Pori kıyı ilçesinde daha önce kaydedilmemiş bir sivrisinek türü keşfedildi. Helsinki Üniversitesi tarafından yapılan bir araştırmaya göre Culex modestus, ülkede bulunan 44. sivrisinek türü oldu. Finlandiya'ya daha yakın olan ancak daha güneyde bulunan önceki buluntular Rusya'nın Leningrad bölgesinde ve İsveç'in Skane bölgesinde yapılmıştır. Yeni tür, Helsinki Üniversitesi Viroloji Bölümü'nden araştırmacı Lorna Culverwell tarafından Finlandiya'nın sahil bölgelerinde 2022 yazında toplanan sivrisinek örnekleri arasında bulundu. Genital organların incelenmesi ve DNA analizi sonucunda bulunan örneğin erkek olduğu tespit edildi. Araştırmanın sonuçları, henüz akran değerlendirmesinden geçmemiş bir ön baskı olarak European Mosquito Control Association dergisinde yayınlandı. Bu türden sadece bir örnek bulundu, ancak Finlandiya'da tek olmasının, mümkün olduğunu düşünmüyorum diyor Lorna, bir açıklamada. Bir bölgede yeni bir sivrisinek türünün tanımlanması, hastalık taşıma potansiyeli konusunda endişelere yol açar. Culex modestus türü, Güney Avrupa'da kuşlar ve insanlar veya atlar arasında batı nil virüsü olarak bilinen bir flavivirüsün bulaşmasını sağlar. Çoğu insan vakasında, batı nil virüsü hafif bir enfeksiyona neden olur ve ateş, baş ağrısı ve kas ağrısı gibi belirtilerle kendini gösterir. Bazı durumlarda, enfeksiyon nörolojik hastalıklara yol açabilir. Ancak araştırmalara göre şu ana kadar Finlandiya'da batı nil virüsü tespit edilmemiş. Finlandiyalılar şu anda sivrisinek keşfinden endişe duymamalı. Şu ana kadar Finlandiya'da yerli olarak edinilen enfeksiyon insanlarda veya atlarda bulunmadı, ancak bu keşif, burada hangi tür sivrisineklerin olduğunun farkında olmamız gerektiğini hatırlatıyor. Bu türlerin dünyanın diğer bölgelerinde bağlantılı oldukları muhtemel sivrisinekler tarafından taşınan olası hastalıkları bilmek, bu enfeksiyonların gelecekte meydana gelme olasılığını daha iyi araştırmamıza yardımcı olur diyor bilim insanı. Culex cinsi sivrisinekler, Culex pipiens ve Culex modestus türlerini içeren kuş popülasyonlarında batı nil virüsü taşıyabilir. Şu anda virüsün insanlara veya atlara bulaşması çok olası değildir, çünkü hastalığın bulaşma döngüsünün gerçekleşmesi için çeşitli türler gereklidir. İlk olarak, batı nil virüsünün Finlandiya'daki yerli veya göçmen kuşlarda zaten bulunması gerekmektedir. Finlandiya'daki bazı bölgelerde küçük ölçekli kuş taramalarına rağmen, şu ana kadar herhangi bir virüs rapor edilmemiştir. İkinci olarak, Finlandiya'da sadece Culex modestus'un bir örneği bilinmektedir. Bulaşmanın gerçekleşmesi için daha fazla sivrisinek sayısı gerekmektedir, böylece bunlardan bazıları enfekte kuşları bulma ve sonrasında insanları veya atlara ısırma olasılığına sahip olurlar. diyor uzman.


- Homeostasis: Vücuttaki çeşitli sistemlerin sabit bir denge veya homeostazis durumunda tutulması gerekmektedir. Homeostazis, vücut sıvıları, pH dengesi, sıcaklık, kan basıncı ve elektrolitlerin düzenlenmesi gibi birçok faktörü içerir. - İletişim: Vücuttaki hücreler, dokular ve sistemler arasındaki iletişim, sağlıklı bir fonksiyon için önemlidir. Bu iletişim, sinir ve hormonlar yoluyla gerçekleşir. - Adaptasyon: Vücut, çevresel değişikliklere uyum sağlamak için adapte olabilir. Bu adaptasyon, uzun vadeli ve kısa vadeli olarak gerçekleşebilir. - Hiyerarşi: Vücuttaki sistemler, hücreler, dokular ve organlar arasında bir hiyerarşi vardır. Her bir seviye, daha düşük seviyeleri kontrol eder. - Enerji dengesi: Vücuttaki enerji dengesi, besin alımı ve harcanan enerji arasındaki dengeyi ifade eder. Bu dengesizlik, obezite veya zayıflık gibi çeşitli sağlık sorunlarına neden olabilir. - Yapı ve fonksiyon arasındaki ilişki: Vücuttaki her yapı, belirli bir fonksiyonu yerine getirmek için özelleşmiştir. Bu nedenle, bir yapının yapısı, o yapının fonksiyonunu etkiler. - Gelişim: Vücuttaki organlar ve sistemler, gelişim süreci boyunca farklılaşır ve büyür. Bu süreçler, vücuttaki normal fonksiyonların sağlanması için önemlidir.


Biyolojik sistemlerdeki kimyasal reaksiyonlar, hücrelerin sağlıklı işleyişi için hayati öneme sahiptir. Bu reaksiyonlar, enerji transferi, enzim tepkime kontrolü ve hücre sinyalleşmesi gibi çeşitli biyolojik süreçlerin düzenlenmesinde rol oynar. Fosforilasyon, bu süreçlerde kritik bir rol oynayan bir kimyasal işlemdir. Fosforilasyon, bir moleküle bir fosfat grubunun eklenmesi işlemidir. Bu işlem, hücre içindeki kimyasal reaksiyonları düzenlemek için kullanılan önemli bir mekanizmadır. Fosforilasyon, fosfat moleküllerinin hedef moleküle bağlanmasıyla gerçekleşir ve hücre içindeki birçok biyokimyasal sürece katkıda bulunur. Fosforilasyon, birçok biyolojik süreçte önemli bir rol oynar. Özellikle protein aktivasyonu, enzim tepkime kontrolü ve hücre sinyalleşmesi gibi süreçlerde etkilidir. Fosforilasyon, proteinlerin aktivasyonunu kontrol etmek için kullanılır. Bir proteinin fosforilasyonu, onun biyolojik işlevini değiştirebilir. Fosforilasyon, proteinin şeklini ve yapısal özelliklerini değiştirerek, belirli enzimatik reaksiyonları etkinleştirebilir veya inhibe edebilir. Fosforilasyon, enzimlerin tepkime hızını düzenlemek için kullanılır. Bir enzimin fosforilasyonu, onun aktivitesini artırabilir veya azaltabilir. Bu, hücre içindeki kimyasal reaksiyonların hızını kontrol etmek için önemli bir mekanizmadır. Fosforilasyon, hücre içinde sinyal iletimini sağlamak için kullanılır. Bir sinyal molekülü hedef hücreye ulaştığında, hedef hücre fosforilasyon yoluyla belirli tepkimeleri başlatabilir. Bu, hücreler arasında iletişimi ve koordinasyonu sağlar. Fosforilasyon, hücrelerin sağlıklı işleyişi için hayati öneme sahiptir. Bu kimyasal işlem, hücre içindeki reaksiyonları düzenleyerek, enerji transferini kontrol eder ve metabolizmayı düzenler. Ayrıca, hücre içindeki kimyasal sinyallerin iletimini sağlayarak hücreler arasındaki iletişimi sağlar. Fosforilasyonun düzgün bir şekilde gerçekleşmemesi durumunda, hücrelerin normal işlevlerini yerine getirmesi zorlaşabilir ve çeşitli hastalıkların ortaya çıkmasına neden olabilir. Bu nedenle, fosforilasyonun doğru bir şekilde düzenlenmesi ve kontrol edilmesi çok önemlidir. Sonuç olarak, fosforilasyon, biyolojik sistemlerdeki birçok sürecin düzenlenmesinde kritik bir rol oynar. Protein aktivasyonu, enzim tepkime kontrolü ve hücre sinyalleşmesi gibi süreçlerde etkilidir. Fosforilasyon, hücrelerin sağlıklı işleyişi için hayati öneme sahip olan kimyasal reaksiyonları düzenler ve kontrol eder.


Fotosentez hızını; ışık şiddeti, ışığın dalga boyu, sıcaklık, CO2 yoğunluğu ve klorofil miktarı gibi faktörler etkiler. Bu faktörlerden birinin yetersiz olması fotosentezin yavaşlamasına ya da durmasına neden olur. Fotosentez hızını, miktarı en düşük olan faktör belirler. Buna minimum kuralı denir. Fotosentez hızını etkileyen diğer faktörler ideal seviyelerdeyse klorofil miktarı arttıkça fotosentez hızı artar. Yaprak genişliği çok olan bitkilerde kloroplast sayısı çok olacağı için klorofil miktarı da çok olur, dolayısıyla fotosentez hızı da artar. Fotosentez olayı için ışık gereklidir. Bu yüzden ışık şiddetinin artışı fotosentez hızını da artırır ancak ışık şiddetinin sürekli artışı, fotosentezi belirli bir seviyeye kadar hızlandırır. Daha sonra fotosentez sabit bir hızla gerçekleşmeye devam eder çünkü minimum kuralına göre, fotosentez hızına etki eden diğer faktörlerin miktarının sabit olması fotosentez hızını sınırlandırır. CO2, fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimelerinin başlaması için gerekli olan bir bileşiktir. CO2 miktarı arttığında fotosentez hızı belirli bir değere kadar artar. Sonra sabit kalır çünkü minimum kuralı gereği fotosentez hızına etki eden diğer faktörler fotosentezi sınırlandırır. Havadaki CO2 yoğunluğu belirli bir sınırın altına düşerse bitki CO2 bağlayamadığı için fotosentez durur. Örneğin kireç suyu, KOH veya Ba 2 gibi maddeler karbondioksit tutucu maddelerdir. Bu maddeler bitkinin fotosentez yaptığı ortama konulursa ortamdaki karbondioksiti tutarak bitkinin kullanmasını engeller. Bu durumda bitki fotosentez yapamaz. Sıcaklık Fotosentez reaksiyonlarında enzimler kullanılır. Sıcaklık değişimleri enzimlerin çalışmasını etkileyeceği için fotosentez tepkimelerinin hızını da etkiler. Enzimlerin en iyi görev yaptığı sıcaklık değerine optimum sıcaklık denir. Optimum sıcaklığa kadar olan sıcaklık artışları fotosentez hızını artırır. Optimum sıcaklığın altında veya üstünde olan sıcaklık değerlerinde fotosentez hızı yavaşlar. Çok yüksek sıcaklıklarda enzimin yapısı bozulduğu için fotosentez durur. Işığın Dalga Boyu Fotosentez elektromanyetik spektrumda 380-750 nm dalga boyu aralığındaki görünür ışıkta gerçekleşir. Klorofil pigmenti bu dalga boyu aralığındaki mor, mavi ve kırmızı ışıkları daha çok soğurduğu için bu ışıklarda fotosentez daha hızlı gerçekleşir. Klorofil pigmenti yeşil ışığı çok az soğurup, çoğunu yansıttığı için bu ışıkta fotosentez en düşük hızda gerçekleşir.


