{"url": "https://bilimfili.com/1-6-milyar-yillik-fosillesmis-oksijen-baloncuklari", "text": "PaleontolojiBiyoloji 04 Mart 2018 1,6 Milyar Yıllık Fosilleşmiş Oksijen Baloncukları Yazımızın ana görseline baktığımızda 1.6 milyar yaşında fosilleşmiş oksijen baloncuklarını görüyoruz. İlk bakışta bunun çok da büyük anlamlar içermediğini ve büyük bir adım olma... Yazımızın ana görseline baktığımızda 1.6 milyar yaşında fosilleşmiş oksijen baloncuklarını görüyoruz. İlk bakışta bunun çok da büyük anlamlar içermediğini ve büyük bir adım olmadığını düşünebiliriz. Ancak bu baloncukların küçük mikrobik canlılar tarafından üretildiğini ve bu bölgenin genç Dünya'da sığ bir deniz alanı olduğunu bildiğimizde fikrimiz değişecektir. Baloncuk fosilleri, erken Dünya'da yaşam üzerine çalışan bilimciler tarafından çekildi ve analiz edildi. Araştırmanın bulguları da Geobiology'de yayımlandı. Mikroplar yalnızca Dünya üzerindeki ilk yaşam formları olarak değil, aynı zamanda gezegenimizin \"tolare edilebilir ve yaşamın çeşitliliğine izin verir\" ve \"tüm bitki ve hayvan aktivitelerinin yolunu açarak bugünkü haline gelmesine olanak sağlar\" yapısını almasını sağlayan canlı grupları olmaları dolayısıyla özel bir ilgi alanı olarak rağbet görüyor. Bu erken mikrobik canlılar, erken Dünya'daki sığ sularda ortaya çıkmış olan siyanobakterilerdi. Fotosentez yaparak oksijen üreten siyanobakteriler, bazen bu oksijenlerin baloncuklar halinde bir nevi yapışkan mikrobiyal matlar içerisinde hapsolması dolayısıyla izlerini bugüne kadar bırakmış oldu. Aşağıdaki görselde de görülebilecek olan fosilize kalıntı oldukça iyi korunmuş ve 1.6 milyar yıl sonra bugün bile gözlenebilir biçimde yaşamın bir çeşit imzasını taşıyan belge niteliği görüyor. Dr. Therese Sallstedt ve University of Southern Denmark, Swedish Museum of Natural History ve Stockholm University'den diğer araştırmacılar ile birlikte bu fosilize kalıntı üzerinde araştırmalarını yürüttü ve bahsi geçen mikrobiyal yatakta küresel oyuntular biçiminde izleri analiz etti. There Sallstedt, gözlemlerin üzerine bu kalıntıyı 1.6 milyar yaşında siyanobakteriyal biyomatlardaki oksijen baloncukları olduğunu ve oksijen üretmeyi başaran siyanobakterilerin Dünya'daki ilk yaşam formları olduğunu ortaya koyduğunu belirtti. Siyanobakteriler, Dünya yüzeyini geri döndürülemeyecek şekilde değiştirdi; çünkü bu oluşumlar atmosferin oksijenize olmasından sorumlu canlı grubuydu. Eşzamanlı olarak, siyanobakteriler stromatolitler olarak andığımız çökelti yapılarının da oluşmasından sorumludur ki bu yapılar halen Dünya üzerinde varlığını sürdürüyor. Araştırmacılar siyanobakterilerin fosforitlerin sığ sularda oluşması üzerinde daha önce sanıladan çok daha etkili olduklarını öne sürüyor. Görünüşe göre bunu öne sürmekte de haksız değiller. Bu yeni keşif de böylelikle bugünün bilimcilerine, tarih öncesi ekosistemlere bakışlarında özel ve etkili bir pencere açıyor. Baloncuk fosilleri, erken Dünya'da yaşam üzerine çalışan bilimciler tarafından çekildi ve analiz edildi. Araştırmanın bulguları da Geobiology'de yayımlandı. Mikroplar yalnızca Dünya üzerindeki ilk yaşam formları olarak değil, aynı zamanda gezegenimizin \"tolare edilebilir ve yaşamın çeşitliliğine izin verir\" ve \"tüm bitki ve hayvan aktivitelerinin yolunu açarak bugünkü haline gelmesine olanak sağlar\" yapısını almasını sağlayan canlı grupları olmaları dolayısıyla özel bir ilgi alanı olarak rağbet görüyor. Bu erken mikrobik canlılar, erken Dünya'daki sığ sularda ortaya çıkmış olan siyanobakterilerdi. Fotosentez yaparak oksijen üreten siyanobakteriler, bazen bu oksijenlerin baloncuklar halinde bir nevi yapışkan mikrobiyal matlar içerisinde hapsolması dolayısıyla izlerini bugüne kadar bırakmış oldu. Aşağıdaki görselde de görülebilecek olan fosilize kalıntı oldukça iyi korunmuş ve 1.6 milyar yıl sonra bugün bile gözlenebilir biçimde yaşamın bir çeşit imzasını taşıyan belge niteliği görüyor. Dr. Therese Sallstedt ve University of Southern Denmark, Swedish Museum of Natural History ve Stockholm University'den diğer araştırmacılar ile birlikte bu fosilize kalıntı üzerinde araştırmalarını yürüttü ve bahsi geçen mikrobiyal yatakta küresel oyuntular biçiminde izleri analiz etti. There Sallstedt, gözlemlerin üzerine bu kalıntıyı 1.6 milyar yaşında siyanobakteriyal biyomatlardaki oksijen baloncukları olduğunu ve oksijen üretmeyi başaran siyanobakterilerin Dünya'daki ilk yaşam formları olduğunu ortaya koyduğunu belirtti. Siyanobakteriler, Dünya yüzeyini geri döndürülemeyecek şekilde değiştirdi; çünkü bu oluşumlar atmosferin oksijenize olmasından sorumlu canlı grubuydu. Eşzamanlı olarak, siyanobakteriler stromatolitler olarak andığımız çökelti yapılarının da oluşmasından sorumludur ki bu yapılar halen Dünya üzerinde varlığını sürdürüyor. Araştırmacılar siyanobakterilerin fosforitlerin sığ sularda oluşması üzerinde daha önce sanıladan çok daha etkili olduklarını öne sürüyor. Görünüşe göre bunu öne sürmekte de haksız değiller. Bu yeni keşif de böylelikle bugünün bilimcilerine, tarih öncesi ekosistemlere bakışlarında özel ve etkili bir pencere açıyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/32-yilin-ardindan-cernobilin-radyoaktif-bolgesinde-yasam-hangi-duzeyde", "text": "26 Nisan 1986 gece yarısından kısa bir süre sonra, Çernobil ismi tüm Dünya'da nükleer felaketle aynı anlamı çağrıştırmaya başladı. Ukrayna'nın kuzeyinde bir nükleer enerji santrali, güvenlik testinin ardından patladı ve çevreye radyoaktif bir \"gölge\" yayıldı. Felaketin hem figüratif hem de gerçek döküntüsü, nükleer enerjinin risklerine ilişkin, korkuyla karışık hislerin bugün hala güncelliğini korumasına neden oluyor. Fakat yine de, bu felaketin doğa açısından bir kazanç nitelemesine neden olup olmadığına karar vermek zor. Çünkü 2600 kilometre karelik, girişe kapalı bir alan, özellikle bu hedeflenmese de bir tür doğa rezervine dönüştü. 2015 yılında Current Biology'de yayımlanan bir araştırma verilerine göre, yapılan popülasyon incelemeleri, bazı popülasyonların insanların bulunmadığı bu bölgede patladığını göstermektedir. Öte yandan bölge ekosistemleri üzerine yapılan çalışmalar, radyasyon iyonlaştırmanın adapte olamadığından kaynaklı da yaşamın büyük oranda zorda olduğunu ortaya koyuyor. Fakat istisnalar da bulunuyor, Çernobil ve Fukuşima gibi bölgelerde, serpintinin organizmalar üzerindeki uzun vade etkileri üzerine tartışmalar sürüyor. Şimdiye kadar bildiklerimiz bunlar. Kara Mantar ve Ölü Ayrıştırıcılar Çoğu mikrop, diğer pek çok organizma için ölüm anlamına gelen felaketlerde hızlıca avantaj elde eder. Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans ve Wangiella dermatitidis gibi melanin bakımından zengin mantarlar, iyonlaştırıcı radyasyonun pigmentleri üzerindeki etkileri sayesinde Çernobil'in içerisindeki özel bölgenin kralı haline gelmişlerdir. Araştırmalar, bu mantarların, nükleer santralin radyoaktvitesini yalnızca tolere etmekle kalmadıklarını, burasının tadını da çıkardıklarını gösteriyor. Ancak yine de, çevre ekosistemlerdeki diğer ayrıştırıcılar için iyi bir haber değil. Bazı çok küçük türler avantaj elde ederken, diğerleri bu durumdan büyük oranda zarar gördü. 2014 yılında Oecologia'da yayımlanan bir araştırmada, Çernobil etrafındaki 20 ormanlık alanda kuru yaprakların ayrıştırılması oranında önemli bir düşüş olduğu bulgusuna ulaşıldı ve bu da girişe yasak bölge içerisindeki en küçük geri dönüşümcüler için büyük değişikliklere işaret ediyor. \"Kızıl Çamlar\" ve Soya Fasulyeleri Nükleer felaketler, genellikle kuru otlar, soyulmuş ağaçlar ve tozla dolu çorak araziler olarak düşünülür. Fakat tersine, Çernobil çevresinden elde edilen görüntüler, büyümüş yeşillikleri gözler önüne seriyor. Peki neler oluyor? Çernobil sonrasında bütün bitkiler elbette ki ayakta kalamadı. Yaklaşık 10 kilometre karelik bir alanda, radyasyon hasarı sonucu yaprakları kahverengiye dönmesinin ardından Kızıl Orman adı verilen bir çamlık bulunuyor. Bu ağaçların büyük çoğunluğu koparılmış ve kalanlar da girişe yasak bölgenin en çok etkilenmiş parçalarıdır. Herhangi bir yangın tehlikesinde bu kuru ağaçlardan büyük oranda radyasyon yayılacağı tahmin edilmektedir. Fakat, diğer bölgelerdeki bitkiler, artan radyasyon baskısıyla başa çıkabilecek akıllıca yollar geliştirmiştir. Çernobil'in sınırlandırılmış alanı içerisinde büyüyen soya fasulyeleri üzerine yapılan bir araştırma, bu bitkiler, 100 kilometre uzakta büyüyen bitkilerle karşılaştırdı. Araştırmacılar, yayılan bitkilerin tam olarak gelişmediğini ancak yine de, ağır metalleri bağladığı ve insanlarda kromozomal anormallikleri azalttığı bilinen proteinleri emerek hayatta kalmayı başardıkları bulgusuna ulaştı. Kuş Beyinleri ve Turuncu Tüyler Felaketle birlikte, kuş populasyonu en zor zamanlarından birisini yaşadı. Neredeyse 50 türü içeren 550 örneğin incelendiği bir araştırmada, beyin hacminde önemli bir düşüş görülen kuşların nörolojik gelişimlerinin radyasyondan etkilendiği sonucuna ulaşıldı. Patlama sonrasında pek çok kuş populasyonunun azaldığı görülürken, bütün kuşların aynı şekilde etkilenmediği de gözlemlendi. Örneğin, ölen dişi kuş sayısı erkek nüfusuna oranla çok daha fazlaydı. Öte yandan, parlak tüylere sahip olmak bazı türler için bariz bir dezavantaj oldu. Biyokimya tarafından, aynı zamanda vücudun antioksidan desteğini azaltan fazla miktarda feomelanin üretildi. Eğer radyasyondan kaynaklanan hasarla başa çıkmak istiyorsanız, bu kimyasal ailesinden çok miktarda kullanmak işe yarardır. Araştırmacılar, karotenoid renklere ve büyük vücut kütlesine sahip kuşlarda, populasyon azalmalarının daha fazla olduğu bulgusuna ulaştı. Bu da koyu renklerin Çernobil kuşlarının \"yeni modası\" olduğuna işaret ediyor. Geri Dönen Fareler Çernobil'in insansız bölgesindeki en şaşırtıcı keşif, muhtemelen, çok sayıdaki memelinin ormanlara geri dönüşü olmuştur. Fare ve tarla fareleri gibi daha küçük canlılar üzerinde 1990ların ortalarında yürütülen çalışmalarda, bölgenin sınırları boyunca populasyon büyüklüklerinde önemli farklılıklar olmadığı sonucuna ulaşıldı. Öte yandan, son yıllarda, geyik ve yaban domuzu gibi daha büyük hayvanların da bölgeye geri döndükleri gözlemlendi. En çok kazananın ise, insanların bulunmayışının bir fırsata dönüştüğü kurtlar olarak görülüyor. Bazı tahminlere göre, insan girişinin yasak olduğu bölgedeki kurt sayısı bölge dışındaki kurt sayısından 7 kat daha fazla. Elbette ki, sayı çokluğu; daha iyi bir sağlık anlamına gelmese de; hayvanların, insan saldırılarına kıyasla radyasyonu yeğledikleri düşünülebilir. Çernobil Matruşkaları İnsanların, yasaklı bölge sınırları içerisinde yaşamalarına izin verilmiyor. Yaklaşık 350.000 insan tahliye edildi ve arazinin temizliği doğrudan doğanın kendisine bırakıldı."}
{"url": "https://bilimfili.com/500-milyon-yillik-fosil-beyni-kafa-evrimi-ile-ilgili-ipuclari-tasiyor", "text": "500 milyon yıllık fosilleşmiş beyin, ilk kez kafa ve beynin nasıl evrimleştiği ve de önemli evrimsel değişimlerin yaşandığı noktaları çözümleyebilecek bir keşif olarak Current Biology'de yayımlandı. Kambriyen döneme ait euarthropod fosilleri, bugüne kadar başarılı bir şekilde ulaşmış bu hayvanların kökenlerini anlamayı son derece kolaylaştıracak. Fosiller gösteriyor ki, erken dönem ataları yumuşak vücutlu lobopodiyanlardan, eklemlerle bağlı vücut yapılarına doğru evrimsel geçiş yaşadılar. Paleonöroloji ve gelişim biyolojisindeki son dönemde gerçekleşen ilerlemeler ile bu evrimsel dönüşümün, erken dönem euarthropodların baş bölgesindeki değişimler tarafından yürütüldüğünü ortaya koyuyor. Bu bilginin dayanak noktası ise beyindeki sefalik uzantılar.. Fosillere ait dış iskelet yapıları verilerinde ciddi eksiklikler olduğu için, segment ayrımlar ve özellikleri incelemek çok zor bir hal alıyor. Yayımlanan raporda, kafaya saplı halde bulunan gözün nörolojik kalıntıları ve \"anterior sklerit\" incelemeleri, sinir iletim yolları, bunların kökeni ve ön beyin kabuğu kökenleri ile ilgili kanıtları ortaya çıkardı. Protoserebral ganglia'nın konumu, Kambriyen euarthropodlarda çok sıradışı bir biçimde yok olmuş türlerde homolojilerini barındıracak şekilde korunagelmiştir. Bu korunma durumu radyodontanlardaki dorsal sefalik bölgelerin ve anterior segmental organizasyonları Paleozoik lobopodyanlarınkine benzer büyük nektonik avcıların karşılaştırılmasını kolaylaştırıyor. Bu gözlemler, erken dönem kabuklu euarthropodların kafa bölgelerindeki segmental yapının yeniden oluşturulabilmesini de sağlayabilecek düzeyde.. Aynı gözlemler, çok farklı vücut organizasyonları arasındaki dışiskelet özelliklerin evrimsel devamlılıkta benzerliklerini ve homolojilerini de gün yüzüne çıkarıyor. Kaynak : Current Biology, Homology of Head Sclerites in Burgess Shale Euarthropods, www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(15)00485-6 Kambriyen döneme ait euarthropod fosilleri, bugüne kadar başarılı bir şekilde ulaşmış bu hayvanların kökenlerini anlamayı son derece kolaylaştıracak. Fosiller gösteriyor ki, erken dönem ataları yumuşak vücutlu lobopodiyanlardan, eklemlerle bağlı vücut yapılarına doğru evrimsel geçiş yaşadılar. Paleonöroloji ve gelişim biyolojisindeki son dönemde gerçekleşen ilerlemeler ile bu evrimsel dönüşümün, erken dönem euarthropodların baş bölgesindeki değişimler tarafından yürütüldüğünü ortaya koyuyor. Bu bilginin dayanak noktası ise beyindeki sefalik uzantılar.. Fosillere ait dış iskelet yapıları verilerinde ciddi eksiklikler olduğu için, segment ayrımlar ve özellikleri incelemek çok zor bir hal alıyor. Yayımlanan raporda, kafaya saplı halde bulunan gözün nörolojik kalıntıları ve \"anterior sklerit\" incelemeleri, sinir iletim yolları, bunların kökeni ve ön beyin kabuğu kökenleri ile ilgili kanıtları ortaya çıkardı. Protoserebral ganglia'nın konumu, Kambriyen euarthropodlarda çok sıradışı bir biçimde yok olmuş türlerde homolojilerini barındıracak şekilde korunagelmiştir. Bu korunma durumu radyodontanlardaki dorsal sefalik bölgelerin ve anterior segmental organizasyonları Paleozoik lobopodyanlarınkine benzer büyük nektonik avcıların karşılaştırılmasını kolaylaştırıyor. Bu gözlemler, erken dönem kabuklu euarthropodların kafa bölgelerindeki segmental yapının yeniden oluşturulabilmesini de sağlayabilecek düzeyde.. Aynı gözlemler, çok farklı vücut organizasyonları arasındaki dışiskelet özelliklerin evrimsel devamlılıkta benzerliklerini ve homolojilerini de gün yüzüne çıkarıyor. Önemli hayvan grupları, Kambriyen'in başında oldukça ani ve neredeyse eşzamanlı olarak açığa çıktılar. Bu durum bazen, hayvan yaşamındaki bu olağanüstü çeşitlenmeden dolayı Kambriyen Patlaması olarak da adlandırılır. Britanya Kolombiyası'nın 500 milyon yıldan biraz eski olan Burgess Şisti faunası, paleontolog J. Gould tarafından tanıtıldı. Bu fauna, kurtçuklar, yumuşakçalar, çeşitli eklembacaklılar ve omurgalıların atası olabilecek bir kordalı içermektedir. Günümüz formları ile ilişkili olan bunların dışında, bazıları muhtemelen yok olmuş dallara ait sınıflandırılamayan formlar içermektedir. Burgess Şisti faunası, heterotrof beslenme ve besin zinciri birbirine bağlı ilk kommünitelerin ortaya çıkması konusunda da aydınlatır. Bu ilk avcıların da devridir. Tüm bu organizmalar karşılaştırıldığında, anatomik örgütlenme planlarının bugün gözlenenden çok daha çeşitli olduğu ortaya çıkar. Bu olguyu açıklamak için çeşitli görüşler öne sürülmüştür. Bu dönemki çok-hücreli hayvanların genomları, bugünkünden daha az karmaşık olduğundan, çoklu genom kombinasyonları olasıydı."}
{"url": "https://bilimfili.com/aclik-ve-tokluk-hissi-olusturan-kimyasal-mesajcilar-hormonlarimiz", "text": "Enerji oluşturacak yakıtı bulma ihtiyacı, tüm canlı organizmaların biyolojisinde itici bir güçtür. Hayatta kalabilmek için hepimiz besine ihtiyaç duyarız. Dolayısıyla, vücudumuzun, besin alımını kontrol etmek için hormonlarımız tarafından işletilen kompleks bir sisteminin bulunması hiç de şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, kilo kaybettiğimizde de hormon seviyelerimiz değişime uğrar. Diyetler ve yeme alışkanlıklarımızı yıkmak için gösterdiğimiz çaba kadar, kaybettiğimiz kiloları tekrar kazanmamızın sebebi de olur. Vücudumuzda besin alımını düzenlemeden sorumlu sistem, gözlerimizin hemen arkasında, beynimizin orta çizgisi altında yer alan hipotalamustur. Hipotalamus içerisinde, aktive olduğunda açlık hissi oluşturan sinir hücreleri bulunur. Bu sinir hücreleri, açlık hissini ortaya çıkaran iki protein üretir: Nöropeptid Y ve aguti ilişkili peptid Bu sinir hücrelerine oldukça yakın, açlık hissini güçlü bir şekilde bastıran bir diğer sinir hücresi grubu daha bulunur. Bu hücreler açlığı bastıran iki farklı protein üretir: Kokain ve amfetamin-düzenleyici transkript ve melanosit uyarıcı hormon . Bu iki sinir hücresi seti, açlık sinyalleri başlatır ve bu sinyalleri hipotalamusun diğer bölgelerine gönderir. Böylelikle, bir şeyi yemek ya da yememek arasındaki hissiniz, bu iki nöron grubu arasındaki aktivitenin dengesine bağlıdır. Peki herhangi bir anda hangi nöron grubunun baskın olacağını belirleyen şey nedir? Eylemlerimiz, büyük ölçüde, kanımızda dolaşan hormonlar tarafından kontrol edilir. Bu hormonlar, enerji elde edilmesi ve depo edilmesi noktasında mücadele eden vücudun çeşitli organlarındaki dokulardan gelir. Şimdi gelin bu hormonların nasıl çalıştığına biraz daha yakından bakalım. Girelin: Midede üretilen bu hormon, kan yoluyla beyne girer ve hipotalamustaki açlık hissi veren sinir hücrelerinin aktivitesini arttırır ve açlık hissini bastıran hücrelerin aktivitesini azaltır. Böylelikle de açlık ve tokluk hissi sağlayan sinir hücresi setleri arasındaki terazi ibresi açlık hissi veren hücrelerin lehine kayar. Mide boşaldıkça, girelin hormonu salgısı artarken, mide doldukça bu salgı azalır. İnsülin-benzeri peptid 5 (ILP-5): Büyük oranda kalın bağırsakta üretilen bu hormonun ikincil düzeyde açlık hissi uyandırdığı 2014 yılında keşfedildi. Fakat fizyolojik rolünü henüz tam olarak bilmiyoruz. Kolesistokinin : İnce bağırsakta üretilen bu hormon, besin alınımına bağlı olarak doygunluk hissi verir. Yiyecek, ince bağırsağa ulaşır ulaşmaz bu hormonun salınımı başlar. Araştırmacılar, kolesistokinin hormonunun, yemek yiyen bir farenin beynine enjekte edilir edilmez farenin yemek yemeyi bıraktığı bulgusuna ulaştı. Peptid YY, glukagon-benzeri peptid 1 (GLP-1), oksintomodulin ve uroguanylin: Bu hormonların hepsi ince bağırsağın son ucunda üretilir ve bize tokluk hissi verir. Bir yiyecek bağırsağa ulaşır ulaşmaz tepki olarak bu hormonlar üretilir. Leptin: Çok güçlü bir iştah bastırıcı hormondur ve yağ hücrelerinde üretilir. Yağ hücresi sayısı arttıkça, vücut daha fazla leptin üretir. Amilin, insülin ve pankreas polipeptid: Tüm bu hormonlar, pankreasta üretilir. Beyne ulaşan insülin, beyinde \"Vücutta yeteri kadar enerji var\" mesajına neden olarak açlık hissini azaltır. Amilin, insülin üreten hücreler tarafından üretilir ve besin alımını sınırlandırdığı ortaya koyulmuştur. Pankreas polipeptidin tam olarak ne yaptığı henüz bilinmemektedir ancak elde edilen deliller açlığı bastırdığı yönünde. Hipotalamus, ayrıca yeme davranışını etkileyen; dopamin, endokannabinoidler ve sertonin gibi nörotransmitterler kullanan haz alma yollarından da sinyaller alır. Doygunluğa ulaşıldığında, mide hem girelin salgısını azaltarak hipotalamusa bir mesaj gönderir böylelikle de yeme arzusu azalır. Girelin seviyeleri, yemek yedikten 30 ila 60 dakika sonrasında düşük seviyelere ulaşır. Tok hissetmemize neden olan hormon --CCK, PYY, GLP-1, amilin ve insülin-- seviyeleri bir öğünün ardından 30 ila 60 dakika sonra zirveye ulaşacak şekilde artar. Bütün bu hormonların seviyesi yemekten sonraki 3 ila 4 saatlik süre boyunca yavaş yavaş azalır. Yapılan pek çok araştırma, diyete bağlı kilo kaybının hormon seviyelerindeki değişikliklerle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Kilo kaybını takiben, leptin seviyeleri önemli ölçüde azalır. Diğer hormon seviyelerinde de açlık ve tokluk hissine bağlı olarak değişimler gözlemlenir. Bütün bu değişimlerin hemen hemen tamamı, açlığı artırarak, tokluğu azaltarak ve yağ depolama kapasitesini geliştirerek kaybedilen kiloların geri kazanımını desteklemektedir. Bu hormonal değişiklikler, kilo kaybından en az bir yıl sonra ortaya çıkmakta ve bu da açlığın devamlı olarak artmasına neden olmaktadır. Bu gerçekler ışığında bakıldığında, kilo kaybından sonra -tercihen hormonların değiştirilmesiyle- açlığın bastırılması, insanların yeni kilolarını korumalarına yardımcı olabilir. Bununla birlikte, kilo kaybettiğimizde de hormon seviyelerimiz değişime uğrar. Diyetler ve yeme alışkanlıklarımızı yıkmak için gösterdiğimiz çaba kadar, kaybettiğimiz kiloları tekrar kazanmamızın sebebi de olur. Vücudumuzda besin alımını düzenlemeden sorumlu sistem, gözlerimizin hemen arkasında, beynimizin orta çizgisi altında yer alan hipotalamustur. Hipotalamus içerisinde, aktive olduğunda açlık hissi oluşturan sinir hücreleri bulunur. Bu sinir hücreleri, açlık hissini ortaya çıkaran iki protein üretir: Nöropeptid Y ve aguti ilişkili peptid Bu sinir hücrelerine oldukça yakın, açlık hissini güçlü bir şekilde bastıran bir diğer sinir hücresi grubu daha bulunur. Bu hücreler açlığı bastıran iki farklı protein üretir: Kokain ve amfetamin-düzenleyici transkript ve melanosit uyarıcı hormon . Bu iki sinir hücresi seti, açlık sinyalleri başlatır ve bu sinyalleri hipotalamusun diğer bölgelerine gönderir. Böylelikle, bir şeyi yemek ya da yememek arasındaki hissiniz, bu iki nöron grubu arasındaki aktivitenin dengesine bağlıdır. Peki herhangi bir anda hangi nöron grubunun baskın olacağını belirleyen şey nedir? Eylemlerimiz, büyük ölçüde, kanımızda dolaşan hormonlar tarafından kontrol edilir. Bu hormonlar, enerji elde edilmesi ve depo edilmesi noktasında mücadele eden vücudun çeşitli organlarındaki dokulardan gelir. Kandaki Hormonlar Şimdi gelin bu hormonların nasıl çalıştığına biraz daha yakından bakalım. Girelin: Midede üretilen bu hormon, kan yoluyla beyne girer ve hipotalamustaki açlık hissi veren sinir hücrelerinin aktivitesini arttırır ve açlık hissini bastıran hücrelerin aktivitesini azaltır. Böylelikle de açlık ve tokluk hissi sağlayan sinir hücresi setleri arasındaki terazi ibresi açlık hissi veren hücrelerin lehine kayar. Mide boşaldıkça, girelin hormonu salgısı artarken, mide doldukça bu salgı azalır. İnsülin-benzeri peptid 5 (ILP-5): Büyük oranda kalın bağırsakta üretilen bu hormonun ikincil düzeyde açlık hissi uyandırdığı 2014 yılında keşfedildi. Fakat fizyolojik rolünü henüz tam olarak bilmiyoruz. Kolesistokinin : İnce bağırsakta üretilen bu hormon, besin alınımına bağlı olarak doygunluk hissi verir. Yiyecek, ince bağırsağa ulaşır ulaşmaz bu hormonun salınımı başlar. Araştırmacılar, kolesistokinin hormonunun, yemek yiyen bir farenin beynine enjekte edilir edilmez farenin yemek yemeyi bıraktığı bulgusuna ulaştı. Peptid YY, glukagon-benzeri peptid 1 (GLP-1), oksintomodulin ve uroguanylin: Bu hormonların hepsi ince bağırsağın son ucunda üretilir ve bize tokluk hissi verir. Bir yiyecek bağırsağa ulaşır ulaşmaz tepki olarak bu hormonlar üretilir. Leptin: Çok güçlü bir iştah bastırıcı hormondur ve yağ hücrelerinde üretilir. Yağ hücresi sayısı arttıkça, vücut daha fazla leptin üretir. Amilin, insülin ve pankreas polipeptid: Tüm bu hormonlar, pankreasta üretilir. Beyne ulaşan insülin, beyinde \"Vücutta yeteri kadar enerji var\" mesajına neden olarak açlık hissini azaltır. Amilin, insülin üreten hücreler tarafından üretilir ve besin alımını sınırlandırdığı ortaya koyulmuştur. Pankreas polipeptidin tam olarak ne yaptığı henüz bilinmemektedir ancak elde edilen deliller açlığı bastırdığı yönünde. Hipotalamus, ayrıca yeme davranışını etkileyen; dopamin, endokannabinoidler ve sertonin gibi nörotransmitterler kullanan haz alma yollarından da sinyaller alır. Doygunluğa ulaşıldığında, mide hem girelin salgısını azaltarak hipotalamusa bir mesaj gönderir böylelikle de yeme arzusu azalır. Girelin seviyeleri, yemek yedikten 30 ila 60 dakika sonrasında düşük seviyelere ulaşır. Tok hissetmemize neden olan hormon --CCK, PYY, GLP-1, amilin ve insülin-- seviyeleri bir öğünün ardından 30 ila 60 dakika sonra zirveye ulaşacak şekilde artar. Bütün bu hormonların seviyesi yemekten sonraki 3 ila 4 saatlik süre boyunca yavaş yavaş azalır. Kilo kaybı hormonlarımızı nasıl etkiler? Yapılan pek çok araştırma, diyete bağlı kilo kaybının hormon seviyelerindeki değişikliklerle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Kilo kaybını takiben, leptin seviyeleri önemli ölçüde azalır. Diğer hormon seviyelerinde de açlık ve tokluk hissine bağlı olarak değişimler gözlemlenir. Bütün bu değişimlerin hemen hemen tamamı, açlığı artırarak, tokluğu azaltarak ve yağ depolama kapasitesini geliştirerek kaybedilen kiloların geri kazanımını desteklemektedir. Bu hormonal değişiklikler, kilo kaybından en az bir yıl sonra ortaya çıkmakta ve bu da açlığın devamlı olarak artmasına neden olmaktadır. Bu gerçekler ışığında bakıldığında, kilo kaybından sonra -tercihen hormonların değiştirilmesiyle- açlığın bastırılması, insanların yeni kilolarını korumalarına yardımcı olabilir. Normal olarak bir hormon molekülü bir alıcı moleküle anahtar kilide girer gibi girer. Genetikçiler, örneğin, bir büyüme hormonu molekülünün normal olarak iliştiği bir alıcı proteinin kimyasal yapısını değiştirerek bazı ilginç laboratuvar deneyleri yürüttüler. Hormon molekülünün, artık alıcıya tutunamayacağı şekilde, alıcı bölgesini kimyasal olarak değiştirdiler . Sonra modern genetik teknolojiyi hormonun kendi kimyasal yapısındaki beş farklı amino asidin rastlantısal genetik mutasyonlar geçirmeye başlamasına yol açacak şekilde kullandılar. Bu sürecin bir süre devam etmesine izin verdikten sonra, kırılmış alıcı bölgeye tutunabilecek hormonsal yapıyı meydana getirecek herhangi bir rastlantısal mutasyonun olup olmadığını görmek için mutasyona uğramış yeni hormon moleküllerini taradılar. Beklenildiği gibi, rastlantısal mutasyonlar değişmiş alıcıya uyacak yeni hormon moleküllerini üretmiş bulunmaktaydı. Aslında bu yeni uyum orijinal hormon-alıcı kombinasyonundan daha da sıkıydı. Yeni hormon konfigürasyonunun yeni mutasyonlardan herhangi birinin neyi ortaya çıkaracağını herhangi bir şekilde belirleme veya bu sürece bir yön veya kontrol sağlayan herhangi bir insan ya da ilahi tasarımcı söz konusu olmaksızın tesadüfi mutasyonlardan oluştuğu gerçeğini bilmekle birlikte, sanki yeni mutasyona uğramış hormon yeni işlevi için kusursuz şekilde tasarlanmış gibi görünüyordu. Miller'in işaret ettiği gibi, bu deneyin önemli yanlarından birisi, bir biyokimyasal mekanizmanın iki parçasının, yani iki proteinin nasıl birlikte evrimleşebileceklerini göstermektir. Ardea Skybreak (Evrim Bilimi ISBN: 9789944122979)"}
