir bölümü, alıcının kuyruğuna sıkı sıkıya kenetlenen kısmıdır. SH2 parçacıklarına asıl karakteristik özelliğini veren ise ikinci bölümdür ki, bu bölüm şifre okuyucu bir cihaz gibi çalışır.

Reseptörün (alıcının) kuyruğundaki amino asitlerin sayısı ve dizilimi de hücreye getirilen mesajın şifre kodunu oluşturur; işte bu şifreyi sadece bir tür SH2 modülü çözerek birleşmeyi gerçekleştirir. Bu modülün diğer bölümü de farklı bir modülle birleşir. Böylece hücre zarı ile çekirdeği arasında özel bir haberleşme hattı kurulmuş olur. Kısacası,tüm bu karmaşık işlemler gelişigüzel değil, belirli bir kod sistemine göre düzenlenmektedir. Bu muhteşem düzen, herşeyin ölçüyle ve birbirine uyumlu olarak yaratıldığının başka bir göstergesidir.



Hücredeki haberleşme sistemi, uluslararası bir şirketin dünyanın dört bir yanındaki şubeleri, üretim ve pazarlama merkezleri arasında kurduğu iletişim ağından çok daha ileri ve olağanüstüdür.

Şimdi bu uyumun bir örneğini görmek için insanın eli kesildiğinde, kesik bölgenin tamiri için devreye giren haberleşme mekanizmasını inceleyelim. Bu durumda, PDGF denilen haberci molekül, hasar gören damardaki düz kas hücresinin alıcısıyla birleşir. Kenetlenme sonucunda alıcısının hücre içindeki ayağı, Grb2 isimli proteini kendine çeker. Grb2 proteini SH2 ve SH3 parçacıklarının birleşiminden meydana gelen bir habercidir; proteinler arasında iletişim kurmak için adaptör görevini üstlenmektedir. Bunun ardından Grb2, sitoplazmada (hücrenin içindeki sıvıda) bulunan ve enzim içeren "sos" isimli bir haberci proteini kendine çeker. Sos da "ras" olarak tanımlanan başka bir proteini harekete geçirir. Böylece bir dizi işlem sonunda, hücre çekirdeğindeki ilgili genlere talimat iletilir; hücreler yaranın iyileşmesi için bölünmeye başlar.

Bilim adamları, araştırmaların sonuçlarına dayanarak şu yorumu yapmaktadırlar: Hücredeki haberleşme sisteminde muhtemel arızaları otomatik olarak ortadan kaldıran mekanizmalar bulunmaktadır.( J.D. Scott, T. Pawson, "Cell Communication", Scientific American, Haziran 2000, s:54-61) Öyle ki üstün tasarım ürünü bu mekanizmalar, günümüzün ileri teknolojisinde kullanılan kontrol sistemlerinden çok daha ileridir. Böylelikle hormonlar, reseptörler, adaptörler, proteinler ve mikroskobik parçacıklar insanın yaratılışından bu yana kusursuz bir uyum ve işbirliği içinde hareket etmektedirler.

Bu kadar kompleks bir düzenin, tesadüfen oluştuğunu söylemek kesinlikle imkansızdır. Bu sistemdeki komplekslik, uluslararası bir şirketin, dünyanın dört bir yanındaki şubeleri, üretim ve pazarlama merkezleri ile kurduğu iletişim ağından çok daha ileri ve olağanüstüdür. Herşeyden önce bu birbirine geçmiş parçalardan oluşan muhteşem ağda görev alanlar, bilinçli, bilgili, eğitimli, zeki insanlar değil, gözle görülmeyecek kadar küçük moleküllerdir. Moleküllerin birbiri arasında böyle bir sistem kurmaları elbette ki beklenemez. Bu sistemi kuran ve idare eden Alemlerin Rabbi olan Allah'tır.

HÜCRELERDEKİ ÖZEL HABERCİLER



İnternet teknolojisi insanlık tarihinin en önemli gelişmelerinden birisidir. Ancak, internet vasıtası ile sağlanan bilgi transferinin hız ve kapasitesi, hücreler arasındaki bilgi transferi ile karşılaştırıldığında oldukça basit kalır.

Çevrenizdeki insanlara içinde bulunduğumuz çağın en önemli iletişim olayının ne olduğunu sorsanız, verilen yanıtlar arasında ilk sırayı kuvvetli bir ihtimalle "internet" alırdı. Bu yanıtı verenlere neden böyle düşündüklerine dair ikinci bir soru yöneltin: Size internet teknolojisinin, küçük bir zaman diliminde büyük oranlarda bilgiyi dünyanın bir ucundan diğer ucuna transfer etmeye olanak sağladığını söyleyeceklerdir. Kimileri bunun haberleşmede bir devrim olduğunu, kimileri de hayret verici bir gelişme olduğunu belirtecektir. Elbette internet teknolojisi insanlık tarihinin en önemli gelişmelerinden birisidir. Ancak şurası da bir gerçektir ki, internet vasıtası ile sağlanan bilgi transferinin hız ve kapasitesi, hücreler arasındaki bilgi transferi ile karşılaştırıldığında oldukça düşük kalır.

Özellikle beyindeki nöronlar yani sinir hücreleri veya göz hücreleri gerek sürat gerek kapasite açısından insanoğlunun bildiği en hızlı bilgi transferi kapasitesine sahiptir.