Bitkilerde fotosentez, yaprak hücrelerinde bulunan kloroplast adı verilen organelde gerçekleşir. Bitkinin yeşil kısımlarında bulunan kloroplast, bol miktarda klorofil içerdiği için yeşil renkte görülür. Kloroplast; dış zar ve iç zar olmak üzere çift katlı zara sahiptir. Kloroplastın iç kısmı stroma adı verilen sıvı ile doludur. Bu sıvıda; DNA, RNA, ribozom ve fotosentez için gerekli enzimler yer alır. Kloroplast; DNA, RNA ve ribozomlar sayesinde hem metabolik işlevler için gerekli olan proteinleri üretir hem de çekirdek kontrolünde kendini eşleyerek sayısını artırır. Stroma içinde tilakoit adı verilen özel bir zar sistemi vardır. Bu zar sistemi keselerden oluşur. Bitkiye yeşil rengini veren ve ışığı absorbe etme özelliğine sahip klorofil pigmenti, tilakoit zarların içinde yer alır. Tilakoitler üst üste gelerek granum adı verilen yapıyı oluşturur. Granumlar da ara lamellerle birbirine tutunarak granaları oluşturur. Fotosentez reaksiyonları ışığa bağımlı reaksiyonlar ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar olmak üzere iki aşamada gerçekleşir. Işığa bağımlı reaksiyonlar tilakoitlerde gerçekleşirken ışıktan bağımsız reaksiyonlar stromada gerçekleşir. Işık enerjisi dalgalar halinde yayılır. Işık dalgasının iki ardışık tepe noktası arasındaki mesafesine dalga boyu denir. Işığın dalga boylarına göre sıralanmasıyla elektromanyetik spektrum elde edilir. Doğada, gördüğümüz veya göremediğimiz farklı dalga boylarına sahip ışıklar vardır. Elektromanyetik spektrumda 380 nm ile 750 nm arasındaki dalga boyuna sahip ışıklar insan gözüyle görülebildiğinden görünür ışık olarak isimlendirilir. Görünür ışık, aynı zamanda fotosentezde kullanılan ışıktır. Fotosentezde görünür ışığı soğuran ve renk veren maddelere pigment denir. Farklı pigmentler, farklı dalga boylarındaki ışığı soğurur. Soğurulamayan ışıklar ya yansıtılır ya da geçirilir. Kloroplastta bulunan klorofil pigmenti; mor ve kırmızı ışığı soğururken, yeşil ışığı yansıtır. Klorofil, yansıttığı yeşil ışık nedeniyle yeşil renkte görülür. Klorofilin soğurduğu ışıklar fotosentezde kullanılır. Klorofil pigmenti soğurduğu ışık enerjisini yapısındaki elektronlar ile ETS elemanlarına aktararak, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür. Bitkilerde klorofil dışında başka pigmentler de bulunur. Bu pigmentlerin turuncu renkli olanlarına karoten, sarı renkli olanlarına ksantofil, kırmızı renkli olanlarına likopen denir. Sarı, turuncu ve kırmızı renk veren bu pigmentlerin hepsi birden karotenoit olarak adlandırılır. Karotenoitler hem çiçek ve meyvelere renklerini verir hem de klorofilin soğuramadığı farklı dalga boylarındaki ışıkları soğurur. Soğurulan bu ışıklar klorofile aktarılarak fotosentezde kullanılır. Bazı karotenoitler de klorofile zarar verecek olan aşırı ışığı soğurarak yayar. Fotosentez hızı ile ışığın dalga boyu arasındaki ilişki 1883 yılında Theodore Engelmann tarafından yapılan bir deneyle gösterilmiştir. Bu deneyde Engelmann, ipliksi alg kullanmıştır. Engelmann, ipliksi algin farklı kısımlarını farklı dalga boyunda ışığa maruz bırakarak, hangi dalga boyundaki ışıkta daha çok fotosentez yapıldığını tespit etmeye çalışmıştır. Bunu tespit etmek için oksijenli solunum yapan bakterileri kullanmıştır çünkü fotosentez hızı arttıkça, ortamdaki oksijen miktarı artacağı için o bölgede toplanan bakteri sayısı da artacaktır. Engelmann deney sonucunda algin, mor ve kırmızı ışığa maruz bırakılan bölümlerinde toplanan bakteri sayısının çok olduğunu, yeşil ışığa maruz bırakılan bölümlerinde toplanan bakteri sayısının oldukça az olduğunu gözlemlemiştir. Bu deney Engelmann'ı şu sonuca götürmüştür: Fotosentez hızı mor ve kırmızı ışıkta artarken, yeşil ışıkta oldukça azalır. Fotosentez reaksiyonları, ışığa bağımlı reaksiyonlar ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar olmak üzere iki aşamada gerçekleşir. Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında ışık enerjisi kullanılarak ATP ve NADPH üretilir. Böylece ışık enerjisi hücrenin doğrudan kullanabileceği kimyasal enerji olarak ATP'de depolanır. Işıktan bağımsız reaksiyonlarda ise karbondioksit ve ışığa bağımlı reaksiyonlarda üretilen ATP ve NADPH molekülleri kullanılarak organik madde olan glikoz sentezlenir. Işığa bağımlı reaksiyonlar, kloroplastın granalarında gerçekleşir. Klorofil molekülünün ışık enerjisini soğurmasıyla klorofildeki elektron serbest kalır. Serbest kalan bu elektron kloroplasttaki granumda bulunan elektron taşıma sistemi 'ni oluşturan elemanların birinden diğerine aktarılır. Bu aktarım sırasında elektronun kaybettiği enerji ile ATP sentezlenir. Bu olaya fotofosforilasyon denir. Bir taraftan da soğurulan ışık enerjisi ile su molekülleri elektron , proton ve oksijene (O2) ayrıştırılır. Bu olaya fotoliz denir. Fotoliz sonucu açığa çıkan hidrojenler NADP+ molekülüne aktarılarak NADPH molekülü üretilir. Fotoliz sonucu açığa çıkan elektronlar klorofile aktarılırken, oksijen (O2) molekülü atmosfere verilir. Işığa bağımlı reaksiyonlarda üretilen ATP ve NADPH molekülleri ışıktan bağımsız reaksiyonlarda kullanılır. Işıktan bağımsız reaksiyonlar Melvin Calvin'in çalışmaları sonucu açıklandığı için bu reaksiyonlar Kalvin Döngüsü olarak da adlandırılır. Bu çalışmaları Melvin Calvin'e 1961 yılı Nobel Ödülü'nü kazandırmıştır. Işıktan bağımsız reaksiyonlar; kloroplastın stromasında gerçekleşir. Bu evrede ışık doğrudan kullanılmasa da ışığa bağlı reaksiyonlarda üretilen ATP ve NADPH kullanılır. Bu yüzden ışıktan bağımsız tepkimeler de ışığın varlığında gerçekleşir. Işıktan bağımsız reaksiyonlarda Kalvin Döngüsü altı kez tekrarlanır. Böylece ortamdan alınan CO2' ten enzimler yardımıyla başta altı karbonlu glikoz olmak üzere yağ asidi, gliserol, aminoasit, vitamin, nükleotit, hormon gibi organik maddeler üretilebilir. Enzimlerin kullanıldığı bu tepkimelerde klorofil ve ETS kullanılmaz. Fotosentezin ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlarının karşılaştırılması Tablo 2.1. 'de verilmiştir.


Fotosentez ve kemosentez, organizmaların besin ürettikleri süreçlerdir; fotosentez güneş ışığından güç alırken, kemosentez kimyasal enerjiyle çalışır. En büyük fark fotosentez güneş ışığından güç alırken, kemosentez kimyasal enerjiyle meydana gelmesidir. Ekosistemler, bazı organizmaların inorganik bileşikleri diğer organizmaların daha sonra yararlanabileceği yiyeceğe dönüştürme yeteneğine bağlıdır. Gezegendeki yaşamın büyük bir kısmı, bitkiler fotosentez yoluyla besin ürettikleri için güneş ışığı etrafında dönen bir besin zincirine dayanır. Bununla birlikte, güneş ışığının olmadığı ve dolayısıyla bitkilerin olmadığı ortamlarda, organizmalar bunun yerine kimyasal enerjiyle çalışan kemosentez adı verilen bir süreç yoluyla birincil üretime güvenirler. Birlikte fotosentez ve kemosentez, dünyadaki tüm yaşamı besler. Karada, sığ suda, hatta berrak buzun içinde ve altında yeterli güneş ışığı olan bitkilerde ve bazı bakterilerde fotosentez meydana gelir. Tüm fotosentetik organizmalar, karbondioksit ve suyu şekere ve oksijene dönüştürmek için güneş enerjisi kullanır: CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2 . Kemosentez, bakterilerde ve diğer organizmalarda meydana gelir ve gıda üretmek için inorganik kimyasal reaksiyonlarla salınan enerjinin kullanılmasını içerir. Tüm kemosentetik organizmalar, bir şeker yapmak için kimyasal reaksiyonlarla açığa çıkan enerjiyi kullanır, ancak farklı türler farklı yollar kullanır. Örneğin, hidrotermal havalandırma deliklerinde bakterileri havalandırın, hidrojen sülfidi okside eder, karbondioksit ve oksijen ekler ve şeker, kükürt ve su üretir: CO 2 + 4H 2 S + O 2 -> CH 2 0 + 4S + 3H 2 O. Diğer bakteriler, sülfidi indirgeyerek veya metanı oksitleyerek organik madde üretirler. Kemosentetik topluluklar hakkındaki bilgilerimiz nispeten yenidir, insanlar 1977'de derin okyanus tabanında ilk kez bir delik gözlemlediklerinde ve ışığın olmadığı gelişen bir topluluk bulduklarında okyanus keşifleriyle gün ışığına çıkarılmıştır. O zamandan beri, karadaki ve deniz tabanındaki kaplıcalarda hidrotermal menfezler, soğuk sular, balina leşleri ve batık gemiler etrafında kemosentetik bakteri toplulukları bulundu. Hiç kimse onları aramayı düşünmemişti ama bu topluluklar başından beri oradaydı.