{"url": "https://bilimfili.com/afrika-disindaki-en-eski-insan-fosili-kesfedildi", "text": "Binghamton University'den Rolf Quam ve Tel Aviv University'den Israel Hershkovitz önderliğinde kolaborasyon kuran bir uluslararası araştırma ekibi Afrika dışında bugüne kadar bulunmuş olan tüm insan fosillerinden daha eski bir zamana ait insan fosili keşfetti. Bulgular, insanların yani modern homo sapienslerin daha önce sanıldığından 50.000 yıl kadar daha önce Afrika'yı terketmiş olduklarına işaret ediyor. Misliya adı ile anılan keşfin antropolojik anlamda son derece büyük bir önem taşıdığı aşikar. Rolf Quam'a göre, keşif, atalarımızın Afrika kıtasını ilk kez terketmelerinin sanıldığından çok daha önce gerçekleştiğine dair bugüne kadarki en iyi delil niteliğinde. Ayrıca mevcut keşif sayesinde, insanların yine sanıldığından çok daha önce diğer arkaik insan grupları ile karşılaştığını, etkileşime girdiğini; hem kültürel hem de biyolojik alışverişe başladığını varsayabiliyoruz. Bir üst çene kemiği ve bir dizi diş barındıran fosil İsrail'deki Misliya mağarası kazı bölgesinde keşfedildi. Bu alan Carmel Dağı yöresindeki birkaç tarih öncesi araştırma ve kazı alanından yalnızca biri olarak biliniyor. Birkaç yaş belirleme tekniği uygulanarak, ele geçirilen arkeolojik malzemenin ve fosilin 175.000 ila 200.000 yaşında olduğu tespit edilirken, kaba bir hesapla insanların Afrika'dan dışarıya göçlerinin tarihi de 50.000 yıl geriye ötelenmiş oldu. Fosil kalıntılarını aynı zamanda mikro bilgisayarlı tomografi ile tarayıp, 3 boyutlu sanal modeller oluşturarak inceleyen ve de diğer Afrika, Avrupa ve Asya menşeili hominin fosilleri ile karşılaştıran araştırmacılar, bulgularını Science'da yayımladı. Quam'ın açıklamasına göre, Misliya fosili ve anatomik detayları modern insanların anatomik ve fizyolojik özellikleri ile son derece tutarlı da olsa, bir takım özellikleri de Neandertal ve diğer insan gruplarında bulunuyor. Araştırmanın zorluklarından birisi de yalnızca modern insana ait olan özelliklerin belirlenmesiydi. Misliya fosilinin hangi türü temsil ettiğine dair en net ifadeler bu analizlerden elde edildi. Arkeolojik buluntular, Misliya mağarası sakinlerinin ateş yakabildikleri, erken Orta Paleolitik periyoda ait taş aletleri üretebildikleri ve büyük çapta avlar yakalayabildikleri yani Afrika'daki en eski modern insanların özelliklerine sahip olduklarına işaret ediyor. İnsanlara ait en eski fosiller Afrika'da bulunmuş olmakla beraber, modern insanların göç yolları ve kökleri ve de göç zamanlarının anlaşılması, kendi türümüzün evrimi açısından son derece büyük bir önem taşımaktadır. Orta Doğu coğrafi bölgesi hominin türlerinin göçleri bakımından büyük bir rol teşkil ediyor çünkü geniş bir koridor olarak Afrika'dan çıkışın da yegane geçici durağı burası. Özellikle Pleistosen çağda farklı zamanlarda hem Neandertaller hem de modern insanlar tarafından bu bölge fethedilmişti. Bu yeni keşif ile, demografik bir değişimin veya genetik karışımın lokal popülasyonlarla düşünülenden çok daha önce karışmış/gerçekleşmiş olduğu gösterilmiş oldu. Daha önce 220.000 yıl önceye dayanabileceği iddia edilen modern insan göçlerinin bu varsayımına ışık tutan DNA delilleri ile tutarlı olan Misliya fosilinin keşfi, arkeolojik bulgular ile de desteklenince varsayımdaki değişiklik bilgi birikimimizdeki geri döndürülemez değişikliğe dönüştü diyebiliriz. Misliya adı ile anılan keşfin antropolojik anlamda son derece büyük bir önem taşıdığı aşikar. Rolf Quam'a göre, keşif, atalarımızın Afrika kıtasını ilk kez terketmelerinin sanıldığından çok daha önce gerçekleştiğine dair bugüne kadarki en iyi delil niteliğinde. Ayrıca mevcut keşif sayesinde, insanların yine sanıldığından çok daha önce diğer arkaik insan grupları ile karşılaştığını, etkileşime girdiğini; hem kültürel hem de biyolojik alışverişe başladığını varsayabiliyoruz. Bir üst çene kemiği ve bir dizi diş barındıran fosil İsrail'deki Misliya mağarası kazı bölgesinde keşfedildi. Bu alan Carmel Dağı yöresindeki birkaç tarih öncesi araştırma ve kazı alanından yalnızca biri olarak biliniyor. Birkaç yaş belirleme tekniği uygulanarak, ele geçirilen arkeolojik malzemenin ve fosilin 175.000 ila 200.000 yaşında olduğu tespit edilirken, kaba bir hesapla insanların Afrika'dan dışarıya göçlerinin tarihi de 50.000 yıl geriye ötelenmiş oldu. Fosil kalıntılarını aynı zamanda mikro bilgisayarlı tomografi ile tarayıp, 3 boyutlu sanal modeller oluşturarak inceleyen ve de diğer Afrika, Avrupa ve Asya menşeili hominin fosilleri ile karşılaştıran araştırmacılar, bulgularını Science'da yayımladı. Quam'ın açıklamasına göre, Misliya fosili ve anatomik detayları modern insanların anatomik ve fizyolojik özellikleri ile son derece tutarlı da olsa, bir takım özellikleri de Neandertal ve diğer insan gruplarında bulunuyor. Araştırmanın zorluklarından birisi de yalnızca modern insana ait olan özelliklerin belirlenmesiydi. Misliya fosilinin hangi türü temsil ettiğine dair en net ifadeler bu analizlerden elde edildi. Arkeolojik buluntular, Misliya mağarası sakinlerinin ateş yakabildikleri, erken Orta Paleolitik periyoda ait taş aletleri üretebildikleri ve büyük çapta avlar yakalayabildikleri yani Afrika'daki en eski modern insanların özelliklerine sahip olduklarına işaret ediyor. İnsanlara ait en eski fosiller Afrika'da bulunmuş olmakla beraber, modern insanların göç yolları ve kökleri ve de göç zamanlarının anlaşılması, kendi türümüzün evrimi açısından son derece büyük bir önem taşımaktadır. Orta Doğu coğrafi bölgesi hominin türlerinin göçleri bakımından büyük bir rol teşkil ediyor çünkü geniş bir koridor olarak Afrika'dan çıkışın da yegane geçici durağı burası. Özellikle Pleistosen çağda farklı zamanlarda hem Neandertaller hem de modern insanlar tarafından bu bölge fethedilmişti. Bu yeni keşif ile, demografik bir değişimin veya genetik karışımın lokal popülasyonlarla düşünülenden çok daha önce karışmış/gerçekleşmiş olduğu gösterilmiş oldu. Daha önce 220.000 yıl önceye dayanabileceği iddia edilen modern insan göçlerinin bu varsayımına ışık tutan DNA delilleri ile tutarlı olan Misliya fosilinin keşfi, arkeolojik bulgular ile de desteklenince varsayımdaki değişiklik bilgi birikimimizdeki geri döndürülemez değişikliğe dönüştü diyebiliriz."}
{"url": "https://bilimfili.com/ailemize-yeni-bir-orangutan-turu-katildi-tapanuli-orangutani", "text": "Bizlerin de içinde yer aldığı İri Kuyruksuz Maymunlar ailesinin şimdiye kadar insan dışında bilinen altı türü bulunuyordu: Şempanze, bonobo, doğu gorili, batı gorili, Sumatra orangutanı ve Borneo orangutanı . 2 Kasım 2017'de uluslararası bir ekibin Current Biology'de yayınlanan raporu 20 yıllık bir keşfin ardından aileye tam 180 yıl sonra yeni bir orangutan türünü, Tapanuli orangutanını ekliyor. Her ne kadar medyada yeni keşfedilen orangutan şeklinde haberler yayınlanıyor olsa da türün keşfi oldukça eskiye dayanıyor. Raporda belirtildiği üzere 1939'da bir araştırmacı Sumatra adasındaki Toba Gölü'nün güneyinde yalıtık bir orangutan topluluğu bulunduğundan ilk defa bahsetti. Ancak 1997'de bu makaleyi keşfeden antropolog Erik Meijaard öncülüğündeki bir grup bilim insanı ilk defa Batang Toru ormanlarındaki bu grubu araştırmaya gidene kadar bu bölgede orangutanların varlığından bilim insanları haberdar değildi. Bölgede yaşayan köylüler ölü bir dişi orangutanın kalıntılarını gösterdiler, bölgede bulunan yerleşime dair kanıtlarla birlikte bir popülasyonun varlığı doğrulandı. Ancak keşfedilen farklılıklar yeni bir türü tanımlamak için yetersizdi. 2013'te köylülerin öldürdüğü yetişkin bir erkek orangutan vücudu araştırmacılara sağladığı bozulmamış iskelet ve dokular başlıca kanıtı oluşturdu. Araştırmacılar bu iskeletin müzelerdeki 33 orangutan örneği ile karşılaştırılması sayesinde bu orangutanların küçük kafası, daha düz yüzü ve kıvırcık kıllarıyla kuzey Sumatra'daki ve Borneo'daki kuzenlerinden farklı olduğunu gösterdiler. 37 orangutanın genom dizilemeleri sayesinde elde edilen veriler, morfolojik ayrımı genetik olarak da doğruluyor ve üç türün evrim ağacını ortaya koyuyor. Görsel 2'de basitleştirilmiş halini görebileceğiniz bu ağaca göre yeni keşfedilen Tapanuli orangutanları Toba Gölü'nün kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından yaklaşık 3.4 milyon yıl önce ayrılıp yeni bir türe evrimleşmeye başladılar. Şimdiye kadar bilinen aksine Borneo adasındaki orangutanlar ise Toba'nın kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından değil en fazla 700 bin yıl önce Tapanuli orangutanlarından ayrıldılar. Bu Tapanuli orangutanlarının Pongo cinsi içinde en eski evrimsel hatta sahip olan tür olduğunu gösteriyor. Endoneyalı ve uluslararası bilim insanları tarafından yapılan yakın zamandaki araştırmalar Tapanuli popülasyonunun 800 bireyden fazla olmadığını gösteriyor ve araştırmacılar birinci önceliğin türü korumak olduğunu belirtiyorlar. Sıkça gündeme gelen palm yağı plantasyonlarının yanı sıra yasa dışı yol inşaatları, insanların öldürmesi, hayvan ticareti gibi tehditler bulunuyor. Eli kulağında başka bir tehdit ise inşaası planlanan yeni barajın su altında bıraktığı alanlar yüzünden popülasyonunun %8'ini tehdit ediyor olması. Bu tehditler yeni tanımlanan türü ailemizin yok olma riski en yüksek üyesi haline getiriyor. Kaynaklar: İlgili makale: Alexander Nater et al. Morphometric, behavioral, and genomic evidence for a new orangutan species. Current Biology. November 2, 2017. DOI:10.1016/j.cub.2017.09.047 April Reese'in Nature'daki haberi: Newly discovered orangutan species is also the most endangered: Nature News & Comments Jeanna Bryner'ın LiveScience'taki haberi: New Orangutan Species Is World's Most Endangered Great Ape Zurich Üniversitesi'nin basın bülteni: UZH - UZH Anthropologists Describe Third Orangutan Species AAAS, EurekAlert!'in haberi: Newly discovered orangutan species is 'among the most threatened great apes in the world' | EurekAlert! Science News Her ne kadar medyada yeni keşfedilen orangutan şeklinde haberler yayınlanıyor olsa da türün keşfi oldukça eskiye dayanıyor. Raporda belirtildiği üzere 1939'da bir araştırmacı Sumatra adasındaki Toba Gölü'nün güneyinde yalıtık bir orangutan topluluğu bulunduğundan ilk defa bahsetti. Ancak 1997'de bu makaleyi keşfeden antropolog Erik Meijaard öncülüğündeki bir grup bilim insanı ilk defa Batang Toru ormanlarındaki bu grubu araştırmaya gidene kadar bu bölgede orangutanların varlığından bilim insanları haberdar değildi. Bölgede yaşayan köylüler ölü bir dişi orangutanın kalıntılarını gösterdiler, bölgede bulunan yerleşime dair kanıtlarla birlikte bir popülasyonun varlığı doğrulandı. Ancak keşfedilen farklılıklar yeni bir türü tanımlamak için yetersizdi. 2013'te köylülerin öldürdüğü yetişkin bir erkek orangutan vücudu araştırmacılara sağladığı bozulmamış iskelet ve dokular başlıca kanıtı oluşturdu. Araştırmacılar bu iskeletin müzelerdeki 33 orangutan örneği ile karşılaştırılması sayesinde bu orangutanların küçük kafası, daha düz yüzü ve kıvırcık kıllarıyla kuzey Sumatra'daki ve Borneo'daki kuzenlerinden farklı olduğunu gösterdiler. Üç Evrimsel Soy Genetik Olarak da Tanımlandı 37 orangutanın genom dizilemeleri sayesinde elde edilen veriler, morfolojik ayrımı genetik olarak da doğruluyor ve üç türün evrim ağacını ortaya koyuyor. Görsel 2'de basitleştirilmiş halini görebileceğiniz bu ağaca göre yeni keşfedilen Tapanuli orangutanları Toba Gölü'nün kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından yaklaşık 3.4 milyon yıl önce ayrılıp yeni bir türe evrimleşmeye başladılar. Şimdiye kadar bilinen aksine Borneo adasındaki orangutanlar ise Toba'nın kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından değil en fazla 700 bin yıl önce Tapanuli orangutanlarından ayrıldılar. Bu Tapanuli orangutanlarının Pongo cinsi içinde en eski evrimsel hatta sahip olan tür olduğunu gösteriyor. Soyları Tehlike Altında Endoneyalı ve uluslararası bilim insanları tarafından yapılan yakın zamandaki araştırmalar Tapanuli popülasyonunun 800 bireyden fazla olmadığını gösteriyor ve araştırmacılar birinci önceliğin türü korumak olduğunu belirtiyorlar. Sıkça gündeme gelen palm yağı plantasyonlarının yanı sıra yasa dışı yol inşaatları, insanların öldürmesi, hayvan ticareti gibi tehditler bulunuyor. Eli kulağında başka bir tehdit ise inşaası planlanan yeni barajın su altında bıraktığı alanlar yüzünden popülasyonunun %8'ini tehdit ediyor olması. Bu tehditler yeni tanımlanan türü ailemizin yok olma riski en yüksek üyesi haline getiriyor. Kaynaklar: İlgili makale: Alexander Nater et al. Morphometric, behavioral, and genomic evidence for a new orangutan species. Current Biology. November 2, 2017. DOI:10.1016/j.cub.2017.09.047 April Reese'in Nature'daki haberi: Newly discovered orangutan species is also the most endangered: Nature News & Comments Jeanna Bryner'ın LiveScience'taki haberi: New Orangutan Species Is World's Most Endangered Great Ape Zurich Üniversitesi'nin basın bülteni: UZH - UZH Anthropologists Describe Third Orangutan Species AAAS, EurekAlert!'in haberi: Newly discovered orangutan species is 'among the most threatened great apes in the world' | EurekAlert! Science News Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu Kullanım İzinlerine bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz. Kaynak ve İleri Okuma Etiket"}
{"url": "https://bilimfili.com/aksolotl-genomu-rejenerasyonun-formulunu-tasiyor", "text": "Birbirinden uzak konumlanmış gözleri, fırfırlı solungaçları ile aksolot semender türü bunlar gibi sıradışı bir özelliği daha barındırıyor: Rejenerasyon . Bir uzuvlarını, kalplerinin veya iç organlarının bir kısmını ve hatta beyinlerinin dahi bir kısmını kaybetseler dahi, yeniden büyütebiliyorlar. Araştırmacılardan Parker Flowers, aksolotların kendilerini öldürmeyen neredeyse tüm hasarlardan sonra vücutlarını tamamlayıp hayatta kalabildiklerini belirtiyor. Aksolotların bu önemli ve ileri düzey rejenerasyon yeteneğinin genetik temelleri, kısacası biyolojik yazılımı çözülebilirse, insanlarda da hasarlı, eksik veya az gelişmiş dokuların iyileştirilmesi ve tedavisinde önemli adımlar atılabilecekti. Ancak bu yöndeki girişimler, aksolot türünün diğer bir sıradışı özeliğinin tespit edilmesi ile engellendi veya gecikti diyebiliriz. Aksolotlar, hayvanlar aleminde bugüne kadar genomu dizilenmiş olan tüm hayvanların içinde en büyük genoma sahip hayvanlar. Öyle ki; insan genomunun neredeyse 10 katı uzunlukta. Şimdi ise Flowers ve ekibindeki diğer araştırmacılar yüksek verimliliğe sahip bir yol geliştirerek, aksolotların genomunun tamamına bakıp rejenerasyonda görev alan en azından iki farklı geni tespit etmelerini sağlayacak bir yöntem buldu. Geçtiğimiz hafta içinde eLife'ta yayımlanan makalede araştırmacılar, yeni dizileme teknolojilerinin ortaya çıkardığı kısa zamanda yüksek sayıda anlamlı nükleotit dizisinin tanılamayı başarması ve gen-editleme sayesinde, uzuv rejenerasyonunda görevli olduğu düşünülen aday genlerden yüzlercesini taradıklarını yayımladı. Ne var ki, aksolot genomunun dev olmasının da nedenlerinden biri olarak çok tekrarlı nükleotit dizilerinden oluşan hatırı sayılır derecede büyük bir kısmı var. Bu nedenle de sayıca indirgenmiş de olsa elde kalan genlerin fonksiyonlarını araştırmayı son derece zor bir duruma sokuyor. Lucas Sanor ve Flowers çok aşamalı sürecin içinde her aşamada gen editleme tekniğine başvurarak, uzuv yenilenmesinde rol alıyor olduğundan şüphelenilen 25 farklı genin takibini yapabilmemizi sağlayacak markerları yaratmayı hedefledi. Bu sayede de, yenilenmekte olan uzvun yeniden gelişen bölgesinde bölünen hücre topağının yani terminolojide 'blastema'nın içinde bu rejenerasyonda aktif rol olan iki farklı geni tanılamayı başardılar. Aynı genlerin aksolotların kuyruklarındaki kısmı yenilenmede de görev aldığı tespit edildi. Flowers, aynı veya benzer biçimde daha nice genin görevli olabileceğini öne sürdü ve insanlarda da inaktif veya aktif biçimde bu genler bulunuyor olduğundan bir gün insandaki doku iyileşmesi ve yenilenmesi için nasıl aktive edeceğimizi öğrenip bu genleri bu amaçla kullanabileceğimizi belirtti. marker - biyolojik işaretçiler olarak başvurulan biyokimyasal ajanlar. Markerların yardımı ile bir genin işlevi, çalışıyor halde olup olmadığı veyahut verimliliğinin anlaşılmaktadır. Araştırmacılardan Parker Flowers, aksolotların kendilerini öldürmeyen neredeyse tüm hasarlardan sonra vücutlarını tamamlayıp hayatta kalabildiklerini belirtiyor. Aksolotların bu önemli ve ileri düzey rejenerasyon yeteneğinin genetik temelleri, kısacası biyolojik yazılımı çözülebilirse, insanlarda da hasarlı, eksik veya az gelişmiş dokuların iyileştirilmesi ve tedavisinde önemli adımlar atılabilecekti. Ancak bu yöndeki girişimler, aksolot türünün diğer bir sıradışı özeliğinin tespit edilmesi ile engellendi veya gecikti diyebiliriz. Aksolotlar, hayvanlar aleminde bugüne kadar genomu dizilenmiş olan tüm hayvanların içinde en büyük genoma sahip hayvanlar. Öyle ki; insan genomunun neredeyse 10 katı uzunlukta. Şimdi ise Flowers ve ekibindeki diğer araştırmacılar yüksek verimliliğe sahip bir yol geliştirerek, aksolotların genomunun tamamına bakıp rejenerasyonda görev alan en azından iki farklı geni tespit etmelerini sağlayacak bir yöntem buldu. Geçtiğimiz hafta içinde eLife'ta yayımlanan makalede araştırmacılar, yeni dizileme teknolojilerinin ortaya çıkardığı kısa zamanda yüksek sayıda anlamlı nükleotit dizisinin tanılamayı başarması ve gen-editleme sayesinde, uzuv rejenerasyonunda görevli olduğu düşünülen aday genlerden yüzlercesini taradıklarını yayımladı. Ne var ki, aksolot genomunun dev olmasının da nedenlerinden biri olarak çok tekrarlı nükleotit dizilerinden oluşan hatırı sayılır derecede büyük bir kısmı var. Bu nedenle de sayıca indirgenmiş de olsa elde kalan genlerin fonksiyonlarını araştırmayı son derece zor bir duruma sokuyor. Lucas Sanor ve Flowers çok aşamalı sürecin içinde her aşamada gen editleme tekniğine başvurarak, uzuv yenilenmesinde rol alıyor olduğundan şüphelenilen 25 farklı genin takibini yapabilmemizi sağlayacak markerları yaratmayı hedefledi. Bu sayede de, yenilenmekte olan uzvun yeniden gelişen bölgesinde bölünen hücre topağının yani terminolojide 'blastema'nın içinde bu rejenerasyonda aktif rol olan iki farklı geni tanılamayı başardılar. Aynı genlerin aksolotların kuyruklarındaki kısmı yenilenmede de görev aldığı tespit edildi. Flowers, aynı veya benzer biçimde daha nice genin görevli olabileceğini öne sürdü ve insanlarda da inaktif veya aktif biçimde bu genler bulunuyor olduğundan bir gün insandaki doku iyileşmesi ve yenilenmesi için nasıl aktive edeceğimizi öğrenip bu genleri bu amaçla kullanabileceğimizi belirtti. marker - biyolojik işaretçiler olarak başvurulan biyokimyasal ajanlar. Markerların yardımı ile bir genin işlevi, çalışıyor halde olup olmadığı veyahut verimliliğinin anlaşılmaktadır."}
{"url": "https://bilimfili.com/alerjik-bir-reaksiyon-nasil-dakikalar-icerisinde-bir-tepkiye-neden-oluyor", "text": "Ne kadar yaygın olsalar da; bilim insanları, alerjilerin anafilaktik bir şoku tetiklemesi sırasında vücut içerisinde neler olduğunu tam olarak anlayabilmiş değiller. Fakat yapılan araştırmalar, kavrayışımızın giderek daha da gelişmesine olanak sağlıyor. Fareler üzerinde yürütülen çalışmalarda, ilk kez, küçük bir miktardaki alerjene maruz kalındığında bile, vücutta panik hali kapanmasını tetikleyen bir mekanizma belirlendi. Alerji, vücudun bağışıklık sisteminin belirli bir maddeyi yanlışlıkla zararlı olarak tanımlaması ve nihayetinde de bu maddeyle savaş halini ortaya çıkarması sonucu görülür. Herhangi bir yiyecekten tutun da, polenlere, tozlara, hayvanlara, böcek ısırmalarına ya da ilaçlara kadar oldukça fazla sayıda ve değişenlik gösteren maddeler alerjilere neden olabilir. Birçok reaksiyon, hafif ve orta şiddette gerçekleşirken, bazıları ise gerçekten de hayati risk taşıyan ve acil müdahaleyi gerektiren tarzda olabilir. En ciddi, sistemik alerjik reaksiyonlar, anafilaksi olarak bilinir. Anafilaksi, son derece tehlikelidir ve birden yükseliş gösterebilir. Alerjen maruziyetinden sonraki dakikalar içerisinde hastanın bağışıklık sistemi; yüz bölgesinde şişmeler, kalp atışının hızlanması, ciltte kaşıntılar, döküntüler ve nefes alış-verişi zorlukları gibi bir dizi tepkiye neden olabilir. Mast hücreleri denilen bir bağışıklık hücresi tipinin, anafilakside merkezi bir rol üstlendiğini biliyoruz. Vücut bir alerjeni saptadığında, bu hücreler, vücudun defans mekanizmalarından birisi olan inflamatuvar tepkide önemli bir rol oynayan inflamatuvar moleküllerin salınımını sağlar. Ne var ki; şimdiye kadar, bir alerjen varlığında, mast hücreleri arasında nasıl bir iletişim sağlandığını ve bu iletişimin nasıl bu kadar hızlı olduğunu tam anlamıyla bilmiyorduk. 9 Kasım'da (2018) Science'da yayımlanan yeni bir çalışmada, dentritik hücreler olarak isimlendirilen bağışıklık hücrelerinin bu süreçte önemli bir rol üstlendiği bulgusuna ulaşıldı. Bulgulara göre, alerji gelişiminde kritik bir rol oynayan dentritik hücreler, anafilaktik şok durumunu ortaya çıkarmada da doğrudan bir rol sahibi. Bu durumun nasıl gerçekleştiğini ortaya çıkarmak için, araştırmacılar, farelerde farklı tiplerdeki bağışıklık hücrelerinin seviyelerini azalttı ve anafilaksiyi ortaya çıkarmak için vücuda toksinler enjekte etti. Elde edilen sonuçlarda, mast hücrelerinin kendi başlarına alerjenleri yakalayamadığı ve dentritik hücreler olarak isimlendirilen belirli bir hücre tipinin seviyesi azaltıldığında, farelerin anafilaktik semptomları deneyimlemediği görüldü. Ekip, 2-foton mikroskobu ile sürece yakından baktıklarında, dentritik hücrelerin rol adlığını gözlemlediler. Bu hücreler dentritik hücreler olarak isimlendiriliyor, çünkü diğer hücrelere girebilmek için kullanabilecekleri uzun dalları vardır. Bu hücreler, kan damarlarının dış yüzeyinde durarak, bu dentritleri hücre duvarını delmek ve istilacı maddeleri aramak için kullanır. Bir alerjenin saptanmasıyla, alerjenin varlığını çevredeki herhangi bir mast hücresine iletirler - ancak bunu yapmaları oldukça gariptir. Dentritik hücreleri antijen saptadığında; onları özümsüyor, işliyor ve yüzeylerindeki antijen hakkında bağışıklık sisteminin T hücrelerine bilgi veriyor ve böylece bu hücrelerin görevi devralmasını sağlıyorlar. Bu dentritik hücreler, kan damarlarından alerjeni bulup çıkarıyor ve dentritik hücrelerin yüzeyinden çıkan tomurcuklar olan mikrokeseler aracılığıyla dışarıya gönderir. Araştırmaya göre, antijenleri özümsemek, işlemek ve onları immün hücrelere sunmak şeklindeki iyi bilinen kapasitelerine ek olarak, dentritik hücreler immün hücrelere kazandırdıkları antijenleri özümsemeden önce de aktif olarak dağıtıyor. Bu yöntem, bilginin çok daha hızlı ve daha fazla sayıdaki hücreye yayılmasını sağlıyor. Mikrokeseleri aldıklarında, mast hücreleri, kan akışını histaminler ve diğer inflamatuar aracılar ile doldurarak harekete geçer ve anafilaksiyi başlatır. Aynı mekanizmanın insanda da çalışıp çalışmadığını ve bu dentritik hücrelerin bir şekilde faydalı olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Bu gibi belirsizlikler açıklığa kavuşturulmak için beklese de, bu araştırmanın, anafilaksinin önlenmesinde yeni bir yol geliştirilmesine yardımcı olabileceği tahmininde bulunabiliriz. Alerjenler bağlamında zararlı olsa da, bu fonksiyon hastalıklarla mücadele etmek için gerekli ve aslında yararlı olabilir. Belki de bu dentritik hücreler kanla taşınan parazitleri, virüsleri veya bakterileri tespit etmek üzere evrimleşmiş olabilir, bu yüzden onları kapatmayı veya faaliyetlerini engellemeyi düşünmeden önce onları harekete geçiren diğer tüm durumları anlamamız gerekir. Fareler üzerinde yürütülen çalışmalarda, ilk kez, küçük bir miktardaki alerjene maruz kalındığında bile, vücutta panik hali kapanmasını tetikleyen bir mekanizma belirlendi. Alerji, vücudun bağışıklık sisteminin belirli bir maddeyi yanlışlıkla zararlı olarak tanımlaması ve nihayetinde de bu maddeyle savaş halini ortaya çıkarması sonucu görülür. Herhangi bir yiyecekten tutun da, polenlere, tozlara, hayvanlara, böcek ısırmalarına ya da ilaçlara kadar oldukça fazla sayıda ve değişenlik gösteren maddeler alerjilere neden olabilir. Birçok reaksiyon, hafif ve orta şiddette gerçekleşirken, bazıları ise gerçekten de hayati risk taşıyan ve acil müdahaleyi gerektiren tarzda olabilir. En ciddi, sistemik alerjik reaksiyonlar, anafilaksi olarak bilinir. Anafilaksi, son derece tehlikelidir ve birden yükseliş gösterebilir. Alerjen maruziyetinden sonraki dakikalar içerisinde hastanın bağışıklık sistemi; yüz bölgesinde şişmeler, kalp atışının hızlanması, ciltte kaşıntılar, döküntüler ve nefes alış-verişi zorlukları gibi bir dizi tepkiye neden olabilir. Mast hücreleri denilen bir bağışıklık hücresi tipinin, anafilakside merkezi bir rol üstlendiğini biliyoruz. Vücut bir alerjeni saptadığında, bu hücreler, vücudun defans mekanizmalarından birisi olan inflamatuvar tepkide önemli bir rol oynayan inflamatuvar moleküllerin salınımını sağlar. Ne var ki; şimdiye kadar, bir alerjen varlığında, mast hücreleri arasında nasıl bir iletişim sağlandığını ve bu iletişimin nasıl bu kadar hızlı olduğunu tam anlamıyla bilmiyorduk. 9 Kasım'da (2018) Science'da yayımlanan yeni bir çalışmada, dentritik hücreler olarak isimlendirilen bağışıklık hücrelerinin bu süreçte önemli bir rol üstlendiği bulgusuna ulaşıldı. Bulgulara göre, alerji gelişiminde kritik bir rol oynayan dentritik hücreler, anafilaktik şok durumunu ortaya çıkarmada da doğrudan bir rol sahibi. Bu durumun nasıl gerçekleştiğini ortaya çıkarmak için, araştırmacılar, farelerde farklı tiplerdeki bağışıklık hücrelerinin seviyelerini azalttı ve anafilaksiyi ortaya çıkarmak için vücuda toksinler enjekte etti. Elde edilen sonuçlarda, mast hücrelerinin kendi başlarına alerjenleri yakalayamadığı ve dentritik hücreler olarak isimlendirilen belirli bir hücre tipinin seviyesi azaltıldığında, farelerin anafilaktik semptomları deneyimlemediği görüldü. Ekip, 2-foton mikroskobu ile sürece yakından baktıklarında, dentritik hücrelerin rol adlığını gözlemlediler. Bu hücreler dentritik hücreler olarak isimlendiriliyor, çünkü diğer hücrelere girebilmek için kullanabilecekleri uzun dalları vardır. Bu hücreler, kan damarlarının dış yüzeyinde durarak, bu dentritleri hücre duvarını delmek ve istilacı maddeleri aramak için kullanır. Bir alerjenin saptanmasıyla, alerjenin varlığını çevredeki herhangi bir mast hücresine iletirler - ancak bunu yapmaları oldukça gariptir. Dentritik hücreleri antijen saptadığında; onları özümsüyor, işliyor ve yüzeylerindeki antijen hakkında bağışıklık sisteminin T hücrelerine bilgi veriyor ve böylece bu hücrelerin görevi devralmasını sağlıyorlar. Bu dentritik hücreler, kan damarlarından alerjeni bulup çıkarıyor ve dentritik hücrelerin yüzeyinden çıkan tomurcuklar olan mikrokeseler aracılığıyla dışarıya gönderir. Araştırmaya göre, antijenleri özümsemek, işlemek ve onları immün hücrelere sunmak şeklindeki iyi bilinen kapasitelerine ek olarak, dentritik hücreler immün hücrelere kazandırdıkları antijenleri özümsemeden önce de aktif olarak dağıtıyor. Bu yöntem, bilginin çok daha hızlı ve daha fazla sayıdaki hücreye yayılmasını sağlıyor. Mikrokeseleri aldıklarında, mast hücreleri, kan akışını histaminler ve diğer inflamatuar aracılar ile doldurarak harekete geçer ve anafilaksiyi başlatır. Aynı mekanizmanın insanda da çalışıp çalışmadığını ve bu dentritik hücrelerin bir şekilde faydalı olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Bu gibi belirsizlikler açıklığa kavuşturulmak için beklese de, bu araştırmanın, anafilaksinin önlenmesinde yeni bir yol geliştirilmesine yardımcı olabileceği tahmininde bulunabiliriz. Alerjenler bağlamında zararlı olsa da, bu fonksiyon hastalıklarla mücadele etmek için gerekli ve aslında yararlı olabilir. Belki de bu dentritik hücreler kanla taşınan parazitleri, virüsleri veya bakterileri tespit etmek üzere evrimleşmiş olabilir, bu yüzden onları kapatmayı veya faaliyetlerini engellemeyi düşünmeden önce onları harekete geçiren diğer tüm durumları anlamamız gerekir."}