Söz konusu hücrelerde, hızlı ve kusursuz veri transferini mümkün kılan sistemler her an işler durumdadır. Sinir hücrelerinin haberleşme ağı üzerine yapılan son bilimsel araştırmalar göstermiştir ki, bazı proteinler "inanılmayacak kadar çok sayıda bağlantı modülüne" sahiptir.( J.D. Scott, T. Pawson, "Cell Communication", Scientific American, Haziran 2000, s:54-61) Bu proteinler bu sayede, haberci protein gruplarını sürekli olarak bir arada tutabilmektedir. Sinir hücrelerindeki son derece hızlı iletişim de, işte bu özel tasarımdan kaynaklanmaktadır.

Hücreler dünyasının iletişim mekanizmasında yer alan özel proteinlerden birine, PSD-95'i örnek olarak verebiliriz. Bu haberci proteinin, özellikle öğrenme işlemiyle ilgili nöronlarda faal olduğu düşünülmektedir.



PSD-95 proteininin farklı bağlantı modüllerinden biri PDZ modülüdür. Resimde PDZ modülünün yapısı görülmektedir. Sağdaki resimde, kırmızı olarak görülen PSD-95 proteinidir.

PSD-95 proteininin bağlantı modüllerinin üç tanesi PDZ modülüdür. Bunlardan birincisi reseptörün sitoplazma içindeki kuyruğuna bağlanır, ikincisi hücre zarının iyon kanalını kontrol eder, üçüncüsü de sitoplazmadaki haberci proteinleri yakalar. Diğer bir ifadeyle, PSD-95 proteininin yapısındaki bağlantı modülleri ona birçok haberleşme unsurunu aynı anda koordine etme imkanı sağlar.

Bu harika haberleşme sistemleri sadece sinir hücreleriyle sınırlı değildir. Gözlerimizde de benzer sistemler bulunur. Hemen hatırlatalım ki ekrandaki bu yazıyı okumanız, önemli ölçüde, göz hücrelerinizdeki hızlı haberleşme sisteminden kaynaklanmaktadır. Böylesi bir sürat olmasaydı, belki de bu satırlara baktığınız anda birkaç bölüm önce okuduklarınızı algılıyor olacaktınız.

Sözü edilen muhteşem mekanizmalar hayvanların gözlerinde de bulunmaktadır. Meyve sineği üzerinde yapılan çalışmalar, bu canlının çok sayıdaki küçük gözden oluşan göz modelinde de özel haberleşme modüllerinin varlığını ortaya çıkarmıştır.

Meyve sineğinde, gözden beyne bilgi transferini sağlayan "INAD" isimli özel haberleşmeproteinin çalışma modeli aşağıda basitleştirilerek gösterilmiştir.



Meyve sineği üzerinde yapılan çalışmalar, bu canlının çok sayıdaki küçük gözden oluşan göz modelinde de özel haberleşme modüllerinin varlığını ortaya çıkarmıştır. Meyve sineğinde, gözden beyne bilgi transferini sağlayan "INAD" isimli özel haberleşme proteininin çalışma modeli yukarıdaki şekilde başitleştirilmiş olarak gösterilmektedir.

Sonuç olarak, buraya kadar anlatılan gerçekleri göz önüne alalım ve kendi kendimize şu soruları soralım: Nasıl olmuş da proteinler böylesine akılcı ve özel iletişim sistemlerini kurmuşlardır?



Hücreler dünyasındaki modüler sistemlere en yakın örnek olarak, halen yapımı devam eden ve modüler sisteme göre inşa edilen Uluslararası Uzay İstasyonu verilebilir.

Nasıl olmuş da proteinler 100 trilyon hücrenin farklı ihtiyaçlarına anında cevap verecek haberleşme ağlarını inşa etmişlerdir? Ve yine nasıl olmuş da tasarım harikası modüler sistemleri kendi aralarında anlaşarak dizayn etmişlerdir?…

Hücreler dünyasındaki modüler sistemlere en yakın örnek olarak halen yapımı devam eden Uluslararası Uzay İstasyonu'nu verebiliriz. Bu istasyon, insanlık tarihinin en büyük mühendislik başarılarından birisi olarak kabul edilmektedir ve modüler sisteme göre yapılmaktadır. Hiç kimse bu uzay istasyonunun atomların, moleküllerin, rüzgarların, yıldırımların, güneş enerjisinin bir araya gelmesiyle tesadüfen ortaya çıktığını iddia edemez. Gerçek olan şudur ki bu uzay aracı, dünyanın değişik ülkelerinden birçok bilim adamının uzun yıllara dayanan bilgi birikiminin ve çok detaylı mühendislik hesaplarının sonucunda inşa edilmektedir.

Bu durumda hücrenin içinde görev yapan ve bilim adamlarının tam olarak sırlarını çözemedikleri kadar ileri bir teknolojiye sahip olan haberleşme modülleri kimin eseridir?

Haberci proteinler ve bunlardan oluşan harika iletişim sistemleri de "herşeyi yaratan" (Enam Suresi, 101) ve "her işi evirip düzene koyan" (Secde Suresi, 5) Allah tarafından yaratılmış ve düzenlenmiştir.