Yeryüzündeki yaşam, güneşten gelen enerjiye bağlıdır. Bu enerji canlılar tarafından doğrudan kullanılamaz ya da depolanamaz. Bu enerji başka enerji şekillerine dönüştürülerek kullanılır. Canlılar güneşin ışık enerjisini, fotosentez olayı ile besinlerdeki kimyasal enerjiye dönüştürerek kullanır. Besinlerini sentezlerken enerji kaynağı olarak ışık enerjisini kullanan canlılara fotoototrof veya fotosentetik canlılar denir. Bitkiler, bazı bakteriler, öglena ve algler fotoototrof canlılara örnektir. Fotosentez; klorofil adı verilen renk maddesini taşıyan canlıların ışık enerjisini kullanarak inorganik maddelerden organik madde sentezlemesidir. Fotosentez olayında klorofilin ışık enerjisini tutmasıyla CO2 ve H2O gibi inorganik maddelerden organik madde üretilir. Bu sırada atmosfere O2 verilir. Bütün canlılar yaşamak için ihtiyaç duydukları enerjiyi fotosentezle üretilen organik moleküllerden karşılar. Bu yüzden yeryüzündeki en önemli enerji dönüşümü fotosentez olayı ile gerçekleşir. Atmosferdeki oksijenin ana kaynağı fotosentez yapan canlıların ürettiği oksijen olduğu için fotosentez olayı sadece besin kaynağı değil oksijenli solunum yapan canlılar için de oksijen kaynağıdır. Canlıların yapısına katılan protein, yağ, karbonhidrat gibi organik bileşikler de fotosentezle üretilen organik moleküllerden sentezlenir.


- Parazit bir fungusun konukçu dokusu içerisinde meydana getirdiği emici beslenme organlarıdır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Üredinales, Erysiphales ve Peronosparales takımına bağlı funguslarda rahatlıkla görülür. - Appressorium. Parazit funguslarda görülen ve fungusun konukçu yüzeyi ile veya herhangi bir ortamla temas ettiğinde hif yüzeyinde veya çim borusu üzerinde meydana gelen şişkin lob şeklinde yapılardır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Bunlar penetrasyonun gerçekleşmesinde rol alırlar. - Rhizomorph. Birbirine az çok paralel hiflerin yanlardan adeta yapışırcasına birleşerek oluşturdukları ip-halat benzeri yapılardır. Bunlara bazen Miselyal halat adı verilir. Basidiomycota üyelerinde görülür. Bu yapı fungus su veya besin sıkıntısı çektiğinde oluşmaktadır. Armilleria mellea'nın hastalandırdığı ağaçlarda kök boğazında gövde üzerinde, bazen da toprakta siyahımsı iplikler şeklinde görülürler (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). - Sclerotium . Fungus hiflerinin birbirine çok sıkı sarılarak meydana getirdikleri kötü çevre şartlarına dayanıklı, uygun şartlarda tekrar çimlenebilen dayanıklı sert yapılardır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Bunlar fungus türüne bağlı olarak çeşitli şekil, renk ve büyüklükte oluşabilirler. Macrophomina phaseoli'nin sklerotileri çok küçük siyah renkli; Botrytis cinerea' nın küçük siyah renkli yuvarlağa yakın; Sclerotium rolfsii'nin 3-5 mm lik boncuk şeklinde yuvarlak kahve, koyu kahverengi; Sclerotinia sclerotiorum'un oldukça büyük muntazam olmayan şekilli siyah renkli; Rhizoctonia solani' nin muntazam olmayan ve büyükçe siyah yassı ve Claviceps purpurea'nın ise mahmuz veya boynuz şeklinde 1-2 cm boyunda morumsu siyah renklidirler. Stroma. Üzerinde veya içinde fungusun fruktifikasyon organlarının meydana geldiği pseudoparanchimatic yapılardır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Bazen stroma'da fungus hücreleri ile konukçu doku kalıntıları karışık olabilir o zaman bu yapıya pseudostroma adı verilir. - Sorus . Genelde pas hastalığına yol açan funguslarda görülen, kısa saplı, yazlık veya kışlık sporların konukçu epidermisi altında yoğunlaşarak oluşturdukları dışa doğru şişkin yapılardır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Sorus'un patlamış haline püstül adı verilir . Sorus'taki sporlar yazlık ise Uredosorus, kışlık ise Teleutosorus adı verilir. Rhizoid. Özellikle Rhizopus spp.'ye ait bir yapıdır. Bu fungusun spor taşıyıcısının dip kısmında oluşan kök benzeri yapılardır (Şekil için bak Bitki Mikolojisi Ders kitabı Katırcıoğlu ve Maden 2015). Bunlar fungusun ortama tutunmasını ve besin-su emilimini sağlayan yapılardır. Daha da gelişip misel formunu da alabilmektedir. Bu durumda adı Rhizomycelium olur.


- Hücre duvarının yapısı. Bitki hücrelerinde selüloz ve hemiselüloz yanında pektin ve lignin gibi maddeler bulunmakta, fungus hücrelerinde ise selüloz, hemiselüloz ve bitki hücrelerinde bulunmayan kitin bulunmaktadır. - Bitki hücrelerinde kloroplast bulunurken fungus hücrelerinin çoğunda bunlar yoktur. Onların yerine melanin gibi pigment maddeleri yer alır. - Fungus hücrelerinde endoplasmik retikulum iyi gelişmediği halde bitki hücrelerinde çok iyi gelişmiş ve ribozomlar buna bağlı olarak bulunur. Buna karşın fungus hücrelerinde endoplasmik retikulum ribozomlarla bağlı değildir, basit bir segment halinde yer alır (Talbot, 1971). - Funguslarda hücre bölünmesi basittir. Bazı funguslarda gerçek mitoz bölünme yerine bakterilerdeki gibi hücre ortadan boğumlanarak bölünme gösterir (Talbot, 1971). - Fungus hücrelerinde iyi gelişmiş bir çekirdek, çekirdek zarı ve çekirdekçik bulunduğu halde bakteri hücrelerinde çekirdek zarı ve çekirdekçik yoktur.


Funguslardaki vücut yapısına Tallus veya Soma adı verilir. Somatik yapılar, basitten daha karmaşıklara doğru oldukça değişiklik arz eder. Gerçek funguslarda somatik yapı hypha adı verilen ipliksi yapılardan oluşur. Bir hif; içerisinde sitoplazma bulunan, ince çeperli, boru şeklinde ipliksi bir yapıdır. Hifler genellikle bölmelidir ve bu bölmelere septum adı verilir. Bazı funguslarda septa bulunmaz ve hif içinde pek çok çekirdek bulunur. Böyle hiflere coenocytic hif adı verilir. Bunların içindeki çekirdekler belirli aralıklarla yer alırlar. Septum yapısı genelde 2 tipte oluşur. Bunlar primer ve adventif septum'lar dır. Primer septum'lar gerçek mayoz ve mitoz bölünmeleriyle ilişkili olarak oluşurlar ve oluşan yavru çekirdekleri birbirinden ayırırlar. Adventif septum'lar da ise böyle bir durum söz konusu değildir. Bunlar hif sitoplazmasındaki lokal konsantrasyonlardaki değişikliklerle oluşur. Aslında gerçek bir bölme değildir, sitoplazmanın yoğunluk farklılıklarının karşılaştığı bölgelerdir. Bu nedenle hif içerisinde bir yerden diğer bir yere hareket edebilirler (Talbot, 1971). Ascomycota ve bazı mitosporic fungus'lar; Bu funguslarda hifler belirli aralıklarla delikli septum'lar içerirler. Bu septum nispeten büyük bir deliği olan (50-500 nm) bir ara bölme halindedir. Bu delik çekirdeklerin hücreler arasında hareketini sağlar. Sitoplasmik akım aynı zamanda fungus hiflerinde mevcut olan apical dominansı sağlar. Yani besin ve gerekli enzimlerin büyüme noktasına taşınmalarını sağlar. Bu septum tipi bazı basidiomycota bireylerinde de görülür. Septum ile birlikte bulunan ve proteinden oluşan Woronin bünyeleri, sitoplasmik hareketi engellemez, gerektiğinde deliği kapar. Tüm ascomycota bireyleri Woronin bünyeleri içermezler. Birçok mitosporic funguslar yukarıda belirtilen, ascomycota' da görülen yapıda septum içerirler, ancak diğer bazıları aşağıda görülen çok delikli septum içerirler. Her bir septum'daki delik sayısı en fazla yaklaşık 50 kadar olabilir. Bu septum'da sitoplasmic akımı sağlar ama iri delikli olanlar kadar etkili olmaz. Basidiomycota' da genellikle farklı bir septum tipi görülür. Bu septum'a Dolipore septum adı verilir. Her bir septum'un deliğinin her iki etrafında bir şişkinlik bulunur. Bu şişkinliğin etrafında da yarı küremsi, delikli bir şapka vardır. Bu delikli parenthesome sitoplazmik sürekliliği sağlar ama büyük organellerin hareketini engeller. Oomycota ve Zygomycota bölümlerinde septum'larda delik yoktur. Aslında bu gruplarda düzenli septum oluşmaz, septum ancak mycelium' da zarar görmüş kısımları ayırmak için ve de somatik hiflerden üretken yapıları ayırmak için oluşur. Eşeyli ve eşeysiz çoğalma organlarına Fruktifikasyon organları adı verilir. Bazı funguslarda tallus bir protoplazma kitlesinden ibarettir. Bu kitlenin gerçek bir çeperi yoktur, hyaloplasma formundadır . Bu yapıya Plasmodium adı verilir. Bu en basit, en ilkel tallus yapısıdır (Talbot, 1971). Yüksek fungusların ilkel bazı üyelerinde somatik yapı tek bir hücreden oluşabilir. Mayalar tomurcuklanmak suretiyle yeni hücreler oluştururlar. Bu esnada oluşan tomurcuklar belli bir süre birbirinden kopmadan zincir gibi kalırlar. Bu yapı mikroskop altında bölmeli bir hifi andırır, o nedenle bu yapıya Pseudohypha adı verilmektedir. Fungusların hifleri bulundukları ortamda dallanarak hif yumağı oluştururlar, buna mycelium adı verilir. Bazı funguslar konukçularına geçtiklerinde mycelium şeklinde bir tallus oluştururken, yapay ortamlara ekilirlerse maya benzeri bir gelişme gösterirler . Bunlara Dimorphic funguslar denir. Yani gelişmeleri ortama göre farklılık gösterir. Örneğin Taphrina deformans. Birçok fungusta somatik yapının belirli bir kısmı vegetatif olarak gelişirken diğer kısmı generatif devreye dönüşür. Yani aynı anda thallus üzerinde hem generatif hem de vegetatif yapı görülür. Böyle funguslara Eucarpic funguslar denir. Bazılarında ise somatik yapı belli bir dönemde tamamen vegetatif iken şartlar gereği başka bir dönemde tamamen generatif bir yapıya dönüşür. Yani aynı tallus üzerinde hem vegetatif hem de generatif yapıyı görmek imkansızdır. Bunlara Holocarpic funguslar denilir. Eucarpic funguslar, holocarpic funguslara göre daha mütekamildirler. Yani daha gelişmişlerdir. Bölmeli hiflerde iki bölme arası bir fungus hücresini ifade eder. Bir fungus hücresi elektron mikroskobu altında incelenecek olursa; en dışta hücre duvarının bulunduğu görülür. Hücre duvarı 2 veya daha fazla tabakadan oluşmuştur, sitoplazmayı çepeçevre sarar. Fungus hücre duvarı; altındaki protoplasma'yı korur, fungal hücre veya hypha' nın şeklini belirler, fungus ve çevresi arasında bir ara yüzey oluşturur, bazı enzimlerin bağlanma noktasını oluşturur, antijenik yapı taşları içerir. Hücre duvarının kimyasal yapısı; chitin den ibaret polimerik fibriller; glucan, protein, lipid ve mannose, galactose, fucose ve xylose'dan ibaret olan heteropolimerler den ibaret olan amorph matriks yapı taşlarından oluşur. Bu yapı taşları tipi ve miktarları farklı fungus grupları arasında değişiklik gösterir. Hücre duvarı yapı taşlarının düzenlenmesi genelde aşağıdaki gibi olmaktadır. Hücre duvarının altında 2 katmandan oluşan plasma mebrane olarak da adlandırılan hücre zarı bulunur. Hücre zarı sitoplazmayı kuşatır, bunun sitoplazma içerisine doğru yaptığı cep biçimindeki oyuklara Lomasome adı verilir.