{"url": "https://bilimfili.com/alfabesinde-8-harf-olan-dna-molekulu-uretildi", "text": "Florida'daki Uygulamalı Moleküler Evrim Kuruluşu'ndan Steven Benner liderliğinde bir bilim ekibi, NASA'nın desteğiyle gerçekleştirdikleri bir çalışma kapsamında, DNA'ya benzeyen yeni bir enformasyonel moleküler sistem üretmeyi başardı. DNA'daki 4 nükleotite ek olarak 4 başka nükleotit daha içeren yeni moleküler sisteme Japonca \"sekiz harfli DNA\" anlamında \"haçimoji DNA\" adı verildi. Texas Üniversitesi Austin Yerleşkesi ve Indiana Üniversitesi Indianapolis Yerleşkesi Tıp Okulu laboratuvarlarından bilimcilerin ve Michigan'daki Ann Arbor'da bulunan DNA Software yazılım şirketi çalışanlarının katkıda bulunduğu çalışmayı özetleyen makale Science dergisinde yayımlandı. Haçimoji DNA, tıpkı normal DNA gibi bilgi depolayıp iletebilen bir moleküler sistem olması dolayısıyla, evrenin başka yerlerinde oluşmuş olabileceği düşünülen farklı yaşam biçimleri tarafından kullanılabilme potansiyeli taşıyor. Sekiz harfli bu DNA'yı sentezleyen araştırmacılar, haçimoji DNA'nın yeni bir yaşam formu değil, sadece yeni bir moleküler sistem olduğunu vurguluyor. DNA'nın bilgi depolamasını sağlayan genetik kod 4 harflidir: adenin, sitozin, guanin, timin. Haçimoji DNA, normal DNA'daki bu dört standart baza ilaveten, dört başka baz daha içerebiliyor. Ortaya çıkan yapı ise yine çift sarmallı oluyor. Orijinal nükleotitleri model olarak kullanarak dört yeni nükleotit geliştirmek için bilimciler temel kimya ilkelerine güvendi. Böylece orijinallerin büyüklüğüne ve biçimine uyan yeni genetik harfler üretebildiler. Ekip, bu yeni sekiz harfli genetik sistemin, canlılık için gereken beş koşulun dördünü sağladığını belirtiyor: bilgi, depolama, bilgi aktarma , seçilim ve evrilebilirlik. Beşinci gereklilik ise öz-sürdürülebilirlik yani \"sistemin gidip kendi yiyeceğini bulabilmesi,\" diye açıklıyor Benner. Ürettikleri genetik sistem henüz o noktada değil. Bir organizmanın içinde değil, bir test tüpünde bulunuyor. Yapay DNA nükleotitlerin sentezlenmesi aslında ilk kez olan bir şey değil. Geçmiş yıllarda konu ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmış ve yapay nükleotit sentezi gerçekleştirilmişti. Son çalışmada 4 tane yeni bazın bulunması ve bunların normal DNA bazları ile birlikte sekiz harfli yeni bir genetik kod oluşturabildiğinin gösterilmesi, dünya dışı yaşamın sahip olabileceği değişik genetik kodlama sistemleri olasılığını bir kez daha akla getiriyor. Ayrıca ileride her tür verinin depolanması için bu tür sentetik moleküllerin kullanılabileceği belirtiliyor. Peki acaba kodun bu şekilde genişletilmesi DNA'yı daha iyi hale getirebilir mi? Daha fazla harfe sahip olmak, kuramsal olarak doğada varolmayan yepyeni moleküllere olanak tanıyabilir. Böyle moleküllerden bazıları yeni malzemelerin geliştirilmesini, hastalıkların tanılanmasını veya yeni ilaçların geliştirilmesini sağlayabilir. Dört harfli bir alfabe bize 20 amino asit üreten 64 olası kodon verirken, altı harf 256 kodon, sekiz harf ise 4.096 kodon verebilir. Ama haçimojiyi okuyup yeni işlevleri olan sentetik proteinler inşa etmeye muktedir hücresel mekanizma üretilene kadar, bu büyük ölçüde anlamsızdır. Aynı şekilde 20.yy'ın ortalarında kimyacılar, doğal olarak ortaya çıkan maddeleri alıp, onları insan vücunda daha iyi işleyecek şekle getirmeyi denediler; biyokimyacılar ise aynı şeyi proteinler için yapma çabasındaydı. Daha fazla yapıtaşı ve evrimi yönlendirecek yeni tekniklerle, bilimciler vücudumuzdaki 20 amino asitin mümkün kılamayacağı avantajlı özellikleri proteinlere verebildi. 20 amino asiti kerpiç olarak düşünebilirsiniz; iki katlı ev inşası için harikadır ama onlarla gökdelen yapılmaz. Andrew Ellington gibi biyokimyacılar da bu noktada devreye girer. Ellington'un Texas Üniversitesi'ndeki laboratuvarında, haçimoji DNA'yı RNA'ya dönüştürebilen enzimler evrildi; yani bir protein yapmanın ilk adımı atıldı. Ellington, Benner ve çalışma arkadaşları, bu enzimleri kullanarak, ıspanakta bulunan bir dizilime benzeyen ve küçük bir moleküle bağlandığında doğal karşılığı gibi yeşil parıldayan bir sentetik RNA ipliği yaptı. Benner ayrıca petri kabında meme kanseri hücrelerini ve karaciğer tümörlerini arayıp bağlanan haçimoji RNA da yaptıklarını ekliyor. Uzun vadede, haçimojinin kanser, virüs ve hatta çevresel toksin saptamada kullanışlı olduğunun anlaşılacağını düşünüyor. Haçimoji DNA, tıpkı normal DNA gibi bilgi depolayıp iletebilen bir moleküler sistem olması dolayısıyla, evrenin başka yerlerinde oluşmuş olabileceği düşünülen farklı yaşam biçimleri tarafından kullanılabilme potansiyeli taşıyor. Sekiz harfli bu DNA'yı sentezleyen araştırmacılar, haçimoji DNA'nın yeni bir yaşam formu değil, sadece yeni bir moleküler sistem olduğunu vurguluyor. DNA'nın bilgi depolamasını sağlayan genetik kod 4 harflidir: adenin, sitozin, guanin, timin. Haçimoji DNA, normal DNA'daki bu dört standart baza ilaveten, dört başka baz daha içerebiliyor. Ortaya çıkan yapı ise yine çift sarmallı oluyor. Orijinal nükleotitleri model olarak kullanarak dört yeni nükleotit geliştirmek için bilimciler temel kimya ilkelerine güvendi. Böylece orijinallerin büyüklüğüne ve biçimine uyan yeni genetik harfler üretebildiler. Ekip, bu yeni sekiz harfli genetik sistemin, canlılık için gereken beş koşulun dördünü sağladığını belirtiyor: bilgi, depolama, bilgi aktarma , seçilim ve evrilebilirlik. Beşinci gereklilik ise öz-sürdürülebilirlik yani \"sistemin gidip kendi yiyeceğini bulabilmesi,\" diye açıklıyor Benner. Ürettikleri genetik sistem henüz o noktada değil. Bir organizmanın içinde değil, bir test tüpünde bulunuyor. Yapay DNA nükleotitlerin sentezlenmesi aslında ilk kez olan bir şey değil. Geçmiş yıllarda konu ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmış ve yapay nükleotit sentezi gerçekleştirilmişti. Son çalışmada 4 tane yeni bazın bulunması ve bunların normal DNA bazları ile birlikte sekiz harfli yeni bir genetik kod oluşturabildiğinin gösterilmesi, dünya dışı yaşamın sahip olabileceği değişik genetik kodlama sistemleri olasılığını bir kez daha akla getiriyor. Ayrıca ileride her tür verinin depolanması için bu tür sentetik moleküllerin kullanılabileceği belirtiliyor. Peki acaba kodun bu şekilde genişletilmesi DNA'yı daha iyi hale getirebilir mi? Daha fazla harfe sahip olmak, kuramsal olarak doğada varolmayan yepyeni moleküllere olanak tanıyabilir. Böyle moleküllerden bazıları yeni malzemelerin geliştirilmesini, hastalıkların tanılanmasını veya yeni ilaçların geliştirilmesini sağlayabilir. Dört harfli bir alfabe bize 20 amino asit üreten 64 olası kodon verirken, altı harf 256 kodon, sekiz harf ise 4.096 kodon verebilir. Ama haçimojiyi okuyup yeni işlevleri olan sentetik proteinler inşa etmeye muktedir hücresel mekanizma üretilene kadar, bu büyük ölçüde anlamsızdır. Aynı şekilde 20.yy'ın ortalarında kimyacılar, doğal olarak ortaya çıkan maddeleri alıp, onları insan vücunda daha iyi işleyecek şekle getirmeyi denediler; biyokimyacılar ise aynı şeyi proteinler için yapma çabasındaydı. Daha fazla yapıtaşı ve evrimi yönlendirecek yeni tekniklerle, bilimciler vücudumuzdaki 20 amino asitin mümkün kılamayacağı avantajlı özellikleri proteinlere verebildi. 20 amino asiti kerpiç olarak düşünebilirsiniz; iki katlı ev inşası için harikadır ama onlarla gökdelen yapılmaz. Andrew Ellington gibi biyokimyacılar da bu noktada devreye girer. Ellington'un Texas Üniversitesi'ndeki laboratuvarında, haçimoji DNA'yı RNA'ya dönüştürebilen enzimler evrildi; yani bir protein yapmanın ilk adımı atıldı. Ellington, Benner ve çalışma arkadaşları, bu enzimleri kullanarak, ıspanakta bulunan bir dizilime benzeyen ve küçük bir moleküle bağlandığında doğal karşılığı gibi yeşil parıldayan bir sentetik RNA ipliği yaptı. Benner ayrıca petri kabında meme kanseri hücrelerini ve karaciğer tümörlerini arayıp bağlanan haçimoji RNA da yaptıklarını ekliyor. Uzun vadede, haçimojinin kanser, virüs ve hatta çevresel toksin saptamada kullanışlı olduğunun anlaşılacağını düşünüyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/alkol-tuketimi-bogaz-enfeksiyonlarini-iyilestirebilir-mi", "text": "Şarap, uzun süredir enfeksiyon engelleyici, temizleyici özelliğiyle biliniyor. Tarihsel kayıtlara göre, milattan sonra 3. Yüzyıl'da Romalı generaller, askerlerine, dizanteri bulaşından kurtulmak için şarap önerisinde bulunmuştu. Alkol iyi bir dezenfektan olarak bilinir ve kimileri bağırsak enfeksiyonu tedavilerinde kullanılmasının da yararlı olabileceği iddiasındadır. Peki alkol, gerçekten de midedeki veya boğazdaki enfeksiyonu tedavi etmede kullanılabilir mi? 1988 yılında yayımlanan bir çalışmada,yaygın tüketilen içeceklerin antibakteriyel etkisi araştırıldı. İçeceklere Salmonella, Shigella ve E. coli gibi bağırsağa yerleşen bakteriler aşılanmıştı. İki gün boyunca içecek içerisinde bekletilen organizmaların durumu karşılaştırıldığında, bakterilerin en az şarap içerisinde çoğalabildikleri gözlemlendi. Bira ve karbonatlı içeceklerin de bakteri çoğalmasını engelleme etkisi vardı ancak şarap kadar etkili olmadıkları görüldü. Birkaç yıl sonra şarabın antibakteriyel etkiye neden olduğu konusunda bir laboratuvar çalışması yapıldı. Araştırmacılar, bağırsak enfeksiyonundan sorumlu olan Salmonella bakterisine etkisini test etmek için aynı oranda alkol yoğunluğu ve pH seviyesi olan bir başka solüsyonla kırmızı şarabı karşılaştırdılar. Yapılan testlerin ardından, kırmızı şarabın, aynı oranda alkol ve pH seviyesine sahip olan bu solüsyona kıyasla antibakteriyel etkisinin daha yüksek olduğu sonucuna ulaşıldı. Kırmızı şarapların Salmonella'ya karşı antibakteriyel etkisinin büyük bir çoğunluğunun asidik pH ve alkol konsantrasyonuna bağlı olduğu tespit edilse de, bu faktörler, gözlemlenen etkileri kısmen açıklıyordu. Alkol konsantrasyonunun mikroplar üzerindeki etkisinin önemli olduğu bir gerçek. Yüzde 60-80 aralığındaki alkol oranına sahip olan dezenfektan el solüsyonları optimal kabul ediliyor. Bir başka laboratuvar çalışmasında ise, alkolün ağızdaki mikroorganizma gruplarına saldırması ve mikroorganizmalar üzerindeki etkileri gözlemlendi. Araştırmada, alkol oranı yüzde 40'ın altında olan solüsyonların bakteriyel büyümeye etkisinin oldukça az olduğu, %10'luk bir oranın ise hemen hemen hiç etki etmediği görüldü. Öte yandan bakteri gruplarının solüsyona maruz kalma süresinin de alkol oranı kadar önemli olduğu gözlemlendi. Vodka gibi %40 oranda alkol bulunduran solüsyonların, mikroorganizmalara etkisi 15 dakikalık bir maruz bırakma durumunda 6 dakikalık bir maruz bırakma durumuna göre çok daha etkili olduğu görüldü. Araştırma sonucuna göre, içerisinde yüzde 40 oranında alkol bulunduran içecekler, ağızda en az bir dakika tutulursa bakterileri öldürebiliyor. Alkol Mideye Zarar Verir Mi? 47 sağlıklı katılımcının yer aldığı bir araştırmada, farklı alkol oranları (%4, %10 ve %40) bulunan solüsyonlar katılımcıların midelerinin alt kısımlarına gastroskopi sırasında doğrudan spreylendi ve ağızdan mideye indirilen kamera ile görüntülendi. Alkol konsantrasyonu arttıkça, midedeki hasarda da artış görülür. Tipik hasarlardan birisi mide kanaması durumudur, ancak aynı işlem ince bağırsağa uygulandığında ise hasar gözlenmiyor. Alkol konsantrasyonu %10'dan yüksek olan alkollü içeceklerin mideye verdiği hasarın iyileşmesi 24 saatten uzun bir süre alır. Dolayısıyla, teoride, yeterince yüksek konsantrasyonda alkol içilmesi veya ağızda en az bir dakika bekletilmesi, ağız ve bağırsakta bulunan çok sayıda bakterinin öldürülmesini sağlar. Ancak büyük olasılıkla da mide çeperine zarar verir. Öte yandan alkolün kronik kullanımıysa ince bağırsaktaki bakterilerilerin sayısında fazla bir artışa da neden olabilir. Bu durumun, alkolik bireylerde sıklıkla görülen diyare, bulantı ve kusma gibi gastrointestinal semptomlarla bağlantılı olduğu düşünülmektedir."}
{"url": "https://bilimfili.com/alkolun-dogrudan-dna-hasarina-yol-acabilecegine-dair-yeni-bulgular", "text": "Alkol tüketimi ile DNA hasarı ve kanser riskinin artması arasında bir bağlantı olabileceğini gösteren birçok veri bulunuyor. Ancak bu bağlantının neden var olduğunun tam olarak çözümlenebildiği söylenemez. Şimdi ise, İngiltere'den bilim insanları bu ilişkinin sebebinin ne olabileceğine dair yeni bir açıklama getirdi. Fareler üzerinde yürütülen çalışmada, bilim insanları alkolün kan yapan kök hücrelerdeki DNA'ya zarar verdiğini tespit etti. Bu hasara sebep olan şey ise, alkol metabolize etme sürecinin bir yan ürünü olan ve asetaldehit olarak adlandırılan kimyasal bir bileşik. Asetaldehit parçalanamazsa, ya da başka bir deyişle vücudun başa çıkabileceğinden çok daha fazla alkol tüketilirse, asetaldehit hücrelerde birikebiliyor. Cambridge Üniversitesi MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarından araştırmacılara göre, bu durum özellikle DNA'da ciddi hasarlara sebep olabiliyor. Alkolün insan vücuduna nasıl zarar verdiği konusu oldukça tartışmalıdır. Bu yeni çalışma ile bir alkol metabolitinin, doku üretiminde rol olan kök hücreler de dahil olmak üzere DNA hasarına sebep olduğuna yönelik güçlü deliller sunuluyor. Daha önceki çalışmalarda da asetaldehidin DNA'ya zarar verdiği keşfedilmişti. Ancak bu deneyler canlı bir vücutta değil, kaplara konulan hücrelerde gerçekleştirilmişti. Canlı bir organizmanın kullanıldığı deneylerde, bilim insanları vücudun tepkilerini gözlemleme fırsatına sahiptir. Dolayısıyla, farelerin kullanıldığı bu çalışma, alkolün verdiği hasarın nasıl oluştuğunu anlamada kritik öneme sahip. Yapıla çalışmada, farelere seyreltilmiş alkol, veya etanol, verildi. Daha sonra araştırmacılar, genetik hasarı ölçmek için kromozom analizi ve DNA dizilemesi kullandı. Bulgulara göre, asetaldehit hücrelerdeki DNA'da hasara neden olabiliyor ve çift sarmal kırılmalara yol açıp, kalıcı değişikliklerin olmasını sağlıyor. Araştırmacılar yaptıkları çalışmada kan kök hücreleri kullandılar, çünkü DNA analizi için kolayca kopyalanabilen bu hücreler aynı zamanda genetik hasarları vücuda yayabiliyorlar. Vücudumuzda, asetaldehite karşı asetaldehid dehidrogenazlar adı verilen enzim grubu savunma görevini üstleniyor. Bu savunma düzgün çalıştığında asetaldehit, enerji için kullanabilecek asetata dönüştürerek etkisiz hale getiriyor. Asetaldehitin birikmesinin hücreleri nasıl etkilediğini görmek için araştırmacılar, kan kök hücrelerinde ALDH2 üretimini engelleyen bir mutasyona sahip genetiği değiştirilmiş fareleri kullandı. Sonuçlar, bu hücrelerde büyük miktarda DNA hasarı olduğunu gösteriyordu. DNA bitleri silindi, kırıldı ve hatta kromozom parçalarının taşınıp yeniden düzenlendiğini gözlemlendi. ALDH2 üretemeyen fareler, normal ALDH2 üretimi olan kontrol grubu farelerinin sahip olduğu hücre hasarının dört katına sahipti. Vücudumuzun diğer bir savunma sistemi de, DNA hasarını düzeltmek için çalışacak bir onarım sistemidir. Fakat bazı insanlar, ALDH savunmasından ve onarım sisteminden birinin veya her ikisinin de çalışmadığı mutasyonlara sahiptir. Örneğin, Asya'da yaşayan yaklaşık 540 milyon insan, ALDH2 geninde mutasyona sahip. Bu durum, bu insanların asetaldehit savunmalarının işleyemediği anlamına geliyor. Araştırmacılara göre, bu mutasyona sahip insanlar yemek borusu kanserinde yüksek risk grubunun içerisindeler. Dolayısıyla, alkolün vücut tarafından verimli bir şekilde işlenememesinin, DNA hasarı ve dolayısıyla kanser riskini artıracak bir faktör olduğunu söyleyebiliriz. Ancak alkol temizleme ve DNA onarım sistemlerinin mükemmel olmadığının ve savunma mekanizmaları bozulmamış insanlarda bile alkolün DNA hasarına ve kansere neden olabileceğinin altını çizmek gerekiyor. Fareler üzerinde yürütülen çalışmada, bilim insanları alkolün kan yapan kök hücrelerdeki DNA'ya zarar verdiğini tespit etti. Bu hasara sebep olan şey ise, alkol metabolize etme sürecinin bir yan ürünü olan ve asetaldehit olarak adlandırılan kimyasal bir bileşik. Asetaldehit parçalanamazsa, ya da başka bir deyişle vücudun başa çıkabileceğinden çok daha fazla alkol tüketilirse, asetaldehit hücrelerde birikebiliyor. Cambridge Üniversitesi MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarından araştırmacılara göre, bu durum özellikle DNA'da ciddi hasarlara sebep olabiliyor. Alkolün insan vücuduna nasıl zarar verdiği konusu oldukça tartışmalıdır. Bu yeni çalışma ile bir alkol metabolitinin, doku üretiminde rol olan kök hücreler de dahil olmak üzere DNA hasarına sebep olduğuna yönelik güçlü deliller sunuluyor. Daha önceki çalışmalarda da asetaldehidin DNA'ya zarar verdiği keşfedilmişti. Ancak bu deneyler canlı bir vücutta değil, kaplara konulan hücrelerde gerçekleştirilmişti. Canlı bir organizmanın kullanıldığı deneylerde, bilim insanları vücudun tepkilerini gözlemleme fırsatına sahiptir. Dolayısıyla, farelerin kullanıldığı bu çalışma, alkolün verdiği hasarın nasıl oluştuğunu anlamada kritik öneme sahip. Yapıla çalışmada, farelere seyreltilmiş alkol, veya etanol, verildi. Daha sonra araştırmacılar, genetik hasarı ölçmek için kromozom analizi ve DNA dizilemesi kullandı. Bulgulara göre, asetaldehit hücrelerdeki DNA'da hasara neden olabiliyor ve çift sarmal kırılmalara yol açıp, kalıcı değişikliklerin olmasını sağlıyor. Araştırmacılar yaptıkları çalışmada kan kök hücreleri kullandılar, çünkü DNA analizi için kolayca kopyalanabilen bu hücreler aynı zamanda genetik hasarları vücuda yayabiliyorlar. Vücudumuzda, asetaldehite karşı asetaldehid dehidrogenazlar adı verilen enzim grubu savunma görevini üstleniyor. Bu savunma düzgün çalıştığında asetaldehit, enerji için kullanabilecek asetata dönüştürerek etkisiz hale getiriyor. Asetaldehitin birikmesinin hücreleri nasıl etkilediğini görmek için araştırmacılar, kan kök hücrelerinde ALDH2 üretimini engelleyen bir mutasyona sahip genetiği değiştirilmiş fareleri kullandı. Sonuçlar, bu hücrelerde büyük miktarda DNA hasarı olduğunu gösteriyordu. DNA bitleri silindi, kırıldı ve hatta kromozom parçalarının taşınıp yeniden düzenlendiğini gözlemlendi. ALDH2 üretemeyen fareler, normal ALDH2 üretimi olan kontrol grubu farelerinin sahip olduğu hücre hasarının dört katına sahipti. Vücudumuzun diğer bir savunma sistemi de, DNA hasarını düzeltmek için çalışacak bir onarım sistemidir. Fakat bazı insanlar, ALDH savunmasından ve onarım sisteminden birinin veya her ikisinin de çalışmadığı mutasyonlara sahiptir. Örneğin, Asya'da yaşayan yaklaşık 540 milyon insan, ALDH2 geninde mutasyona sahip. Bu durum, bu insanların asetaldehit savunmalarının işleyemediği anlamına geliyor. Araştırmacılara göre, bu mutasyona sahip insanlar yemek borusu kanserinde yüksek risk grubunun içerisindeler. Dolayısıyla, alkolün vücut tarafından verimli bir şekilde işlenememesinin, DNA hasarı ve dolayısıyla kanser riskini artıracak bir faktör olduğunu söyleyebiliriz. Ancak alkol temizleme ve DNA onarım sistemlerinin mükemmel olmadığının ve savunma mekanizmaları bozulmamış insanlarda bile alkolün DNA hasarına ve kansere neden olabileceğinin altını çizmek gerekiyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/altinci-tat-kalsiyum-olabilir-mi", "text": "Kalsiyum adeta iki uçlu kılıç . Bu temel elementin çok fazlası da çok azı da, vücut için oldukça tehlikeli olabilir; öyle ki her iki durumda da insanlardan farelere ve meyve sineklerine genel olarak hayvan sağlığını etkiliyebiliyor. Kalsiyumu algılamak oldukça önemli olabilir. Her ne kadar dilde yer alan reseptörlerin tanımlayabildiği tat arasında yer almasa da, insanlar kalsiyum tadını algılayabiliyor ve hafif acı ve ekşi olarak tanımlıyor. UC Santa Barbara'dan ve Kore'deki araştırmacılardan tarafından yürütülen yeni bir çalışmaya göre, meyve sinekleri de kalsiyum tadını alabiliyor. Araştırma ekibi aynı zamanda bu model organizmalarda kalsiyum tadının alınması için gerekli olan özgün bir gustatory reseptör nöron sınıfı keşfetti. Şaşırtıcı bir şekilde, kalsiyumun hayatın sürdürülmesi için gerekli olduğu düşünürlürse, meyve sinekleri düşük kalsiyum seviyelerine kayıtsız kalırken yüksek seviyelerine teoki gösteriyorlardı. Çalışma sonuçları Neuron dergisinde yayımlandı. Çalışmanın yazarlarından Molekül, Hücre ve Gelişim Biyolojisi ve Sinirbilim Profesörü Craig Montell, yiyeceklerdeki kalsiyumun varlığına tepki verilmesi için kullanılan mekanizmayı anlamaya çalıştıklarını belirtiyor. Yalnızca tat nöronlarını değil aynı zamanda kalsiyumu algılayabilmek için önemli olan üç reseptör proteinini de belirlediklerini ekleyen Montell, bu reseptörlerden herhangi birinin ortadan kaldırılmasının ilginç bir yaşam savaşı deneyine dönüştüğünü iletiyor. Çalışmada bir yarısı yalnızca şeker , diğer yarısı ise şeker ve yüksek seviyede kalsiyum karışımı içeren petri kapları kullanıldı. Yüksek seviyede kalsiyum içeren kısımdan değil yalnızca şeker içeren kısımdan beslenen normal sinekler hayatta kalabildi. Yeni bulunan üç gustatory reseptör nöron 'larından herhangi biri çıkarılan mutant sinekler petri kabının iki tarafı arasındaki farkı algılayamadılar. Sonucunda ise, yaşayabilirlik sorunlarına neden olacak kadar fazla miktarda kalsiyum tüketerek zaman içinde öldüler. Araştırma ekibi buradan meyve sineklerinin düşük kalsiyum seviyelerini hissedebilecek mekanizmaları olmadığı her ne kadar bu onlar için iyi bir şey olsa da - ancak çok fazla kalsiyum tüketimini önlemek için kendilerini koruma yöntemleri olduğu sonucunu çıkarttı. Ayrıca, bu çalışma ile kalsiyumdan kaçınmanın iki mekanizması olduğu da ortaya çıktı. Birincisi, özgün GRN sınıflarının aktivasyonu acıyı algılayan ve aktive olduğunda durma sinyaline sebep olan mekanizmadan farklı olarak - diğeri ise kalsiyumun şeker ile aktive olan GRN'leri de engellemesi. İnsanlarda, yüksek kalsiyum seviyeleri birçok hastalıkla ilişkili ve ölümcül olabiliyor. Çalışmanın sonuçları kalsiyum tadının insanları da içeren geniş bir hayvan grubunda öncelikli olarak engelleyici bir işlevi olduğunu gösteriyor. Kalsiyumu algılamak oldukça önemli olabilir. Her ne kadar dilde yer alan reseptörlerin tanımlayabildiği tat arasında yer almasa da, insanlar kalsiyum tadını algılayabiliyor ve hafif acı ve ekşi olarak tanımlıyor. UC Santa Barbara'dan ve Kore'deki araştırmacılardan tarafından yürütülen yeni bir çalışmaya göre, meyve sinekleri de kalsiyum tadını alabiliyor. Araştırma ekibi aynı zamanda bu model organizmalarda kalsiyum tadının alınması için gerekli olan özgün bir gustatory reseptör nöron sınıfı keşfetti. Şaşırtıcı bir şekilde, kalsiyumun hayatın sürdürülmesi için gerekli olduğu düşünürlürse, meyve sinekleri düşük kalsiyum seviyelerine kayıtsız kalırken yüksek seviyelerine teoki gösteriyorlardı. Çalışma sonuçları Neuron dergisinde yayımlandı. Çalışmanın yazarlarından Molekül, Hücre ve Gelişim Biyolojisi ve Sinirbilim Profesörü Craig Montell, yiyeceklerdeki kalsiyumun varlığına tepki verilmesi için kullanılan mekanizmayı anlamaya çalıştıklarını belirtiyor. Yalnızca tat nöronlarını değil aynı zamanda kalsiyumu algılayabilmek için önemli olan üç reseptör proteinini de belirlediklerini ekleyen Montell, bu reseptörlerden herhangi birinin ortadan kaldırılmasının ilginç bir yaşam savaşı deneyine dönüştüğünü iletiyor. Çalışmada bir yarısı yalnızca şeker , diğer yarısı ise şeker ve yüksek seviyede kalsiyum karışımı içeren petri kapları kullanıldı. Yüksek seviyede kalsiyum içeren kısımdan değil yalnızca şeker içeren kısımdan beslenen normal sinekler hayatta kalabildi. Yeni bulunan üç gustatory reseptör nöron 'larından herhangi biri çıkarılan mutant sinekler petri kabının iki tarafı arasındaki farkı algılayamadılar. Sonucunda ise, yaşayabilirlik sorunlarına neden olacak kadar fazla miktarda kalsiyum tüketerek zaman içinde öldüler. Araştırma ekibi buradan meyve sineklerinin düşük kalsiyum seviyelerini hissedebilecek mekanizmaları olmadığı her ne kadar bu onlar için iyi bir şey olsa da - ancak çok fazla kalsiyum tüketimini önlemek için kendilerini koruma yöntemleri olduğu sonucunu çıkarttı. Ayrıca, bu çalışma ile kalsiyumdan kaçınmanın iki mekanizması olduğu da ortaya çıktı. Birincisi, özgün GRN sınıflarının aktivasyonu acıyı algılayan ve aktive olduğunda durma sinyaline sebep olan mekanizmadan farklı olarak - diğeri ise kalsiyumun şeker ile aktive olan GRN'leri de engellemesi. İnsanlarda, yüksek kalsiyum seviyeleri birçok hastalıkla ilişkili ve ölümcül olabiliyor. Çalışmanın sonuçları kalsiyum tadının insanları da içeren geniş bir hayvan grubunda öncelikli olarak engelleyici bir işlevi olduğunu gösteriyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/alzheimer-hastaligina-zemin-hazirlayan-genom-varyasyonu-kesfedildi", "text": "Nature Medicine'da yayımlanan Bellvitge Biomedical Research Institute bünyesindeki Epigenetik ve Kanser Biyolojisi programını yürüten Dr. Manel Esteller öncülüğündeki araştırma ekibi, DNA üzerinde PM20D1 geninin minimal değişikliklerinin kalıtımla aktarılması Alzheimer hastalığını geliştirme riskinin artmasına neden olduğunu tespit etti. Çalışmanın yazarlarından Dr. Manel Esteller, geçen son yedi yıl boyunca Alzheimer hastalığına yakalanmış veya bu hastalığı geliştirmekte olan bireylerin genomlarında olan epigenetic değişimlerin detaylı haritalanması üzerine çalışmalar yürüttüklerini belirtti. Alzheimer gibi diğer demans rahatsızlıklarından mağdur olan insanların da genomları üzerine çalışan araştırmacılar, Lozan'da çalışmalarını yürüten Dr. Johannes Graff'ın ekibiyle güçlerini birleştirmeye karar verdi. Dr. Johannes'in ekibi de Dr. Esteller'in grubunun tespit ettiği bir moleküler lezyonun DNA sekansındaki bir varyasyonun kalıtımla aktarılması ile ortaya çıktığını göstermişti. Dr. Esteller aynı zamanda bahsi geçen genetik varyasyonun nöroprotektif aktivitesi olan PM20D1 adlı genin bu aktivite yetisini kaybetmesi ile de ilişkili olduğunu belirtiyor. Bu varyasyona sahip olanların daha yüksek ihtimalle Alzheimer geliştireceğini öne süren Esteller, ileride bu varyasyonu taşıyan insanlar için önleyici veya geciktirici klinik önlemler alınabileceği ve/veya bu yönde çalışmaların geliştirilebileceğini belirtiyor. Mevcut araştırmanın sonuçlarına bakılarak uluslararası bir veri havuzuna ihtiyaç duyulacağını ve böylelikle daha genel geçer sonuçların elde edilebileceği düşünülüyor. Aynı zamanda he genetik, hem biyoenformatik, epigenetik ve sinirbilimi anabilim dallarını kapsayacak daha geniş araştırmaların yapılması da yakın gelecekte bekleniyor. Alzheimer hastalığının karmaşık ve nörodejeneratif patolojik yapısının tanınması, hali hazırda yaşlanmakta olan popülasyonlarda ve Türkiye'nin de dahil olduğu Batı ülkeleri toplumları için hayati bir önem taşıyor. Tedavisi için geçerli herhangi bir ilaç bulunmayan Alzheimer hastalığı ancak hastalığın ilerleyişini yavaşlatacak ve erken fazlarında verilebilirse bir noktada belirsiz bir sure için durduracak çözümler mevcut. İlerleyen yaş dışında efektif Faktörlerinin de iyi Tanınmadığı düşünülürse, Alzheimer büyük bir tehdit niteliği taşıyor diyebiliriz. şimdilik küçük bir kesim için genetik varyasyonların kalıtımsal sebep olduğunun bilinmesi ve mevcut araştırmadaki keşif yakın gelecekte tamamen genetik ve epigenetik temelli çözümlerin üretilebileceğini de düşündürüyor. Çalışmanın yazarlarından Dr. Manel Esteller, geçen son yedi yıl boyunca Alzheimer hastalığına yakalanmış veya bu hastalığı geliştirmekte olan bireylerin genomlarında olan epigenetic değişimlerin detaylı haritalanması üzerine çalışmalar yürüttüklerini belirtti. Alzheimer gibi diğer demans rahatsızlıklarından mağdur olan insanların da genomları üzerine çalışan araştırmacılar, Lozan'da çalışmalarını yürüten Dr. Johannes Graff'ın ekibiyle güçlerini birleştirmeye karar verdi. Dr. Johannes'in ekibi de Dr. Esteller'in grubunun tespit ettiği bir moleküler lezyonun DNA sekansındaki bir varyasyonun kalıtımla aktarılması ile ortaya çıktığını göstermişti. Dr. Esteller aynı zamanda bahsi geçen genetik varyasyonun nöroprotektif aktivitesi olan PM20D1 adlı genin bu aktivite yetisini kaybetmesi ile de ilişkili olduğunu belirtiyor. Bu varyasyona sahip olanların daha yüksek ihtimalle Alzheimer geliştireceğini öne süren Esteller, ileride bu varyasyonu taşıyan insanlar için önleyici veya geciktirici klinik önlemler alınabileceği ve/veya bu yönde çalışmaların geliştirilebileceğini belirtiyor. Mevcut araştırmanın sonuçlarına bakılarak uluslararası bir veri havuzuna ihtiyaç duyulacağını ve böylelikle daha genel geçer sonuçların elde edilebileceği düşünülüyor. Aynı zamanda he genetik, hem biyoenformatik, epigenetik ve sinirbilimi anabilim dallarını kapsayacak daha geniş araştırmaların yapılması da yakın gelecekte bekleniyor. Alzheimer hastalığının karmaşık ve nörodejeneratif patolojik yapısının tanınması, hali hazırda yaşlanmakta olan popülasyonlarda ve Türkiye'nin de dahil olduğu Batı ülkeleri toplumları için hayati bir önem taşıyor. Tedavisi için geçerli herhangi bir ilaç bulunmayan Alzheimer hastalığı ancak hastalığın ilerleyişini yavaşlatacak ve erken fazlarında verilebilirse bir noktada belirsiz bir sure için durduracak çözümler mevcut. İlerleyen yaş dışında efektif Faktörlerinin de iyi Tanınmadığı düşünülürse, Alzheimer büyük bir tehdit niteliği taşıyor diyebiliriz. şimdilik küçük bir kesim için genetik varyasyonların kalıtımsal sebep olduğunun bilinmesi ve mevcut araştırmadaki keşif yakın gelecekte tamamen genetik ve epigenetik temelli çözümlerin üretilebileceğini de düşündürüyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/alzheimer-hastaliginin-6-farkli-turu-belirlendi", "text": "Alzheimer Hastalığının 6 Farklı Türü Belirlendi Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, Alzheimer hastalarının 6 farklı grupta incelenebileceğini ortaya koydu. Böylece Alzheimer hastaları için kişiselleştirilmiş tedavi yolunda önemli bir adım atılmış oldu. Molecular Psychiatry dergisinde yayımlanan ilgili makalenin başyazarı Shubhabrata Mukherjee çalışmayı şöyle açıklıyor: \"Alzheimer hastalığı, göğüs kanseri durumunda da olduğu gibi, tek bir hastalık değildir. Benim düşünceme göre, iyi bir ilaç klinik denemeler sırasında başarısızlığa uğrayabilir çünkü deneklerin hepsi aynı çeşit Alzheimer hastalığı çekmiyor olabilirler.\" Yapılan çalışmaya farklı enstitülerden 19 araştırmacı katkıda bulundu. Ekip, 4.050 tane geç-başlangıçlı Alzheimer hastasını, tanı koyma sırasındaki bilişsel işlevlerine dayanarak 6 gruba ayırdı. Ardından, bu gruplar arasındaki biyolojik farkları bulmak için genetik verileri kullandı. Ekipten Paul Crane, sonuçların heyecan verici olduğunu belirtiyor: \"Bilişsel olarak alt gruplara ayrılan Alzheimer hastaları arasında azımsanamayacak biyolojik farklılıklar bulduk.\" Genetik farklılıklarla ilişkili bilişsel alt grupların belirlenmesi, Alzheimer hastalığı için hassas ilaç yaklaşımı geliştirilmesine yönelik önemli bir gelişme niteliği taşıyor. Katılımcılar dört ayrı alanda bilişsel puan aldı: Bellek, uygulama işlevi, dil ve görsel-mekansal işlev. En kalabalık grup (%39) dört alanda da birbirine yakın puanlar aldı. İkinci en kalabalık grubun (%27) bellek puanı, diğer alanlardaki puanlarından epeyce düşüktü. Daha az kişiden oluşan gruplarda, dil puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%13), görsel-mekansal işlev puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%12) ve uygulama işlevi puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%3) hastalar vardı. %6'lık bir dilimde ise diğer puanlarından çok daha düşük puan aldıkları iki alan olan kişiler vardı. Yaş ortalaması 80 olan katılımcılar 5 ayrı çalışmadan geliyordu ve anlamlı şablonları algılamak amacıyla, tüm çalışmalardaki nöro-fizyolojik sınama puanlarının standartize edilmesi iki yıldan uzun süre aldı. Araştırmacılar, alt grupların biyolojik olarak ayrık olup olmadıklarını anlamak için genom çapında genetik veriler kullandı. Bilimciler, genetik ilişkilendirmenin çok güçlü olduğu bir alt grupta, insanlarda en sık rastlanan genetik çeşitlilik biçimi olan tekil nükleotit çok-biçimliliğinden , genomun belirli yerlerinde 33 tane buldu. Her bir SNP, tek bir DNA nükleotitindeki fark anlamına gelir. Yani SNP belirlenen iki bireyin genomunun belli bir noktasındaki nükleotit aynı değildir. Bulunan genetik ilişkiler, daha önce yapılmış olan geniş kapsamlı bir uluslararası çalışmada saptanan en kuvvetli etkilerden daha kuvvetliydi. Söz konusu eski çalışmada, Alzheimer hastalığı tek bir homojen durum olarak ele alınmıştı ve Alzheimer hastalığı riski ile ilişkilendirilebilecek 20 SNP bulunduğu açıklanmıştı. Yeni çalışma ise tek bir alt grup için 33 SNP buldu."}