BİLİM DÜNYASI VE HÜCRESEL HABERLEŞME



Alfred Gilman

Hücresel iletişim alanında, 20. yüzyılın son dönemi büyük bilimsel ilerlemelere şahit olmuştur. Vücudumuzun derinliklerindeki haberleşme ağlarını anlamak konusunda büyük adımlar atılmıştır. Örneğin, Nobel ödüllerini bir kriter olarak alırsak, tıp alanında son 10 yıl içinde dağıtılan ödüllerin altısı hücresel haberleşme alanındaki araştırmalara verilmiştir. Buraya kadar anlatılan sistemler de bu çalışmalar sonucunda ortaya çıkarılmış harikaların bir bölümüdür. Peki içinde bulunduğumuz 2001 yılında gelinen nokta nedir? Bilim dünyasının katetmesi gereken daha ne kadar mesafe vardır?

Bu soruların yanıtları oldukça önemlidir. Zira cevaplar, hücredeki haberleşme sisteminin ne denli muazzam bir yaratılış harikası olduğunu kavramamızda yardımcı olacaktır.

Halen dünyanın çeşitli ülkelerinde toplam bütçeleri milyarlarca doları bulan, birçok kurul bu konuyu araştırmaktadır. Bunlardan sonuncusu 2000 yılının sonlarında oluşturulan AFCS (Alliance for Cellular Signaling- Hücresel Haberleşme Birliği)'dir. Başkanlığını, hücresel haberleşme konusundaki çalışmaları nedeniyle 1994 Nobel Tıp Ödülü'nü alan Alfred Gilman'ın yürüttüğü bu organizasyona 20 üniversite ve yüzlerce bilim adamı katılmaktadır. Profesör Gilman konuyla ilgili olarak şunları söylemektedir:

Eğer beyin şekere ihtiyaç duyarsa, karaciğer onu açığa çıkarmak zorundadır. Eğer kaslar daha fazla kana ihtiyaç duyarsa, kalp daha hızlı atmak zorundadır. Bir hücreden bırakılarak diğer hücrelerin faaliyetlerini düzenleyen yüzlerce değişik kimyasal haberci vücudumuzda dolaşmaktadır. Hücreler, çok sayıda kimyasal haberci tarafından sürekli olarak bombardıman edilmekte; kendilerine ne yapacakları ve nasıl yapacakları bildirilmektedir… Büyük problem, hatta anlaşılması en zor olan tüm bu modüllerin nasıl birbirleriyle iletişim kurduklarıdır.( "UT Southwestern Nobel Laureate Leads Bold Project Changing Way Scientists Conduct Research", Science Daily Magazine, 5 Eylül 2000, http://www.sciencedaily.com/releases/2000/09/000913204201.htm)

İşte bu amaç doğrultusunda çalışmalara başlayan AFCS kurulu, yapacaklarını da şöyle bir benzetmeyle anlatmaktadır: (Parantez içindeki cümleler tarafımızdan eklenmiştir.)


O, gökleri ve yeri hak olarak yaratandır. O'nun "ol" dediği gün (herşey) oluverir, O'nun sözü haktır.
Sur'a üfürüldüğü gün, mülk O'nundur. O, gaybı ve müşahede edilebileni bilendir.
O, hüküm ve hikmet sahibi olandır, haberdar olandır.
(Enam Suresi, 73)

Kurul, hedeflenen iki kıtada keşif yolculuklarını başlatacaktır. (Burada, çalışmanın kardiyak miyosit ve B-lenfosit hücreleri olmak üzere iki tür hücre üzerinde gerçekleştirileceği anlatılmaktadır.) Bu kıtaların sahil şeridi hakkında az bilgimiz var; birkaç liman ve sahilin yakınlarındaki dağ silsilesinden ibaret. (Burada, bilinenlerin az sayıdaki reseptör, haberci molekül ve kaba hatlarıyla çizilen haberleşme yollarından ibaret olduğu anlatılmaktadır.) Bu nedenle ilk olarak sahili adamakıllı araştırmaya konsantre olacağız; başlangıçta en iyi bildiğimiz limanlara ağırlık vereceğiz. (örneğin, G proteinleri) Fakat daha az bildiklerimizi de ihmal etmeyeceğiz. (tirozin kinaz reseptörleri, stokin reseptörleri vb.) Kıtanın içlerinin haritasının çıkarılması, kıyıya en yakın bölgelere yapılacak keşif gezileriyle (sitozol), nehirler ve ticaret yolları takip edilerek (halen bilinen haberleşme kanallarının kritik noktaları) gerçekleştirilecektir. Daha ilerilere yapılacak keşifler buralardan yayılacaktır ve sonraki geziler daha da ötelere doğru (sitoplazmadan hücre çekirdeğine doğru) devam edecektir…(Alliance for Cellular Signaling (AFCS), "I.Program Summary, D.Experimental Strategies, 2.Definition of Our Initial Sphere of Interest", 2000, http://afcs.swmed.edu/afcs/Program_Summary/ID2.%20DEFINITION%20OF%20OUR%20INITIAL%20SPHERE%20OF%20INTEREST.htm)

Şurası bir gerçek ki yukarıdaki paragrafta verilmek istenen mesaj, hücresel iletişime ilişkin elimizdeki bilgilerin oldukça kısıtlı olduğu ve önümüzdeki senelerde mikroorganizmalar dünyasındaki sistemlere dair bilgimizin artacağıdır.