Bir fungus hif yapısı incelendiğinde fungal hücre yapısının her hücrede aynı olmadığı görülür. - Esas olarak bir tüp, sert bir hücre duvarından ve protoplasmadan ibarettir. - Uca doğru incelmiştir, burası aktif büyümenin olduğu yerdir. - Septa , eğer varsa, genellikle bir ışık mikroskobu ile gözlenebilir - Bazı funguslar hif boyunca muntazam olarak bölmeler içerirler - Diğerlerinde, enine bölmeler sadece hifin yaşlı veya zarar görmüş yerlerini ayırmak için veya üreme organlarını ayırmak için oluşur. - Bazı bölmeler bir veya daha fazla delik içerirler. Böyle bölmeler hifleri, ayrı hücreler olmaktan ziyade bir seri birbirine bağlı hifsel kompartmanlara bölerler. - Hücre zarı hücre duvarına yakın olarak bulunur ve bazı bölgelerde birbirine sıkı bir şekilde bağlıdır ve hifin erimesini güçleştirir. - Her bir hifsel hücre veya kompartman normal olarak bir veya daha fazla sayıda çekirdek içerir. Septa'larında büyük delik içeren türlerde hifsel kompartmanlardaki çekirdek sayısı durağan değildir çünkü çekirdekler bu merkezi delikten diğer kompartmanlara geçebilirler. - Diğer sitoplasmik organeller tüm eukaryotik hücrelerde bulunanlar gibidir. - Büyüme ucu yapısal ve fonksiyonel olarak hifin diğer kısımlarından oldukça farklıdır. - Onun stoplasma'sı daha yoğun görülür - Çok uçta büyük organeller yoktur - En uçta, başlangıçta küçük olan, zara bağlı kesecikler vardır. Bunlara apikal vesicular demetler adı verilir, bu da uç büyümesinde önemli bir rol oynar. - Vacuol'ler uç kompartman altındaki kompartmanlarda görülebilir, başlangıçta küçük olabilirler ama onlar büyürler ve bir birleri ile birleşirler. Onlar hücresel metabolitleri depolarlar ve dönüşüme sokarlar. Ör., enzim ve besinleri. Hiflerin en yaşlı kısımlarında protoplasma tamamen parçalanabilir. Bu ya kendiliğinde olur, ya da doğal dış etkenlerle olur. Burada diğer organizmalar da rol oynayabilir.


Sağlık, Dünya Sağlık Örgütü'nün kurucu tüzüğünde olduğu gibi, ölüm, yaşam beklentisi ve hastalık oranlarının istatistiklerinden insan ve toplumsal mükemmelliğin idealize edilmiş versiyonlarına kadar pek çok açıdan tanımlanabilir. Sağlık, sadece sakatlık ve hastalığın olmaması değil, aynı zamanda bedensel, ruhsal ve sosyal açıdan tam bir iyilik hali olarak WHO tarafından ifade edilmektedir. Sağlığın daha işlevsel bir tanımı, maksimum işlevsel yetenek hedefi ile kişinin biyolojik, fiziksel ve sosyal çevre ile denge durumunda olmasıdır. Bu nedenle sağlık, anatomik, fizyolojik ve psikolojik bütünlük ailede, işte ve toplumsal rollerde optimal bir işlevsel yetenek, iyi olma hissi ve riskten kurtulma ile karakterize edilen bir durum olarak görülmektedir. Hastalık ise tıp açısından; organ ve dokularda, ölçülebilen, objektif belirti ve bulgularla tanımlanan normal dışı değişiklikler, kişi açısından; bedende hissedilen olağan dışı değişiklik hissi, rahatsızlık, çevresindekiler açısından; hastalara özgü beklenen, gözlenen bir davranış şekli/sosyal bir roldür.


Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji kavramları çoğu zaman karıştırılsa da birbirinden farklı kavramlardır. Genetik mühendisliği, canlıların kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek onlara yeni işlevler kazandırılmasına yönelik araştırmalar yapan bilim dalıdır. Genetik mühendisliğinde genlerin izolasyonu ve çoğaltılması, nükleotit dizilişlerinin belirlenmesi, bir canlıdan diğerine gen aktarılması gibi çalışmalar yapılır. Biyoteknoloji genetik mühendisliğinin sağladığı bilgileri kullanarak canlılardan ekonomik değeri yüksek ürünler elde etmeyi amaçlar. Örneğin; insanda büyüme hormonu üreten geni izole edip, bu geni bakterilere aktarmak ve bu bakterileri çoğaltmak genetik mühendisliğinin çalışmalarıdır. Bu bakterilerden çok miktarda ve ucuza büyüme hormonunu üretmek ise biyoteknolojinin çalışma alanıdır. Biyoteknoloji ile tarım, hayvancılık, endüstri, tıp ve eczacılık gibi çeşitli alanlarda ekonomik değeri yüksek ürünler elde edilir. Bu amaçla biyoteknoloji; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji gibi bilim dallarıyla ortak çalışır. Biyoteknolojik yöntemlerle protein, antibiyotik, hormon, antikor gibi maddeler, yeni özelliklere sahip sebze ve meyveler, tıbbi bitkiler, çiftlik hayvanları, yapay organ ve dokuların üretimi yapılabilmektedir. Biyoteknolojik yöntemlerle üretilen bazı özel mikroorganizmalar ise organik atıklara bağlı oluşan çevre kirliliğine karşı kullanılmaktadır. Genetik mühendisliğinin ve biyoteknolojinin çok çeşitli uygulamaları vardır. Bunlardan bazıları; gen teknolojileri, DNA parmak izi ve kök hücre teknolojileridir. Bir canlı türüne başka bir canlı türünden gen aktarılarak ya da var olan genetik yapıya müdahale edilerek canlının yeni genetik özellikler kazanmasını sağlayan biyoteknolojik yöntemlere gen teknolojisi denir. Bu yöntemle genetiği değiştirilen canlılara genetiği değiştirilmiş organizma veya transgenik organizma adı verilir. A vitaminin sentezlenmesi için beta karoten adı verilen bir moleküle ihtiyaç vardır. Beta karoteni sentezleyen gen, pirinçte olmadığı için pirinç A vitamini sentezleyemez. Gen teknolojisi yöntemleri ile pirince nergis bitkisinden alınan beta karoten geni aktarılır. Böylece A vitamini sentezleyen transgenik bir pirinç üretilir. Böylece pirincin besin değeri artırılır. Bir başka gen teknolojisi yöntemi gen klonlamasıdır. Gen klonlaması yönteminde önce istenen gen, bakteriye aktarılır. Sonra bu bakteri çoğaltılır. Böylece genin kopyaları oluşturulur. Kopyası oluşturulan genler bakteride de çalışmaya devam ettiği için genin ürettiği proteini bakteri de üretir. Şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insülin hormonu bu şekilde üretilir. İnsülin üreten gen, insan DNA'sından izole edilerek bakteriye aktarılır. Bakteri çoğaltılarak genin kopyaları oluşturulur. Bakteri DNA'sı içerdiği insülin geni sayesinde insülin hormonu üretir. Üretilen insülin hormonu bakteriden izole edilerek tedavide kullanılır. Böylece geçmiş yıllarda kadavradan ve çeşitli memeli canlılardan çok az miktarda ve güçlükle elde edilen bu hormon, günümüzde gen klonlaması yöntemiyle daha kolay ve ucuza üretilir hale gelmiştir. Bir canlı türünden izole edilen genin bir başka canlı türünün DNA' sına eklenmesi ile elde edilen DNA' ya rekombinant DNA denir. Rekombinant DNA teknolojisi çeşitli hastalıkların tedavisi için gerekli olan hormon, antibiyotik ve antikor üretiminde, bitkilerde ürün verimini ve kalitesini artırmada kullanılmaktadır. Örneğin rekombinant DNA teknolojisi ile soğuğa, kuraklığa, virüslere ve tarım ilaçlarına karşı dirençli bitkiler üretilmektedir. Tek yumurta ikizleri hariç tüm insanların DNA baz dizilimleri birbirinden farklıdır. Bu yüzden genetik yapıları da farklıdır. İnsan DNA' sında anlamlı ve anlamsız baz dizileri vardır. Anlamlı diziler protein kodlarken, anlamsız diziler herhangi bir protein kodlamaz ve çoğunluğu tekrar eden DNA dizilerinden oluşur. Bir canlının DNA' sındaki tekrar eden anlamsız baz dizilerinin jel üzerinde oluşturdukları bantlı yapıya DNA parmak izi denir. DNA parmak izi elde etmek için DNA, uygun restriksiyon enzimi ile kesilir. Tekrar eden anlamsız baz dizileri PCR adı verilen yöntem ile çoğaltılır. Elde edilen DNA parçaları özel bir jelde elektroforez adı verilen bir yöntemle uzunluklarına göre birbirinden ayrılır. DNA parçaları büyüklüklerine göre jel üzerinde belirli uzaklıklarda bantlar oluşturur. Bu bantlı yapılar DNA parmak izi olarak adlandırılır. Elektroforez yöntemi moleküllerin jel yapılı ortamda elektrik akımının etkisiyle göç etmeleri prensibine dayanır. Bu yöntemde büyük moleküller jel üzerinde yürümekte zorluk çektiği için geride kalan bantlaşmalar oluştururken, küçük moleküller hızlı ve rahat hareket ettiği için ileride olan bantlaşmalar oluşturur. PCR; Polimeraz Zincir Reaksiyonu'nun kısaltmasıdır. PCR yöntemi; uygun enzim ile kesilen DNA parçalarının çoğaltılmasını sağlayan DNA sentez yöntemidir. Bu yöntem ile belirli DNA parçalarının büyük miktarlarda kopyası üretilir. Aynı DNA'nın çok miktarda kopyasının olması araştırmacıların genler üzerindeki çalışmalarını kolaylaştırır. DNA parmak izi tek yumurta ikizleri hariç tüm bireylerde farklı olduğu için suçluların tespitinde sıkça kullanır. Olay yerinde bulunan kan, sindirim atığı, tükürük, kıl, tırnak, doku kalıntıları gibi örnekler toplanır. Bu örneklerin DNA baz dizilimleri çıkarılarak şüphelilerinki ile karşılaştırılır. Böylece suçlunun bulunması sağlanır. DNA parmak izi yöntemi sadece suçlu tespitinde değil safkan hayvan ırklarının tespitinde, babalık davalarında, bitki ve hayvan türlerinin korunması çalışmalarında da kullanılan bir yöntemdir. Kök hücreler; yenilenme gücü yüksek olan, vücut içinde veya laboratuvar ortamında uygun koşullar sağlandığında sürekli bölünebilen ve birçok hücre tipine dönüşebilen farklılaşmamış hücrelerdir. Kök hücreler; kan, kordon kanı, kemik iliği, embriyo gibi yapılardan elde edilir. Yetişkin kök hücreler, kordon kanından elde edilen kök hücreler ve embriyonik kök hücreler olmak üzere 3 tip kök hücre bulunur. Embriyonik kök hücreler; kas, kan, sinir, kalp, akciğer, bağırsak gibi pek çok hücre tipine dönüşebilme yeteneğine sahiptir. Kök hücrelerle ilgili yapılan bilimsel çalışmalar, ilerleyen zamanlarda doku ve organ üretiminde kullanılabileceğine dair öngörüler oluşturmaktadır. Ayrıca kök hücre teknolojisinde yapılan araştırmalarla omurilik yaralanmaları, kanser, sinir sistemi hastalıkları ve hasarları, diyabet, kalp hastalıkları, organ yetmezlikleri, kemik hastalıkları gibi günümüzde tedavisi olmayan ya da sınırlı olan hastalıklara da çözüm aranmaktadır.