{"url": "https://bilimfili.com/alzheimer-sebep-olan-amiloid-beta-dinamikleri", "text": "Alzheimer hastalığının çok büyük bir oranda, sinir hücrelerinin arasındaki sinaptik boşluklarda ve beyindeki boşluklarda bir araya gelerek biriken amiloid beta ve tau proteinlerinden kaynaklandığını, en azından en son tahlilde bu olgunun Alzheimer hastalığının gelişimi ve semptomlarının görülmesine neden olduğunu biliyoruz. Birçok protein, kendisi ile yüksek konsantrasyonlarda aynı ortamda bulunduğunda birleşerek çok sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile küresel yumaklar halini alabilir. Oligomer adı verdiğimiz bu birikim proteinlerinin yanı sıra iğnemsi amiloid lifleri de bir araya gelerek birbirleri ile bağ kurarak plaklar halini alabilmektedir. Bu protein agregasyonları birçok hastalığa sebep olabilir. Bunlardan birisi olan Alzheimer hastalığının da amiloid- peptitleri yani proteinlerinin kendileri ile birleşmesi sonucu oluşan oligomerler ve amiloid lifleri dolayısıyla ortaya çıktığı ve gelişimini sürdürdüğü biliniyor. Amiloid proteinlerinin birikimi hücre zarı gibi hidrofilik / hidrofobik arayüzlerin çevresinde hızlanmaktadır. Ancak bunun gerçek sebebinin ne olduğu henüz iyi derecede bilinmiyor. Exploratory Research Center on Life and Living Systems ve Japonya'daki Institute for Molecular Science'tan araştırma ekipleri moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi deneyleri ile bu noktayı anlamaya çalıştı. Bulgulara göre, amiloid peptitlerinin hidrofilik/hidrofobik yüzeylerde ve arayüzlere yakın yerlerde hızla bir araya gelme eğiliminde olduğu tekrar görüldü. Bunun temel sebebinin ise amiloid betaların, bahsi geçen arayüzlerin etrafında, su çözeltilerinde olduğundan daha çok bulunmalarından kaynaklandığı gösterildi. Buna ek olarak iğneciklerinin aşağıdaki görselde görüleceği gibi amiloid beta peptitlerinin yapısal olarak düz biçimde esneyebildikleri ve molekül içi hidrojen bağları kurabildiği gözlemlendi. Tüm bunlar olurken bu eğilimdeki bir amiloid beta proteinin yanına kendi gibi bir esneyen amiloid beta proteini geldiğinde diğer ile birleşerek, birikmeye sebep olduğu ve bunu yeni hidrojen bağları kurarak bu süreci daha da uyarıp kolaylaştırdığı gösterildi. Bu şekilde hücre zarı etrafında daha yoğun olmalarının amiloid beta birikiminin tek nedeni olmadığı aynı zamanda intramoleküler sebeplerinin olduğu ortaya koyulmuş oldu. Böylelikle sinir hücrelerinin aralarındaki boşluklarda yani sinapslarda neden çokça biriktiği büyük ölçüde açıklanmış oldu. Bu da tedavi için farklı güzergahların hedef seçilebileceğini gösteriyor. Birçok protein, kendisi ile yüksek konsantrasyonlarda aynı ortamda bulunduğunda birleşerek çok sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile küresel yumaklar halini alabilir. Oligomer adı verdiğimiz bu birikim proteinlerinin yanı sıra iğnemsi amiloid lifleri de bir araya gelerek birbirleri ile bağ kurarak plaklar halini alabilmektedir. Bu protein agregasyonları birçok hastalığa sebep olabilir. Bunlardan birisi olan Alzheimer hastalığının da amiloid- peptitleri yani proteinlerinin kendileri ile birleşmesi sonucu oluşan oligomerler ve amiloid lifleri dolayısıyla ortaya çıktığı ve gelişimini sürdürdüğü biliniyor. Amiloid proteinlerinin birikimi hücre zarı gibi hidrofilik / hidrofobik arayüzlerin çevresinde hızlanmaktadır. Ancak bunun gerçek sebebinin ne olduğu henüz iyi derecede bilinmiyor. Exploratory Research Center on Life and Living Systems ve Japonya'daki Institute for Molecular Science'tan araştırma ekipleri moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi deneyleri ile bu noktayı anlamaya çalıştı. Bulgulara göre, amiloid peptitlerinin hidrofilik/hidrofobik yüzeylerde ve arayüzlere yakın yerlerde hızla bir araya gelme eğiliminde olduğu tekrar görüldü. Bunun temel sebebinin ise amiloid betaların, bahsi geçen arayüzlerin etrafında, su çözeltilerinde olduğundan daha çok bulunmalarından kaynaklandığı gösterildi. Buna ek olarak iğneciklerinin aşağıdaki görselde görüleceği gibi amiloid beta peptitlerinin yapısal olarak düz biçimde esneyebildikleri ve molekül içi hidrojen bağları kurabildiği gözlemlendi. Tüm bunlar olurken bu eğilimdeki bir amiloid beta proteinin yanına kendi gibi bir esneyen amiloid beta proteini geldiğinde diğer ile birleşerek, birikmeye sebep olduğu ve bunu yeni hidrojen bağları kurarak bu süreci daha da uyarıp kolaylaştırdığı gösterildi. Bu şekilde hücre zarı etrafında daha yoğun olmalarının amiloid beta birikiminin tek nedeni olmadığı aynı zamanda intramoleküler sebeplerinin olduğu ortaya koyulmuş oldu. Böylelikle sinir hücrelerinin aralarındaki boşluklarda yani sinapslarda neden çokça biriktiği büyük ölçüde açıklanmış oldu. Bu da tedavi için farklı güzergahların hedef seçilebileceğini gösteriyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/amerikadaki-ilk-kopekler-sibiryadan-geldi", "text": "6 Temmuz 2018 tarihinde Science dergisinde yayımlanan bir araştırma, Amerika'daki ilk köpek popülasyonunun kökeni ve başlarından geçenler ile ilgili geniş bir bakış açısı ve görüş ortaya atıyor. Bu köpekler daha önce farklı görüşlerdeki zoolog ve paleoanimalogların öngördüğü gibi Kuzey Amerikalı kurtların ehlileştirilmiş versiyonları değildi. Bu araştırmaya göre, Amerika`daki ilk köpekler insanları takip ederek Kuzey Asya ile Amerika kıtasını bağlayan kıta köprüden geçerek geldi. Mevcut araştırma, Amerika'daki antik köpek soylarının çekirdek DNA'ları ve yalnızca anneden aktarılan mitokondriyal DNA'ları ile yapılan en kapsamlı genomik çalışma olarak değerlendiriliyor. Sibiryalı ve Kuzey Amerikalı köpeklerden toplanan toplamda 71 mitokondriyal ve 7 ayrı çekirdek genomunun analizi ile araştırma ekibi bu köpeklerin ve dolayısıyla Amerika kıtasının ilk köpek yerlilerinin tarihi ile ilgili daha net bir bilgi sahibi olmayı başardı. Araştırmadaki tüm analiz edilen genomları son 9 bin yıla aitti. Amerika`daki en eski köpek kalıntılarının yaklaşık 9.000 yıl öncesine ait olduğunu bildiğimizi de ekleyince araştırmanın verilerinin oldukça doğruya yakın olduğu anlaşılıyor. Bu tarih ise insanların Sibirya ve Alaska'yı bağlayan köprüden geçmelerinden çok sonraya denk geliyor ancak araştırmacıların bulgularına göre antik köpeklerin kökeni de Sibirya'ya dayanıyor. Buradan gelen insanlar ise insan öncüllerinin ardından tüm Amerika'ya yayılmış. Binlerce yıl Amerika'ya yayılan ve başarılı şekilde hayatta kalan köpekler, Avrupalı'ların gelmesinin ardından kısa bir süre sonra yok oldu. Bu durum, yıkıcı bir durumun yaşandığını ve bunun bir şekilde Avrupalı kolonizasyonu ile ilgili olması gerektiğini akıllara getiriyor. Araştırmanın başyazarı Queen Mary University'den Laurent Frantz'a göre, henüz elimizde net olarak bu ani yokoluşu açıklamaya yetecek deliller bulunmuyor. Genomik verilere ve mitokondriyal DNA verilerine bakılarak, köpeklerin insanların ardından Amerika'ya geldiklerini ve yaklaşık ne zaman yok olduklarını anlayabiliyoruz şeklinde açıklama yapan araştırmacılar, bugünün modern köpeklerinin bazılarının bu antik soyların tüm izlerini taşıdığını da belirtiyor. Araştırma ekibi aynı zamanda incelemeler sırasında transmisibl bir kansere ait genomik izlere rastladı ve bu izlerin antik köpek soylarının yok olmadan önceki yaşayan son bireylerinde bulunmasının yokoluşları ile ilgili fikirler verdiği öne sürüldü. Tümörün ise Amerika'da veya yakınlarında ortaya çıktığı düşünülüyor. Araştırmacılara göre, Amerika'nın önceden yerleşmiş yerli halklarının Avrupalı kolonistlerin pratiklerinden büyük zarar gördüklerini biliyoruz ve görünene göre bu yerlilerin köpekleri çok daha yıkıcı ve kötü bir tarihe bizzat yaşayarak tanıklık etmişler. Bu şekilde kültürel değişikliği ve diğer kıtadan gelen hastalıkları takiben neredeyse tamamen yok olmuşlar. Mevcut araştırma, Amerika'daki antik köpek soylarının çekirdek DNA'ları ve yalnızca anneden aktarılan mitokondriyal DNA'ları ile yapılan en kapsamlı genomik çalışma olarak değerlendiriliyor. Sibiryalı ve Kuzey Amerikalı köpeklerden toplanan toplamda 71 mitokondriyal ve 7 ayrı çekirdek genomunun analizi ile araştırma ekibi bu köpeklerin ve dolayısıyla Amerika kıtasının ilk köpek yerlilerinin tarihi ile ilgili daha net bir bilgi sahibi olmayı başardı. Araştırmadaki tüm analiz edilen genomları son 9 bin yıla aitti. Amerika`daki en eski köpek kalıntılarının yaklaşık 9.000 yıl öncesine ait olduğunu bildiğimizi de ekleyince araştırmanın verilerinin oldukça doğruya yakın olduğu anlaşılıyor. Bu tarih ise insanların Sibirya ve Alaska'yı bağlayan köprüden geçmelerinden çok sonraya denk geliyor ancak araştırmacıların bulgularına göre antik köpeklerin kökeni de Sibirya'ya dayanıyor. Buradan gelen insanlar ise insan öncüllerinin ardından tüm Amerika'ya yayılmış. Binlerce yıl Amerika'ya yayılan ve başarılı şekilde hayatta kalan köpekler, Avrupalı'ların gelmesinin ardından kısa bir süre sonra yok oldu. Bu durum, yıkıcı bir durumun yaşandığını ve bunun bir şekilde Avrupalı kolonizasyonu ile ilgili olması gerektiğini akıllara getiriyor. Araştırmanın başyazarı Queen Mary University'den Laurent Frantz'a göre, henüz elimizde net olarak bu ani yokoluşu açıklamaya yetecek deliller bulunmuyor. Genomik verilere ve mitokondriyal DNA verilerine bakılarak, köpeklerin insanların ardından Amerika'ya geldiklerini ve yaklaşık ne zaman yok olduklarını anlayabiliyoruz şeklinde açıklama yapan araştırmacılar, bugünün modern köpeklerinin bazılarının bu antik soyların tüm izlerini taşıdığını da belirtiyor. Araştırma ekibi aynı zamanda incelemeler sırasında transmisibl bir kansere ait genomik izlere rastladı ve bu izlerin antik köpek soylarının yok olmadan önceki yaşayan son bireylerinde bulunmasının yokoluşları ile ilgili fikirler verdiği öne sürüldü. Tümörün ise Amerika'da veya yakınlarında ortaya çıktığı düşünülüyor. Araştırmacılara göre, Amerika'nın önceden yerleşmiş yerli halklarının Avrupalı kolonistlerin pratiklerinden büyük zarar gördüklerini biliyoruz ve görünene göre bu yerlilerin köpekleri çok daha yıkıcı ve kötü bir tarihe bizzat yaşayarak tanıklık etmişler. Bu şekilde kültürel değişikliği ve diğer kıtadan gelen hastalıkları takiben neredeyse tamamen yok olmuşlar."}
{"url": "https://bilimfili.com/ani-olusumu-sirasinda-engram-noronlari-arasi-baglanti-goruntulendi", "text": "Anılarımızın, beyinde dağınık halde bulunan nöronlardan oluşan bir dizi veya bir desen tarafından kodlandığı düşünülüyordu. Bu nöronlar dizisine veya desenine engram adı veriliyordu. Ayrıca, nöronların arasındaki bağlantıların gücündeki değişimlerle anıların oluştuğu, dolayısıyla \"öğrenme\" sürecinin gerçekleştiği ileri sürülmüştü. Bir süre önce Science dergisinde yayımladıkları bir makalede, J. Choi ve çalışma arkadaşlarından oluşan bir araştırma ekibi, fareler üzerinde kullandıkları yeni bir yeşil floresan protein tekniği ile engram hücrelerinin beyinde birbiriyle nasıl bağlantılı olduğunu ve engram hücreleri arasındaki sinaptik bağlantıların, hatıra oluşumunun temelinde olup olmadığını anlamayı denedikleri çalışmalarını özetledi. Bilimciler, yaptıkları deneyde farelerin bir kısmını ya güçlü ya da zayıf elektrik şoklarıyla korkutarak, bir korku koşullanması oluşturdu. Fareler kötü bir olay yaşadıklarını anımsadıkları bir yere bırakıldığında, tipik olarak donakalır. Ekip, doksisiklin adı verilen bir tür antibiyotikle, koşullanma sürecinde etkinleşen beyin hücrelerini etiketledi. Bunlar engram hücreleri olarak adlandırılır; çünkü korku koşullanması sürecinde bellek ile ilişkidelerdir. Daha sonra, yeni geliştirilen ve dual e-GRASP adı verilen bir yeşil floresan protein ile etiketleme tekniği kullanarak, nöronlar arasındaki sinapslar görülebilir hale getirildi; post-sinaptik nöronların yanı sıra, pre-sinaptik nöronların iki ayrı grubu tarafından oluşturulan sinapslar da belirlendi. Ardından, bu teknik kullanılarak, engram hücrelerindeki ve engram hücresi olmayan hücrelerdeki sinapsların bağlantılılığı görselleştirildi. Teknik sayesinde, iki topluluktan çıkan sinapsların aralıklı olarak yerleşmiş olduğu durumda bile, iki ayrı girdiden, hippokampal CA1 engram nöronlarına giden, pre-sinaptik nöronların iki ayrı topluluğundan (CA3 engram nöronlarından) çıkan sinapsları görüntülemek mümkün oldu. Engram nöronları ile engram nöronu olmayan nöronlar arasındaki sinaps etkileşimleri karşılaştırıldığında, engram hücrelerinin, bir başka engramla etkileşim sırasında, engram nöronu olmayan bir nöronla etkileşime nazaran, çok daha aktif oldukları gözlemlendi. Engram nöronları arasındaki sinaps bağlantıları daha fazla ve daha büyük; bu bağlantılar koşullanmalar sırasında daha da güçlü hale gelebiliyor. Yani güçlü ve zayıf elektrik şoklarının yol açtığı hatıra oluşumu, şokun gücüne göre değişiyor; güçlü elektrik şoku, daha kötü bir hatıra olarak, hippokampusteki engram nöronları arasında daha güçlü sinaps bağlantılarına sebep oluyor. Artık biliyoruz ki; anıların oluşumunun ve güçlerinin ardında, hippokampüsteki engram nöronları ve onlar arasındaki bağlantıların gücü bulunuyor. Araştırmacılar, elde ettikleri bulguların öğrenme ve bellek açısından öneminin yanı sıra, farklı yerlerdeki nöronların aynı anda görüntülenebilmesini sağlayabilmesi dolayısıyla bu yeni tekniğin gelecek araştırmalara sağlayacağı potansiyel katkı için de heyecanlı olduklarını belirtiyor. Bir süre önce Science dergisinde yayımladıkları bir makalede, J. Choi ve çalışma arkadaşlarından oluşan bir araştırma ekibi, fareler üzerinde kullandıkları yeni bir yeşil floresan protein tekniği ile engram hücrelerinin beyinde birbiriyle nasıl bağlantılı olduğunu ve engram hücreleri arasındaki sinaptik bağlantıların, hatıra oluşumunun temelinde olup olmadığını anlamayı denedikleri çalışmalarını özetledi. Bilimciler, yaptıkları deneyde farelerin bir kısmını ya güçlü ya da zayıf elektrik şoklarıyla korkutarak, bir korku koşullanması oluşturdu. Fareler kötü bir olay yaşadıklarını anımsadıkları bir yere bırakıldığında, tipik olarak donakalır. Ekip, doksisiklin adı verilen bir tür antibiyotikle, koşullanma sürecinde etkinleşen beyin hücrelerini etiketledi. Bunlar engram hücreleri olarak adlandırılır; çünkü korku koşullanması sürecinde bellek ile ilişkidelerdir. Daha sonra, yeni geliştirilen ve dual e-GRASP adı verilen bir yeşil floresan protein ile etiketleme tekniği kullanarak, nöronlar arasındaki sinapslar görülebilir hale getirildi; post-sinaptik nöronların yanı sıra, pre-sinaptik nöronların iki ayrı grubu tarafından oluşturulan sinapslar da belirlendi. Ardından, bu teknik kullanılarak, engram hücrelerindeki ve engram hücresi olmayan hücrelerdeki sinapsların bağlantılılığı görselleştirildi. Teknik sayesinde, iki topluluktan çıkan sinapsların aralıklı olarak yerleşmiş olduğu durumda bile, iki ayrı girdiden, hippokampal CA1 engram nöronlarına giden, pre-sinaptik nöronların iki ayrı topluluğundan (CA3 engram nöronlarından) çıkan sinapsları görüntülemek mümkün oldu. Engram nöronları ile engram nöronu olmayan nöronlar arasındaki sinaps etkileşimleri karşılaştırıldığında, engram hücrelerinin, bir başka engramla etkileşim sırasında, engram nöronu olmayan bir nöronla etkileşime nazaran, çok daha aktif oldukları gözlemlendi. Engram nöronları arasındaki sinaps bağlantıları daha fazla ve daha büyük; bu bağlantılar koşullanmalar sırasında daha da güçlü hale gelebiliyor. Yani güçlü ve zayıf elektrik şoklarının yol açtığı hatıra oluşumu, şokun gücüne göre değişiyor; güçlü elektrik şoku, daha kötü bir hatıra olarak, hippokampusteki engram nöronları arasında daha güçlü sinaps bağlantılarına sebep oluyor. Artık biliyoruz ki; anıların oluşumunun ve güçlerinin ardında, hippokampüsteki engram nöronları ve onlar arasındaki bağlantıların gücü bulunuyor. Araştırmacılar, elde ettikleri bulguların öğrenme ve bellek açısından öneminin yanı sıra, farklı yerlerdeki nöronların aynı anda görüntülenebilmesini sağlayabilmesi dolayısıyla bu yeni tekniğin gelecek araştırmalara sağlayacağı potansiyel katkı için de heyecanlı olduklarını belirtiyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/anne-sutundeki-altin-alarminler-ve-bagirsak-mikrobiyomu", "text": "Her ne kadar ezbere cümleler şeklinde aklımızda yer etmiş de olsa, anne sütünün intestinal florayı yani bebeğin sindirim sistemindeki mikroorganizma topluluğunu olumle etkileyerek genel vücut sağlığına katkıda bulunduğunu biliyoruz. Ancak bunun altında yatan moleküler mekenizmalar veya neden biberon ile emzirmenin böyle bir etkisinin olmadığı hakkında bildiklerimiz oldukça sınırlı. Bu soruların cevabı ise Hannover Tıp Fakültesi RESIST Cluster of Excellence öncülüğündeki çalışma ekibinin gerçekleştirdiği çalışma ile aydınlatıldı. University of Bonn'un da dahil olduğu çalışmada alarminlerin bağırsak mikrobiyomu ile ilintisi ve bağışıklık sistemi sağlığı üzerinde etkili olduğu tespit edildi ve sonuçlar önce online sonra basılı olarak Gastroenterology'de yayımlandı. Çalışmanın liderliğini yapan Prof. Dr. Dorothee Viemann'a göre, alarminler anne sütündeki 'altın' moleküllerdir. İşlevsel olarak da kan zehirlenmesi ve intestinal inflamasyona sebep olabilen zararlı mikroorganizma kolonizasyonunu önleme yetisine sahipler. Post-natal yani doğum sonrası intestinal bağışıklık sistemi yani daha genel tabiri ile sindirim sistemi boyunca bulunan mikroorganizma popülasyonu ve bunların içinde yattığı mukoza bebeğin çevresel ilişkileri ile olgunlaşmakta ve iyi veya kötü yönde değişebilmektedir. Bu süreçte bebeğin sindirim sistemi optimal yani en uygun bakteri çeşitliliği ile en kolay ve geniş sindirim ağını sağlamaya ve yaşam boyu sürecek yutkunma ve gıda yolu ile gelecek hastalıklara karşı en ön savunma mekanizmasını kurmaya çalışır. Viemann'a göre alarminler de bu adaptasyon sürecini yönetmeye çalışır. Alarminler, nam-ı diğer (damage-associated molecular patterns normalde sağlıklı hücreler zarar gördüğünde, dış bir etmene maruz kaldığında, ölmekte iken veya öldüğünde salgılanan ve plazma membranına bağlanarak olası bir yaklaşan tehlikeye karşı diğer hücreleri uyarma ve hatta bağışıklık sistemini tespit ve önlem için harekete geçirme yeteneğine sahip proteinlerdi. Mevcut çalışmada ise bu proteinlerin anne sütünden direkt olarak sindirim sistemi içine direk salındığı ve bebeğe bu yolla sağlandığı ortaya çıkarıldı. Çalışmada verilen nota göre sezaryen doğumun normal doğuma göre daha az alarmin ile doğuma neden olduğu da belirtildi. Prematüre doğumlarda ise bebeklerin kendi alarmin salgılama kapasitesi normal zamanda doğan bebeklere oranla daha düşük. Bu bireyler kronik inflamatuvar rahatsızlıklara daha kolay yakalanabiliyor. Çalışmada, araştırma ekibi bebeklerden ilk yaş dolumuna kadar alınan dışkı örneklerindeki alarmin konsantrasyonunu ölçerek, intestinal floranın ve mukozanın gelişimi ile arasındaki ilişkiyi çözümlemeye çalıştı. Sonuçlara göre, alarmin proteini desteği verilerek yeni doğan bebeklerin özellikle de yeterli anne sütü alamayan ve alarmin üretemeyenlerin daha sağlıklı bağırsak mikrobiyomu, intestinal mukoza ve gelişmiş bağışıklık sistemi oluşturmaları sağlanabileceği belirtildi. Bu yolla, Uzun vadede intestinal kolonizasyona bağlı kronik bir takım rahatsızlıklara karşı daha kökten bir terapi yaratılabileceği düşünülüyor, ki buna obezite bile dahil edilebilir. Fare modellerinde dahi, bir seferlik alarmin zeyilinin zararlı kolonizasyona ve bağıntılı hastalıklara karşı koruma sağladığı gözlemlendi. Araştırmacılar şimdi de, bunu preklinik ve devamında klinik çalışmalara götürmeyi planlıyor. Alarminlerin, doğru dozaj ve kokteyl ile bebek sindirim sistemi, bağışıklık sistemi eğitimi ve genel vücut sağlığı noktalarında son derece büyük medikal uygulama alanı bulabileceği düşünülüyor. Bunu mükemmelleştirmek için de araştırma ekibi, dışkılardan elde edilen tüm mikroorganizmalara ait binlerce genetik veriyi analiz ederek biyoinformatik sürecinde intestinal yol boyunca bulunan mikrobiyom kompozisyonundaki olası dengesizlikleri ve nerelerine müdahale etmenin daha doğru ve sağlıklı olabileceğini öngörmeyi başaracak. University of Bonn'un da dahil olduğu çalışmada alarminlerin bağırsak mikrobiyomu ile ilintisi ve bağışıklık sistemi sağlığı üzerinde etkili olduğu tespit edildi ve sonuçlar önce online sonra basılı olarak Gastroenterology'de yayımlandı. Çalışmanın liderliğini yapan Prof. Dr. Dorothee Viemann'a göre, alarminler anne sütündeki 'altın' moleküllerdir. İşlevsel olarak da kan zehirlenmesi ve intestinal inflamasyona sebep olabilen zararlı mikroorganizma kolonizasyonunu önleme yetisine sahipler. Post-natal yani doğum sonrası intestinal bağışıklık sistemi yani daha genel tabiri ile sindirim sistemi boyunca bulunan mikroorganizma popülasyonu ve bunların içinde yattığı mukoza bebeğin çevresel ilişkileri ile olgunlaşmakta ve iyi veya kötü yönde değişebilmektedir. Bu süreçte bebeğin sindirim sistemi optimal yani en uygun bakteri çeşitliliği ile en kolay ve geniş sindirim ağını sağlamaya ve yaşam boyu sürecek yutkunma ve gıda yolu ile gelecek hastalıklara karşı en ön savunma mekanizmasını kurmaya çalışır. Viemann'a göre alarminler de bu adaptasyon sürecini yönetmeye çalışır. Alarminler, nam-ı diğer (damage-associated molecular patterns normalde sağlıklı hücreler zarar gördüğünde, dış bir etmene maruz kaldığında, ölmekte iken veya öldüğünde salgılanan ve plazma membranına bağlanarak olası bir yaklaşan tehlikeye karşı diğer hücreleri uyarma ve hatta bağışıklık sistemini tespit ve önlem için harekete geçirme yeteneğine sahip proteinlerdi. Mevcut çalışmada ise bu proteinlerin anne sütünden direkt olarak sindirim sistemi içine direk salındığı ve bebeğe bu yolla sağlandığı ortaya çıkarıldı. Çalışmada verilen nota göre sezaryen doğumun normal doğuma göre daha az alarmin ile doğuma neden olduğu da belirtildi. Prematüre doğumlarda ise bebeklerin kendi alarmin salgılama kapasitesi normal zamanda doğan bebeklere oranla daha düşük. Bu bireyler kronik inflamatuvar rahatsızlıklara daha kolay yakalanabiliyor. Çalışmada, araştırma ekibi bebeklerden ilk yaş dolumuna kadar alınan dışkı örneklerindeki alarmin konsantrasyonunu ölçerek, intestinal floranın ve mukozanın gelişimi ile arasındaki ilişkiyi çözümlemeye çalıştı. Sonuçlara göre, alarmin proteini desteği verilerek yeni doğan bebeklerin özellikle de yeterli anne sütü alamayan ve alarmin üretemeyenlerin daha sağlıklı bağırsak mikrobiyomu, intestinal mukoza ve gelişmiş bağışıklık sistemi oluşturmaları sağlanabileceği belirtildi. Bu yolla, Uzun vadede intestinal kolonizasyona bağlı kronik bir takım rahatsızlıklara karşı daha kökten bir terapi yaratılabileceği düşünülüyor, ki buna obezite bile dahil edilebilir. Fare modellerinde dahi, bir seferlik alarmin zeyilinin zararlı kolonizasyona ve bağıntılı hastalıklara karşı koruma sağladığı gözlemlendi. Araştırmacılar şimdi de, bunu preklinik ve devamında klinik çalışmalara götürmeyi planlıyor. Alarminlerin, doğru dozaj ve kokteyl ile bebek sindirim sistemi, bağışıklık sistemi eğitimi ve genel vücut sağlığı noktalarında son derece büyük medikal uygulama alanı bulabileceği düşünülüyor. Bunu mükemmelleştirmek için de araştırma ekibi, dışkılardan elde edilen tüm mikroorganizmalara ait binlerce genetik veriyi analiz ederek biyoinformatik sürecinde intestinal yol boyunca bulunan mikrobiyom kompozisyonundaki olası dengesizlikleri ve nerelerine müdahale etmenin daha doğru ve sağlıklı olabileceğini öngörmeyi başaracak."}
{"url": "https://bilimfili.com/annelik-icgudusu-ile-ilgili-yeni-ipuclari", "text": "Oksitosin hormonu genel olarak aşk hormonu olarak bilinmekte ve sosyal davranışların olduğu kadar annelik davranışlarının da düzenlenmesinde oldukça önemli roller üstlenmektedir. Son yıllarda, beyindeki oksitosin sistemi, özellikle de otizm spektrum bozukluğu, anksiyete ve lohusa depresyonu gibi birçok zihinsel hastalığın terapisi için umut vaadedici olması hasebi ile dikkatleri üzerine çekmişti. PLOS ONE'da yayımlanan yeni bir araştırmada LSU Department of Biological Sciences'tan Dr. Ryoichi Teruyama ve öğrencileri, kadın ve erkek oksitosin sistemleri arasındaki farkları tespit etmeye çalıştı. Araştırmada dişi fare beyinlerinin bir bölgesindeki bir grup hücrenin oksitosin ile aktive olduğunu ve erkek farelerin beyinlerinde aynı alanda bu hücre grubunun bulunmadığı keşfedildi. Teruyama'nın açıklamasına göre, şu ana kadar birçok bilim insanı dişi ve erkek beyinlerindeki oksitosin sistemleri arasındaki farkları tespit etmek için girişimlerde bulundu. Ancak mevcut araştırmaya kadar hiç kimse direkt olarak mekanik bir fark bulamamıştı. Oksitosin reseptörü olan hücreler, beynin annelik davranışını kontrol ettiği ve düzenlediği düşünülen bölgesinde tespit edildi. Dahası, oksitosin reseptörlerinin üretilip, hücre zarına yerleştirilmesi ancak ve ancak östrojen hormonunun varlığında gerçekleşiyor. Tüm bu bilgiler, bu hücre grubunun analık davranışının oluşmasına dahil olduğuna işaret ediyor. Bu alanda gerçekleştirilen diğer insan araştırmalardan ve bağımsız bir takım analizlerden elde edilen bilgilere göre, son yıllarda oksitosin reseptörlerinin üretimi ile lohusa depresyonu arasında direkt bir bağlantı var. Lohusa depresyonu genel anlamda, anne sağlığındaki bir takım eksiklikler ile ilişkilendirilmiş ve çocuk gelişimi üzerinde de olumsuz etkileri ile bilinen bir gerilim ve deaktivasyon halidir diyebiliriz. Bu depresyonu geliştiren annelerin çocuklarının istatistiksel olarak kognitif , duygusal ve davranışsal birçok tıbbi rahatsızlığın riski altında olduğu biliniyor. Bu nedenlerle, lohusa depresyonu hem anne hem de bebek üzerinde önemli olumsuz etkiler yaratabilen bir durum olarak değerlendiriliyor. Son yıllarda gerçekleştirilen incelemeler lohusa depresyonu görülme sıklığının yüzde 20 seviyesine yaklaştığını gösteriyor. Yeni araştırma sayesinde oksitosin reseptörleri, bu reseptörlerin üretimi ve reseptöre bağlanabilecek diğer sentetik bir takım ilaçların geliştirilmesi hedeflenerek birçok terapi ve tedavi yönteminin, lohusa depresyonu ile mücadelede kullanılabilmek üzere yakın gelecekte gerçekleştirilebileceğini düşünebiliriz. PLOS ONE'da yayımlanan yeni bir araştırmada LSU Department of Biological Sciences'tan Dr. Ryoichi Teruyama ve öğrencileri, kadın ve erkek oksitosin sistemleri arasındaki farkları tespit etmeye çalıştı. Araştırmada dişi fare beyinlerinin bir bölgesindeki bir grup hücrenin oksitosin ile aktive olduğunu ve erkek farelerin beyinlerinde aynı alanda bu hücre grubunun bulunmadığı keşfedildi. Teruyama'nın açıklamasına göre, şu ana kadar birçok bilim insanı dişi ve erkek beyinlerindeki oksitosin sistemleri arasındaki farkları tespit etmek için girişimlerde bulundu. Ancak mevcut araştırmaya kadar hiç kimse direkt olarak mekanik bir fark bulamamıştı. Oksitosin reseptörü olan hücreler, beynin annelik davranışını kontrol ettiği ve düzenlediği düşünülen bölgesinde tespit edildi. Dahası, oksitosin reseptörlerinin üretilip, hücre zarına yerleştirilmesi ancak ve ancak östrojen hormonunun varlığında gerçekleşiyor. Tüm bu bilgiler, bu hücre grubunun analık davranışının oluşmasına dahil olduğuna işaret ediyor. Bu alanda gerçekleştirilen diğer insan araştırmalardan ve bağımsız bir takım analizlerden elde edilen bilgilere göre, son yıllarda oksitosin reseptörlerinin üretimi ile lohusa depresyonu arasında direkt bir bağlantı var. Lohusa depresyonu genel anlamda, anne sağlığındaki bir takım eksiklikler ile ilişkilendirilmiş ve çocuk gelişimi üzerinde de olumsuz etkileri ile bilinen bir gerilim ve deaktivasyon halidir diyebiliriz. Bu depresyonu geliştiren annelerin çocuklarının istatistiksel olarak kognitif , duygusal ve davranışsal birçok tıbbi rahatsızlığın riski altında olduğu biliniyor. Bu nedenlerle, lohusa depresyonu hem anne hem de bebek üzerinde önemli olumsuz etkiler yaratabilen bir durum olarak değerlendiriliyor. Son yıllarda gerçekleştirilen incelemeler lohusa depresyonu görülme sıklığının yüzde 20 seviyesine yaklaştığını gösteriyor. Yeni araştırma sayesinde oksitosin reseptörleri, bu reseptörlerin üretimi ve reseptöre bağlanabilecek diğer sentetik bir takım ilaçların geliştirilmesi hedeflenerek birçok terapi ve tedavi yönteminin, lohusa depresyonu ile mücadelede kullanılabilmek üzere yakın gelecekte gerçekleştirilebileceğini düşünebiliriz."}