Bu konuda üstü kapalı ifadeler kullanmadan, daha samimi itiraflarda bulunan bilim adamları da vardır. Bunlardan birisi, "hücredeki posta kodu" sistemi üzerine yaptığı araştırmalarla tanınan ve 1999 Nobel Tıp Ödülü'nü alan Günter Blobel'dir. Dünyaca ünlü bu profesör, bir röportaj sırasında konuyla ilgili düşüncelerini şöyle dile getirmiştir:

Hücre çekirdeğinin içinde astronomik sayıda, trilyonlarca işlem gerçekleşiyor ve kimse ne olduğunu bilmiyor… Gidecek uzun, çok uzun yolumuz var.( C. Featherstone, "The Keystone Millennium", New Scientist, 2000, http://www.newscientist.com/keystone/speaker_18.html)

Öyle anlaşılmaktadır ki 21. yüzyıl, bilimdeki gelişmelerle birlikte hücrelerimizdeki benzersiz iletişim harikalarına da tanık olacağımız bir dönemdir. Keşfedilen her sistem düşünen insanlar için, Allah'ın sonsuz ilmini ve kudretini gösteren, övülmeye layık olanın yalnız ve yalnız Allah olduğunu hatırlatan işaretlerdir.

HÜCREDEKİ POSTA KODU SİSTEMİ

İsveç Karolinska Enstitüsü profesörleri, hücredeki muazzam düzeni, "bir hücrenin organizasyonu, New York gibi büyük bir şehrin organizasyonuna benzetilebilir"( The Nobel Foundation, "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999, Introduction", 1999, http://www.nobel.se/medicine/laureates/1999/illpres/intro.html )şeklinde ifade etmişlerdir.


1. sentriol
2. düz endoplazmik retikulum
3. hücre zarı
4. mitokondri
5. çekirdek zarı
6. lizozom
7. granüler endoplazmik retikulum
8. çekirdek kılıfı
9. çekirdek
10. çekirdekçik
11. golgi kompleksi
12. endoplazmik retikulum
13. ribozom

Hücredeki düzenin yapıtaşları olan proteinleri incelediğimizde ise, önemli bazı gerçeklerle karşılaşırız: Her hücre binlerce farklı türde, bir milyardan fazla protein molekülü içerir. Bunun ne kadar büyük bir rakam olduğunu gözünüzde canlandırmak için şöyle bir örnek verebiliriz: Bir milyar proteini, bir saniyede bir tane saymak kaydıyla, gece gündüz durmaksızın ve hata yapmaksızın saymak tam 32 senenizi alır. Uyumak, yemek gibi zaruri ihtiyaçlarınızı hesaba katarsanız, tek bir hücrenizin içindeki proteinleri saymaya ömrünüz muhtemelen yetmez. Bunun yanında bir de, dünya üzerinde şu anda yaklaşık 7 milyar insan olduğunu ve her bir insanın vücudunda 100 trilyon hücre olduğunu düşünelim. O zaman, şu anda yeryüzünde mevcut protein moleküllerinin sayısının kavrayabileceğimizin çok üstünde olduğunu görürüz. Üstelik bu proteinler, her insanda sürekli olarak yenilenir; ayda bir kere kendilerini oluşturan amino asitlere ayrıştırılarak, hücrenin ihtiyaçları doğrultusunda tekrar üretilirler; "protein sentezi" ismi altında toplanan karmaşık işlemler sonucunda yeniden biraraya getirilirler.

Bazıları enzimler şeklinde düzenlenir ve hücredeki kompleks reaksiyonların neredeyse her aşamasında yer alırlar; bir kısmı haber taşıyan hormonları oluşturur; bazıları da dokulara oksijen taşınması, hücrelerin hareket ettirilmesi, vücudun şeker oranının düzenlenmesi gibi hayati fonksiyonları organize etmeye yönelik özel görevler üstlenirler.



Hücre içindeki trafik, insanların oluşturdukları trafikten çok daha işlektir. Buna rağmen hücre içinde yukarıdakine benzer bir kargaşaya asla rastlayamazsınız. Çünkü hücre, kusursuz bir sistem ile yaratılmıştır.

Burada üzerinde durmak istediğimiz nokta ise, yeni üretilen proteinlerin hücre içindeki yer değiştirmeleriyle meydana gelen protein trafiğinin akışıdır. Çünkü bu proteinlerin bir kısmı derhal hücre içinde kullanılmaya başlayacağı için, kullanılacağı yere taşınmaları gerekir. Bir kısmı ise ileride kullanılmak üzere hücrenin protein deposuna gönderilir. Hücre dışında kullanılacak olan proteinler ise hücre zarının denetiminde hücrenin dışına çıkarılırlar. Bu arada, dışarıdan yine hücre zarının denetiminde hücrenin içine giriş yapan proteinler de bu yoğun protein trafiğinin önemli bir parçasını oluştururlar. Kısacası, hücrenin minicik boyutlarının içinde inanılmaz bir hareketlilik vardır. Öyle ki milyonlarca insanın yaşadığı büyük bir şehirdeki trafiğin en yoğun olduğu saatler bile hücrenin dinamik yapısı karşısında oldukça durağan kalır. Üstelik bu hareketlilik ve kalabalık, milimetrenin yüzde biri kadar küçük hücrelerimizin içinde yaşayan, milimetrenin milyonda biri kadar küçük proteinlerimiz tarafından meydana getirilir. Gözle görülemeyecek kadar küçük bir yerin içine, bu kadar küçük maddeden milyarlarcasının sığdırılması ve bunların her birinin önemli görevler için büyük bir düzen ve uyum içinde sağa sola koşturması olağanüstü bir mucizedir. Hücredeki trafiğin kusursuz akışı canlılığın devamı açısından bir zorunluluktur.