Virüsler, hastalıklara sebep olmakla birlikte bazı hastalıkların teşhis ve tedavisinde de kullanılabilmektedir. Virüsler kullanılarak hepatit, kuduz ve grip gibi hastalıkların tedavisi için aşı, protein, enzim ve hormon gibi biyolojik moleküller üretilmektedir. Bu konuda genetik mühendisliği ve biyoteknoloji alanındaki çalışmalar artarak devam etmektedir. Genetik mühendisliği, genetik materyal olan DNA üzerinde yapılan değişikliklerle ilgilenir. Genetik mühendisliğinin geliştirdiği uygulamalar kullanılarak biyoteknoloji sayesinde tarım, tıp ve endüstri gibi alanlarda birçok yararlı ürün elde edilmektedir. Bütün bu çalışmaların temelinde gen klonlaması ve klonlanan bu genlerin konak hücre içerisine taşınması vardır. Klonlanan bu geni, hücre içine taşımada bakteri plazmitleri ve virüsler kullanılmaktadır. Bir canlıdan alınan gen, farklı bir canlıya aktarılarak bu canlının yeni bir özellik kazanması mümkün olmaktadır. Örneğin bilim insanları, örümceğin ağ üreten genini almış ve bir keçiye aktarmıştır. Böylece bu keçinin sütünden oldukça sağlam bir ağın üretilmesi mümkün olmuştur. Günümüzde virüsleri kullanarak, çeşitli kanser türlerine karşı tedavi yöntemlerinin geliştirilmesini amaçlayan çok sayıda bilimsel çalışma yapılmaktadır. Bazı virüslerin doğal olarak sahip olduğu bazılarına da genetik müdahalelerle kazandırılan özellikler sayesinde, kanserle mücadelede umut ışığı doğmuştur. Bu virüsler, tümör hücreleri üzerinde farklı mekanizmalar yoluyla etkili olmaktadır. Örneğin virüsler, kanser hücrelerini enfekte ederek onları doğrudan doğruya parçalayabilmektedir. Kanser hücrelerinin parçalanması, tümöre özgü antijenlerin dolaşım sistemine karışmasına ve dolayısıyla tümör hücrelerine karşı bir bağışıklık tepkisi oluşmasına neden olmaktadır. Oluşan bu bağışıklık tepkisi, metastaza uğramış kanser hücrelerine karşı da yeni bir savunma mekanizması oluşturmaktadır. Metastaz, tümör dokusundaki bazı kanserli hücrelerin dolaşım sistemi ile başka organlara taşınarak orada yeni tümör oluşturmasıdır. Bunun dışında virüsler, belirli bir enzimin, tümör hücresi içinde sentezlenmesini sağlayan bir vektör işlevi görmektedir. Bunu takiben verilen ilaç öncülü, bir madde enzimle birleşmekte ve kanser hücreleri için zehirli olan başka maddeler oluşturarak kanser hücrelerini öldürmektedir. Virüslerin kanser tedavisindeki etkinliği ve bu yöntemin güvenilirliği kanıtlanırsa yakın gelecekte cerrahi tedavi, ilaç tedavisi ve ışın tedavisine ek olarak kansere yönelik yeni bir tedavi seçeneğinin ortaya çıkacağı düşünülmektedir.


Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları insan hayatını sosyo-ekonomik ve kültürel anlamda etkilemektedir. Kalıtsal hastalıkların ve diğer hastalıkların teşhis ve tedavisinde, ilaç endüstrisinde, adli tıp kanıtları ile suçluların tespitinde, babalık davalarının çözülmesinde genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarından yararlanılır. Genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin belli başlı uygulamaları; aşı, antibiyotik, insülin, interferon üretimi, kanser tedavisi ve gen terapisidir. Enfeksiyona neden olan mikrorganizmaları bağışıklık sistemine tanıtarak hastalıklardan korunmayı sağlayan maddelere aşı denir. Bağışıklık sisteminin hastalık etkeniyle karşılaşması savunma hücreleri üretmesini sağlar. Böylece kişide hastalığa karşı bağışıklık gelişir. Aşılar canlı veya ölü mikroorganizmaların tamamı veya bir kısmından, bakteri toksinlerinden ya da genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarından üretilir. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları sayesinde daha önce üretilemeyen aşıları üretmek mümkündür. Bu yöntemde mikroorganizmaların hastalığa neden olan genleri kullanılır. Bu genler mikroorganizmalardan izole edilerek taşıyıcı bir hücreye aktarılır. Bu hücrede hastalığa neden olan proteinler üretilir. Bu proteinler hücreden izole edilerek aşı yapımında kullanılır. Bakterilerin çoğalmasını engelleyen ya da onları öldüren maddelere antibiyotik denir. Antibiyotikler bakteri kaynaklı olan hastalıkların tedavisinde kullanılır. Bu yüzden insan sağlığı açısından çok büyük öneme sahiptir. Bazı mantarlar, bakteriler ya da bitkiler tarafından üretilen antibiyotikler kimyasal yolla da üretilir. Antibiyotiklerin kimyasal yolla üretimi zor ve pahalıdır ancak genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile daha kolay, ucuz ve çok miktarda antibiyotik üretimi mümkündür. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile antibiyotik üretilirken mikroorganizmaların antibiyotik üretiminden sorumlu geni izole edilir ve taşıyıcı bir hücreye aktarılır. Taşıyıcı hücrede genin sentezlediği protein çok miktarda üretilir. Taşıyıcı hücreden izole edilen bu proteinler antibiyotik üretiminde kullanılır. İnsülin, pankreas tarafından üretilen bir hormondur. Glukagon hormonuyla beraber kandaki glikoz düzeyini ayarlar. Kandaki glikoz düzeyinin normal değerlerde tutulması hayati önem taşır. İnsülin üretiminde sorun yaşayan kişilerde kandaki glikoz dengesi sağlanamadığı için şeker hastalığı oluşur. Şeker hastalarında kandaki glikoz dengesi sağlanamazsa ölüme kadar giden sonuçlar ortaya çıkabilir. İnsülin hormonu 1980'li yıllara kadar domuz ve sığırdan elde edilerek şeker hastalarında kullanılmıştır. Bu şekilde üretimi hem zor hem de oldukça pahalıdır. Günümüzde genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile insülin hormonu çok daha ucuz ve kolay bir şekilde üretilmektedir. Bu teknoloji ile sağlıklı bireylerden izole edilen insülin üreten genler, E.coli adı verilen bakterilerin genomuna aktarılır. E.coli'de üretilen insülin izole edilerek ilaç şekline getirilir ve şeker hastalarının tedavisinde kullanılır. İnsülin hormonu genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile elde edilen ilk ürün olması açısından da önemlidir. Kalp, böbrek, akciğer, pankreas gibi hayati organların yetmezliğinde, hastaya organ nakli yapılması gerekir. Aksi halde bu durum hastanın ölümüne neden olur. Organ nakli ya başka bir insanın organından ya da insan yapımı yapay organdan sağlanır. Yapay organ; işlevini yitirmiş veya yitirmekte olan, organların yerine bu organların işlevlerinin bir kısmını ya da tamamını geri kazandırmak amacıyla tasarlanan mekanik malzemelerden veya doku mühendisliği yoluyla üretilen organlardır. Yapay organlar genel olarak doğal organların işlevlerinin bir kısmını karşılayabilir. Kök hücre araştırmaları, doku mühendisliğindeki gelişmeler ve malzeme bilimindeki ilerlemeler yapay organların geleceği hakkında umut vermektedir. Hayati organlar dışındaki deri, kulak, göz, burun, gırtlak gibi organların onarımı da yapay organ yoluyla yapılmaktadır. Son 30 yıldır yapay organlar insan vücudunun yaklaşık 40 farklı kısmına rutin olarak nakil edilmektedir. İnterferonlar; bakteri, virüs, parazit ve tümör hücrelerine karşı bağışıklık sistemi tarafından üretilen proteinlerdir. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile interferon üreten gen insan hücresinden izole edilerek E.coli bakterisinin genomuna aktarılır. E.coli'de üretilen interferonlar izole edilerek ilaç haline getirilir. İnterferonlardan kanser tedavilerinde de yararlanılır. Günümüzde kanser tedavisi cerrahi işlem , kemoterapi ve radyoterapi gibi yöntemlerle yapılmaktadır. Son yıllarda bilim insanları genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları üzerine önemli çalışmalar yapmaktadır. Bu çalışmalarda kanser tedavisinde gen terapisinin kullanılması denenmiş ve önemli sonuçlar elde edilmiştir. Gen terapisi yöntemi ile bağışıklık sistemi hücreleri, kanserle mücadele eden hücrelere dönüştürülmeye çalışılmaktadır. Özellikle kan kanseri, akciğer kanseri, prostat kanseri ve cilt kanserleri gibi kanser türlerinin tedavisi hedeflenmektedir. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile kanser tedavisinde hastaya özel ilaç geliştirmek hedeflenmektedir. Böylece kullanılan ilaçlar sadece kanserli hücrelere etki edecek, sağlam hücrelere zarar vermesi engellenecektir. Genetik Mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları ile elde edilen aşılar günümüzde bazı kanser türlerinin tedavisinde kullanılmaktadır. Rahim ağzı kanserinin oluşumunu engellemek için üretilen aşılar buna örnektir. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarından biri olan kök hücre yöntemi de kanser tedavisinde kullanılabilmektedir. Gen terapisi, genetik mühendisliğin temelinde yapılan çalışmalardır. Bu çalışmalarda eksik veya yanlış çalışan genlerin düzeltilmesi ve bu genlerin neden olduğu hastalıkların tedavi edilmesi hedeflenir. Sadece hastalıkların tedavisi değil istenmeyen kalıtsal özelliklerin yeni nesillere aktarılmasının önlenmesi ve istenen özelliklere ait genlerin eklenmesi de amaçlanmaktadır. Gen terapisi; kanser, kalp, diyabet, hemofili, parkinson, alzheimer gibi hastalıkların tedavisi için umut vermektedir. Kalıtsal hastalığı olan veya taşıyıcılık riski bulunan kişilere tanı testlerinin uygulanması, hastalığın seyri, tekrarlama riskleri, olası sonuçları, varsa tedavisi ve diğer çözüm yolları hakkında bilgi verilmesi işlemine genetik danışmanlık denir. Genetik danışmanlık tıbbi genetik konusunda uzman kişiler tarafından verilir. Ailesinde kalıtsal hastalık görülen bireylere, 35 yaş üstü gebelere, akraba evliliği yapanlara, doğum öncesi genetik risklerini bilmek isteyen çiftlere genetik danışmanlık almaları önerilir. Genetik bilginin tamamının kopyalanmasıyla aynı genetik bilgiye sahip canlılar elde edilebilmesine klonlama denir. Klonlama bir canlının genetik ikizinin oluşturulması olarak da tanımlanabilir. Klonlama çalışmalarının ilk denemeleri 1952'de kurbağalarda yapılmıştır. Bu çalışmalar 1979'da farelerde, 1984'te koyunlarda ve 1986'da sığır embriyolarında devam etmiştir. 1997 yılında İskoç bilim insanı Dr. Ian Wilmut ve ekibinin koyunlarda yaptığı klonlama çalışmalarında Dolly adını verdikleri koyunu üretmeleri dünyada ses getiren bir çalışma olmuştur. Dr. Ian Wilmut ve ekibi yetişkin dişi bir koyunun bedeninden aldıkları bir hücrenin çekirdeğini çıkararak başka bir koyuna ait çekirdeği çıkarılan yumurta hücresine enjekte ettiler. Bu yumurta hücresinin defalarca bölünmesini sağlayarak embriyo haline getirdiler. Embriyo haline getirdikleri bu hücre topluluğunu üçüncü bir koyunun rahmine yerleştirdiler. Bu embriyo üçüncü koyunun rahminde gelişimini tamamlayıp dünyaya geldiğinde genetik olarak çekirdeği alınan koyunun aynısı oldu. Klonlama çalışmalarına Dolly'den sonra da devam edilmiştir. Elde edilen sonuçlar pek çok çalışmada kullanılmıştır. Ülkemizde klonlama çalışmaları ilk kez İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi hocalarından olan Prof. Dr. Sema Birler başkanlığındaki ekip tarafından yapılmıştır. Oyalı adını verdikleri koyun, 21 Kasım 2007 tarihinde dünyaya gelmiştir. Oyalı Türkiye'nin ilk klonlanan canlısıdır. Türkiye'nin ilk klon buzağısı ise Efe adını almıştır. Efe 19 Ağustos 2009 tarihinde dünyaya gelmiştir ve dünyada ilk klonlanan Anadolu yerli sığırı olarak literatüre girmiştir.