{"url": "https://bilimfili.com/antibiyotik-direncli-bakterilerle-mucadelede-iki-yeni-cozum", "text": "Süperbug olarak adlandırılan antibiyotik dirençli bakteriler küresel ölçekli ciddi bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Eylül 2016'da Birleşmiş Milletler konuyu kriz seviyesine yükseltti ve BM Genel Sekreteri Ban Ki-Mun antibiyotik direncini insan sağlığı için uzun vadeli tehdit olarak değerlendirdi, Dünya Sağlık Örgütü ise durumun giderek kötüleştiğini belirtiyor. Antibiyotikler, hastalığa neden olan bakterilere karşı uygulansa da bir çoğu kişinin vücudunda bulunan yararlı bakterileri de öldürür. Bu yararlı bakteriler olmadan kişi, Clostridium difficile'in neden olduğu bağırsak enfeksiyonlarından, Helicobacter pylori'nin neden olduğu mide ülserine kadar birçok hastalığa yakalanabilir. Araştırmacılar, sentetik biyolojiyi zararlı bakterilerle savaşmanın yeni bir yolu olarak görmeye başladılar. Kendi bakterilerini yaratarak, geleneksel antibiyotiklerin işe yaramadığı ölümcül bakterilere karşı yeni çözümler geliştirebilirler. Fransız biyoteknoloji şirketi Eligo Bioscience, antibiyotik direnciyle mücadele etmek için genetik olarak tasarlanmış biyolojik nanobotlar yaratıyor. Bu nanobotlar, spesifik olarak dirençli bakterileri hedeflemelerini sağlayan DNA ve proteinlerin sentezlenmesiyle yaratılıyor. Görünüşe göre de bu nanobotlar, keskin nişancı hassasiyeti ile sadece hastalığa neden olan bakteriyi hedef alıyor. Süreç ise şu şekilde; hasta nanobotları yutar, bu nanobotlar, bakteri DNA'sını taramak ve hedeflerini belirlemek için Crispr gen düzenleme enzimini kullanacakları bağırsak yoluna gelene kadar aktif olmazlar. Hastalık yapan bakterileri tespit ettiklerinde, onların genetik kodlarını geri dönüşümsüz olarak parçalarlar. İşleri biten nanobotlar hedefledikleri zararlı bakterilerden gelecek yeni saldırıları engellemek üzere kişinin bağırsak florasına katılırlar. Öte yandan bu nanobotlar, bağışıklık sisteminin yetersiz olduğu bilinen hastalara önceden verilerek savunma sisteminin ilk hattını oluşturabilir. Eligo Bioscience'ın açıklamasına göre, nanobotlar profilaktik ilaç olarak, kişiler hasta olmadan önce alınarak tüm antibiyotiğe dirençli bakterilere karşı koruma sağlanabilir. Farklı bir örnek olarak, cerrahlar, vücudunda antibiyotik direnci olan ama hastalık yapmayan bir bakteri bulunduran hastaları ameliyat etme noktasında çekinceli davranırlar. Çünkü normalde hastalık yapmayan bir bakteri, ameliyat sonrasında savunma sisteminin zayıflaması nedeni ile hastalık yapar duruma gelebiliyor. Eligo'nun nanobotları ameliyattan önce hastaya verilerek bu enfeksiyonları engelleyebilir. Eylül ayında Eligo şirketi araştırmaları hızlandırmak için 20 milyon dolar kaynak ayırdı. Şu ana kadar hayvanlar üzerinde yapılan denemelerde umut vaat edici veriler elde eden araştırmacılar, 2020 yılında insanlar üzerinde denemelere geçmeyi umuyorlar. Antibiyotik direncine karşı önerilen bir diğer yaklaşım ise Montreal Üniversitesi araştırmacılarından geldi. Kasım (2017) başında Scientific Reports'da yayımlanan çalışmada, UdeM'in Biyokimya ve Moleküler Tıp bölümünden araştırmacılar, antibiyotik direnç genlerinin transferini engelleyecek bir yöntem geliştirdiler. Araştırmacılar, antibiyotik direnç genlerinin plazmitler üzerinden aktarılmasını sağlayan mekanizmayı engellemeyi amaçladılar. Bunun için antibiyotik direncini sağlayan genlerin transferlerini durdurabilecek sentetik kimyasal moleküller tasarladılar . Bakterilerde plazmit aktarımı bakterilerin birbirlerine temasları ile olmaktadır. Tip IV salgı sistemi, plazmitlerin konjugasyon yolu ile aktarımına önemli derecede katkıda bulunur ve TraE adlı protein sistemin önemli bir parçasıdır. Araştırmacıların geliştirdikleri sentetik moleküller; TraE üzerinde bulunan bağlanma bölgelerine bağlanarak proteini işlevsiz hale getirdi ve bu sayede de plazmitlerin konjugasyon ile transferi engellenmiş oldu. Proteinin zayıf noktasını bulabilir ve orayı bozabilirseniz protein işlevini yerine getiremez. diyor üniversitenin tıp fakültesi dekan yardımcısı olan Christian Baron. Bizim yaptığımız çalışmanın önemi, bu proteinlerin moleküler yapısını bilerek işlevlerini engellemek için yöntemler geliştirebilmemiz. Antibiyotikler modern tıpta hala kritik bir öneme sahip ve yanlış kullanımdan dolayı bakterileri tamamıyle öldürmemek, tedavisi ve mücadele edilmesi çok daha zor olan süperbugların ortaya çıkmasına neden oluyor. 2014 yılında Birleşik Krallık tarafından kurulan özel bir komisyonun hazırladığı Antimikrobiyal Dirençliliği İncelemesi raporuna göre, 2050 yılında yaklaşık 10 milyon insanın vücudunda ilaca dirençli bakteri görülebilir. Baron'a göre ise bu sayı 50 milyonu bulacak. Bunu tahmin etmek zor değildir, çünkü Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri 'nın 2017 raporuna göre, ABD'de her yıl 2 milyon kişi antibiyotiğe dirençli bakterilere enfekte oluyor ve bunların en az 23 bini ölümle sonuçlanıyor. Ek olarak, Dünya Sağlık Örgütü'ne göre tüm dünyada her yıl 480 bin kişide; çoklu ilaç direnci bulunan tüberküloz vakası görülüyor. Kısacası, şu andan itibaren antibiyotiğe direnç problemini mümkün olan en kısa sürede çözmemiz gerekiyor. Neyse ki, bu konu hakkında çalışan ve çeşitli çözümler üreten gruplar var."}
{"url": "https://bilimfili.com/dna-onarimi-yapan-enzimi-baskilayan-molekul-iltihap-olusumunu-da-onleyebiliyor", "text": "İsveç Karolinska Enstitüsü bilimcileri liderliğinde, Texas Üniversitesi Tıp Bölümü, Uppsala Üniversitesi ve Stockholm Üniversitesi bilimcilerinin katılımıyla gerçekleştirilen bir çalışma sonucunda, yeni bir eylem mekanizması olan bir anti-enflamatuar ilaç molekülü geliştirildi. İlgili makale Science dergisinde yayımlandı. Karolinska Enstitüsü'nden Thomas Helleday şöyle anlatıyor: \"Enflamasyonu baskılayan yeni bir ilaç molekülü geliştirdik. Hücrelerde enflamasyonun doğuş şekliyle ilgili genel bir mekanizma olduğunu düşündüğümüz bir proteinin üzerine etkiyor.\" Yapılan keşif, Helleday'ın grubunun bedende DNA'nın nasıl onarıldığına ilişkin yıllardır sürdürdüğü araştırmaların bir sonucu olarak gerçekleşti. Amaçlardan biri, tümör hücrelerinin DNA'sına hasar vererek, kanserle savaşmaktı. Çeşitli ilerlemeler zaten raporlanmıştı ve bunlar, başka şeylerin yanı sıra, PARP baskılayıcıları kullanılarak ırsi göğüs ve yumurtalık kanserinin yeni bir tedavisine olanak sağlamıştı. Keşif, araştırmacıların DNA'daki oksijen hasarını onaran enzimi baskılamak için yeni bir molekül geliştirdiği sırada, enflamasyonu da baskıladığını fark ederek şaşırmalarıyla gerçekleşti. Anlaşıldı ki, OGG1 (8-oksoguanin DNA glikozilaz 1) enzimi DNA'yı onarmak dışında, enflamasyonu da tetikliyordu. Baskılayıcı ise TNF alfa gibi enflamatuar proteinlerin salınımını bloke ediyor. Akut akciğer hastalığı olan fareler üzerinde yapılan deneylerde, araştırmacılar enflamasyonu baskılamayı başardı. Helleday, bu keşif sayesinde çok ciddi bir rahatsızlık için yeni bir tedavi geliştirilebileceğini vurguluyor. OGG1 baskılayıcısını geliştireceklerini ve sepsis, COPD ve şiddetli astım gibi hastalıkları geçirmek ya da hafifletmek amacıyla enflamatuar hastalıkların yeni tedavilerini arayacaklarını ekliyor. Karolinska Enstitüsü'nden Thomas Helleday şöyle anlatıyor: \"Enflamasyonu baskılayan yeni bir ilaç molekülü geliştirdik. Hücrelerde enflamasyonun doğuş şekliyle ilgili genel bir mekanizma olduğunu düşündüğümüz bir proteinin üzerine etkiyor.\" Yapılan keşif, Helleday'ın grubunun bedende DNA'nın nasıl onarıldığına ilişkin yıllardır sürdürdüğü araştırmaların bir sonucu olarak gerçekleşti. Amaçlardan biri, tümör hücrelerinin DNA'sına hasar vererek, kanserle savaşmaktı. Çeşitli ilerlemeler zaten raporlanmıştı ve bunlar, başka şeylerin yanı sıra, PARP baskılayıcıları kullanılarak ırsi göğüs ve yumurtalık kanserinin yeni bir tedavisine olanak sağlamıştı. Keşif, araştırmacıların DNA'daki oksijen hasarını onaran enzimi baskılamak için yeni bir molekül geliştirdiği sırada, enflamasyonu da baskıladığını fark ederek şaşırmalarıyla gerçekleşti. Anlaşıldı ki, OGG1 (8-oksoguanin DNA glikozilaz 1) enzimi DNA'yı onarmak dışında, enflamasyonu da tetikliyordu. Baskılayıcı ise TNF alfa gibi enflamatuar proteinlerin salınımını bloke ediyor. Akut akciğer hastalığı olan fareler üzerinde yapılan deneylerde, araştırmacılar enflamasyonu baskılamayı başardı. Helleday, bu keşif sayesinde çok ciddi bir rahatsızlık için yeni bir tedavi geliştirilebileceğini vurguluyor. OGG1 baskılayıcısını geliştireceklerini ve sepsis, COPD ve şiddetli astım gibi hastalıkları geçirmek ya da hafifletmek amacıyla enflamatuar hastalıkların yeni tedavilerini arayacaklarını ekliyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/dna-onarimina-yardim-eden-proteinin-yapisi-cozuldu", "text": "New York'ta bulunan Icahn Tıp Okulu'ndan araştırmacılar, hasarlı hücresel DNA'nın kendisini onarmasında kilit rol oynayan bir proteinin üç boyutlu yapısını çözdü. İlgililer, bu proteinin kimyasal yapısını bilmenin, kansere karşı yeni ilaçlar tasarlaması konusunda yardımı olabileceğini belirtiyor. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmada, işlevi 2013 yılında keşfedilen PrimPol proteinin alışılmadık konfigürasyonu, iki yıl boyunca yapılan araştırmaların sonucunda deşifre edildi. Hücrelerdeki normal onarım proteinleri DNA'nın çoğunlukla kemoterapi ilaçlarının neden olduğu hasarlı bölümlerine rastladığında PrimPol proteini kullanılıyor. Bu protein, DNA replikasyonunu kurtarmak için hasarı pas geçebiliyor. Ekipten Prof.Aneel K. Aggarwal şöyle anlatıyor: \"PrimPol, cisplatin gibi yaygın ajanlarının kanser karşıtı eylemlerine karşı koyabilir. PrimPol'u engelleyerek, pek çok kanserin tedavisinde kemoterapi ilaçlarının etkisini arttırabileceğimizi düşünüyoruz.\" DNA hasarları sürekli olur. DNA onarımı için hücrenin PrimPol'e gereksinimi vardır. Fakat bazen bu durum bireyin yararına olmayabilir; örneğin kemoterapi ilaçlarına direnç gösterme olaylarında olduğu gibi. DNA eşlenmesinin temel adımları biliniyor. İlk adımda, birbirine geçmiş durumdaki ikili DNA sarmalı ayrılmaya başlıyor ve Y şeklinde bir eşlenme çatalı oluşuyor. Bu iki iplik, yeni DNA ipliklerinin yapılması için şablon görevi görüyor. Primer olarak bilinen kısa bir RNA parçası, yeni DNA'nın sentezlenmesi işlemini başlatıyor. \"İnsan hücrelerindeki DNA polimeraz ve primaz etkinliklerinin, ayrı enzimlerin alanları olduğu düşünülüyordu. Daha sonra PrimPol keşfedildi ve DNA eşlenmesine ilişkin anlayışımız dramatik biçimde değişti. PrimPol'un, DNA eşlenmesi noktalandıktan sonra DNA sentezini hem tekrar başlatma hem de gerçekleştirme becerisinin olduğu anlaşıldı,\" diyor ekipten Dr.Olga Rechkoblit. Bilimciler enzimin keşfinden dolayı son derece heyecanlılardı ama nasıl işlediğini anlayamamışlardı. Dr.Aggarwal ve Dr.Rechkoblit'in organize ettiği ve New York'taki Cornell Üniversitesi, Illinois'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Galveston'daki Texas Üniversitesi Tıp Dalı'ndan araştırmacılardan oluşan bir ekip, konuyu araştırmaya karar verdi. \"Enzimin üç boyutlu yapısının, diğer DNA polimerazlarınkinden çok farklı olması nedeniyle, yapısının açığa kavuşturulması için grup çalışması gerekiyordu,\" diyor Dr. Aggarwal. Klinik sonuçların net olduğunu ifade eden Dr.Rechkoblit şöyle anlatıyor: \"Kemoterapi ajanlarının çoğu kanser hücrelerini öldürmek için onların DNA'sına zarar verir ve DNA eşlenmesinin tamamlanmasını engeller. Öte yandan PrimPol, eşlenmenin sürmesini destekliyor ve dolayısıyla hücre ölmeyebiliyor. Bu çalışmada tanımlandığı gibi PrimPol'un yapısını bilmek, ileride kanser terapisinde kullanılmak üzere bu enzim için bir inhibitör tasarlamak konusunda paha biçilmez değere sahip.\" Dr.Rechkoblit, kemoterapi alan hastalara bir yandan da PrimPol inhibitörü vererek, kanser hücrelerinin kendilerini onarmalarının önüne geçilebileceğini ekliyor. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmada, işlevi 2013 yılında keşfedilen PrimPol proteinin alışılmadık konfigürasyonu, iki yıl boyunca yapılan araştırmaların sonucunda deşifre edildi. Hücrelerdeki normal onarım proteinleri DNA'nın çoğunlukla kemoterapi ilaçlarının neden olduğu hasarlı bölümlerine rastladığında PrimPol proteini kullanılıyor. Bu protein, DNA replikasyonunu kurtarmak için hasarı pas geçebiliyor. Ekipten Prof.Aneel K. Aggarwal şöyle anlatıyor: \"PrimPol, cisplatin gibi yaygın ajanlarının kanser karşıtı eylemlerine karşı koyabilir. PrimPol'u engelleyerek, pek çok kanserin tedavisinde kemoterapi ilaçlarının etkisini arttırabileceğimizi düşünüyoruz.\" PrimPol'un Keşfi DNA Eşlenmesinin Anlaşılmasını Sağladı DNA hasarları sürekli olur. DNA onarımı için hücrenin PrimPol'e gereksinimi vardır. Fakat bazen bu durum bireyin yararına olmayabilir; örneğin kemoterapi ilaçlarına direnç gösterme olaylarında olduğu gibi. DNA eşlenmesinin temel adımları biliniyor. İlk adımda, birbirine geçmiş durumdaki ikili DNA sarmalı ayrılmaya başlıyor ve Y şeklinde bir eşlenme çatalı oluşuyor. Bu iki iplik, yeni DNA ipliklerinin yapılması için şablon görevi görüyor. Primer olarak bilinen kısa bir RNA parçası, yeni DNA'nın sentezlenmesi işlemini başlatıyor. \"İnsan hücrelerindeki DNA polimeraz ve primaz etkinliklerinin, ayrı enzimlerin alanları olduğu düşünülüyordu. Daha sonra PrimPol keşfedildi ve DNA eşlenmesine ilişkin anlayışımız dramatik biçimde değişti. PrimPol'un, DNA eşlenmesi noktalandıktan sonra DNA sentezini hem tekrar başlatma hem de gerçekleştirme becerisinin olduğu anlaşıldı,\" diyor ekipten Dr.Olga Rechkoblit. Bu Enzimin Yapısı Farklı Bilimciler enzimin keşfinden dolayı son derece heyecanlılardı ama nasıl işlediğini anlayamamışlardı. Dr.Aggarwal ve Dr.Rechkoblit'in organize ettiği ve New York'taki Cornell Üniversitesi, Illinois'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Galveston'daki Texas Üniversitesi Tıp Dalı'ndan araştırmacılardan oluşan bir ekip, konuyu araştırmaya karar verdi. \"Enzimin üç boyutlu yapısının, diğer DNA polimerazlarınkinden çok farklı olması nedeniyle, yapısının açığa kavuşturulması için grup çalışması gerekiyordu,\" diyor Dr. Aggarwal. Klinik sonuçların net olduğunu ifade eden Dr.Rechkoblit şöyle anlatıyor: \"Kemoterapi ajanlarının çoğu kanser hücrelerini öldürmek için onların DNA'sına zarar verir ve DNA eşlenmesinin tamamlanmasını engeller. Öte yandan PrimPol, eşlenmenin sürmesini destekliyor ve dolayısıyla hücre ölmeyebiliyor. Bu çalışmada tanımlandığı gibi PrimPol'un yapısını bilmek, ileride kanser terapisinde kullanılmak üzere bu enzim için bir inhibitör tasarlamak konusunda paha biçilmez değere sahip.\" Dr.Rechkoblit, kemoterapi alan hastalara bir yandan da PrimPol inhibitörü vererek, kanser hücrelerinin kendilerini onarmalarının önüne geçilebileceğini ekliyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/dna-paketleme-mekanizmasini-konu-alan-calismalara-iki-ornek", "text": "DNA molekülü, hücrenin çekirdeğine, kromatin adı verilen yapılar şeklinde güzelce sıkıştırılmış durumda bulunur. İplik, minik histon makaralarına sıkıca sarılmıştır. Tek bir insan hücresinde, bu şekilde sarılmış 2 metre uzunluğunda DNA bulunur. Ancak hücresel mekanizmanın, sık sık DNA'nın içerdiği genomik bilgiye erişmesi gerekir. Protein sentezinin gerçekleştirilmesi için genlerden haberci RNA'lara yazım yapılmalıdır. Dahası, hücre bölünmeleri öncesinde tüm DNA'nın kopyasının çıkarılması ve DNA hasarlarının onarılması da gereklidir. Bu nedenle, DNA sürekli olarak açılıp, işlem sonunda da yeniden paketlenir. Bu süreçte rol alan araçların ve sürecin işleyişinin belirlenmesi için yapılan araştırmalardan ikisini özetleyelim. Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi Ekibi LMU araştırmacıları, DNA'yı paketleyen ve açan proteinlerden oluşan bir moleküler makinenin içsel işleyişini açığa çıkardı. Hücresel mekanizmanın genoma erişmesi gerektiğinde, kromatin modelleyiciler devreye girer. Bu moleküler makineler, nükleozom makaralarını ileri-geri kaydırarak, DNA bölümlerini açar ve sarar. Gen erişimini sağlayan bu kromatin modelleyiciler, hücre kimliğinin belirlenmesine de yardımcı olur; çünkü hücre tiplerini belirleyen, ifade ettikleri gen kümeleridir. Dolayısıyla gelişim ve hücre farklılaşması için kritik önemdedirler. İşlevsel modelleyiciler çoğunlukla çok büyük kompleksler olup, çok sayıda farklı protein bileşenden oluşurlar. Bileşenlerin koordineli eylemi, onların moleküler makineler olmalarını sağlar. Ayrıntılı yapılarını belirlemek de bu nedenle pek kolay değildir. Prof. Karl-Peter Hopfner liderliğindeki araştırmacılar, 15 altbirimden oluşan nükleozom kaydırıcı modelleyici INO80'in 3D yapısını ortaya çıkarmak için kryo-elektron mikroskobisi kullandı. INO80 ile bir nükleozom arasında oluşan kompleksin rastgele yönelimli açılardan alınmış görüntülerini çözümleyen ekip, aradaki etkileşimi ve mekanizmanın işleyişini açığa çıkarmayı başardı. Çalışmanın ayrıntıları, Nature dergisinde yayımlanan bir makalede özetlendi. Biyokimyasal bir bakış açısından, modelleyiciler ağır düzenleme görevlerinden sorumludur. Bu görevleri yerine getirmek için büyük ölçekli değişiklikleri hatasız olarak gerçekleştirmeleri gerekir. Nükleozomların konumlarını değiştirmek amacıyla, INO80 kompleksinin önce nükleozomal histonlar ile DNA arasındaki bağlantıları gevşetmesi gerekir. INO80 kompleksinin bir parçası olan bir moleküler motor, çift sarmallı DNA'yı nükleozomdan bölüm bölüm ayırır. Bunu yaparken, normalde DNA'nın histon parçacığı çevresinde sıkıca sarılı kalmasını sağlayan bağlantıları kırarak ilerler. Geçici bir çift sarmallı DNA ilmeği oluşur. Kompleksin diğer altbirimlerinin de farklı görevlerle desteklediği açma işleminin ardından gereken erişim sağlanır ve DNA yeniden paketlenir. Penn State Üniversitesi Ekibi Araştırmacılar, DNA'nın paketini açan özelleşmiş proteinleri sistematik olarak belirleyebilen yeni bir yöntem geliştirdi. Yöntemi geliştiren ekip, söz konusu proteinlerin ortak özelliklerini de tanımladıkları makaleyi Molecular Cell dergisinde yayımladı. Ekibin kıdemli üyesi Lu Bai, genomun çekirdeğe çok iyi sıkıştırılmış durumda olmasının, bir erişim meselesini gündeme getirdiğine dikkat çekiyor. Histonların etrafına sarılarak boncuk gibi yapılar oluşturan DNA'nın, protein sentezi amacıyla RNA'ya yazımı için sarımlarının açılması gerekir. Hücreler bu iş için \"nükleozom yer değiştirme araçları\" kullanır. Bu etkenlerin görüntülenmesi ve değerlendirilmesi için genel bir yöntemden, bu çalışmaya dek yoksun olduklarını belirtiyor Bai."}
{"url": "https://bilimfili.com/dna-replikasyon-ritmine-mudahale-ederek-kanser-hucreleri-oldurulebilir", "text": "İnsan hücreleri, yaşamları boyunca bölünür ve yeni hücreler meydana getirir. Bu süreçte, yeni DNA'nın oluşması için mevcut DNA yapı taşlarının düzenli --hatta ritmik-- bir desteğine ihtiyaç duyulur. İnsan hücrelerinde, yeni DNA, RNR isimli bir enzim tarafından üretilen nükleotid isimli çok küçük seviyedeki yapı taşlarından oluşturulur. Ancak şimdiye kadar, RNR ritminin ve doğru miktardaki nükleotid varlığının, DNA eşlenmesinin ilerleme hızıyla nasıl tam olarak aynı tempoya nasıl sahip olduğunu tamamıyla anlayamamıştık. University of Copenhagen'den araştırmacılar, ilk kez insan hücrelerinin bu süreci herhangi bir hastalığa ve hataya neden olmadan tam olarak nasıl düzenlediğini gösterdikleri bir çalışma yürüttü. Çalışma, aynı zamanda da söz konusu bu ritmin nasıl değiştirilebileceği ve kanser hücrelerini öldürmek için bunun gelecekte nasıl kullanılabileceğine ilişkin de ipuçları sunuyor. Science'da yayımlanan araştırmada, nükleotidlerin düzenleme ve akışı haritalandırıldı. Yapılan analizler, akışın, DNA replikasyonundakiyle aynı ritmi takip ettiğini ve bu ritim takip edilmediğinde de hücrelerin bu ikisinin birbirine uyumlu olması için süreci düzenlediğini ortaya koydu. Bu iki süreç, aynı periyodik ritmi takip ediyor. Araştırmacılar, hücrelerimizdeki nükleotid fabrikası olan RNR'nin, ritmini kaybettiğinde, DNA eşlenmesini de anında yavaşlatan bir mekanizma keşfettiler. Ancak bu durumun, nükleotid desteğinin kritik derece düşük seviyelerde olmadan çok önce gerçekleştiği görüldü. Hücre, nükleotid akışındaki en küçük bir değişime bile tepki oluşturuyor. Eğer ki, üretim yavaşlarsa, reaktif oksijen türlerinden oluşan kimyasal bir sinyal, DNA eşlenmesini yavaşlatma mesajını yayıyor. Araştırma makalesinde, nükleotid desteği ve DNA eşlenme hızı arasındaki bu tarz bir iletişimin, DNA'yı aktif olarak kopyalayan insan genomundaki tüm alanların, bu kimyasal uyarıyı algılayan PRDX2 adlı bir protein içerdiği gerçeğinden yola çıkarak mümkün olduğuna değiniliyor. Bu durum meydana geldiğinde, PRDX2 proteini, DNA'dan TIMELESS isimli bir hızlandırıcı salıyor ve bu salınım, hücrenin DNA kopyalanma sürecindeki hızı yavaşlatıyor. Yavaşlayan DNA replikasyonları, nükleotid üretiminin sürece yetişmesini mümkün hale getiriyor ve aynı DNA sentezi ritmine geri dönüyor. İşte bu sebepten dolayı, neredeyse her zaman DNA yapımı için yeterli nükleotid bulunuyor. Bu durum da herhangi bir hata olmaksızın sağlıklı genomun kopyalanmasını mümkün kılıyor. Araştırmada elde edilen bu bulgu, özellikle de kanserle ilişkili çeşitli hastalıklara da ışık tutuyor. Araştırma ekibi, nükleotid üretimiyle ilgili problemlere yönelik uyarı veren bu kimyasal sinyali devre dışı bırakabileceklerini ileri sürüyor. Bu tip koşullar altında, hücreler replikasyon sürecini yavaşlatamıyor ve araştırmacılar, kimyasal sinyali devre dışı bırakabildikleri bu durumun, çok yüksek bir hızda çoğalmaya yatkınlık gösteren kanser hücrelerinin çoğalmasını engellemede kullanılabileceğini ileri sürüyor. Araştırmacılar; kanser hücrelerinin, anormal genomlara sahip oluşu ve dolayısıyla DNA eşlenmesininin de pek çok engeli aşmak zorunda olmasından kaynaklı DNA'larını yavaş yavaş kopyaladıklarını buldu. Ekip, bu hücrelerin, genomlarını yavaş kopyalama yetilerini ortadan kaldırabildiklerinde; DNA kalıplarında çok fazla darbe ile baş edemediği için kanser hücrelerinin öldüğünü ileri sürüyor. University of Copenhagen'den araştırmacılar, ilk kez insan hücrelerinin bu süreci herhangi bir hastalığa ve hataya neden olmadan tam olarak nasıl düzenlediğini gösterdikleri bir çalışma yürüttü. Çalışma, aynı zamanda da söz konusu bu ritmin nasıl değiştirilebileceği ve kanser hücrelerini öldürmek için bunun gelecekte nasıl kullanılabileceğine ilişkin de ipuçları sunuyor. Science'da yayımlanan araştırmada, nükleotidlerin düzenleme ve akışı haritalandırıldı. Yapılan analizler, akışın, DNA replikasyonundakiyle aynı ritmi takip ettiğini ve bu ritim takip edilmediğinde de hücrelerin bu ikisinin birbirine uyumlu olması için süreci düzenlediğini ortaya koydu. Bu iki süreç, aynı periyodik ritmi takip ediyor. Araştırmacılar, hücrelerimizdeki nükleotid fabrikası olan RNR'nin, ritmini kaybettiğinde, DNA eşlenmesini de anında yavaşlatan bir mekanizma keşfettiler. Ancak bu durumun, nükleotid desteğinin kritik derece düşük seviyelerde olmadan çok önce gerçekleştiği görüldü. Geride Kalan Yapı Taşları Süreci Yakalıyor Hücre, nükleotid akışındaki en küçük bir değişime bile tepki oluşturuyor. Eğer ki, üretim yavaşlarsa, reaktif oksijen türlerinden oluşan kimyasal bir sinyal, DNA eşlenmesini yavaşlatma mesajını yayıyor. Araştırma makalesinde, nükleotid desteği ve DNA eşlenme hızı arasındaki bu tarz bir iletişimin, DNA'yı aktif olarak kopyalayan insan genomundaki tüm alanların, bu kimyasal uyarıyı algılayan PRDX2 adlı bir protein içerdiği gerçeğinden yola çıkarak mümkün olduğuna değiniliyor. Bu durum meydana geldiğinde, PRDX2 proteini, DNA'dan TIMELESS isimli bir hızlandırıcı salıyor ve bu salınım, hücrenin DNA kopyalanma sürecindeki hızı yavaşlatıyor. Yavaşlayan DNA replikasyonları, nükleotid üretiminin sürece yetişmesini mümkün hale getiriyor ve aynı DNA sentezi ritmine geri dönüyor. İşte bu sebepten dolayı, neredeyse her zaman DNA yapımı için yeterli nükleotid bulunuyor. Bu durum da herhangi bir hata olmaksızın sağlıklı genomun kopyalanmasını mümkün kılıyor. Yüksek Hız Kanser Öldürüyor Araştırmada elde edilen bu bulgu, özellikle de kanserle ilişkili çeşitli hastalıklara da ışık tutuyor. Araştırma ekibi, nükleotid üretimiyle ilgili problemlere yönelik uyarı veren bu kimyasal sinyali devre dışı bırakabileceklerini ileri sürüyor. Bu tip koşullar altında, hücreler replikasyon sürecini yavaşlatamıyor ve araştırmacılar, kimyasal sinyali devre dışı bırakabildikleri bu durumun, çok yüksek bir hızda çoğalmaya yatkınlık gösteren kanser hücrelerinin çoğalmasını engellemede kullanılabileceğini ileri sürüyor. Araştırmacılar; kanser hücrelerinin, anormal genomlara sahip oluşu ve dolayısıyla DNA eşlenmesininin de pek çok engeli aşmak zorunda olmasından kaynaklı DNA'larını yavaş yavaş kopyaladıklarını buldu. Ekip, bu hücrelerin, genomlarını yavaş kopyalama yetilerini ortadan kaldırabildiklerinde; DNA kalıplarında çok fazla darbe ile baş edemediği için kanser hücrelerinin öldüğünü ileri sürüyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/dna-sifresinin-sozcukleri-kodonlar", "text": "Hücrede bulunan mRNA'nın , kromozomal DNA'nın ilgili bölümünü kopyalayıp, üretilecek proteindeki amino asit sıralamasını belirlediği anlaşılınca, ardından gelen soru, bu sürecin tam olarak nasıl işlediği oldu . Doğal olarak türeyen proteinlerde 20 çeşit amino asit bulunabildiği uzun süredir biliniyordu. Ayrıca mRNA'da sadece 4 çeşit nükleotid olduğu da bilgi dahilindeydi: Adenin , Urasil , Guanin ve Sitozin . Yani 20 farklı amino asit, 4 harfli bir kod ile şifreleniyor demekti. Crick ve Watson'un 25 Nisan 1953 tarihinde DNA'nın yapısı hakkındaki makalelerini yayımlamalarının hemen ardından, fizikçi George Gamow bazların dörtlü bir kod olarak çalışabileceğini önerdi. DNA'da saklı olan bilginin aslında proteinlerin amino asit dizilimlerinin şifresi olduğu gitgide netleşiyordu. Fakat doğadaki proteinlerde 20 çeşit amino asit bulunabilirken, DNA'da sadece 4 çeşit baz vardı. Olabilecek en basit kod olan birebir eşlemenin yetersiz olacağı aşikardı; çünkü öyle bir durumda sadece 4 amino asit kodlanabilir ve 16 tane amino asit açıkta kalırdı. Gamow, DNA'daki bazların bir genetik kod oluşturacak şekilde nasıl bir araya geldiği üzerine tahminler yürütmeye başladı. Her amino asite bir bazın karşılık gelemeyeceğini gördük. Eğer bazlar çift oluşturursa ve her baz ikilisi bir amino asiti kodlarsa, bu durumda 16 farklı dizilim mümkün olur. 20 amino asit için hala yetersiz bir sayı. Fakat üçlü bir kod 64 dizilimi ve hatta dörtlü bir kod 256 dizilimi mümkün kılabilirdi. Genetik kod problemi, Crick ve Brenner tarafından ele alındı. 