Çünkü "ribozom" denilen fabrikada üretilen her proteinin veya diğer hücrelerden gelen her proteinin kullanılacağı yer bellidir. Bir organelin, örneğin mitokondrinin gereksinim duyduğu proteinler diğerlerinden farklıdır. Büyük bir şehirdeki organizasyonu göz önüne getirirsek, bu durum, şehirdeki değişik üretim tesislerinin ihtiyaçlarının farklı olmasına benzetilebilir.


1. ribozom
2. sentezleştirilmiş protein
3. endoplazmik retikulum
4. protein paketleme
5. ekzositoz yoluyla hücreden protein çıkıyor
6. hücre zarı
7. salgılayıcı vvezikül
8. taşıyıcı vezikül
9. lizozom

Protein üretildikten sonra da hücre içindeki yoğun faaliyet devam eder. Protein ya özel taşıyıcılarla hücre dışına çıkarılır, veya vücutta kullanılacağı yere götürülür ya da ihtiyaç duyulana kadar depolanmak ve paketlenmek üzere golgi cisimciğine bırakılır. Bu ise hücre içinde aralıksız bir protein trafiği oluşmasına neden olur.

Milimetrenin yüzde biri kadar küçük olan hücrenin içindeki bir milyar proteinin her an hareket halinde olması da şu soruları akla getirir: Üretilen proteinler nereye gitmeleri gerektiğini nasıl bilirler? İstihdam edilecekleri organellere veya sentezlendikleri hücrenin dışındaki hedef hücrelere, yollarını kaybetmeden nasıl ulaşırlar? Organellerin etrafını sıkıca saran ve yağ tabakasından oluşan zarın içinden nasıl geçerler? Hücrenin hayranlık uyandıran yoğunluktaki trafiği kazasız bir biçimde nasıl işler?

Bir anlığına, yeni üretilmiş bir proteinin yerine yeni doğmuş bir insanı yerleştirerek, konuyu tekrar gözden geçirelim. Bir milyar insanın yaşadığı hayali bir şehirde dünyaya gelmiş bir bebeğe yiyeceğini ve giyeceğini nerede bulacağını, ihtiyaçlarını nasıl karşılayacağını, nerede çalışacağını yazılı ve sözlü olarak bildirelim. Şüphesiz bebek dünyaya gözlerini ilk defa açtığı ortamı tanımaz; kendi başına böylesine olağanüstü kalabalık bir şehirde, aradığı yerleri bulması mümkün değildir. Yolunu kaybetmeden bulabilmesi için o şehirde seneler geçirmesi, çevreyi tanıması, belirli bir eğitim alması zorunludur. İnsanın böyle bir işin üstesinden gelebilmesi için uzun zaman gerekirken, akıl ve bilinçten yoksun bir proteinin işini kusursuz yapması elbette hayret vericidir.

Proteinlerin karşılarına çıkan engelleri aşarak doğru adreslere ulaşmalarının sırrı, hücrenin üstün tasarımında gizlidir. Hücre bilimindeki son araştırmalar, yukarıdaki soruların cevaplarıyla birlikte mikro alemdeki bazı harika mekanizmaları da gün ışığına çıkarmıştır.

HÜCREDEKİ PROTEİN TRAFİĞİ NASIL DÜZENLENİR?


Herkes bilir ki posta kodu sistemi, mektupların doğru adreslere, en az hatayla, en kısa zamanda gitmesini sağlamak ve böylece insanlar arasındaki haberleşmenin verimliliğini artırmak amacıyla uygulanır. Asıl ilgi çekici olan nokta ise yapılan araştırmaların, hücre içinde benzer bir mekanizmanın varlığını ortaya çıkarmasıdır. Bilindiği gibi proteinler, yüzlerce amino asidin belirli bir plana göre birleşmesiyle sentezlenir. 10 ile 30 arasında amino asitten oluşan zincir şeklindeki özel bir bölüm de proteinin posta kodunu meydana getirir. Diğer bir ifadeyle, zarfın üzerine yazılan posta kodu rakamlardan, proteindeki posta kodu ise değişik amino asitlerden oluşur. Bu kod, proteininin uçlarından birinde veya içinde yer alır. İşte bu sayede, sentezlenen her yeni protein, hücre içinde nereye ve nasıl gideceğine dair talimatları alır. Şimdi proteinin hücre içindeki yolculuğunu son derece gelişmiş bir mikroskop altında inceleyelim.



Bir mektubun doğru adrese ulaşması için belirli bir adres ve posta kodunun yazılı olması gerekir. Benzer bir şekilde, üretilen her yeni protein de nereye gideceğini gösteren özel bir posta kodu zincirine sahiptir.

Yeni sentezlenmiş bir proteinin, örneğin, endoplazmik retikulum bölümüne nasıl geçtiğine baktığımızda şunları görürüz:

Öncelikle posta kodu, SRP adı verilen moleküler bir parçacık tarafından okunur. SRP, posta kodunu okumak ve proteinin geçiş kanalını bulmasına yardımcı olmak için dizayn edilmiş bir parçacıktır. Proteindeki özel kodu çözer ve onunla birleşerek adeta bir rehber gibi yol gösterir. SRP parçacığı ile protein, daha sonra endoplazmik retikulum zarı üzerinde bulunan, kendilerine özel bir reseptör ve protein geçiş kanalına kenetlenir. Reseptörün bu şekilde uyarılmasıyla birlikte de zardaki kanal açılır. Bu aşamada SRP parçacığı reseptörden ayrılır. Tüm bu işlemler kusursuz bir zamanlama ve uyum içinde gerçekleştirilir.