DNA'nın moleküler yapısı tüm canlılarda aynı dört çeşit nükleotitten oluşmaktadır. Canlılar arasındaki farklılık ise nükleotitlerin DNA üzerindeki sayıları ve dizilişlerinden kaynaklanmaktadır. Bunu şu şekilde daha iyi anlayabiliriz: Alfabemizde 29 harf olmasına rağmen bu harflerle 100.000'den fazla anlamlı kelime oluşturabiliyor, bu kelimelerle de binlerce cümle kurabiliyoruz. Aynı şekilde DNA üzerindeki 4 çeşit nükleotitten çok sayıda farklı özelliğin kodu oluşturulabilmektedir. Harflerle oluşturduğumuz kelimelerin ve kelimelerle kurduğumuz cümlelerin bir anlamı olduğu gibi DNA üzerindeki 4 çeşit nükleotidin değişik kombinasyonları ile oluşan ve nükleotit sayısının yüz binlere kadar çıkabildiği gen adı verilen parçaların da anlamları vardır. İnsan vücudunda protein kodlayan yaklaşık 21 bin çeşit gen olduğu tahmin edilmektedir. Gen bölgeleri, çok sayıda nükleotitten oluşur ve bir proteinin sentezi ile ilgili genetik şifre taşır. Örneğin, bir gen çeşidinin taşıdığı şifre ile kasların yapısına katılan aktin proteini sentezlenebilirken başka bir gen çeşidinin taşıdığı şifre ile kanın pıhtılaşmasında görev alan fibrinojen proteini sentezlenebilmektedir. Hücre çekirdeğindeki DNA üzerinde bulunan genetik bilgiler, sitoplazmadaki ribozomlarda gerçekleşen protein sentezine nasıl etki etmektedir? DNA'dan RNA'ya aktarılan genetik bilginin ribozomda proteine nasıl dönüştüğü 1960'lı yıllarda British Columbia Üniversitesinden Har Gobind Khorana (Har Gobind Korana, 1922-2011) ve Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsünden Marshall Warren Nirenberg (Marşal Varın Nayrınberg, 1927- 2010) tarafından çözülmüştür. Proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin sayısının 20 olduğu biliniyordu ancak amino asitlerin DNA üzerinde nasıl şifrelendikleri bilinmiyordu. DNA üzerinde bulunan adenin, timin, guanin ve sitozin nükleotitlerinin her biri bir çeşit amino asit şifreleseydi sadece 4 çeşit amino asit oluşabilirdi. Nükleotitler ikişerli olarak amino asitleri şifreleseydi 4 çeşit nükleotidin ikili kombinasyonlarıyla (42) en fazla 16 çeşit amino asit oluşabilirdi. Oysa üç nükleotit bir amino asidi şifrelerse 4 çeşit nükleotidin 3'lü kombinasyonlarıyla (43) 64 çeşit amino asit elde edilebilir ki bu da mevcut 20 çeşit amino asidin şifrelenmesi için fazlasıyla yeterlidir. Nitekim yapılan deneysel çalışmalar göstermiştir ki DNA'nın mRNA sentezi için kalıplık yapan bir ipliğindeki her üç nükleotit bir amino asit şifrelemektedir. DNA üzerindeki amino asit şifreleyen bu üç nükleotitlik parçalara genetik kod, bu kodların mRNA üzerindeki karşılıklarına ise kodon adı verilmiştir (Şekil 1.19). DNA'daki genetik bilginin proteinlere dönüşmesinde genlerden sentezlenen mRNA molekülleri görev almaktadır. DNA'nın bir zincirinden sentezlenen ve tek zincirden oluşan mRNA, genetik şifrenin kopyasını ribozoma götürerek protein sentezine kalıplık eder. Bu sı- rada sitoplazmadaki tRNA'lar ise uygun amino asitleri uygun sıra ile ribozoma taşır. DNA'daki her genetik kod, bir amino asidi şifrelemektedir fakat bir amino asit çok sayıda kod tarafından şifrelenebilmektedir. Örneğin, TAC şeklindeki bir koddan AUG şeklinde bir kodon sentezlenmekte, bu kodon da proteinin yapısındaki metiyonin amino asidine karşılık gelmektedir. Fenilalanin amino asidi hem UUU hem de UUC kodonları ile; Arjinin amino asidi ise CGU, CGC, CGA ve CGG kodonları ile şifrelenebilmektedir. Bu durum canlının bazı mutasyonlardan korunmasını da sağlar. Örneğin, DNA üzerindeki genetik kodu AAA olan bir kod, fenilalanin amino asidini kodlamaktadır. Bu kod, mutasyona uğrayıp AAG'ye dönüşürse mRNA'daki kodon UUC olacağından sentezlenen proteinin yapısındaki amino asit, fenilalanin olarak kalacaktır ve mutasyon etkisini gösteremeyecektir. Tüm mRNA'lar, AUG kodonu ile başlar ve buna bağlı olarak protein sentezi sırasında kullanılan ilk amino asit metiyonin amino asidi olur. AUG kodonuna başlatma kodonu adı verilir. Amino asit şifrelemeyen UAA, UAG ve UGA kodonlarından biri ise mRNA'nın sonunda bulunur ve durdurma kodonu adını alır. Protein sentezi sırasında, durdurucu kodonlara karşılık amino asit ve tRNA gelmez. Bu nedenle 64 çeşit mRNA kodonu olmasına rağmen hücrelerde en fazla 61 çeşit antikodon yani tRNA bulunur.


Varyasyon, aynı türe ait bireyler arasında görülen çeşitliliktir. Bakterilerden, bitkisel ve hayvansal organizmalara kadar her canlı türüne ait, karakteristik özellikleri belirleyen gen dizilimleri vardır. Aynı zamanda bir türe ait bireylerin de birbirinden farklı gen dizilimleri bulunur. Tür içindeki genetik dizilimlerde görülen bu farklılıklar, genetik çeşitliliği yani genetik varyasyonları oluşturur. Her canlının gen diziliminin kendine özgü olması, farklı genotip ve fenotiplerin oluşmasına neden olur. Örneğin insanlar; saç rengi ve şekli, göz yapısı, boy uzunluğu, genetik hastalıkları ve kan grupları gibi özellikler bakımından çeşitlilik gösterir. Aynı türe ait bitkilerin de birbirinden farklı özellikleri bulunur. Asma bitkisinde birbirinden farklı renkte ve şekilde üzümlerin olması, akşamsefalarının çiçek renklerinin farklılığı, gülün değişik biçimlerde ve renklerde çiçek vermesi örnek verilebilir. Biyolojik çeşitliliğin temelinde genetik varyasyonlar bulunmaktadır. Aynı türe ait canlıların genetik varyasyonlar göstermesi biyolojik çeşitliliği artırırken farklı türler arasındaki varyasyonlar da biyolojik çeşitlilikte etkilidir. Her tür kendine özgü ortak genlere sahiptir. Farklı türler ise birçok özelliği ile diğer türlerden ayrılır. Örneğin insan türünü diğer türlerden ayıran en önemli özellik, insanın gelişmiş beyin özellikleriyle birlikte düşünme ve çözüm üretme yeteneğidir. Aynı cinsin farklı türleri olan kurt ile tilkinin ortak özelliklerinin yanı sıra farklı özellikleri vardır. Kurt soğuk iklimlere uyum sağlarken tilki çeşitli iklimlere uyum sağlamaktadır. Genetik varyasyonlara neden olan faktörler; mutasyon, kromozomların bağımsız dağılımı ve mayozdaki krossing over olayıdır. Mutasyon, canlıların genlerinde meydana gelen rastgele ve kalıcı değişimler olarak tanımlanabilir. Bu değişimlere çeşitli çevresel faktörler neden olmaktadır. Mutasyonlar; canlının üreme hücrelerinde, üreme ana hücrelerinde veya vücut hücrelerinde gerçekleşebilir. Üreme ya da üreme ana hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar sonraki nesile aktarılabilirken vücut hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar, sadece o bireyle sınırlı kalır. Mutasyonlar, canlılarda genetik varyasyonlara ve bunun sonucunda da fenotipik çeşitlenmeye neden olur. Mutasyonların birçoğu canlılarda zararlı hatta öldürücü olabilir. Genetik varyasyona neden olan diğer bir etmen mayoz sırasında kromozomların bağımsız dağılımıdır. Mayozda bireyin anne ve babasından aldığı homolog kromozom çiftlerinin birbirinden ayrılarak (mayoz 1-anafaz 1) hangi gamete gideceği tamamen şansa bağlı bir olaydır. Mayozda kromozomların birbirinden bağımsız olarak dağılımı sayesinde farklı genetik kombinasyonlara sahip gametler oluşur. Mayozun profaz 1 evresinde gerçekleşen krossing over olayı da genetik varyasyonların nedenlerinden bir diğeridir. Krossing over olayı sayesinde kromozomlar yeni gen dizilimlerine sahip olur. Bu şekilde eşeyli üreyen canlılarda değişik gen kombinasyonlarına sahip gametler oluşarak tür içi genetik çeşitlilik artar. Mutasyon, krossing over ve kromozomların bağımsız dağılımı gibi genetik varyasyon kaynakları gen dizilimlerinin değişmesine neden olur. Bunun sonucunda yeni gen kombinasyonları meydana gelir, buna rekombinasyon denir. Aynı türe ait bireylerin farklı genotiplere sahip olması, fenotip çeşitliliğini de artırır. Genotipteki bu farklılıklar biyolojik çeşitliliğin temel nedenidir.