1961'de bu grup, kodun birbiriyle üst üste gelmeyen üçlü bazlardan oluştuğuna dair deneysel kanıt elde etti. Brenner bu üçlü baza kodon adını verdi. Üç nükleotidlik kodların amino asitleri şifrelediği açıklığa kavuşur kavuşmaz, bu kez hangi amino asitin hangi kod ile şifrelendiği bulmacasına yoğunlaşıldı. Aynı yıl, Nirenberg ve Matthei, kodun ilk harfini çözdü. Ardından, çözülen harf olan Urasil'den üç tanesinin ardarda gelmesi ile şifrelenen Fenilalanin amino asitinin kodonu tanımlandı. Bunu izleyen çalışmalarda uygulanan farklı tekniklerle, 64 kodonun hepsinin şifresi çözüldü. 64 olası kodondan 61'i 20 amino asiti kodlar. Metionin hariç tüm amino asitler birden fazla kodona sahiptir. Örneğin hem AAA, hem de AAG kodonları lisin amino asitine karşılık gelir. Bazı amino asitlerin 4, hatta bazılarının 6 kodonu vardır. Bir amino asitin birden fazla kodonu olması \"yozlaşma\" olarak anılır; fakat kodonlar tek anlamlıdır. Her kodon yalnız bir amino asite karşılık gelir. Amino asit kodlamayan 3 kodon, durdurma kodonlarıdır. Bunlar, belirli bir DNA diziliminin ifade ettiği amino asit dizisinin sonunu belirtir. Yani ribozom bir durdurma kodonu okuduğunda, amino asit dizilimini sonlandırıp, polipeptidi serbest bırakır. Bir proteini kodlayan DNA parçası, gerekli tüm amino asit dizisi sağlanana kadar devam eder. Bu DNA parçasına açık okunma bölgesi denir. Her kodonun tek bir anlamı olduğunu söyledik ama bu noktada söz etmemiz gereken bir konu daha var: Diğer amino asitler konusu. 1980'li yıllarda bilimciler, model organizma olarak kullanılan E.coli üzerinde çalışırken, selenosistin amino asitinin mRNA'da kendi kodonuna sahip olduğunu keşfettiler: UGA. Yukarıdaki tablodan görüldüğü gibi, UGA kodonu normalde bir durdurma kodonudur. Yapılan çalışmalarda E.coli'nin selenosistin sentezlemek ve protein oluştururken selenosistin yerleştirmek için özelleşmiş hücresel gereçlerinin de olduğu anlaşıldı. Bu aksesuarlar, diğer amino asitleri işlemek için gerekenlerle aynı tipti ve söz konusu alet-edevat arasında, UGA kodonunu tanıyan bir tRNA ile özel olarak selenosistin yerleştiren bir uzatma faktörü de mevcuttu. Ama selenosistinin kodonunun başka bir anlama daha gelebiliyor olması pek hoş karşılanmadı. İşin ilginci, bu durumun bir benzeri, birkaç sene önce zaten fark edilmiş durumdaydı. Şöyle ki, metionin amino asitini kodlayan AUG kodonunun, bir anlamının da \"protein sentezini başlat,\" olduğu anlaşılmıştı. İşi daha da karışıklaştıran şey, selenosistinin diğer amino asitlerden farklı işleniyor olmasıydı. Normalde tRNA'lar kendilerine özgü amino asitleri tutup, onları protein dizilimine eklenecekleri ribozoma taşırken; selenosistinin tRNA'sının fazladan bazı kimyasal etkileri beklemesi gerekiyordu. Selenosistin üreten bir kimyasal tepkime için omurga görevi görecek olan bir \"serin\"e tutunmalıydı. Ama en büyük sorun, doğada evrensel olarak bulunmamasıydı. Yakın zamanda yapılan genomik analizler, selenosistin insan da dahil hayvanlarda bulunurken, yaşam ağacının diğer dallarındaki üyelerin bazılarında olup, bazılarında olmadığını gösterdi. Örneğin bakterilerde, dizilenen genomların yaklaşık %15'i selenosistin yapıyor. Arkelerde, bir düzineye yaklaşan dizilenen genom arasından sadece ikisi üretiyor. Yüksek bitkilerde ve mayada ise yok. Pirrolisin amino asiti, 2002 yılında, metan üreten bir arke olan Methanosarcina barkeri'nin metil-transferaz enziminin aktif bölgesinde keşfedildi. Normalde durdurma kodonu olan UAG kodonu ile şifreleniyor. Pirrolisin amino asiti çok erken bir zamanda, Son Evrensel Ortak Ata'dan daha önce evrilmesine rağmen, şu anda çok ender bulunuyor. Şimdiye dek sadece yedi farklı organizmada (2 tür bakteri ve 5 tür arke; ortak özellikleri metilamine bağlı yaşamaları) saptandı; bu organizmalarda da sadece az sayıda gende mevcut. Her amino asitin kendine özgü bir tRNA'sı ve aminoasil-tRNA sentetaz enzimi bulunur. İlgili aaRS enzimi, tRNA ile amino asitin bağlanmasını sağlar. Ardından tRNA molekülü amino asite bağlanır ve onu protein sentezlenme bölgesine getirir. 21.amino asit Selenosistin de kendi tRNA'sına sahiptir ama aaRS enzimi yoktur. O nedenle, \"serin\"in işe karışması gerekir, yukarıda söz ettiğimiz gibi. Pirrolisin ise kendi tRNA'sında da, kendi aaRS enzimine de sahiptir. Crick ve Watson'un 25 Nisan 1953 tarihinde DNA'nın yapısı hakkındaki makalelerini yayımlamalarının hemen ardından, fizikçi George Gamow bazların dörtlü bir kod olarak çalışabileceğini önerdi. DNA'da saklı olan bilginin aslında proteinlerin amino asit dizilimlerinin şifresi olduğu gitgide netleşiyordu. Fakat doğadaki proteinlerde 20 çeşit amino asit bulunabilirken, DNA'da sadece 4 çeşit baz vardı. Olabilecek en basit kod olan birebir eşlemenin yetersiz olacağı aşikardı; çünkü öyle bir durumda sadece 4 amino asit kodlanabilir ve 16 tane amino asit açıkta kalırdı. Gamow, DNA'daki bazların bir genetik kod oluşturacak şekilde nasıl bir araya geldiği üzerine tahminler yürütmeye başladı. Her amino asite bir bazın karşılık gelemeyeceğini gördük. Eğer bazlar çift oluşturursa ve her baz ikilisi bir amino asiti kodlarsa, bu durumda 16 farklı dizilim mümkün olur. 20 amino asit için hala yetersiz bir sayı. Fakat üçlü bir kod 64 dizilimi ve hatta dörtlü bir kod 256 dizilimi mümkün kılabilirdi. Genetik kod problemi, Crick ve Brenner tarafından ele alındı. 1961'de bu grup, kodun birbiriyle üst üste gelmeyen üçlü bazlardan oluştuğuna dair deneysel kanıt elde etti. Brenner bu üçlü baza kodon adını verdi. Üç nükleotidlik kodların amino asitleri şifrelediği açıklığa kavuşur kavuşmaz, bu kez hangi amino asitin hangi kod ile şifrelendiği bulmacasına yoğunlaşıldı. Aynı yıl, Nirenberg ve Matthei, kodun ilk harfini çözdü. Ardından, çözülen harf olan Urasil'den üç tanesinin ardarda gelmesi ile şifrelenen Fenilalanin amino asitinin kodonu tanımlandı. Bunu izleyen çalışmalarda uygulanan farklı tekniklerle, 64 kodonun hepsinin şifresi çözüldü. 64 olası kodondan 61'i 20 amino asiti kodlar. Metionin hariç tüm amino asitler birden fazla kodona sahiptir. Örneğin hem AAA, hem de AAG kodonları lisin amino asitine karşılık gelir. Bazı amino asitlerin 4, hatta bazılarının 6 kodonu vardır. Bir amino asitin birden fazla kodonu olması \"yozlaşma\" olarak anılır; fakat kodonlar tek anlamlıdır. Her kodon yalnız bir amino asite karşılık gelir. Amino asit kodlamayan 3 kodon, durdurma kodonlarıdır. Bunlar, belirli bir DNA diziliminin ifade ettiği amino asit dizisinin sonunu belirtir. Yani ribozom bir durdurma kodonu okuduğunda, amino asit dizilimini sonlandırıp, polipeptidi serbest bırakır. Bir proteini kodlayan DNA parçası, gerekli tüm amino asit dizisi sağlanana kadar devam eder. Bu DNA parçasına açık okunma bölgesi denir. Genetik şifrenin üç harfli sözcükleri her varlıkta aynıdır. CGA arjinin, GCG de alanin anlamına gelir ve yarasalarda, böceklerde, kayın ağaçlarında, bakterilerde kısaca hepsinde durum aynıdır. Bu sözcükler, yanlış şekilde arkebakteri olarak adlandırılmış olan, Atlantik Okyanusu'nun yüzeyinden binlerce metre derinlikteki kaynayan sülfür kaynaklarında yaşayan organizmalarda ya da çapraşıklığın mikroskobik kapsülleri olan virüslerde de aynıdır. Dünyada nereye giderseniz gidin, hangi hayvana, bitkiye, böceğe ya da su damlasına bakarsanız bakın, eğer canlıysa aynı sözlüğü kullanıyor ve aynı şifreyi biliyordur. Bütün yaşam tektir. Genetik şifre, açıklanamayan sebeplerden ötürü başta silli protozoalar olmak üzere, birkaç yerel anormallik dışında her varlıkta aynıdır. Hepimiz tamamen aynı dili kullanıyoruz. Matt Ridley (Genom ISBN: 9786054238811) Selenosistin: 21.Amino Asit Her kodonun tek bir anlamı olduğunu söyledik ama bu noktada söz etmemiz gereken bir konu daha var: Diğer amino asitler konusu. 1980'li yıllarda bilimciler, model organizma olarak kullanılan E.coli üzerinde çalışırken, selenosistin amino asitinin mRNA'da kendi kodonuna sahip olduğunu keşfettiler: UGA. Yukarıdaki tablodan görüldüğü gibi, UGA kodonu normalde bir durdurma kodonudur. Yapılan çalışmalarda E.coli'nin selenosistin sentezlemek ve protein oluştururken selenosistin yerleştirmek için özelleşmiş hücresel gereçlerinin de olduğu anlaşıldı. Bu aksesuarlar, diğer amino asitleri işlemek için gerekenlerle aynı tipti ve söz konusu alet-edevat arasında, UGA kodonunu tanıyan bir tRNA ile özel olarak selenosistin yerleştiren bir uzatma faktörü de mevcuttu. Ama selenosistinin kodonunun başka bir anlama daha gelebiliyor olması pek hoş karşılanmadı. İşin ilginci, bu durumun bir benzeri, birkaç sene önce zaten fark edilmiş durumdaydı. Şöyle ki, metionin amino asitini kodlayan AUG kodonunun, bir anlamının da \"protein sentezini başlat,\" olduğu anlaşılmıştı. İşi daha da karışıklaştıran şey, selenosistinin diğer amino asitlerden farklı işleniyor olmasıydı. Normalde tRNA'lar kendilerine özgü amino asitleri tutup, onları protein dizilimine eklenecekleri ribozoma taşırken; selenosistinin tRNA'sının fazladan bazı kimyasal etkileri beklemesi gerekiyordu. Selenosistin üreten bir kimyasal tepkime için omurga görevi görecek olan bir \"serin\"e tutunmalıydı. Ama en büyük sorun, doğada evrensel olarak bulunmamasıydı. Yakın zamanda yapılan genomik analizler, selenosistin insan da dahil hayvanlarda bulunurken, yaşam ağacının diğer dallarındaki üyelerin bazılarında olup, bazılarında olmadığını gösterdi. Örneğin bakterilerde, dizilenen genomların yaklaşık %15'i selenosistin yapıyor. Arkelerde, bir düzineye yaklaşan dizilenen genom arasından sadece ikisi üretiyor. Yüksek bitkilerde ve mayada ise yok. Ve 22.Amino Asit: Pirrolisin Pirrolisin amino asiti, 2002 yılında, metan üreten bir arke olan Methanosarcina barkeri'nin metil-transferaz enziminin aktif bölgesinde keşfedildi. Normalde durdurma kodonu olan UAG kodonu ile şifreleniyor. Pirrolisin amino asiti çok erken bir zamanda, Son Evrensel Ortak Ata'dan daha önce evrilmesine rağmen, şu anda çok ender bulunuyor. Şimdiye dek sadece yedi farklı organizmada (2 tür bakteri ve 5 tür arke; ortak özellikleri metilamine bağlı yaşamaları) saptandı; bu organizmalarda da sadece az sayıda gende mevcut. Her amino asitin kendine özgü bir tRNA'sı ve aminoasil-tRNA sentetaz enzimi bulunur. İlgili aaRS enzimi, tRNA ile amino asitin bağlanmasını sağlar. Ardından tRNA molekülü amino asite bağlanır ve onu protein sentezlenme bölgesine getirir. 21.amino asit Selenosistin de kendi tRNA'sına sahiptir ama aaRS enzimi yoktur. O nedenle, \"serin\"in işe karışması gerekir, yukarıda söz ettiğimiz gibi. Pirrolisin ise kendi tRNA'sında da, kendi aaRS enzimine de sahiptir."}
{"url": "https://bilimfili.com/dnamizin-en-az-yuzde-75i-cop", "text": "İnsan vücudu mükemmel bir yapı değildir. Yaklaşık 50 yıldan fazla bir süredir biyologlar, insan genomunun büyük bir çoğunluğunun bir işlevi olduğunu öne sürüyordu, ancak yapılan bir araştırma bu tartışmaya nokta koydu diyebiliriz. Genome Biology and Evolution'da yayımlanan bir çalışmada; DNA'nın büyük bir kısmının kullanışsız olduğu sonucuna varıldı. Araştırmacılar bu sonuca, eğer DNA'mızın büyük bir çoğunluğunun bir işlevi olsaydı, nesilden nesile aktarılan mutasyon oranına bağlı olarak her birimizin bir milyon çocuğa sahip olabileceği ve bu çocukların da hemen hemen hepsinin ölmesi gerektiği hesaplamasıyla ulaştı. Ancak şu an ortalama birkaç çocuğumuz var ve genetik sağlığımız da genel olarak iyi. Dolayısıyla bu çalışma 2012 yılında ünlü genom araştırmacılarının yaptığı çalışmanın aksine DNA'ımızın büyük bir kısmının çöp olduğunu ortaya koyuyor. Araştırmada ilk olarak 1950'li yıllarda DNA'nın protein üretimi talimatlarını nasıl kodladığı araştırılırken DNA'nın neredeyse tüm proteinleri kodladığı varsayılmıştı. Ancak 1970'lere gelindiğinde yalnızca çok küçük bir kısmın (insanlar özelinde bu oran %1) işlevsel protein kodladığı ortaya çıktı. Yine de biyologlar, kodlama işlevi olmayan DNA kısımlarının protein kodlayanların aktivitelerini düzenlemek gibi önemli rolleri olabileceğini düşünüyordu. Fakat genomumuzun %90'ının hala kullanışsız DNA'dan oluştuğu ileri sürülüyordu. 2000'li yıllara gelindiğinde, çöp olarak nitelendirdiğimiz kodlama yapmayan DNA'nın başka işlevlerinin de olabileceği düşüncesi pek çok çalışmayla desteklendi. En çok ses getiren iddia ise 2012 yılında ortaya atıldı. Genom araştırmacıları birliğinin ENCODE adını verdikleri projede, DNA'nın %80'inin bir işleve sahip olduğu ileri sürüldü. Houston Üniversitesinden Dan Graur bu durumu : Bu projeye 400 milyon dolar harcadılar, haliyle önemli bir şey söylemek istediler diyerek yorumladı. Graur, ENCODE'un iddiasına inanmayan büyük çoğunluktaki araştırmacılardan yalnızca biri. Burada asıl mesele işlevseli nasıl tanımladığımızla ilgilidir. ENCODE, DNA'yı herhangi biyokimyasal aktivite gösteren insan genomu olarak tanımlamaktadır. Graur ise DNA'yı yararlı olarak tanımlamak için aktivite göstermesinin yeterli olmadığını savunmuştur. Graur'a göre bir dizinin faydalı olarak tanımlanabilmesi için eğer yararlı bir şey yapmak için evrimleşmişse ve bunu bozan bir mutasyon zararlı bir etki gösteriyorsa mümkün olabilir. DNA'daki mutasyonlar, UV radyasyonu veya hücre bölünmesi esnasında oluşan hatalar gibi pek çok rastgele sebepten kaynaklanabilir. Bu mutasyonlar, DNA'nın bir bazını başka bir baza -Adenin'den Timin'e gibi - dönüştürür ve bir gen içinde ortaya çıktıklarında zararlı olma ihtimalleri çok yüksektir. İnsanlar üreme aracılığıyla, çocuklarına pek çok mutasyon türevi aktarır ve özellikle de kötü mutasyon koleksiyonuna sahip olanlar, kendi çocuklarını dünyaya getirmeden önce ölürler. Böylelikle de evrimsel süreçte türlerin sahip olduğu zararlı mutasyonların tehlikeli seviyelerde aktarılması da engellenmiş olur. Graur'un mantığına göre, bir türde, insanlarda gözlemlediğimiz kadar sıklıkta mutasyon oluyorsa ve genomun %25'inden fazlası işlevsel açıdan önemliyse, türün neslinin tükenmemesi için her bireyin yaklaşık bir milyon çocuk üretmesi gerekirdi. Çünkü her nesil, her yeni bireyde oluşan yaklaşık 100 yeni mutasyonun ölümcül sonuç doğurmaması ihtimali yaklaşık olarak 1 milyonda 1 seviyelerinde olur. İnsanlar olarak hala neslimiz tükenmediğine göre ve herbirimiz milyonlarca çocuk yapmadığımıza göre genomumuzun en fazla %25'i işlevsel öneme sahiptir. Yani DNA'ımızın büyük bir çoğunluğu işlevsel ise önemli sekanslarda büyük miktarda zararlı mutasyon biriktirmiş olurduk. Fakat DNA'ımızın büyük bir kısmı önemsiz ise zararlı mutasyonların çoğunun etkisi ortadan kalkar. Genome Biology and Evolution'da yayımlanan araştırmada, evrimsel süreçte genomlarımızdan zararlı mutasyonların yeterince temizlenmiş olabilmesi için bir çiftin kaç çocuğa sahip olması gerektiği hesaplaması yapıldı. Hesaplamalara göre, eğer genomumuzun tamamı kullanışlı olsaydı, her bir çiftin 100 milyon çocuğu olmalıydı ve zararlı mutasyonların tehlikeli seviyelere ulaşmasını önlemek için de bunlardan çok az bir kısmı hayatta kalabilirdi. Dahası genomumuzun sadece çeyreği bile işlevsel olsaydı her çift ortalama 4 çocuk sahibi olmalıydı ve zararlı mutasyonların tehlikeli seviyelere ulaşmasını önlemek için de bu çocukların sadece 2 tanesi yetişkinliğe kadar hayatta kalabilirdi. Ancak araştırma ekibi, mutasyon hızı ile tarih öncesi ortalama üreme hızını göz önünde bulundurduğunda, DNA'nın %8-14'ünün işlevsel olduğu sonucuna ulaştı. Bu bulgu, PLoS genetics'de yayımlanan ve genomumuzu diğer türlerle karşılaştırarak bunun yaklaşık %8'inin işlevsel olduğu sonucuna ulaşan 2014 yılı çalışması ile de tutarlılık gösteriyor. Bu çalışmada insan genomu ve diğer canlıların genomu karşılaştırılmış ve genomumuzun sadece %8,2'sinin işlevsel olduğu bulunmuştu. Birbiriyle uyumluluk gösteren bu iki araştırma verilerine göre, 10 bazdan yalnızca birinin işlevsel olduğu bir genom ile yaşamımızı sürdürüyoruz. Öte yandan DNA'nın ne kadarının dizileme ile alakalı olmayan işlevselliğe sahip olduğunu henüz bilmiyoruz. Çünkü DNA'nın bazı bölgeleri önemli bir dizilenmeye sahip olmasa da faydalıdır, bu nedenle bu alanlardaki mutasyonlar önemli değildir. Bu durum göz önüne alınsa bile yine de DNA'nın büyük bir kısmı işlevsizdir. Evrimsel sürecimizde, zararlı olabilecek pek çok mutasyon elense de bu durum pek çok kötü mutasyonun genlerimizde birikmesini durdurmuş değildir."}
{"url": "https://bilimfili.com/dnanin-molekuler-yapisi", "text": "Deoksiribonükleik asit , canlı organizmaların çoğunun genetik bilgisini taşıyan moleküldür; söz konusu çoğunluğun dışında kalanlarda ise genetik bilgi ribonükleik asit molekülü tarafından taşınır. DNA, hücrelerde nesilden nesile kopyalanabilir ; proteinlere çevrilebilir ; gerektiğinde onarılabilir . DNA, nükleotid adı verilen birimlerden oluşan bir polimerdir. Nükleotidlerin başka işlevleri de vardır: Enerji taşımada ATP, GTP; hücresel solunumda NAD, FAD; sinyal aktarımında çevrimsel AMP; koenzim olarak CoA, UDP; vitamin olarak nikotinamid mononükleotid, B2. Protein terimlerini kullanarak, molekülün birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapılarından söz edebiliriz: 1. Molekülün Birincil Yapısı: Kovalent Omurga ve Yanlarda Bazlar Bir nükleozid, bir şeker + bir azotlu bazdan oluşur.Bir nükleotid, bir fosfat + bir şeker + bir azotlu bazdan oluşur.DNA'da nükleotid bir deoksiribonükleotiddir 1.1. Fosforik Asit Bir fosfat grubu verir. 1.2. Şeker Halkasal bir pentoz (5 karbonlu şeker) olan deoksiriboz. Şekerdeki karbonlar 1' den 5' ye kaydedilir. Azotlu bazlardan bir azot atomu C1' ye tutunarak , fosfat ise C5' ye tutunarak nükleotidi oluşturur. Dolayısıyla nükleotid şöyledir: fosfat - C5' şeker C1' - baz. 1.3. Azotlu Bazlar Aromatik hetero-halkalılar (bir bileşiğin aromatik olması için halkalı yapıda olması, halkanın düzlemsel olması, halkada konjuge çift bağların bulunması ve halkanın, (4n+2) sayıda -elektronu taşıması gerekir.); pürinler ve primidinler vardır. Başka azotlu bazlar da mevcuttur; özellikle belirtmek gerekirse, yukarıda söz edilenlerden türeyen metillenmiş bazlar vardır. Bazların metillenmesinin işlevsel bir rolü bulunur. Terimler:"}
{"url": "https://bilimfili.com/dogadaki-karsiligindan-bin-kat-hizli-isleyen-enzim-uretildi", "text": "Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign Yerleşkesi ve Cambridge Üniversitesi bilimcileri tarafından yapılan çalışmada üretilen lipid-karıştırıcı DNA enzimi, kendi sınıfında doğal olarak ortaya çıkan enzimlerden daha yüksek performans gösteren ilk örnek olma niteliği taşıyor. Ekip, yaptıkları çalışmanın ayrıntılarını Nature Communications dergisindeki yayımladıkları makaleyle paylaştı. \"Hücre zarları iç kısımda ve dış kısımda farklı birer moleküller kümesiyle hizalanmıştır ve hücreler bunu sürdürmeye büyük miktarda kaynak ayırır. Ama hücrenin yaşamının bazı noktalarında, asimetrinin ortadan kaldırılması gerekir. O zaman içeride olan işaretleyiciler dışarıda durumuna gelir; hücre ölümü gibi bazı süreçler için sinyal gönderirler. Doğada bunu yapan enzimler var ve onlara skramblaz deniyor. Bununla birlikte, skramblazların yetersiz olduğu bazı hastalıklarda, bu doğru biçimde olmaz. Bizim sentetik skramblaz enzimimiz, tedavi için yeni bir yol sunabilir,\" diyor ekip lideri Aleksei Aksimentiev. Proteinden değil de DNA'dan yapılan yeni sentetik enzim, kanser hücrelerinde hücre ölümünü başlatmak için kullanılabilecek bir sinyal yolağını tetikleyerek, hücre zarı içindeki lipid moleküllerini tersyüz edebiliyor. Aksimentiev'in ekibi, hücre zarlarında porlar ve kanallar oluşturan DNA yapılarına bakarken, DNA skramblaz etkinliğine rastladı. Araştırmacılar, Illinois'deki Mavi Sular süper-bilgisayarını kullanarak, atomik düzeydeki sistemleri modelledi. Zarın içine bazı DNA yapıları yerleştirildiğinde , DNA çevresindeki zardaki lipidlerin, iç ve dış zar katmanları arasında gidip gelmeye başladıklarını gördüler. Bilgisayar modellerinin öngördüğü skramblaz etkinliğini doğrulamak için Illinois ekibi, Cambridge'ten Ulrich keyser'in ekibi ile ortaklık kurdu. Cambridge ekibi, DNA enzimini sentezledi ve vezikül adı verilen model zar baloncukları içinde, sonra da insan meme kanseri hücreleri içinde sınadı. Cambridge'ten lisansüstü öğrencisi Alexander Ohmann, sentezledikleri DNA nano-yapısının kesinlikle hızlı lipid karıştırılmasını sağladığını gösteren sonuçlar elde ettiklerini belirtiyor. En ilginci de, moleküler dinamik simülasyonlarının işaret ettiği yüksek tersyüz etme oranının büyüklük mertebesinin, deneylerdekiyle aynı olduğunu vurguluyor. Bunun doğal skramblazlarda görülenin bin katı kadar daha hızlı olduğunu söylüyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/dogal-olanlarin-tum-ozelliklerini-tasiyan-sentetik-alyuvarlar", "text": "Geliştirilmeye çalışılan doğal hücrelerin mümkün olduğunca birebir taklidi olacak yani kısaca biyomimetik alyuvarların, gerçek kırmızı kan hücrelerinin esneklik, oksijen taşıma ve dolaşımda uzun süre kalma gibi özeliklerini göstermesi planlanıyordu. Şimdiye kadar geliştirilen yapay alyuvarlar, bu özellik ve fonksiyonlardan bir veya ikisini gösteriyor ancak tamamını bünyelerinde barındıramıyordu. Şimdi ise ACS Nano tarafından yayımlanan makalede bilim insanları sentetik kırmızı kan hücreleri geliştirerek doğal alyuvarların tüm özelliklerini hatta fazlasını taşıyıp gösteriyor. Kırmızı kan hücreleri kan dolaşımı sırasında akciğerlerden oksijeni alıp taşıyarak dokulara iletir. Bu disk şeklinde hücrelerin muhtevasında milyonlarca hemoglobin molekülü bulunur ve demir bileşenli bu proteinler oksijeni bağlayıp hızla dokulara iletimini sağlar. Buna ek olarak kırmızı kan hücreleri son derece esnek yapılardır ve böylelikle, minik kılcallara geçebilir, damar tıkanıklığı olan kısımlardan geçebilir ve çok dar çeperlerden kanın akış debisiyle iletilebilirler. Alyuvarlar aynı zamanda kendi üzerlerinde yüzey proteinleri bulundurur. Bu proteinler sayesinde de bağışıklık sisteminin diğer hücreleri tarafından tanınmadan yutulup öldürülmekten kurtularak uzun süre hayatta ve dolaşımda kalabilirler. Araştırmacılar Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker ve ekip arkadaşları yapay ve biyomimetik alyuvarların doğal kırmızı kan hücrelerinin özelliklerinin tamamını gösterecek ve üstelik terapötik ilaçların dokulara ve doğru noktalara iletilmesi ve toksinleri tespit ederek dolaşımdan uzaklaştırma gibi bir takım yeni rolleri üstelenecek biçimde geliştirmeye çalıştı. Bilim insanları bu sentetik hücreleri üretmeye öncelikle, insanların kan bağışlarından alınmış kırmızı kan hücrelerini incecik silisyum katmanı ile kaplayarak başladı. Daha sonra bu kaplamanın üzeri pozitif ve negatif yüklü polimerlerle kapatıldı. Akabinde silisyum aşındırılıp arındırılınca esnek kopya alyuvarlar elde edilmiş oldu. Son olarak da ekip replikaların üzerini doğal kırmızı kan hücresi zarları ile giydirdi."}
{"url": "https://bilimfili.com/geceleri-mavi-isiga-maruz-kalmanin-meme-ve-prostat-kanserine-etkisi", "text": "Barcelona Institute for Global Health öncülüğünde gerçekleştirilen uluslararası bir ekip tarafından yürütülen yeni bir araştırmaya göre, gece led ışığa maruz kalmanın meme ve prostat kanseri geliştirme riskinin yüksekliği arasında bir bağıntı olduğu rapor edildi. Beyaz LED kaynakların büyük çoğunluğu tarafından yayılan mavi ışık, görülebilir ışık tayfında yer almakta ve özellikle tablet veya telefon gibi elektronik enstrümanlardan yayıldığı da bilinmektedir. Araştırmanın sonuçları ise Environmental Health Perspectives'te yayımlandı. ISGlobal araştırmacısı ve araştırmanın koordinatörü Manolis Kogevinas, Dünya Sağlık Örgütü WHO'nun International Agency for Research on Cancer adlı kanser araştırma ajansının insanlar için muhtemel karsinojen olarak gece çalışanların gece vardiyasını dahil ettiğini belirtiyor. Yine geceleri yapay ışığa maruz kalmak ile, sirkadiyen ritim bozuklukları, meme ve prostat kanseri arasında bir korelasyon bulunduğunu gösteren verilerin mevcut olduğunu da öne sürüyor. Mevcut araştırma ile araştırmacılar şehirlerdeki gece ışıklandırmalarının, bahsi geçen iki kanser türünün gelişimini etkileyip etkilemediğini anlamaya çalıştı. Araştırmanın yazarlarından, Kanada Sherbrooke'taki CEGEP'te fizik profesörü olan Martin Aube'ya göre, şiddeti ve dalga boyuna bağlı olarak yapay ışıklar, özellikle de mavi spektrum içinde olanlar, melatonin üretimini ve salınımını düşürüyor. Araştırmada, İspanya'nın 11 farklı bölgesinden 20 ila 85 yaşları arasındaki 4.000'den fazla bireyin tıbbi ve epidemiyolojik verileri üzerinde analizler gerçekleştirildi. Kişisel anket ve sorular yolu ile içmekan yapay ışık maruziyetleri değerlendirilen katılımcıların yanı sıra, Uluslararası Uzay İstasyonu tarafından çekilmiş Madrid ve Barselona şehirlerinin gece görüntüleri araştırmada veri olarak yerini ald. İki şehir için de elde edilen veriler üzerinden ulaşılan sonuçlar, katılımcılardan; daha yüksek seviyede mavi ışığa maruz kalanların 1.5 ila 2 kat meme ve prostat kanseri geliştirme riski gösterdiği ortaya koydu. Burada karşılaştırma yapılan grup ise çok daha az seviyede yapay mavi ışığa maruz kalanlardan oluşuyor. Araştırmanın başyazarı Ariadna Garcia, ulaşılan artan kanser riski sonuçlarının mavi yapay ışık ile istatistiksel olarak da olsa ilişkilendirilebilmesinin toplum sağlığı sorunu olduğuna dikkat çekiyor. Anlık ışık sensörlerinin kullanıldığı daha bireye dayalı ve kişisel incelemelerin yapıldığı yeni araştırmalara ihtiyaç duyulacağını belirten araştırmacılar aynı araştırmaların daha genç insanlarda yapılması ile maruz kalınan ekran ışıklarının da gerçek anlamda bir kanser risk artışına sebep olup olmadığının anlaşılabileceğini öne sürüyorlar. ISGlobal araştırmacısı ve araştırmanın koordinatörü Manolis Kogevinas, Dünya Sağlık Örgütü WHO'nun International Agency for Research on Cancer adlı kanser araştırma ajansının insanlar için muhtemel karsinojen olarak gece çalışanların gece vardiyasını dahil ettiğini belirtiyor. Yine geceleri yapay ışığa maruz kalmak ile, sirkadiyen ritim bozuklukları, meme ve prostat kanseri arasında bir korelasyon bulunduğunu gösteren verilerin mevcut olduğunu da öne sürüyor. Mevcut araştırma ile araştırmacılar şehirlerdeki gece ışıklandırmalarının, bahsi geçen iki kanser türünün gelişimini etkileyip etkilemediğini anlamaya çalıştı. Araştırmanın yazarlarından, Kanada Sherbrooke'taki CEGEP'te fizik profesörü olan Martin Aube'ya göre, şiddeti ve dalga boyuna bağlı olarak yapay ışıklar, özellikle de mavi spektrum içinde olanlar, melatonin üretimini ve salınımını düşürüyor. Araştırmada, İspanya'nın 11 farklı bölgesinden 20 ila 85 yaşları arasındaki 4.000'den fazla bireyin tıbbi ve epidemiyolojik verileri üzerinde analizler gerçekleştirildi. Kişisel anket ve sorular yolu ile içmekan yapay ışık maruziyetleri değerlendirilen katılımcıların yanı sıra, Uluslararası Uzay İstasyonu tarafından çekilmiş Madrid ve Barselona şehirlerinin gece görüntüleri araştırmada veri olarak yerini ald. İki şehir için de elde edilen veriler üzerinden ulaşılan sonuçlar, katılımcılardan; daha yüksek seviyede mavi ışığa maruz kalanların 1.5 ila 2 kat meme ve prostat kanseri geliştirme riski gösterdiği ortaya koydu. Burada karşılaştırma yapılan grup ise çok daha az seviyede yapay mavi ışığa maruz kalanlardan oluşuyor. Araştırmanın başyazarı Ariadna Garcia, ulaşılan artan kanser riski sonuçlarının mavi yapay ışık ile istatistiksel olarak da olsa ilişkilendirilebilmesinin toplum sağlığı sorunu olduğuna dikkat çekiyor. Anlık ışık sensörlerinin kullanıldığı daha bireye dayalı ve kişisel incelemelerin yapıldığı yeni araştırmalara ihtiyaç duyulacağını belirten araştırmacılar aynı araştırmaların daha genç insanlarda yapılması ile maruz kalınan ekran ışıklarının da gerçek anlamda bir kanser risk artışına sebep olup olmadığının anlaşılabileceğini öne sürüyorlar."}