Bu noktada protein bir problemle daha karşı karşıyadır. Bilindiği gibi proteinler, amino asit zincirlerinin kıvrılıp bükülerek üç boyutlu şekil almalarıyla oluşurlar. Bu durumda protein moleküllerinin endoplazmik retikulumun zarından geçmesi imkansızdır. Zira endoplazmik retikulum zarının üzerindeki geçiş kanalı 0.000000002 metre çapındadır. Ancak, burada önceden tasarlanmış kusursuz bir planın varlığı karşımıza çıkar, çünkü bu sorun daha üretim aşamasında çözülmüştür. Proteini üreten ribozom, proteini kıvrılmamış bir zincir şeklinde üretir. Zincir yapı, proteinin kanaldan geçebilmesine imkan sağlar. Geçiş işlemi tamamlandıktan sonra, bir dahaki geçişe kadar kanal kapanır. Endoplazmik retikulum bölümüne giren proteindeki kod bölümünün görevi sona erer. Bu nedenle bu bölüm belirli enzimler tarafından proteinden ayrılır; bunun ardından protein, bükülerek üç boyutlu son halini alır. Söz konusu durum, mektubun alıcısına ulaştıktan sonra, üzerinde posta kodu yazılı zarfın görevinin bitmesine benzer. Söz konusu enzimlerin proteinin üzerindeki yüzlerce, bazen binlerce amino asitten hangisini kopartacaklarını bilmeleri ve bu şuurla hareket etmeleri de ayrı bir mucizedir. Çünkü kodu oluşturan amino asitler yerine, proteini oluşturan amino asitlerden herhangi birini kopardıkları takdirde protein işe yaramaz hale gelecektir. Görüldüğü gibi her aşamada, birçok parça kusursuz bir şuur ve sorumlulukla hareket etmektedir. Bu şuur ve sorumluluk hissinin bu küçücük moleküllere ait olamayacağı ise açık bir gerçektir.

Gerçek şu ki protein, SRP parçacığı, protein posta kodu, ribozom, reseptör, protein geçiş kanalı, enzimler, organel zarı ve burada değinilmeyen diğer karmaşık işlemler sırasında görev alan moleküllerin tümü arasındaki işbirliği kusursuzdur. Tek başına hücredeki posta kodu sistemi bile muazzam bir yaratılış delilidir. İnsanlığın son 40 senedir kullandığı bir sistem, ilk insan olan Hz. Adem'in yaratılışından bu yana, milyarlarca insanın vücudunun derinliklerindeki trilyonlarca hücrenin içinde çalışır durumdadır.

Howard Hughes Tıp Enstitüsü, hücresel haberleşme alanındaki araştırmalarıyla tanınan merkezi bir kuruluştur. Enstitü Başkanı P.W. Choppin, hücredeki kodlama sisteminin ortaya çıkarılmasının modern biyolojinin en önemli keşiflerinden biri olduğunu belirtmiş ve bir noktaya dikkat çekmiştir. Choppin'e göre, proteindeki kodlama, moleküler bir barkod gibi hizmet vermekte, böylece hücre içi haberleşme ve ulaşımın bazı unsurları düzenlenmektedir.( Howard Hughes Medical Institute, "Günter Blobel Wins 1999 Nobel Prize for Physiology or Medicine", 1999, http://www.hhmi.org/news/blobel.html)



Yeni üretilen proteinin nereye nasıl ulaşacağı problemi, insanların kullandığı posta kodu sistemi ile çözülmüştür.

Barkod sistemi aslında bize yabancı olmayan, günlük hayatta sık sık karşılaştığımız bir uygulamadır. Herhangi bir kitabın arka kapağında bunun bir örneğini görebilirsiniz. Buzdolabınızdaki veya mutfak dolaplarınızdaki ürünlerin hemen hepsinde barkod işaretleri bulunur. Barkod sistemi pek çok sektör için vazgeçilmez bir önem taşır. Bu sistem yan yana dizilmiş paralel dikey çizgilerden oluşan kodlamanın bir lazer tarayıcı tarafından okunması esasına dayanır. Lazer tarayıcının bilgisayar ortamına aktardığı bilgiler, karmaşık birçok işlemi kolaylıkla halletmemize olanak sağlar. Sonuç olarak barkod sistemi, hayatımızı kolaylaştırmaya yönelik geliştirilen bir tasarım ürünüdür.

Şüphe yok ki barkod, lazer tarayıcı ve bilgisayar özel tasarım ve programlama sonucunda geliştirilmiştir. Bu sistem, sistemi oluşturan cihazlar ve bu cihazların aralarındaki uyumlu çalışma mühendislik bir plana dayanır. Akıl ve sağduyu sahibi hiç kimse bunun aksini iddia edemez. Durum böyle iken hücredeki posta kodu veya barkod sistemi gibi olağanüstü kompleks yapıların oluşumunu tesadüflerle açıklamaya kalkışanların konumları vahim bir gaflet içinde olmaktan başka bir şey değildir. Kuran'da da "Yoksa onlar, hiçbir şey olmaksızın mı yaratıldılar?