Ekosistemdeki tüm canlı çeşitliliği biyolojik çeşitlilik olarak tanımlanır. Biyolojik çeşitliliğe yol açan faktörlerden biri genetik çeşitliliktir. Türler arasında ya da tür içinde canlıların genotiplerinin farklı olması genetik çeşitliliğe yol açar. Biyolojik çeşitlilik tür, genetik, ekosistem ve ekolojik niş çeşitliliklerini içine alan bir terimdir. Tür çeşitliliği bir bölgede bulunan türlerin çeşit ve sayısını ifade eder. Genetik çeşitlilik aynı türün bireylerindeki genetik farklılıkları kapsar. Ayrıca aynı türün başka alanlara uyum sağlamış popülasyonları arasındaki genetik varyasyonları da içerir. Ekolojik çeşitlilik ekosistemde bulunan farklı türlerin zenginliğini ifade eder. Ekolojik niş çeşitliliği ise ekosistemdeki farklı işlevleri olan türleri kapsar. Eşeyli üreyen canlıların yavrularında ana babaya ait özelliklerden farklı özellikler oluşur. Başka bir deyişle bir tür içinde farklı, yeni gen kombinasyonları oluşur. Aynı türün bireyleri arasında farklılıklara yol açan genetik çeşitliliklerin nedeni rekombinasyondur. Rekombinasyon yeni genetik kombinasyonların oluşmasıdır. Tür içi farklılıklara varyasyon denir. Bireyler arasında genler veya DNA parçalarının yapısındaki farklılıklara kalıtsal varyasyon denir. Rekombinasyonlar sonucu ortaya çıkan farklılıklar kalıtsal varyasyona yol açar. Kalıtsal varyasyonlar genetik çeşitliliğe hizmet eder. İnsanlar arasında görülen genetik farklılıklar her bir bireyin özel ve tek olmasını sağlar. Bireylerdeki bu farklılıkların doğal olduğu ve saygı ile karşılanması gerektiği unutulmamalıdır. Varyasyonların bazıları kalıtsal değil fenotipiktir ve genetik çeşitliliğe de katkısı yoktur. Çünkü genlerin yapısında değişme olmadığı için kalıtsal değildir. Kalıtsal olmayan, genin işleyişinde meydana gelen bu değişimlere modifikasyon denir. Çuha çiçeğinin farklı sıcaklıklarda farklı renklerde çiçek açması, pH değeri farklı toprakta ortanca bitkilerinin değişik renkte çiçek açması, insanların güneş altında derilerinin bronzlaşması, tek yumurta ikizlerinin farklı seviyede zekaya sahip olması modifikasyon örneğidir. Canlı alemlerinde kalıtsal varyasyonların oluşmasında etkili olan birden fazla faktör vardır. Krossing over ile farklı alellere sahip kromozomlar oluşur. Homolog kromozomların mayoz I'de rastgele ayrılarak yavru hücrelere geçmesi varyasyonun bir başka nedenidir. Krossing over geçiren hücrede mayoz II'de kardeş kromatitler rastgele yavru hücrelere dağılır. Bu şekilde farklı genetik özelliğe sahip gametlerin oluşması kalıtsal varyasyona katkı yapar. Döllenmede yumurtanın rastgele bir spermle birleşmesi farklı genetik özelliklere sahip bireylerin oluşmasını sağlar. Prokaryotlarda kalıtsal çeşitlilik mutasyon ve bakterilerin birbirlerine gen aktarımı gibi olaylar sonucu ortaya çıkabilir. DNA'nın nükleotit diziliminde meydana gelen değişmelere mutasyon denir. Bitki ve mantarda görülen mutasyon örnekleri aşağıdaki görselde verilmiştir. Mutasyonlar genlerdeki değişikliklerin yanı sıra kromozom yapısı ve kromozom sayısındaki değişiklikleri içerir. Vücut hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar sadece o canlıyı etkilerken üreme ana hücrelerinde ve gametlerde meydana gelen mutasyonlar yavrulara aktarılır. Mutasyonların çoğu ölümcüldür, çok azı ise canlının çevreye uyum yeteneğini artırmasına hizmet eder ve popülasyonda devam eder. Bir genin aleli mutasyona uğradığı zaman homozigot durumda ölümcül ise yeni döllere geçemez. Mutasyona neden olan maddeler mutajen olarak adlandırılır. Radyasyon, bazı ışınlar , zararlı kimyasallar , uyuşturucu maddeler, bazı ilaçlar, pH, ısı değişimleri ve bazı virüsler mutajenik faktörlere örnektir. İnsanlar günlük hayatlarında mutasyona neden olan bu gibi faktörlerle karşı karşıya kalabilir. Bireylerin hem kendi hem de diğer bireylerin sağlığını, çevreyi ve doğal hayatı koruması açısından bu konuda sorumluluk almaları gerekir. Yaşam biçimlerini, beslenmelerini, alışkanlıklarını kontrol altında tutabilen özdenetimi gelişmiş bireyler, bu sorumlulukları yerine getirebilir.


Günümüzde nüfusun yaşlanmasıyla birlikte, yaşlılık ve yaşlı nüfusun ihtiyaçları giderek önem kazanmaktadır. Bu ihtiyaçların karşılanması ve yaşlılığın bilimsel olarak incelenmesi için gerontoloji, özel bir öneme sahip bir bilim dalıdır. Bu makalede, gerontolojiyi, yaşlılık süreçlerini ve yaşlı nüfusa yönelik çalışmaların önemini detaylı bir şekilde ele alacağız. Gerontoloji, yaşlılık süreçlerini, yaşlanma sürecinin fizyolojik, psikolojik ve sosyal yönlerini inceleyen bilim dalıdır. Kelime kökeni Yunanca olan gerontoloji, yaşlılık anlamına gelen geron ve bilim anlamına gelen logos kelimelerinin birleşmesiyle oluşur. Bu bilim dalı, yaşlı nüfusun fizyolojik değişimlerini, yaşlılıkla ilişkili hastalıkları, yaşlıların sosyal ve psikolojik ihtiyaçlarını ve yaşlılıkla ilgili toplumsal ve kültürel boyutları araştırır. Biyogerontoloji, yaşlanmanın temel nedenlerini ve yaşlanma süreçlerini moleküler ve genetik düzeyde inceler. Hücrelerin yaşlanması, DNA hasarı ve mitokondriyal fonksiyonlar gibi konular biyogerontoloji alanında araştırılır. Psikogerontoloji, yaşlıların zihinsel sağlığı, psikolojik iyilik hali, bellek fonksiyonları, yaşlılıkta sosyal ilişkiler gibi psikolojik yönleri inceler. Bilişsel gerileme ve yaşlılıkla ilgili mental sağlık sorunları bu alanın odak noktasıdır. Sosyogerontoloji, yaşlıların toplumsal durumunu ve yaşlılıkla ilgili sosyal etkileşimleri araştırır. Yaşlıların aile içindeki rolü, yaşlılıkta toplumsal destek ağları ve yaşlıların sosyal katılımı sosyogerontolojinin ilgi alanındadır. Sağlık ve klinik gerontoloji, yaşlı nüfusun sağlık durumunu, yaşlılıkla ilişkili hastalıkları ve yaşlılara yönelik sağlık hizmetlerini inceler. Yaşlıların sağlık sorunlarına yönelik erken teşhis ve tedavi stratejileri bu alanın önemli bir parçasıdır. Gerontoloji, günümüzde artan yaşlı nüfusla birlikte giderek daha önemli hale gelmektedir. Yaşlılık sürecini anlamak ve yaşlılara yönelik ihtiyaçları belirlemek, sağlık hizmetleri, sosyal politikalar ve ekonomi alanında önemli kararların alınmasına katkı sağlar. Bu alanda yapılan araştırmalar ve çalışmalar, yaşlı nüfusun yaşam kalitesini artırmayı, yaşlanmayla ilişkili hastalıkların önlenmesini veya ertelenmesini ve yaşlı bireylerin toplumsal hayata daha aktif katılımını hedefler. Gerontoloji, aynı zamanda yaşlanma sürecinin doğal bir parçası olan yaşlılıkla ilgili olumsuz algıları da değiştirmeyi amaçlar. Yaşlılık, sağlıklı ve aktif bir yaşam için yeni fırsatlar ve deneyimler sunan bir dönem olarak görülmelidir. Gerontoloji, yaşlanma süreçlerini ve yaşlı nüfusun ihtiyaçlarını inceleyen kapsamlı bir bilim dalıdır. Biyogerontoloji, psikogerontoloji, sosyogerontoloji ve sağlık/klinik gerontoloji gibi alt alanlarla birlikte yaşlılıkla ilgili pek çok boyutu ele alır. Yaşlılık sürecini anlamak ve yaşlılara yönelik çözümler üretmek, gelecekteki yaşlı nüfusun ihtiyaçlarını karşılamak için büyük önem taşır.