{"url": "https://bilimfili.com/genc-kemik-iligi-yasli-fare-beynini-genclestirdi", "text": "Yeni bir araştırma ile, genç farelerin kemik iliğinin yaşlı farelere transplantasyonu sonucunda, yaşlı farelerde görülen bilişsel düşüşün veya kognitif yeteneklerin düşüşünün azaldığı, hafızanın ve öğrenme yeteneklerinin korunduğu gözlemlendi. Elde edilen sonuçlar, kemik iliği tarafından üretilen kan hücrelerinin yaşlanmasının bilişsel yeteneklerin azalması ile ilgili olduğuna dair elde edilen sonuçlarla da tutarlılık gösteriyor. Araştırmacılardan, mevcut çalışmanın da başyazarı olan Dr. Helen Goodridge, daha önceki çalışmalarda genç farelerden yaşlılara verilen kan hücrelerinin yaşlı farelerde kognitif düşüşü gerilettiği ve kognitif yetenekleri yenilediğinin görüldüğünü ancak bunun neden ve nasılının anlaşılamadığını belirtti. Goodridge'in açıklamasına göre, bu soruların cevaplarından birinin genç kan hücrelerine has özelliklerde yattığı bu araştırmada tespit edildi. Eğer devam eden süreçte benzer araştırmalar insanlarda yapılır ve doğrulanırsa, buradan yola çıkılarak nörodejeneratif bir takım hastalıkların yavaş ilerleyişine karşı etkili terapiler dizayn edilebilecek. Communications Biology'de yayımlanan çalışmada 18 aylık yaşlı fareler iki gruba ayrılarak bir gruba kendi yaşlarındaki farelerden diğer gruba ise 4 aylık farelerden kemik iliği nakledildi. Bundan altı ay sonar iki gruba da standart laboratuvar düzeyi aktivite seviyesi ölçümleri ve öğrenme deneyleri ve de bunlara ek olarak uzamsal bellek ve işler bellek seviye tespit deneyleri uygulandı. Genç farelerden kemik iliği nakledilen fareler, önemli düzeyde daha etkili ve başarılı olarak bu deneyleri gerçekleştirdi. Kontrol grubu olan ve hiçbir şekilde kemik iliği nakli yapılmayan akran fare grubuna göre de daha başarılı olan bu ilk grup araştırmanın başarısını da ortaya koydu diyebiliriz. Bunun üzerine farelerin hipokampuslarını inceleyen araştırma ekibi, genç kemik iliği nakledilen farelerin hipokampuslarında sinir hücrelerinin daha fazla diğer sinirlerle bağ kurduğunu yani daha fazla sinaps oluşturduklarını gözlemledi. Nöron sayısında ise bir fark olmadığı kaydedildi. Buna karşın genç kemik iliği nakledilen farelerde dahi eksik sinapslar tespit edildi. Detaylı analizlerle bunun temel sebebinin ise genç kan hücrelerinin mikroglia hücrelerinin aktivitesini düşürmesi olabileceği öne sürüldü. Mikroglialar her ne kadar beynin bağışıklık hücreleri olarak koruyucu göreve sahip olsa da, çok aktif hale geldiklerinde sinapsların kopmasına neden olabiliyorlar. Bu nedenle daha az aktif olan mikroglialarla beyin maksimum sinapsı oluşturamasa da çok sayıda sinaps oluşturarak üstelik sağlıklı kalıp normal işlevini iyi bir biçimde sürdürebilir. Artan Alzheimer riski ve yüzdesi ile içine girdiğimiz sürecin bu noktada daha zor olacağını belirten araştırmacılar, yürüttükleri araştırmanın genç kemik iliği ve dolayısıyla genç kan hücresi sağlamak ile yaşlı beyinlerinde sinaps kaybının azaltılabildiğini ve yaşlanmaya bağlı işlev kayıplarının giderilebildiğini göstererek bahsi geçen sorunla ilgili dev bir adım atmış oldu. Bulguların optimize edilip insanlara uyarlanması sonucu bu araştırmalar da başarılı olabilirse, potansiyel tedavilere de geçilebilir. Ancak kemik iliğinin bu amaç için uygulanması henüz mümkün görünmüyor. Ne var ki araştırmacılar kişiselleştirilmiş genç kan hücreleri üreterek, kök hücre teknolojisinin bu yönde kullanılması ile, bireyin kendi vücudunda yaşlanmakta olan hücrelere karşı başarılı uygulamaların gerçekleştirilebileceğini one sürüyor. Araştırmacılardan, mevcut çalışmanın da başyazarı olan Dr. Helen Goodridge, daha önceki çalışmalarda genç farelerden yaşlılara verilen kan hücrelerinin yaşlı farelerde kognitif düşüşü gerilettiği ve kognitif yetenekleri yenilediğinin görüldüğünü ancak bunun neden ve nasılının anlaşılamadığını belirtti. Goodridge'in açıklamasına göre, bu soruların cevaplarından birinin genç kan hücrelerine has özelliklerde yattığı bu araştırmada tespit edildi. Eğer devam eden süreçte benzer araştırmalar insanlarda yapılır ve doğrulanırsa, buradan yola çıkılarak nörodejeneratif bir takım hastalıkların yavaş ilerleyişine karşı etkili terapiler dizayn edilebilecek. Communications Biology'de yayımlanan çalışmada 18 aylık yaşlı fareler iki gruba ayrılarak bir gruba kendi yaşlarındaki farelerden diğer gruba ise 4 aylık farelerden kemik iliği nakledildi. Bundan altı ay sonar iki gruba da standart laboratuvar düzeyi aktivite seviyesi ölçümleri ve öğrenme deneyleri ve de bunlara ek olarak uzamsal bellek ve işler bellek seviye tespit deneyleri uygulandı. Genç farelerden kemik iliği nakledilen fareler, önemli düzeyde daha etkili ve başarılı olarak bu deneyleri gerçekleştirdi. Kontrol grubu olan ve hiçbir şekilde kemik iliği nakli yapılmayan akran fare grubuna göre de daha başarılı olan bu ilk grup araştırmanın başarısını da ortaya koydu diyebiliriz. Bunun üzerine farelerin hipokampuslarını inceleyen araştırma ekibi, genç kemik iliği nakledilen farelerin hipokampuslarında sinir hücrelerinin daha fazla diğer sinirlerle bağ kurduğunu yani daha fazla sinaps oluşturduklarını gözlemledi. Nöron sayısında ise bir fark olmadığı kaydedildi. Buna karşın genç kemik iliği nakledilen farelerde dahi eksik sinapslar tespit edildi. Detaylı analizlerle bunun temel sebebinin ise genç kan hücrelerinin mikroglia hücrelerinin aktivitesini düşürmesi olabileceği öne sürüldü. Mikroglialar her ne kadar beynin bağışıklık hücreleri olarak koruyucu göreve sahip olsa da, çok aktif hale geldiklerinde sinapsların kopmasına neden olabiliyorlar. Bu nedenle daha az aktif olan mikroglialarla beyin maksimum sinapsı oluşturamasa da çok sayıda sinaps oluşturarak üstelik sağlıklı kalıp normal işlevini iyi bir biçimde sürdürebilir. Artan Alzheimer riski ve yüzdesi ile içine girdiğimiz sürecin bu noktada daha zor olacağını belirten araştırmacılar, yürüttükleri araştırmanın genç kemik iliği ve dolayısıyla genç kan hücresi sağlamak ile yaşlı beyinlerinde sinaps kaybının azaltılabildiğini ve yaşlanmaya bağlı işlev kayıplarının giderilebildiğini göstererek bahsi geçen sorunla ilgili dev bir adım atmış oldu. Bulguların optimize edilip insanlara uyarlanması sonucu bu araştırmalar da başarılı olabilirse, potansiyel tedavilere de geçilebilir. Ancak kemik iliğinin bu amaç için uygulanması henüz mümkün görünmüyor. Ne var ki araştırmacılar kişiselleştirilmiş genç kan hücreleri üreterek, kök hücre teknolojisinin bu yönde kullanılması ile, bireyin kendi vücudunda yaşlanmakta olan hücrelere karşı başarılı uygulamaların gerçekleştirilebileceğini one sürüyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/genel-zeka-testinde-genc-kuzgunlar-yetiskin-sempanzelerle-yarisiyor", "text": "Bilim insanları ve hatta sıradan gözlemciler bile, kuzgunların ve yakın akraba türlerinin son derece akıllı hayvanlar olduklarını uzun süredir biliyorlar. Ancak yapılan araştırmaların çoğu, genel zekaya dair sınırlı bir bakış açısı sağlayan tek deneyler üzerinde şekillendirildi. Bu deneyler çoğunlukla tek tek görevlerde, kuşun bir şey sakladığınızı anlayıp anlamadığını test etmek üzerine tasarlanmıştı. Bu açığı gidermeye çalışan yeni bir çalışma, henüz dört aylık genç kuşlar da dahil olmak üzere kuzgunların, yetişkin büyük apelerinkiyle aynı olan belirli zeka türlerine sahip olduğuna dair en iyi delillerden bazılarını sağlıyor. 10 Aralık'ta (2020) Scientific Reports'ta yayımlanan araştırmada, akıllı kuşlar, zekayı ölçmek için tasarlanmış çeşitli görevlerde şempanzeler ve orangutanlar kadar iyi performans gösterdi. Artık şunu rahatlıkla söyleyebiliriz ki; kuzgunların en azından kullanılan görevlerde büyük apelerle çok benzediğini gösteren çok güçlü delillere sahibiz. Araştırma ekibine göre, tüm bilişsel beceriler yelpazesinde, kuzgunların zekaları gerçekten oldukça şaşırtıcı. Araştırma sonuçları, aynı zamanda da etkileyici bilişsel becerilerin yalnızca primatlara özgü olmadığını, hayvanlar alemindeki belirli türlerde de görüldüğünü bir kez daha ortaya koydu. Yeni araştırmada, ilk olarak 2007 yılında, Almanya-Leipzig'de bulunan Max Planck Entitüsü Evrimsel Antropology bölümünden araştırmacılar tarafından insan çocukları ve büyük apeleri karşılaştıran bilişsel performans ölçümü yapmak için geliştirilen deney, daha büyük bir test grubuna yönelik olarak düzenlendi. Bu deney, önceki yaklaşımların çoğunun yaptığı gibi bilişsel muhakemenin yalnızca belirli bir yönü yerine, bir dizi sosyal ve fiziksel görevdeki genel performansı ölçüyordu. Tekniğin geliştiricilerinden olan Esther Herrmann ve diğer bilim insanları, artık köklü hale gelmiş olan bu tekniği maymunlar, köpekler ve papağanlar da olmak üzere çeşitli türler arası karşılaştırmalar yapmak için kullandılar. Scientific Reports'da 10 Aralık'ta yayımlanan bu yeni çalışmada ise, araştırmacılar, aynı test düzenini sekiz kuzguna uyarladı ve uyguladı. Ölçümler, her biri birden fazla kez tekrarlanan, dört farklı görevi ayrı ayrı içeren, dokuz fiziksel kategori ve altı sosyal kategoriden oluşuyordu. Böylelikle araştırmacılar, kuzgunların neler yapabileceğine dair kapsamlı bir kavrayış geliştirebileceklerdi. Araştırmada kullanılan fiziksel testler, kuşların bir bölgedeki nesne takibi ve rakamları anlama becerilerini ölçüyordu. Örneğin; araştırmacılar, belirli bir kupanın altına bir ödül saklıyor ve ardından kuzgunun ödülü içeren kupayı takip edip edemediğini görmek için kupayı, altında ödül olmayan diğer kupalarla karıştırarak hareket ettiriyordu. Sosyal testlerde ise kuşların deneyi yapan kişi tarafından sunulan ipuçlarını ne kadar iyi takip edebildiğini ölçüyordu. Örneğin, deneyi yapan kişi, kuzguna bakarak ya da işaret ederek hangi bardağın bir ödül içerdiğini işaret ediyor ya da kuzgunlara bir ödüle nasıl erişeceklerini gösteriyor, ardından da kuzgunların gözlemlediklerini uygulayıp uygulamadıklarını gözlemliyordu. Araştırmada, her bir kuzgun için aynı 33 görev; kuzgunlar 4, 8, 12 ve 16 aylıkken tekrarlandı. Sonuçlar oldukça şaşırtıcıydı; çünkü sadece dört aylıkken kuşların çoğunun görevin üstesinden gelebildikleri görüldü. Dahası, genç kuzgunların sonuçları, aynı görevlerle daha önce test edilen yetişkin şempanze ve orangutanlara benzer şekildeydi. Araştırmacılar, kuzgunların bilişsel gelişiminin hızlı takip edilmesi gerektiğini; çünkü yaklaşık dört aylıkken ekolojik ve sosyal çevreleriyle daha fazla etkileşime girmeye başladıklarını ileri sürüyor. Araştırma ekibinden Herrmann, insan performansını diğer maymunlarla karşılaştıran daha önceki araştırmalara dayanarak; 2,5 yaşındaki çocukların sosyal biliş görevlerinde kuzgunlardan daha iyi performans göstereceğini, ancak fiziksel biliş testlerinin çoğunda kuşlara neredeyse eşit olacağını tahmin ediyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/genetik-kodun-evrenselligi-kuralini-cigneyen-mikrop-kesfedildi", "text": "Genetik Kodun Evrenselliği Kuralını Çiğneyen Mikrop Keşfedildi DNA'dan çoğunlukla \"canlının taslağı\" olarak söz edilir; yani DNA'da ne yazıyorsa, canlı aynen ona göre yapılandırılacak diye düşünülür. Fakat Almanya'nın Göttingen kentinde bulunan Max Planck Biyofiziksel Kimya Enstitüsü ile Bath Üniversitesi'nin Milner Evrim Merkezi'nden araştırmacılar, bir süre önce ilginç bir keşif yaptı. Bilimciler, ilk kez olarak, DNA kodunun iki farklı çevrimini rastgele kullanan bir mikrop belirledi. Bu beklenmeyen keşif, evrensel bir kural olduğunu sandığımız şeyin, aslında öyle olmadığını ortaya koydu. Çünkü bu mikroptaki proteinler, DNA dizilimine bakılarak tam olarak öngörülemiyor. Tüm organizmalar, nasıl protein yapacaklarını söyleyen genetik bilgiyi ebeveynlerinden alır. Proteinler, bedenimizdeki kimyasal süreçlerin işlemesini sağlayan moleküllerdir. Kalıtılan genetik bilgi, DNA dizilimi olarak söz ettiğimiz, 4 ayrı bazın farklı sıralamaları şeklinde kodlanmıştır. Genetik kod, her bir proteini üretmek için hangi amino asitlerin bir araya getirilmesi gerektiği bilgisini hücreye iletir. Mors alfabesinde arka arkaya gelen üç tane noktanın S harfi demek olması gibi, genetik kod da üç bazdan oluşan gruplar halinde okunarak, amino asitlere çevrilir. Verilen herhangi bir kodonun, hep aynı amino asit anlamına geleceği düşünülüyordu; üç noktanın Mors kodunda hep S harfi olması gibi. Örneğin DNA'daki bir GGA sıralaması, glisin amino asidi anlamına geliyordu. Yapılan yeni araştırmada, doğal bir kodda bu kuralın ilk kez olarak bir istisnası olduğu fark edildi. Ekip, bazı türlerinin alışılmadık bir \"evrensel olmayan\" kod geliştirdiği alışılmadık bir maya grubunu inceledi. İnsanlar ve hemen hemen tüm diğer canlılar CTG kodonunu lösin amino asidi olarak çevirirken, söz konusu bazı maya türleri bu üçlüye karşılık olarak serin veya alanin aminı asidi üretebiliyor. Bu zaten yeterince tuhaf ama ekip daha tuhaf bir durumun da farkına vardı: Ascoidea asiatica türü maya, bu kodonu serin veya lösin amino asitlerinden birine rastgele şekilde çeviriyordu. Bu kodonun çevrileceği her seferde, hücrede yazı-tura atılıyor gibiydi. Bath Üniversitesi'nden Laurence Hurst şöyle anlatıyor: \"Böyle bir şeyi ilk kez görüyoruz. CTG çevrimlerinin yaklaşık %50'sinde serin, kalanında lösin olarak yapıldığını keşfettiğimizde çok şaşırdık. Genetik kodların son kuralı da, yani çevrimin deterministik olduğu da, çiğnendi. Bu durum, bu genomu benzersiz kılıyor; DNA'yı bilseniz de proteinleri öngöremiyorsunuz.\""}
{"url": "https://bilimfili.com/genetik-kodun-evrimi-ve-cok-duzeyli-optimizasyonu", "text": "Genetik kodun keşfi, modern biyolojideki en önemli ilerlemelerden biriydi. Ama bir DNA kodunda protein diziliminden daha fazlası vardır; DNA uç-birleştirme , yerelleştirme, katlama ve yönetme sinyalleri taşır ki bunlar çoğunlukla protein-kodlayan dizilimin içine gömülü olur. Bu sayıda Itzkovitz ve Alon, genetik kodda bulunan özgün 64'ten 20'ye eşlemenin, protein-kodlayan bölgelerin bu fazladan bilgiyi taşıması için optimize olmuş olabileceğini ortaya koyuyor ve bu özelliğin, çerçeve kayması hatalarının olumsuz etkilerini en aza indirme seçiliminin ek kazancı olarak evrilmiş olabileceğini ileri sürüyor. İlk Kod Kuramlarının Vahşi Batısı ve Virgülsüz Kod Kodun öyküsündeki ilk ışık parıltısı, Dounce (1952) tarafından o zamanlar sıra dışı bir fikir olan nükleotidlerin sıralamasının polipeptid zincirlerindeki amino asitlerin sıralamasını belirlediğinin ortaya atılmasıyla gelmişti. Eşlenme için açıklama sunan DNA'nın çift-sarmal yapısının keşfinden sonra (Watson & Crick 1953), genetik ifadelenmenin sırlarını çözme yarışı başladı. Gamow (1954) bir anahtar-kilit mekanizması önerdi; buna göre, dört nükleotidden oluşan DNA'daki deliklere amino asitler özgün olarak bağlanıyordu. Deliğin şekli, ona hangi amino asidin bağlanabileceğini belirleyerek, DNA diziliminin özgün bir amino asit dizilimi kodlamasına olanak tanıyordu. Her bir deliği oluşturan dört bazın ikisi bütünleyiciydi ki bu da, her bir amino asidin bir baz üçlüsü tarafından tanımlandığına işaret ediyordu. Dikkatli analizler bu elmas kodun en fazla 20 farklı amino asit kodlayabileceğini açığa çıkararak, kuramı özellikle çekici kıldı. Ama kodonların kesiştikleri düşünüldü: Proteindeki konum-1'de bulunan amino asidi kodlayan üç nükleotid, amino asit-2'yi kodlayan nükleotidlerin ikisini içerecekti. Bu da mümkün olan amino asit dizilimlerini kısıtlayacaktı (Gamow 1954). Fakat Gamow'un sonuçlarını (Gamow 1954; Gamow et al. 1956) analiz eden Crick ve çalışma arkadaşları, doğada böyle kısıtlamalar bulunmadığını gün yüzüne çıkardı (Crick et al. 1957). Aynı yıl Brenner (1957) kesişen bir üçlü kodun olasılık dışı tutulabileceğini gösterdi. Ama alternatif, kesişmeyen üçlülerin olduğu bir koda sahip olmak, doğru okuma çerçevesini seçme ve zorunlu tutma problemini gündeme getiriyordu. Diziyi ard-arda çevirmekle problemin çözülebileceğini anladıkları halde, başlatma kodonlarından haberleri olmadığından, Crick ve çalışma arkadaşları bir virgülsüz kod önerdi (Crick et al. 1957). Virgülsüz kod, keyfi amino asit dizilimleri için kodlamaya izin veriyor ve sadece tek bir okuma çerçevesinde okunabiliyordu; yanlış çerçevede okumaya yönelik herhangi bir girişim derhal anlamsız olarak tanımlanacaktı. Bu, çok fazla sayıda anlamsız kodon kullanılarak başarılıyordu; öyle ki çerçeve-dışı herhangi bir dizilim ancak onlardan oluşacaktı. Elmas kod durumunda olduğu gibi, bir virgülsüz kod tarafından kodlanabilecek en fazla amino asit sayısı tam olarak 20 idi; doğada kullanılan amino asitlerin sayısını veren baştan çıkarıcı bir tesadüf. Tahminde bulunma oyunu bu kadarla kalmadı. Sinsheimer (1959), A ve C'nin G ve U gibi eşdeğer olduğu sadece iki harflik bir kod önerdi. Bu şemada 20 farklı amino asit kodlamak için en az beş baz gerekiyordu. Ertesi yıl Ycas (1960), proteinlerde farklı amino asit bollukları ve RNA'da farklı baz bollukları sergileyen çeşitli virüslerin deneysel gözlemlerine dayalı bir hipotez ileri sürdü. Bu fikre göre, tekil nükleotidler amino asit kodluyordu ama nükleotid dizilimi gereken bilginin sadece bir kısmını içeriyordu. Üç nükleotidden fazlasının bir amino asidi kodladığı başka kodlar da akıldan geçirildi: Golomb (1962) virgülsüz olan ve çevrimi çok güvenilir kılan ilave özelliklere sahip bir altılı kod önerdi. Genetik kod konusundaki bu erken döneme ait kuramsal yaklaşımlar Hayes (1998) tarafından özetlendi. Fazlalıklı Kodun Optimal Özellikleri Nirenberg ve çalışma arkadaşları tarafından hakiki genetik kodun keşfi (Nirenberg & Matthaei 1961; Nirenberg 2004), kuramsal tahminlere bir son verdi ve virgülsüz kod ile öteki erken dönem kuramlarının çabucak reddedilmesine yol açtı. Kodun fazlalıklı olması şaşırtıcı bir şeydi ve ilgi odağı oldu. Örneğin, aynı amino asidin birkaç benzer kodona atandığı sistemi tanımlayan aile kutuları ve titreme kuralları (Crick 1966) belirlendi. Kodun, rastgelelikten uzak görünen başka çarpıcı özellikleri açığa çıkarıldı. Woese benzer kodonların, benzer kimyasal özellikli, özellikle de benzer kutupsal gereklilikli amino asitlere atandığını gözlemledi (Woese 1965b; Woese et al. 1966a). Kodun, yanlış-çevrim hatalarının etkisini en aza indirmek için optimize olduğunu ileri sürdü. Bu hatalar, bir kodon, bir kökteşe-yakın antikodonlu tRNA vasıtasıyla çevrildiğinde gerçekleşir. Genetik kodun, çevrimsel yanlış-okuma hatalarının etkisini en aza indirecek şekilde optimize olduğu bulgusu, Haig & Hurst (1991) tarafından istatistiksel olarak niceliklendirildi ve taraflı yanlış-çevrim ve mutasyon hesaba katılarak daha da güçlendirildi (Freeland & Hurst 1998)."}
{"url": "https://bilimfili.com/genler-kaynasarak-ozgun-proteinlerin-uretilmesine-yol-aciyor", "text": "Bakterilerle yapılan deneyler, var olan genlerin kaynaşarak, yeni proteinler üretebilen yepyeni genler oluşturabildiklerini ortaya koydu. Bütün organizmaların, hayatta kalmak için değişen çevrelerine sürekli uyumlanmaları gerekir. Bu adaptasyonlar, genetik malzemede oluşan değişiklikler sayesinde gerçekleşir. Max Planck Enstitüsü'nden Paul Rainey ve Yeni Zelanda'dan çalışma arkadaşları, yeni ve daha iyi uyumlanmış hücre tiplerinin ortaya çıkışını laboratuvarda araştırıyor. Yaptıkları çalışmadan elde edilen bulgulara göre, bakteriler, halihazırda var olan iki genin kaynaşması aracılığıyla yeni özellikler geliştirebildikleri bir mekanizmaya sahip. Bazı hücre tiplerinde bu durum, genlerin yeni bir transkripsiyon başlatıcının kontrolüne girmesi ve daha yüksek miktarda proteinin gen tarafından kodlanması ile sonuçlanıyor. Diğer durumlarda da, iki komşu gen kaynaşıyor. İki orijinal genin parçalarından oluşan bu yeni genin kodladığı protein, hücre içerisinde farklı bir lokalizasyona sahip oluyor. Bu etkiye, insanlar da dahil diğer organizmalardan aşinayız. Bu tip bir gen füzyonu, çevresine daha iyi uyum sağlayabilen bakteri hücrelerinin ortaya çıkmasına olanak tanıyor. Mevcut genlerin genetik kodundaki değişiklikler, yani mutasyonlar, bir organizmayı yeni özelliklerle donatabilir. Genlerin kopyalanması ve fazladan DNA bölümlerinin eklenmesi, bir organizmanın çevresine uyum sağlama becerisini de ayrıca artırabilir. Evrim süreci içerisinde, tamamen yeni genlerin ortaya çıkması bile mümkündür. Buna, daha önce işlevsel olmayan DNA parçalarındaki değişiklikler sonucunda, söz konusu parçaların işlev kazanması da dahildir. Bu sayede, işe yaramaz DNA parçaları, protein sentezi için işlevsel şablonlar haline gelir. Gen oluşumunun bilinen bir başka mekanizması, iki genin kaynaşmasıdır ve sonucunda yeni bir proteinin üretilmesini sağlar. Bu çıkarımlar, farklı organizmaların genomları karşılaştırılarak elde edildi. Evrim genellikle çok yavaş işlediği için, bu tür bir genetik materyal değişikliğini gerçek zamanlı olarak gözlemlemek genellikle mümkün olmuyor. Dolayısıyla, organizmanın hayatta kalma yeteneğini bu değişikliklerin nasıl etkilediği sorusu yanıtsız kalıyor. Araştırmacılar da bu sebeple sorunun cevabını bulabilmek için bakterilere odaklandılar. Bakteriler, oldukça hızlı üreyebilmelerinin yanında laboratuvarda çok küçük alanlarda yetiştirilebiliyor. Bu, araştırmacıların genomda ortaya çıkan değişiklikleri incelemesine ve evrimin fiili olarak gözlemlenmesine olanak tanıyor. Laboratuvar Ortamındaki Hayatta Kalma Becerisi Araştırmacılar laboratuvar deneylerinde Pseudomonas fluorescens türü bakterilerin, sıvı dolu laboratuvar evreninde hayatta kalma ile ilgili özellikleri nasıl geliştirdiğini incelediler. Bu bakteriler, proteinleri ve diğer besinleri içeren sıvı ortamlarda yetiştirilebiliyorlar. Fakat, bu sırada ortamdaki oksijeni de tüketiyorlar. Yetersiz oksijen ortamı da, hava-sıvı ara fazındaki oksijene erişebilen matları oluşturan mutasyona uğramış bakterilerin gelişmesine zemin hazırlıyor. Matları oluşturan mutasyona uğramış bakteriler, benzersiz buruşuk koloni morfolojileri nedeniyle kolaylıkla tespit edilebilir. Araştırmacılara göre, mat oluşumu, di-guanilat siklaz aktivitesini düzenleyen genlerdeki çeşitli mutasyonel değişikliklerden kaynaklanıyor. Bu mutasyonlar, negatif düzenleyicileri devre dışı bırakarak di-guanilat siklazın aktif bir duruma geçmesine neden olur. Araştırmacılar, negatif düzenlemeye bağlı olan yolları ortadan kaldırdıklarında, buruşuk mat fenotipine neden olan ve daha önce bilinmeyen bir dizi mutasyonu keşfettiler. Ancak bazı kırışmış hücrelerde bu genin aktivitesi değişmedi. Bu hücrelerdeki mutasyonların analizi, bu mutantların di-guanilat siklaz geninden ve komşu bir genden meydana gelen bir kimerik gen içerdiğini gösterdi. Komşu gen tarafından kodlanan protein ise, hücre zarı içerisinde normal bir şekilde aktifti. Dolayısıyla, araştırmacılara göre, genellikle hücre içindeki farklı yerlerde bulunan protein kodlayan iki gen arasında arasında bir kaynaşma olayı olmalı. Kaynaşma sonucu oluşmuş yeni gen tarafından kodlanan protein, zar içerisinde çalışma potansiyeline sahip ve hücre zarı içine gömülü. Bu durum, proteinin aktifleşmesini sağlıyor ve selüloz üretiminin artışına yol açıyor. Diğer organizmalarda da, gen kaynaşmaları sonucunda üretilen proteinler sıklıkla hücre içinde farklı lokalizasyona sahip olurlar. Örneğin, insanlardaki Kua-UEV geni, Kua ve UEV genlerinin kaynaşmasının sonucunda oluşmuştur. Yeni UEV proteini, artık iç hücre zarlarına lokalize olur ve yeni bir işlev gerçekleştirir. İnsanlarda, mitokondriyal proteinler için gen ailelerinin yüzde 64'ü, hücrenin herhangi bir yerinde etkin olan bir protein için bir gen içerir. Araştırmacılara göre, yapılan deneylerdeki gen kaynaşması, buruşuk fenotip ile sonuçlanan mutasyonların yalnızca yaklaşık % 0.1'ini oluştursa da, laboratuvar dışında daha yaygın olabilir. İlgili Makale: Andrew D. Farr et al. Adaptive evolution by spontaneous domain fusion and protein relocalization, Nature Ecology & Evolution (2017). DOI: 10.1038/s41559-017-0283-7 Kaynak: Evolution in the lab, Max Plank Society, Retrieved from https://www.mpg.de/11468338/gene-fusion Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu \"Kullanım İzinleri\"ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz. Kaynak ve İleri Okuma Etiket"}
{"url": "https://bilimfili.com/genomu-degistirmeden-genetik-hastalik-tedavisi-yapildi", "text": "Salk Enstitüsü bilimcileri tarafından Cell dergisinde yayımlanan bir makalede, gen düzenleme aracı CRISPR kullanılarak, fakat genom üzerinde değişiklik yapmadan, farelerde tip 1 diyabet ve Duchenne kas distrofisi semptomlarının hafifletildiği duyuruldu. Ekip, CRISPR aracını genleri açıp-kapatmak için kullandıklarını belirtiyor. Hastalık tedavi etmek için genetik düzenleme yapılması söz konusu olduğunda, birisinin DNA'sını kalıcı olarak değişikliğe uğratmanın etik yönü gündeme geliyor. Yeni yöntemde yapılan müdahale ise geri alınabilir; çünkü DNA'nın kendisi değil, kodladığı genlerin nasıl ve ne zaman ifade edileceği düzenleniyor. Ayrıca CRISPR ile genom düzenleme işlemi, DNA'nın her iki ipliğinin de kesilmesini içeriyor ve bazı bilimciler bunun istenmeyen mutasyonlara yol açmasından endişeleniyor. Genetik malzemenin kendisi yerine genlerin ifadesi üzerinde değişiklik yapmak, bu potansiyel problemleri ortadan kaldırıyor."}
{"url": "https://bilimfili.com/gezegenimizin-ilk-atmosferinin-olusumunda-mantarlar-onemli-bir-role-sahipti", "text": "Günümüzde, hayvanlar ve bitkiler görsel olarak Dünya'ya hakim durumdalar. Bitkiler olmadan Dünya'da bizim ve diğer bütün canlıların yaşamına olanak sağlayan nefes alınabilir bir havaküreye sahip olamazdı. Fakat bitkilerin bunu yaparken bazı mantar türlerinden yardım aldığı ortaya çıktı. Philosophical Transactions of the Royal Society B.'de yayımlanan yeni bir araştırmaya göre, mantarlar, bitki ile toprak arasındaki çok önemli bir boşluğa köprü görevi gördüler. Dünya 4.6 milyar yıl önce oluştuğunda neredeyse hiç atmosferi yoktu. Yerküre soğudukça, bir havaküre oluşmaya başladı, ancak bu ilk atmosfer insanlar için oldukça zehirli olan hidrojen sülfür (H2S), metan (CH4) ve karbondioksit (CO2) gazlarından oluşuyordu. Gezegenimiz daha sonra sıvı su bulunduracak kadar soğudu. Sıvı su ile birlikte de, oksijence zengin bir Dünya atmosferi sürecini başlatan siyanobakteriler oluştu. Yine de bu havaküre, yaklaşık 400-500 milyon yıl önce karasal bitkilerin evrimine kadar hayvansal bir türün yaşamını destekleyebilecek yeterlilikte değildi. Philosophical Transactions of the Royal Society B.'de yayımlanan araştırmanın yürütücülerine göre, bu ilkel bitkiler atmosfere yüksek miktarda oksijen salacak kadar gelişmiş değillerdi ve bu bitkilerde bugünkü bitkiler gibi kök ve damar sistemleri evrimleşmemişti. Ekibe göre, bunun yerine, günümüzdeki bitki-mantar ilişkisinden çok da farklı olmayan simbiyotik bir ilişki geliştirmişlerdi. Bu ilişkide, topraktaki mantarlar, kayalardaki fosforu bitkilere aktarmış ve bu da bitki fotosentezinin gerçekleşmesini sağlamıştır. Karasal bitkiler tarafından yapılan fotosentez, Dünya'daki oksijen üretiminin yaklaşık olarak yarısından sorumludur. Bu işlem için fosfora ihtiyaç vardır, fakat bitkilerin işleyişi için gereken bu maddenin bitkiler tarafından nasıl tedarik edildiğini günümüzde tam anlamıyla açıklayabilmiş değiliz. Kara yaşamına dair en eski fosilin, mantarlara ait olduğunu biliyoruz. Şu ana kadar karasal yaşamda bulunmuş en eski fosil 440 milyon yıllık Tortotubus adlı bir mantar türüne ait. Yani mantarlar, çok uzun zamandır var olan canlılardır ve belki de bitkilerden çok daha önce ortaya çıkmış olabilirler. Mantarlar, kayalardan mineral madde çıkarabilirken, bitkilerin organik maddelere daha fazla bağımlı olmaları bunun bir göstergesi olabilir. Karasal yaşamın ilk günlerinde etrafta çok fazla yaşam yoktu. Fakat, bitkiler, havaküreden karbondioksit alarak fotosentez yaptıkça karbon ürettiler ve ürettikleri karbonu da mantarlara aktardılar. Böylece mutualistik bir ilişki kurulmuştu."}