Yoksa yaratıcılar kendileri mi?" (Tur Suresi, 35) şeklinde sorularak, böyle bir durumun imkansızlığı vurgulanmaktadır. Değil tek bir hücredeki bir milyar protein, tek bir proteinin bile kendiliğinden veya tesadüfen oluşması ihtimali sıfırdır. Dahası, bu proteinlerin tesadüfen oluşmaları imkansız olduğu gibi, aralarında tesadüfen kusursuz bir koordinasyon, işbirliği ve uyum oluşması ve bu sayede koskoca bir bedenin yıllarca hayatta kalmasını sağlamaları çok daha imkansızdır.

Şüphesiz, atomlardan moleküllere, proteinlerden hücrelere kadar herşey sonsuz şefkat ve merhamet sahibi olan Allah tarafından yaratılmış ve hizmetimize verilmiştir. O halde bizlere düşen, Rabbimiz'in sınırsız lütuflarını derin derin düşünerek Allah'a gereği gibi şükretmektir.

HÜCREDEKİ REHBER: SRP PARÇACIĞI



Konuşulan dili hiç bilmediğiniz yabancı bir ülkede seyahat ettiğinizi ve vaktinizin oldukça kısıtlı olduğunu düşünün. Böyle bir durumda acil olarak bir rehbere ihtiyacınız vardır. İşte SRP'nin görevi de yeni üretilen proteinlere rehberlik yapmaktır.

Konuşulan dili hiç bilmediğiniz yabancı bir ülkede seyahat ettiğinizi ve vaktinizin oldukça kısıtlı olduğunu düşünün. Böyle bir durumda acil olarak bir rehbere ihtiyacınız vardır. Rehber, hem ülke insanlarıyla iletişim kurmanızı sağlayacak; hem de hayatınızda ilk defa gördüğünüz yerlerde kaybolmadan gezinizi sürdürmenize yardımcı olacaktır.

Aynı şekilde, hücrelerde de yeni üretilen proteinlere rehberlik yapan bir parçacık bulunur. Daha önce de söz ettiğimiz SRP ismindeki bu rehberin, protein ile RNA molekülünden oluşan kompleks bir yapısı vardır. Dış görünüşü bowling oyunlarında kullanılan lobuta benzer ve sadece 0.000000024 metre uzunluğundadır.

SRP, hem proteinlerin hem de endoplazmik retikulum zarı üzerindeki reseptör-giriş kanalı kompleksinin dilinden anlar. Bu rehberin karmaşık yapısı henüz tam anlamıyla çözülememiştir. Söz gelimi, SRP'deki RNA molekülünün önemli bir rolü olduğunu tahmin eden araştırmacılar henüz bu molekülün görevini anlayamamışlardır. Ayrıca rehber SRP ile reseptör-giriş kanalı arasındaki ilişkilerin detayları da halen bilinmemektedir.



Yeni üretilen proteinlere rehberlik yapan SRP molekülünün (ortada) şekli bowling oyunundaki lobutlara benzer.

Bu alandaki araştırmalarıyla tanınan moleküler biyokimya profesörü J.A. Doudna, SRP'yi oluşturan RNA ile protein arasındaki ilişkinin "büyüleyici"( Jennifer A. Doudna, "RNA Catalysis, RNA Processing, and Translation", 2000, http://www.hhmi.org/research/investigators/doudna.html. ) ve "gerçek bir moleküler anlaşma"( YALE News Release, "Yale Researcher Identifies Structure of Molecular Zip Code Reader", 2000, http://www.yale.edu/opa/newsr/00-02-17-01.all.html. ) olduğunu dile getirmektedir. Gerçekten de söz konusu yapının büyüleyici olduğu doğrudur.

Çünkü RNA ve protein birbirlerine en uygun ve en kusursuz şekilde yaratılmışlar ve özel bir görev için biraraya getirilmişlerdir. Bu tasarımın tesadüfen gerçekleştiğini öne sürmekle, atom ve moleküllerin kendi aralarında ittifak kurarak bir cep telefonu meydana getirdiklerini öne sürmek arasında hiçbir fark yoktur.

Nitekim bu proteinin kristal yapısı ancak 2000 yılı içinde çözümlenmiştir. Bu yapı hiç şüphesiz üstün bir tasarım ürünüdür. Herşeyin yaratıcısı olan Allah'ın gücünü ve ilmini gösteren sonsuz işaretten biridir.

HÜCRE ÇEKİRDEĞİNDEKİ HABERLEŞME VE ULAŞIM


Bilindiği gibi, hücre çekirdeği, tüm fiziki özelliklerimizin en ince ayrıntısına kadar kodlu olduğu bilgi bankasını yani DNA molekülünü barındırır. Hücre içindeki pek çok işlem de DNA'daki bilgilere göre yürütülür. Dolayısıyla hücre çekirdeği ile sitoplazma ve diğer organeller arasında her an yoğun bir protein trafiği söz konusudur. İşte bu trafik ve haberleşme de harika bir şekilde, tam olarak hücrenin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde düzenlenmiştir.



Hücre çekirdeği zarındaki geçiş kompleksi. Şeklin alt kısmında, RNA ve DNA moleküllerinin geçiş yapabilmesi için açılan kanal rahatlıkla görülebilir.