{"url": "https://bilimfili.com/giritteki-fosillesmis-ayak-izleri-insan-evrimine-dair-bildiklerimizi-degistirebilir", "text": "Girit`teki Fosilleşmiş Ayak İzleri, İnsan Evrimine Dair Bildiklerimizi Değiştirebilir İnsan ayağının belirgin özellikleri vardır. Bazı memelilerde bulunan pençeler insan parmaklarının ucunda yoktur. İnsan ayak tabanı yere görece düz olarak basar ve ayak baş parmağı ve ikinci parmak, diğer parmaklara kıyasla daha uzundur. Primat akrabalarımıza kıyasla, baş parmağımız ayak ekseni ile aynı doğrultudadır. Yani ayak baş parmağımız, sağa ya da sola doğru çıkıntı yapmaz. Aslında, bazı bilim insanları, insan ayak şeklinin insan soyuna ait olmanın belirleyici özelliklerinden birisi olduğunu savunur. Bu sebeple, Girit adasında keşfedilen ve kayda değer şekilde insan ayak yapısına benzer özellikler taşıyan 5.7 milyon yıllık ayak izlerinin büyük heyecan yarattığını söyleyebiliriz. Bu keşfin detaylarını içeren ve Proceedings of the Geologist Association dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, en eski insan ataları Avrupa'nın güneyi ve Doğu Afrika'da dolaşmış olabilir. İzlerin bırakıldığı dönem, Miyosen olarak bilinen bir jeolojik zaman aralığına karşılık geliyor. Sayıları 29 olan bu ayak izlerinin, iki ayak üzerinde dik yürürken yapılan küçük izler olduğu düşünülüyor. Boyları 94 mm'den 223 mm'ye kadar değişkenlik gösteren bu izler, insan ayak izlerine çok benzer bir yapıya sahip. Bulunan ayak izlerinin tarihi, foraminifera olarak adlandırılan fosilleşmiş deniz mikroorganizmaları ile yerel tortul kayaçlarının karakteri kullanılarak belirlendi. Foraminifera çok hızlı bir şekilde evrilir ve deniz tortul kayaçları içerdikleri foraminifera temeli üzerinden oldukça kesin şekilde tarihlenebilir. Bu bulgular, 8.5 milyon yıl ile 3.5 milyon yıl zaman aralığını işaret ediyordu. Fakat, 5.6 milyon yıl önce Miyosen'in sonlarında oldukça ilginç bir olay gerçekleştiği biliniyor. Bu tarihlerde bütün bir Akdeniz bir süre boyunca kurumuştu. Bu olay, çevredeki tortullar üzerinde de net izler bıraktı. Bu izlerden yola çıkarak da bu ayak izlerinin muhtemelen 5.7 milyon yıl önce bırakıldığı sonucuna ulaşıldı. İnsanlığın Beşiği Birçok araştırmacı uzunca bir süredir, insan soyunun ortaya çıktığı yerin Etiyopya olduğunu öne sürerek insanlığın beşiğinin Afrika'da olduğunu düşünüyor. Çoğu araştırmacı tarafından insanımsı türlere ait olduğu kabul edilen en eski vücut fosilleri Çad'tan Sahelanthropus tchadensis (yaklaşık 7 milyon yıllık), Kenya'dan (yaklaşık 6 milyon yıllık) Orrorin tugenensis ve Etiyopya'dan Ardipithecus kadabba (yaklaşık 5.8 -5.2 milyon yıllık). Bununla birlikte, bilinen en eski ayak izleri Tanzanya'daki Laetoli'de bulundu ve bir sonraki jeolojik zaman aralığından, Pliosen'den kalma. Bu ayak izleri, 3.66 milyon yaşında ve Trachilos'tan daha çok insana benzeyen bir türe ait olduğu düşünülüyor. İkinci en eski izler de Ileret'teki Homo erectus (1.5 milyon yıl önce) tarafından bırakıldı ve bugün kendimizin bırakabileceği izlerle çok küçük farklılıkları var. Trachilos izleri gerçekten bir erken insan atası tarafından yapılmışsa, insan atalarının biyocoğrafik aralığını doğu Akdeniz'i de kapsayacak şekilde genişletmemiz gerekecek. Girit, o tarihlerde bir ada değildi ve antik Yunan anakarasına bağlıydı. Ayrıca, Akdeniz'i çevreleyen bölge de şimdikinden çok daha farklıydı. Şimdiki perspektiften bakıldığında, insanımsıların yaşam alanının bu denli genişletilmesine şüpheyle yaklaşılabilir. Çünkü Çad, Etiyopya ve Kenya'daki Miyosen dönemden bilinen insanımsı yerleşim yerleri, araştırmacıların da belirttiği gibi Sahra Çölü genişliğiyle kuzeydoğu Akdeniz sahillerinden ayrılıyor. Yalnızca Nil vadisi ve Levant, oldukça zayıf yaşam alanı zincirini temsil ediyor. Fakat, Messini'deki koşullar çok farklıydı; kuzeydoğu Afrika'daki muson yağmurları, Eonile ve Eosahabi nehirleri boyunca kuzeye doğru ve güneyden de günümüzden çok daha büyük olan Çad Gölü'ne doğru akan sular, sulak alanları yarattı ( Griffin, 2001). Erken insanımsıların yayılmasını engelleyecek ve yaşamsal zorluk çıkaracak etmenlerin bölgede bulunduğuna dair bir kanıt yok. Dolayısıyla, makalede de söylendiği gibi, Trachilos ayak izleri üzerinden yapılan insanımsıya ait olduğu yorumu biyocoğrafik olarak mantıksız değil. Bu keşif, ''El Graeco'' takma adı konulmuş apeye ait olan, 7 milyon yıllık Yunan ve Bulgar diş fosili keşfinin duyurulmasından yalnızca aylar sonra duyuruldu. En apeye ait fosil olma unvanı kazanan bu fosilden sonra, bazı araştırmacılar, insanların Afrika'da evrimleşmeden yüz binlerce yıl önce Avrupa'da evrimleşmeye başladığı önermesinde bulundu. Fakat, birçok bilim insanı bu önermeye şüpheyle yaklaşıyor. Hem Avrupa hem de Afrika'da Miyosen dönemden bulguların varlığı, her iki kıtanın da grup için muhtemel anayurt olduğunu gösteriyor. Teorik olarak, El Graeco, Trachilos'un ayak izlerinden sorumlu olabilir, ancak herhangi bir uzuv veya ayak kemiği bulgusu olmadan bunun doğru olduğunu söylemek imkansız. Çalışmanın baş yazarı Gerard Gierlinski 2002'de Girit'te tatil yaptığı sırada ayak izlerini tesadüfen keşfetti. Polonya Jeoloji Enstitüsü'nde ayak izleri konusunda uzman olan paleontolog Gierlinski, ayak izlerini memeli olarak tanımlamasına rağmen daha fazla yorumlamadı. 2010 yılında Gierlinski, Uppsala Üniversitesi'nde paleontolog olan Grzegorz Niedzwiedzki (2. yazar) ile birlikte ayak izlerini ayrıntılı bir şekilde incelemek için siteye geri döndü. Yapılan çalışma sonucunda ayak izlerinin insan benzeri türler tarafından yapıldığı sonucuna ulaşıldı. Görsel Telif: Andrzej Boczarowski Alternatif Çözümler Bulguları yorumlamanın başka yolları da var. İnsan benzeri ayak yapısının kendine has özellikleri birden fazla kez evrimleşmiş olabilir. Bu izler, ayak anatomisi ve yürüyüş tarzı bizimkine benzemeyen ve şimdiye dek keşfedilmemiş bir Miyosen dönem primatı tarafından bırakılmış olabilir. Fosil kayıtlarında, iki farklı canlının belirli bir yaşam tarzında birbirine benzer anatomik özellikleri adaptasyon olarak geliştirebildiği örnekler mevcut. Fakat, Trachilos ayak izlerinde ''yakınsak evrim'' olarak adlandırılan bu durumun varlığını öne sürmemizi sağlayacak bir şey yok. Yakınsama, nadiren mükemmel kopyalar üretir. Bunun yerine, tıpkı köpek balığı ve yunusu karşılaştırdığımızda görebileceğimiz gibi benzerlik ve farklıkların garip bir karışımı alınır. Tekrar Trachilos ayak izlerini ele alalım. Birkaç farklı özelliğin bu canlının ayağında bulunduğunu düşünelim. Örneğin, bu ayak izlerini bırakan canlının ayak parmakları insan benzeriyken, ucunda pençeleri de olabilir mi? Bu örnekteki gibi özellikler, insan benzeri ayak yapısının özelliklerinin yakınsak olabileceğinden şüphelenmemizi sağlayabilirdi. Ancak, Trachilos ayak izlerinde böylesi uyumsuz özellikler bulunmuyor. Bu ayak izleri, tamamen ilkel insanımsı ayak izlerine benziyor. Afrika'nın ötesinde bir yerin insanlığın beşiği olabileceği önermesini içeren böylesi bir çalışmanın yayımlanmasının oldukça zor olduğunu söylemek gerekiyor. Ancak, bu çalışmanın arkasında duran bilim insanlarının, ayak izleri konusunda toplamda 400'den fazla makale yayımlamış olması, güvenilirliği artırıyor. Sonuçlar tartışmalı olmasına rağmen, Doğu Afrika'daki erken insanımsılar hakkındaki bulguların hikayenin tamamını anlatmadığı bu çalışma tarafından işaret ediliyor. Dolayısıyla elde edilen bulgulara daha dikkatli yaklaşmak gerek. Bilim insanları şu anda ayak izlerinin bulunduğu bölgede fosil bulabilmek için çalışma yürütüyorlar. Eğer bulabilirlerse, bu vücut fosilleri izleri bırakan canlı hakkında daha detaylı bilgi edinmemizi sağlayacak. Bulgular Evrim Teorisini Çürütüyor mu?"}
{"url": "https://bilimfili.com/gizemli-hobitler-homo-floresiensisin-muhtemel-atasi", "text": "700,000 yıl önce yaşamış olan ve kalıntıları hobitler olarak bildiğimiz Homo floresiensis ile aynı Endonezya adasında 2013 yılında keşfedilen yarı insan boyundaki bir tür, araştırmaların sonunda bu yarım insanların atası olmaya en yakın tür olarak açıklandı. Nature dergisinde yayımlanan iki yeni makale, yarım-insanlar olarak tahayyül ettiğimiz ve yaklaşık 50.000 yıl önce tamamen tarih sahnesinden silinmiş olan türe ait kavrayışımızdaki boşlukları bir nebze de olsa dolduruyor. İki çocuk ve bir yetişkine ait kemik ve diş kalıntıları, hominin ailesinin bir üyesi olarak, Flores adalarına ulaşan ve yalnızca bu adada yaşamış olan Homo floresiensis türünün atalarının adaya yaklaşık bir milyon yıl önce gelmiş olabileceklerini gösteriyor. Araştırmalara göre, bundan sonra ilginç bir durum gerçekleşti. Dik yürüyen, alet yapan ve kullanan yarım insanlar, jenerasyonlar geçtikçe orijinal boy ve kilolarının yarısına inecek kadar küçüldü. \"Ada cüceliği\" adı verilen evrimsel süreç, hayvanlar arasında daha az kaynak bulunan çevrelere uyum sağlamak üzere gerçekleşen ve sıkça rastlanılan bir durumdur. Öyle ki, Flores adası aynı zamanda Stegodonlar olarak bilinen ve büyük olasılıkla mini-insanlar tarafından avlanılarak yok edilen fil benzeri minyatür bir canlı grubuna da ev sahipliği yapıyordu. Araştırmalar bu bağlamda, ilk kez bir insan türünün yükselen deniz seviyesi nedeniyle ada haline gelen bir kara parçasında mahkum kalması sonucu küçüldüğünü gösteren net kanıtlar ortaya koyuyor. Araştırmanın dayandığı yeni fosilleri Flores adasının merkezinde, yani 2003 yılında hobit türüne ait kemiklerin bulunduğu yerin 100 kilometre kadar uzağında çıkarıldı ve bazı kilit sorunlara kısmi cevaplar üretilmesini sağladı. Örneğin, H. floresiensis türü hangi türden evrimleşerek oluştu? Küçülmesi ne kadar zaman aldı? Bu soruların cevabı olmaya aday, iki evrimsel senaryo doğrulanmak üzere bekliyor. Bunlardan birincisi, hobitlerin Java'lı Homo erectus türünün küçülmüş bir biçimi olduğu üzerinden geliştirildi. Homo erectus, 1.8 metre uzunluğa ve 70 kilogram ağırlığa ulaşabilen ve Afrika'dan yola ilk çıkan tür olarak düşünülen insan türüdür. Yukarıda bahsedilen senaryoya alternatif olarak geliştirilen diğer açıklama ise, hobitlerin daha arkaik ve küçük-kemikli bir Afrikalı hominin türünden gelişerek ortaya çıkmış olma ihtimaline ağırlık veriyor. Bununla birlikte artık geçerliliğini yitiren bir eski olasılık var, o da; bu hobitlerin, genetik problemler veya başka bir hastalık dolayısıyla küçülmüş olan modern insanlar olduğu hipotezidir. 1.2 milyon yıl öncesine ait olduğu belirlenen kemik ve diş örneklerindeki benzerlikler; kalıntıların ait olduğu türün hobitlerin atası olmaya en yakın aday olduğunu açıkça gösteriyor. Keşfedilen kalıntıların ölçülerine bakıldığında ise, ait oldukları dönemde olması beklenen kadar büyük boyutlarda olmadığı görüldü. Araştırmacılara göre bu kadar eski bir kalıntının, Homo erectus veya başka ilkel bir türe ait olan kalıntılar kadar büyük olması beklenirdi. Araştırmanın bu sonucu ise, önemli bir gerçeğin ortaya çıkmasını sağladı : H. floresiensis, küçük proporsiyonlu vücudu Flores adasında, buraya geldikten kısa bir süre sonra -yaklaşık 1 milyon yıl önce- evrimleşen; ekstrem derecede antik bir türdür. Makale Referans : Homo floresiensis-like fossils from the early Middle Pleistocene of Flores, nature.com/articles/doi:10.1038/nature17999 Kaynak : Marlowe Hood, Likely ancestor of mystery 'hobbit' found, Haziran 8, 2016; phys.org/news/2016-06-ancestor-mystery-hobbit.html Nature dergisinde yayımlanan iki yeni makale, yarım-insanlar olarak tahayyül ettiğimiz ve yaklaşık 50.000 yıl önce tamamen tarih sahnesinden silinmiş olan türe ait kavrayışımızdaki boşlukları bir nebze de olsa dolduruyor. İki çocuk ve bir yetişkine ait kemik ve diş kalıntıları, hominin ailesinin bir üyesi olarak, Flores adalarına ulaşan ve yalnızca bu adada yaşamış olan Homo floresiensis türünün atalarının adaya yaklaşık bir milyon yıl önce gelmiş olabileceklerini gösteriyor. Araştırmalara göre, bundan sonra ilginç bir durum gerçekleşti. Dik yürüyen, alet yapan ve kullanan yarım insanlar, jenerasyonlar geçtikçe orijinal boy ve kilolarının yarısına inecek kadar küçüldü. \"Ada cüceliği\" adı verilen evrimsel süreç, hayvanlar arasında daha az kaynak bulunan çevrelere uyum sağlamak üzere gerçekleşen ve sıkça rastlanılan bir durumdur. Öyle ki, Flores adası aynı zamanda Stegodonlar olarak bilinen ve büyük olasılıkla mini-insanlar tarafından avlanılarak yok edilen fil benzeri minyatür bir canlı grubuna da ev sahipliği yapıyordu. Araştırmalar bu bağlamda, ilk kez bir insan türünün yükselen deniz seviyesi nedeniyle ada haline gelen bir kara parçasında mahkum kalması sonucu küçüldüğünü gösteren net kanıtlar ortaya koyuyor. Araştırmanın dayandığı yeni fosilleri Flores adasının merkezinde, yani 2003 yılında hobit türüne ait kemiklerin bulunduğu yerin 100 kilometre kadar uzağında çıkarıldı ve bazı kilit sorunlara kısmi cevaplar üretilmesini sağladı. Örneğin, H. floresiensis türü hangi türden evrimleşerek oluştu? Küçülmesi ne kadar zaman aldı? Bu soruların cevabı olmaya aday, iki evrimsel senaryo doğrulanmak üzere bekliyor. Bunlardan birincisi, hobitlerin Java'lı Homo erectus türünün küçülmüş bir biçimi olduğu üzerinden geliştirildi. Homo erectus, 1.8 metre uzunluğa ve 70 kilogram ağırlığa ulaşabilen ve Afrika'dan yola ilk çıkan tür olarak düşünülen insan türüdür. Büyük Sürpriz Yukarıda bahsedilen senaryoya alternatif olarak geliştirilen diğer açıklama ise, hobitlerin daha arkaik ve küçük-kemikli bir Afrikalı hominin türünden gelişerek ortaya çıkmış olma ihtimaline ağırlık veriyor. Bununla birlikte artık geçerliliğini yitiren bir eski olasılık var, o da; bu hobitlerin, genetik problemler veya başka bir hastalık dolayısıyla küçülmüş olan modern insanlar olduğu hipotezidir. 1.2 milyon yıl öncesine ait olduğu belirlenen kemik ve diş örneklerindeki benzerlikler; kalıntıların ait olduğu türün hobitlerin atası olmaya en yakın aday olduğunu açıkça gösteriyor. Keşfedilen kalıntıların ölçülerine bakıldığında ise, ait oldukları dönemde olması beklenen kadar büyük boyutlarda olmadığı görüldü. Araştırmacılara göre bu kadar eski bir kalıntının, Homo erectus veya başka ilkel bir türe ait olan kalıntılar kadar büyük olması beklenirdi. Araştırmanın bu sonucu ise, önemli bir gerçeğin ortaya çıkmasını sağladı : H. floresiensis, küçük proporsiyonlu vücudu Flores adasında, buraya geldikten kısa bir süre sonra -yaklaşık 1 milyon yıl önce- evrimleşen; ekstrem derecede antik bir türdür. Makale Referans : Homo floresiensis-like fossils from the early Middle Pleistocene of Flores, nature.com/articles/doi:10.1038/nature17999 Kaynak : Marlowe Hood, Likely ancestor of mystery 'hobbit' found, Haziran 8, 2016; phys.org/news/2016-06-ancestor-mystery-hobbit.html Kaynak ve İleri Okuma Etiket"}
{"url": "https://bilimfili.com/gizlilik-politikasi", "text": "Bilimfili sitesi olarak kişisel gizlilik haklarınıza saygı duyuyor ve sitemizde geçirdiğiniz süre zarfında bunu sağlamak için çaba sarfediyoruz. Kişisel bilgilerinizin güvenliği ile ilgili açıklamalar aşağıda açıklanmış ve bilginize sunulmuştur. Birçok standard web sunucusunda olduğu gibi Bilimfili.com'da istatistiksel amaçlı log dosyaları kaydı tutmaktadır. Bu dosyalar; ip adresiniz, internet servis sağlayıcınız, tarayıcınızın özellikleri, işletim sisteminiz ve siteye giriş-çıkış sayfalarınız gibi standart bilgileri içermektedir. Log dosyaları kesinlikle istatistiksel amaçlar dışında kullanılmamakla birlikte mahremiyetinizi ihlal etmemektedir. IP adresiniz ve diğer bilgiler, şahsi bilgileriniz ile ilişkilendirilmemektedir. Sitemizde sadece Google reklamlarını yayınlamaktayız. Bu reklamlar çerez içerebilir ve bu şirketler tarafından çerez bilgileri toplanabilir ve bizim bu bilgiye ulaşmamız mümkün değildir. Lütfen Google`ın ilgili sayfasından gizlilik sözleşmelesini okuyunuz. Cookie Çerez kelimesi web sayfası sunucusunun sizin bilgisayarınızın hard diskine yerleştirdiği ufak bir text dosyasını tanımlamak için kullanılmaktadır. Sitemizin bazı bölümlerinde kullanıcı kolaylığı sağlamak için çerez kullanılıyor olabilir. Ayrıca sitede mevcut bulunan reklamlar aracılığıyla, reklam verilerinin toplanması için cookie ve web beacon kullanılıyor olabilir. Bu tamamen sizin izninizle gerçekleşiyor olup, isteğiniz dahilinde internet tarayıcınızın ayarlarını değiştirerek bunu engellemeniz mümkündür. Bilimfili.com sitesi, sayfalarından farklı internet adreslerine bağlantı vermektedir. Bilimfili.com link verdiği, banner tanıtımını yaptığı sitelerin içeriklerinden veya gizlilik prensiplerinden sorumlu değildir. Burada bahsedilen bağlantı verme işlemi, hukuki olarak atıfta bulunma olarak değerlendirilmektedir. Bilimfili.com sitesinde uygulanan gizlilik politikası ile ilgili; her türlü soru, görüş ve düşüncelerinizi bize bilimfili@gmail.com adresinden iletebilirsiniz. Duyurulardan e-posta ile haberdar olmak istiyorum."}
{"url": "https://bilimfili.com/kuantum-biyoloji-1-3-mutasyonlarin-kuantumsal-kokeni", "text": "Evrende bulunan canlı ya da cansız her varlık atomlardan oluşur. Hücrelerimizin çekirdeğindeki DNA moleküllerini meydana getiren atomlar da, elbette tüm diğer atomlar gibi kuantum fiziği ile çözümlenen özelliklere sahiptir. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, fizik laboratuvarlarında gözlemlenen ilginç kuantum olayların, DNA üzerinde de gerçekleşerek, yaşamsal süreçlerde de rol oynayabileceğine işaret ediyor. Kuantum mekaniğinin biyolojideki rolü aslında ilk olarak Erwin Schrödinger tarafından 1940'larda ortaya atıldı. DNA'nın yapısının keşfinden bile önce Schrödinger, kalıtımın klasik mekanik kurallarıyla yönetilemeyecek denli hatasız olduğunu ve kuantum mekaniğinin bu işte rol oynuyor olması gerektiğini ileri sürmüştü. Öte yandan, kuantum fiziğine özgü garipliklerin, canlı hücrelerin sıcak ve hareketli ortamında gerçekleşebilmesi pek olası gözükmüyordu. Oda Sıcaklığında Eşdurumluluk Mümkün mü? Gördüğümüz dünya ile fizikçilerin yüzeyin altında var olduğunu bildiği dünya arasında neden bir sınır vardır? Bu, kuantum ölçüm fenomeniyle ilgili bir meseledir. Bir kuantum sistem, klasik bir ölçüm cihazıyla etkileştiğinde, kuantum garipliğini yitirir ve klasik bir varlık gibi davranmaya başlar. Fakat etrafımızda gördüğümüz dünyanın tezahüründen fizikçilerin yaptığı ölçümler sorumlu olamaz. O halde, fizik laboratuvarının dışında kuantum davranışı yok etme işlevini yerine getiren nedir? Parçacıklar üzerinde \"kuantum ölçüm\" yapan, dolayısıyla etrafımızdaki dünyanın bize normal görünmesine neden olan şey, kuantum bileşenlerin toplu etkisidir. Kuantum garipliğini gözlemleyebilmek için ya sıradışı yerlere gitmeniz, ya mikro-dünyanın derinliklerine bakmanız ya da kuantum parçacıkları uygun adım yürüyecekleri şekilde hizaya sokmanız gerekir; manyetik rezonans görüntüleme cihazının içindeyken, vücuduzdaki hidrojen çekirdeklerinin spininde böyle bir etki oluşur. Mıknatıs devredışı kaldıktan sonra çekirdeklerin spin yönelimi yeniden rastlantısal hale geldiği için kuantum eşdurumluluğu bir kez daha ortadan kalkar. Kuantum mekaniği olmadan çoğu zaman gayet iyi idare edebilmemiz de yine aynı türde bir moleküler gelişigüzelliğe bağlıdır: Etrafta gördüğümüz cansız varlıkların gelişigüzel yönelimli ve sürekli hareket halinde olan moleküler iç ortamı, kuantum garipliğini siler süpürür; çoğu zaman ama her zaman değil. Canlı hücrelerin büyük bölümünün, bu garip kuantum etkilerini \"ölçerek\" anında darmadağın etmesi beklenen, moleküler ajitasyon halindeki su ve biyomoleküllerden oluştuğu düşünülüyordu. Burada \"ölçüm\"den kastedilen, elbette ki su moleküllerinin ya da biyomoleküllerin, bizim bir cismin ağırlığını ya da sıcaklığını ölçüp, kağıt üzerinde, bilgisayar belleğinde veya kendi beynimizde bunun kaydını tutmamıza benzer bir işlem gerçekleştirmesi değil. Bir su molekülü, bir dolaşık parçacık çiftiyle çarpıştığında olanlardan söz ediyoruz: Hareketi parçacığın durumundan etkileneceği için, su molekülünün çarpışmadan sonraki hareketini inceliyorsanız, çarptığı parçacığın bazı özelliklerini de anlayabilirsiniz. Bu açıdan bakıldığında, su molekülü bir \"ölçüm\" gerçekleştirir, çünkü bundan sonraki hareketi, bunu inceleyecek biri olsun olmasın, dolaşık parçacık çiftinin durumuyla ilgili bir kayıt tutar. Böylesi bir kazara ölçüm etkisi, dolaşıklık durumunu ortadan kaldırmak için genellikle yeterlidir. O nedenle, hassas bir düzenleme gösteren kuantum dolaşıklığın, canlı hücrelerin sıcak, karmaşık iç ortamında varlığını koruyabileceği iddiasının çılgınlık sınırında gezen saçma bir fikir olduğu düşünülüyordu. Moleküler düzeyde, pek çok önemli biyolojik sürecin gerçekten de çok hızlı gelişebildiğini ve kısa atomik mesafelerle sınırlı olabildiğini artık biliyoruz. Bunlar, tam da tünelleme gibi kuantum süreçlerinin etki gösterebileceği türde uzunluk ve zaman ölçekleridir. Öyleyse, eşdurumsuzluk asla bütünüyle engellenemezse de, biyolojik açıdan fayda sağlamaya yetecek kadar uzun süre uzak tutulabilir. Ortamın Mutasyonlar Üzerindeki Etkisi 1990'ların sonlarında, Surrey Üniversitesi'nden Johnjoe McFadden, DNA mutasyonlarına ilişkin bir bilmeceyle nasıl başa çıkabileceğini fizikçilere danışmaya karar vermişti. M. tuberculosis bakterisinin ölümcül olmayan yakın bir akrabasının genetiğini inceleyen McFadden ve ekibi, özel koşullar altında bakterilerin iyice zararlı olacak bir şekilde mutasyona uğradıklarını fark etmişti. Ekibi asıl şaşırtan ise bu mutasyonun, diğer mutasyonlardan daha sık gerçekleşiyor gibi görünmesiydi. McFadden, bütün iyi biyologlar gibi böyle bir fazlalığın olmaması gerektiğini öğrenmişti. Tüm mutasyonlar rastgele olmalıydı. Herhangi bir mutasyon çeşidinin ötekilerden daha sık olması söz konusu olamazdı; ortam ne olursa olsun. Belirli mutasyonlar yararlı olabilirdi ama çevresel koşulların herhangi bir genetik mutasyonun oranı üzerinde rolü olmamalıydı: Evrim kördü. Ama McFadden'ın ekibi, standart evrimsel kurama karşı çıkan bir durum bulmuşa benziyordu. Çünkü deney ortamındaki oksijenin yokluğu, bir mutasyon tipinin diğerlerinden daha fazla olmasını tetikliyor gibiydi. Aslında böyle tartışmalı bir bulguya daha önce de rastlanmıştı. 1988 senesinde, Harvard Halk Sağlığı Okulu'ndan John Cairns liderliğinde bir ekip, benzer adaptif mutasyonlar gösteren şaşırtıcı sonuçlar yayımlamıştı. Laktoz sindiremeyen bir E. coli suşunu, tek besin kaynağının laktoz olduğu bir agar tabağına yatırdıklarında, bakterilerin şekeri sindirmek için gereken mutasyonu, eğer o mutasyon rastgele olsa alacağı zamandan çok daha çabuk geçirdiklerini görmüşlerdi. Bu adaptasyon bir şekilde ortamdan kaynaklanmışa benziyordu. \"Çalışma, Darwinci anlayışa göre kesinlikle sapkınlıktı,\" diyor McFadden. Yine de deneyler prestijli bilim dergisi Nature'da yayımlanacak kadar saygı görmüştü. Ortamın bunu nasıl yapabileceğini açıklayabilecek bir mekanizma arayışına giren McFadden'ın aklına, kuantum bilgisayarlar hakkında okudukları geldi. Normal hesaplama yöntemleriyle çok uzun süre alacak bazı problemler, kuantum bilgisayarlarda süperpozisyon sayesinde kısa sürede yapılabiliyordu. Bu belli-belirsiz düşünceyle fizik bölümünün yolunu tutan McFadden, uyumlanmış mutasyonların kuantum süreçlerle açıklanıp açıklanamayacağını fizikçilere sordu. Bu fikir fizikçilerin çoğunun pek hoşuna gitmese de, içlerinden birinin ilgisini çekti: Jim Al-Khalili. McFadden ve Al-Khalili o günden sonra sık sık bir araya gelerek, ortak çalışmalara başladı. Kuantum Tünelleme ve Süperpozisyon Atomik ölçekte her parçacık, dalga-parçacık ikiliği olarak bilinen ikili bir yapı sergiler. Dalga-parçacık ikiliği, çok önemli bazı cihazların da esasını oluşturur; elektron mikroskobu bunlardan biridir. Knoll ve Ruska, 1931'de dünyanın ilk elektron mikroskobunu geliştirerek, virüsleri ilk kez görüntülemişlerdir. Dalga-parçacık ikiliği, Young'ın çift yarık deneyi sayesinde ün kazanmıştır. Ancak bir parçacığın kütlesi ne kadar büyükse, kuantum özelliklerinin gözlemlenmesi o kadar güçleşir. Yani bir topu bir duvara ne kadar hızlı atarsanız atın, duvarın içinden geçmez. Fakat atom-altı ölçekte, parçacıklar dalga-benzeri özelliklere sahip olabilir ve uzayda belli bir konumda bulunmaları gerekmez. Bu da, elektronların bir engeli aşmak için üzerine tırmanarak aşmak yerine, içinden geçip gidebileceği anlamına gelir; tıpkı çizgi filmlerde duvarlardan geçen hayaletler gibi. Güneşin hidrojen gazını yakarak, dünya üzerinde yaşamın devamlılığını sağlayan ısıyı ve ışığı açığa çıkaran bir nükleer füzyon reaktörü olduğunu çoğu insan biliyordur herhalde; bununla birlikte, parçacıkların \"duvardan geçmesine\" imkan veren çarpıcı kuantum özelliği olmasaydı, güneşin parlamasının mümkün olmayacağını bilenlerin sayısı daha azdır. Güneş ve aslında evrendeki tüm yıldızlar, proton adındaki pozitif yüklü tek bir parçacıktan ibaret olan hidrojen çekirdeklerinin birleşmesi ve bunun sonucunda açığa çıkan, bizim \"güneş ışığı\" olarak adlandırdığımız elektromanyetik ışınım sayesinde muazzam miktarda enerji yayabilir. İki hidrojen çekirdeğinin birleşebilmesi için birbirine çok yaklaşması gerekir; fakat iki çekirdek yaklaştıkça, aralarındaki itme de artar. İki çekirdeğin kaynaşabilecek kadar yaklaşması için bir tuğla duvarın atom-altı eşdeğerinden, yani görünüşte nüfuz edilemez bir enerji bariyerinden geçmesi gerekir. Böyle engellerden ise kuantum tünelleme sayesinde geçerler. Bedenimizdeki her hücredeki her bir DNA iplikçiğinde 3 milyar civarında nükleotit bulunur. Nükleotitlerin diziliş sıralaması, yapısal ve işlevsel olarak insan oluşturmak için gereken tüm proteinlerin tarifini içeren bir kod oluşturur. Dört farklı çeşit nükleotitin bu dizilimindeki herhangi bir değişiklik, tarifi değiştirerek mutasyon adı verilen farklılıklara yol açabilir. Mutasyonların doğurabileceği birkaç farklı sonuç vardır; bunları yararlı, zararlı ve etkisiz sonuçlar olarak üçe ayırabiliriz. Bazı mutasyonların sonucunda, organizmaya eski durumundan daha fazla yarar sağlayan bir değişiklik ortaya çıkabilir. Bazen tam tersine, organizma mutasyondan dolayı zarar görebilir. Bazı mutasyonların ise organizmanın yapı ve işlevi üzerinde olumlu ya da olumsuz etkisi görülmez. Peki mutasyon oluşumu neden gerçekleşir? DNA eşlenmesi sırasında A-T ve G-S çiftleri oluşturulurken bazen hatalar olur. Örneğin A gelmesi gereken yere G gelebilir; buna \"nokta mutasyon\" adı verilir. Bu nokta mutasyonların bir nedeninin de kuantum tünelleme olabileceği aslında 1963 senesinde öne sürülmüş ama pek üzerinde durulmamıştır. Al-Khalili ile McFadden, bu unutulmuş düşünceyi tekrar ele alarak, süperpozisyon özelliği sayesinde atomun eşzamanlı olarak hem mutant durumda, hem de mutant olmayan durumda bulunabileceğini ileri sürdü. Yani atom aynı anda iki yerde birden olabilirdi; dolayısıyla DNA aynı anda iki farklı genetik koda karşılık gelen durumların süperpozisyonunda bulunabilirdi. E. coli'nin hızlı uyumlanması vakasında süperpozisyon, bakterinin hem laktoz yiyebilmesini hem de yiyememesini mümkün kılabilen bir DNA'ya karşılık geliyordu. İkili, bakterinin DNA'sındaki tek bir hidrojen atomu ile onu çevreleyen laktoz molekülleri arasındaki etkileşimleri matematiksel olarak analiz etti. Atomu itekleyen şeker moleküllerinin varlığı, atomu \"gözlemleme\" etkisi yaratıyor ve hidrojeni tek bir durumda bulunmaya zorluyordu. Dahası, hesaplamalarına göre, E. coli'nin laktoz sindirebilmesini sağlayan mutasyon, şekerin yokluğunda daha hızlı gerçekleşmeliydi. O sıralarda mevcut olan biyolojik görüntüleme teknikleri ile ikilinin kuramını doğrudan sınamak olanaksızdı. Bu arada Cairns'in orijinal E. coli çalışması da sıkı bir inceleme altına alınmıştı. Laktoz sindiren mutasyonların artmış oranı bağımsız olarak çok kez elde edildi ama faydasız bazı mutasyonların oranının da arttığına ilişkin işaretler vardı. McFadden ve Al-Khalili o dönemde konuya olan ilgilerinin azaldığını ve günlük işlerine geri döndüklerini anımsıyor. Genetik Kodun Değişmesi Kaçınılmaz mı? Uzun zincirli bir molekül olan DNA, daima kararlı değildir. Morötesi ışınlar ve reaktif oksijen türleri gibi etkenlerin DNA hasarına yol açabildiğini hep duyarız. Ancak böyle dışsal etkenlerin yokluğunda bile, DNA'da yine de nokta mutasyonlar gerçekleşebileceği açıktır. DNA'nın çift sarmallı yapısı, bazlar arasındaki hidrojen bağları tarafından oluşturulur. Watson & Crick'in DNA modeline göre, bu hidrojen bağlarını oluşturan protonlar kararlı olmalıdır. Ama bazen bu hidrojen iyonlarının konumlarında geçiş kaymaları olabilir. Bu olaya totomerizm adı verilir. Ender rastlanan bu totomerik biçimlerde, hidrojen bağını oluşturan proton bir bazdan ötekine kayabilir. Yani sitozinin protonu, kuantum tünelleme yaparak guanine kayabilir veya süperpozisyon sayesinde iki yerde birden bulunabilir. Eğer DNA eşlenmesi anlık totomerik kaymalardan biri sırasında gerçekleşirse, protonlar ve karşılık gelen bazlar yanlış yönelimde olur. Bu değişim, hatalı baz çiftlerine yol açabilir. Yani sitozin, guanin yerine adenin ile çift oluşturabilir. Bu, herhangi bir dışsal etken neden olmadan oraya çıkan bir nokta mutasyon örneğidir."}