Hücre çekirdeği diğer organellerden farklı olarak, çift taraflı bir zarla sarılıdır. Bu zar üzerinde proteinlerin giriş çıkış yaptıkları geçiş kompleksleri bulunur. Bunlara geçiş kanalı değil de geçiş kompleksi denmesinin nedeni, sahip oldukları özel yapıdan kaynaklanır. İşte bu özel sistem sayesinde, RNA ve DNA gibi nispeten büyük molekül grupları geçiş yapabilir; transfer sırasında, protein ve moleküllerin hassas yapıları da herhangi bir zarar görmez. Geçiş kompleksi tam açıldığında, diğer organellerdeki kanalların 10 katı büyüklüğüne ulaşır. Araştırmalar her geçiş kompleksinden saniyede 10 giriş ve 10 çıkış yapıldığını göstermektedir. Bilimsel çalışmaların ortaya koyduğu diğer bir gerçek de proteinlerin hücre çekirdeğine giriş çıkışlarının "karyopherin" denilen bir rehberin aracılığıyla gerçekleştirildiğidir. Farklı türleri olan bu özel rehber, proteinlere bağlanarak onları geçiş kompleksine yönlendirir. Ayrıca değişik protein ve enzimler de transfer operasyonunda görev alırlar.

Protein transferindeki içiçe geçmiş olağanüstü karmaşık sistem evrimci bilim adamlarını bir kere daha çaresizliğe düşürmektedir. Öyle ki Prof. Günter Blobel bu yapıdaki kompleksliği, "geçiş kompleksindeki transfer mekanizmalarının detayları hala bilinmiyor"( E. Conti, M. Uy, L. Leighton, G. Blobel, J. Kuriyan, "Crystallographic Analysis of the Recognition of a Nuclear Localization Signal by the Nuclear Import Factor Karyopherin alpha", Cell, Temmuz 1998, vol.94, s.193-204) şeklinde itiraf etmektedir. Örnek olarak iletişimi kuran ve geçişi yönlendiren karyopherini ele alalım; sadece bu parçacığın anlaşılan fonksiyonları üzerine yazılmış bilimsel makaleler binlerce sayfadır. Tek bir parçacıktaki olağanüstü tasarım, yaratılışın apaçık bir göstergesidir. Farklı özellikler ve yapılara sahip birçok rehber parçacığın var olduğu da dikkate alınırsa, Allah'ın sonsuz ilmiyle herşeyi kuşattığı daha iyi anlaşılır.

HENÜZ SIRRI ÇÖZÜLEMEYEN EŞSİZ SİSTEMLER


Bilimsel araştırmalar her geçen gün, hücredeki posta kodu sisteminin değişik uygulamalarını gün ışığına çıkarmaktadır. Bundan kısa bir zaman önce, savunma sisteminde benzer bir sistemin var olduğu ve bu yöntemle antikor üretildiği anlaşılmıştır. Ayrıca kan hücrelerinin, dolaşım sisteminden ayrılarak ilgili dokulara yönelmesini sağlayan özel bir grup molekülün bulunduğu belirlenmiştir.

Açıktır ki halen hücredeki eşsiz sistemler üzerine bildiklerimiz, bilmediklerimizin yanında oldukça azdır. "Hücredeki posta kodu" sistemini bulan Günter Blobel, genellikle birkaç bilim adamı arasında paylaştırılan Nobel Tıp Ödülü'nü 1999 yılında tek başına almıştır. Profesör Blobel'in bu ödülün ardından kendisiyle yapılan bir röportajda, konuya ilişkin söyledikleri oldukça manidardır:

Şu anda öyle bir düzeydeyiz ki hücredeki protein trafiğinin birçok temel mekanizmasını anlıyoruz, fakat henüz tümünü anlamış değiliz. Örneğin, hücre çekirdeği ile sitoplazma arasındaki trafik üzerine çalışıyoruz; buradaki trafiğin nasıl düzenlendiğini ve nasıl çalıştığını anlamaktan uzağız.( Online NewsHour, "Nobel Prize for Medicine", 11 Ekim 1999, http://www.pbs.org/newshour/nobel_1999/blobel.html)

Durum apaçık ortadadır. Nereye gidersek gidelim; uzayın, denizlerin, ormanların, vücudumuzun derinliklerindeki her nokta Allah'ın ilminin, sanatının ve kudretinin işaretleriyle dopdoludur. Geçmiş yüzyıllarda yaşayan insanların haberdar olmadıkları hücredeki yaratılış mucizeleri de günümüz insanları için önemli birer tefekkür vesilesidir. Hücre bilimindeki her yeni gelişme, evrimci iddiaların birer aldatmaca ve safsata olduğunu belgelemektedir. Aynı zamanda hücredeki harika düzenin, Allah'ın tek bir "ol" emri ile yaratıldığını ve her an O'nun kontrolü altında olduğunu bir kere daha gözler önüne sermektedir. Hücre ile ilgili olarak tespit edilen her detay, Allah'ın şanını, yüceliğini ve kudretini bir kez daha yüceltmemize, Rabbimizi daha çok tesbih etmemize vesile olmaktadır

Bir şeyi dilediği zaman, O'nun emri yalnızca: "Ol" demesidir; o da hemen oluverir. Herşeyin melekutu (hükümranlık ve mülkü) elinde bulunan (Allah) ne yücedir. Siz O'na döndürüleceksiniz. (Yasin Suresi, 82-83).