Golgi Aygıtı, ilk defa 1898 yılında İtalyan bilim insanı Camillo Golgi tarafından keşfedildiği için bu organel, onun adıyla anılmaktadır. Golgi aygıtı; olgun alyuvarlar ve sperm gibi ökaryot hücreler ile bakteriler gibi prokaryot hücrelerde bulunmaz. Yapısal olarak endoplazmik retikuluma benzer. Fakat Golgi aygıtının kanalları birbiriyle bağlantılı değildir ve üzerinde ribozom taşımaz. Golgi aygıtı üst üste dizilmiş kanal ve yassı keselerden oluşur. Endoplazmik retikuluma göre daha az yer kaplar. Golgi aygıtının görevi üretilen maddeleri yapısal olarak değişime uğratmak ve bir zarla çevreleyerek salgılanacak duruma getirmektir. Dolayısıyla salgı üreten bez hücrelerindeki miktarı fazladır. Endoplazmik retikulumda sentezlenen moleküller kesecikler içinde golgiye taşınır. Keseciğin Golgi aygıtının zarıyla birleşmesi sonucu içindeki moleküller Golgi kanallarına geçer. Burada değişime uğrayan ve son şekline dönüştürülen moleküller, bir kesenin içinde Golgi aygıtından ayrılır. Hücre içerisinde lizozom organelleri bu yolla üretilmektedir. Bunun dışında Golgi aygıtının; hücre zarının yenilenmesi ve onarımı, bitki hücrelerinin bölünmesi sırasında ara lamelin oluşturulması, apoenzim-kofaktör ilişkisinin gerçekleştirilmesi ve bitkilerde duvar yapısına katılan pektin gibi polisakkaritlerin üretilmesi konusunda da fonksiyonları vardır. Ayrıca Golgi aygıtı, kompleks moleküllerin üretildiği yerdir.


Biyolojik çeşitliliğin azalması, canlı tür çeşitliliğinin azalması ve tür kaybolması sonucunda olur. Hızlı nüfus artışı, doğal kaynakların daha fazla kullanılmasında etkilidir. Bu durum ekosistemin işleyişini bozarak bazı canlıların neslinin tükenmesine yol açar. Bitki, hayvan, mantar ve mikroorganizma çeşitlerinin azalması ekosistemlerdeki madde ve enerji akışının devamlılığını bozar. Ekosistemde her canlının üstlendiği bazı görevler vardır. Örneğin hiç işlevi bilinmeyen bir bitkinin gelecekte amansız bir hastalığı tedavi edecek ilaç yapımında kullanılabileceği unutulmamalıdır. Hava kirliliği; atmosferde toz, duman, gaz, koku ve su buharı şeklinde bulunan kirleticilerin insanlara ve diğer canlılara zarar verebilecek miktara yükselmesidir. Hava kirliliğine kükürt dioksit, azot oksitler, hidrojen florür, aldehitler, hidrokarbonlar, katranlar ve radyoaktif gazlar sebep olur. Hava kirliliğinin yoğunluğu; insan, hayvan ve bitkilerin sağlığı ile yaşam kalitesini olumsuz yönde etkiler. Hava kirliliğine sebep olan toz partiküller, solunum güçlüğü meydana getirebilir. Güneş ışınlarının bir kısmını tutarak insan vücudunda doğal yolla D vitamini oluşumunu engeller buna bağlı olarak raşitizm hastalığı ve tüberkülozun yayılmasına aracılık eder. Ayrıca toz partiküller, bitkilerin yapraklarını kaplayarak solunum ve buharlaşmayı engeller. Yaprakların fizyolojik işlevlerine zarar verir. Havada toz halinde bulunan ağır metal parçacıkları ise sindirim sistemi bozukluklarına, akciğer kanserine yol açabilir. Kükürt dioksit gazı, atmosfere karışınca hava nemi ile birleşerek aside dönüşür ve bitkilerin yapraklarının sarararak ölmesine sebep olur. Gaz halindeki kirleticilerden benzol, kan kanserine yol açar. Karbondioksit, metan ve kloroflorokarbon gibi gazlar ozon tabakasının incelmesine neden olur. Ozon tabakasının incelmesi, güneşin zararlı ışınlarının süzülmesini engelleyerek cilt kanseri ve katarakt gibi hastalıkların artmasına neden olur. Su kirliliği, istenmeyen zararlı maddelerin suyun niteliğini bozacak miktar ve yoğunlukta suya karışması ile meydana gelir. Su kirliliği çoğunlukla insandan kaynaklanır. Bunun sonucunda suyun kullanımı kısıtlanır ya da tamamen engellenir, ekolojik denge bozulur. Konutlar, endüstri kuruluşları ve termik santrallerin çevrelerine arıtılmadan verilen atık sular, gübreleme ve tarımsal zararlılarla mücadele için yapılan ilaçlamalar su kirliliğine neden olur. Ayrıca nükleer santrallerden çıkan sıcak sular ve erozyonun etkili olduğu alanlar su kirliliğinin ana kaynaklarındandır. Suya, atık su ve gübrelerin karışmasıyla azot ve fosfor bakımından zengin bileşikler de geçer. Bu bileşikler suda yaşayan siyano bakterileri ve algler için besin kaynağı olur. Böylece sularda yaşayan siyano bakterileri ve algler hızlı ürer. Bu olaya ötrifikasyon denir. Ötrifikasyon zamanla suların yeşil ve bulanık bir renk almasına neden olur. Alg birikimi sonucu suyun derinliklerine ışık ulaşamadığında fotosentez yapan canlı sayısı azalır. Buna bağlı olarak da suda yaşayan canlıların sayısı azalır ve toplu balık ölümleri gerçekleşir. Bu durum içme sularının bozularak kullanılamaz duruma gelmesine neden olur. Kirli su, insanlar üzerinde zararlı etkiler meydana getirir. Kolera, tifo, dizanteri gibi bulaşıcı ve salgın hastalıklara, kitle halinde zehirlenmelere neden olabilir. Kirli suların tarımsal sulamada kullanılması, toprağın niteliğini bozarak ürün veriminin düşmesine neden olur. Toprak kirliliği; ağır metallerin, radyoaktif maddelerin, atmosferdeki katı ve gaz halindeki zararlı maddelerin toprakta birikmesinden kaynaklanır. Hava yoluyla toprağa geçen ağır metal parçacıkları toprakta birikir. Bu birikim; toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapısını bozarak verimini düşürür. Topraktaki ağır metaller, bitkilerin yapısına girerek besin zinciri yoluyla diğer canlılara ulaşır. Ayrıca kirlenmiş sulardaki kimyasal maddeler, doğrudan ya da kontrolsüz sulamalarla toprağa ulaşır ve toprağı kirletir. Organik maddelerin miktarının aşırı artması da toprakta kirliliğe yol açar. Kentsel atıkların geri dönüşümsüz olarak toprağa bırakılması, dev boyutlarda çöp yığınları oluşturur. Toprak kirliliği insanlarda kronik zehirlenmelere, çocuk felci, difteri, verem, tifo gibi bulaşıcı hastalıklara neden olabilir. Toprak tüm karasal ekosistemlerin hatta su ekosistemlerinin bile dengeli işlev yapmasını sağlar. Toprak, sadece doğanın bir parçası değil ''vatan adı altında bayraklaşmış ulusal ve kutsal bir mirastır. Radyoaktif kirlenme; hava, su ve toprağa radyoaktif maddelerin karışmasıdır. Radyoaktif kirlenmenin en etkin kaynağı; nükleer enerji santralleri, bu santrallerde meydana gelen radyoaktif atıklar ve nükleer silah üreten tesislerdir. Radyoaktif maddelerin yaymış olduğu elektronlar; toprağa, havaya, suya, bitkilere; bitkilerden de besin zinciri yoluyla insanlara, hayvanlara çok kolay ve çok hızlı bir şekilde geçerek radyoaktif kirliliğin en tehlikelisini oluşturur. Radyoaktif maddeler, elektron yayma özelliklerini kaybetmeden toprakta ve suda uzun yıllar kalabilir. Örneğin 1986 tarihinde Çernobil Nükleer Santralinde meydana gelen kazada birçok radyoaktif madde, geniş alanlara yayılmıştır. Nükleer sızıntı; çok sayıda ülkenin tarım arazisini, burada yetişen ürünleri, bu ürünlerle beslenen insan ve hayvanların sağlığını olumsuz yönde etkilemiştir. Bu durum uzun yıllar etkisini göstermiştir. Örneğin ülkemizde Karadeniz Bölgesi, Çernobil kazasındaki nükleer sızıntının olumsuz sonuçlarını halen yaşamaktadır. Ses kirliliği, rahatsız edici ve sağlığı olumsuz etkileyici ses biçimi olarak tanımlanır. Ulaşım araçları, endüstri kuruluşları ve eğlence araçları tarafından meydana getirilen rahatsız edici sesler bu kirliliğin temel ögelerini oluşturur. Gürültü; insanlarda fiziksel, fizyolojik ve psikolojik rahatsızlıklar meydana getirir. Kılcal damarların daralmasına, kan basıncının artmasına, kalp atışı, kan dolaşımı ve solunum rahatsızlıklarının meydana gelmesine neden olabilir. Dikkat eksikliğine neden olarak iş gücü verimini düşürebilir. Mide hastalıklarına, işitme kayıplarına, hormon dengesizliklerine ve kas gerilmelerine neden olabilir. Gürültüyü azaltmak için birtakım teknik önlemler alınabilir: Ses geçirmeyen izolasyon maddelerinin bina yapımında kullanılması, gürültülü araçlara yerleşim yerlerinden uzak bölgelerde yol verilmesi, sesi absorbe eden sistemlerin geliştirilmesi vb. Ayrıca ağaç yapraklarının ses dalgalarını belirli oranda emme özelliği olduğundan birçok ülkede Gürültüden Korunma Ormanları oluşturulmuştur. Gürültüyü azaltmak için bireylerin üzerine düşen sorumluluklar vardır. Bununla birlikte gürültü kirliliğini önlemede teknik, biyolojik ve sosyal çözüm metotlarının hepsi dengeli bir şekilde uygulanmalıdır. Ses şiddetinin ölçüm birimi desibeldir . Desibel, insan kulağının hassas olduğu orta ve yüksek frekansların özellikle vurgulandığı ses değerlendirme birimidir. Desibel oranına bağlı gürültü düzeyi ve ilgili ortamlar aşağıdaki tabloda verilmiştir. Asit yağmurları; atmosferdeki kükürt ve azot içeren gazların havadaki su buharıyla birleşip zararlı bileşiklere dönüşerek kar, yağmur, sis gibi yağışlar şeklinde yeryüzüne ulaşmasıdır. Fabrikaların ve özellikle termik santrallerin bacalarından çıkan duman içinde bol miktarda bulunan kükürt dioksit ve azot dioksit gibi gazların havadaki su damlacıkları ile kimyasal reaksiyona girmesi sonucu sülfirik asit, nitrik asit ve nitröz asit gibi zararlı bileşikler oluşur. Bu bileşikler yağışlarla, yeryüzüne düştüğünde bitki örtüsünü yakıp fizyolojik işlevlerini engeller. Zamanla bitki örtüsünün yok olmasına neden olur. Asit yağmurları, yeryüzündeki tarihsel kültür varlıklarını tahrip etmektedir. Bunun en tipik örneği Nemrut Dağı'ndaki taştan oyulmuş eserlerde görülmektedir. Küresel iklim değişikliği, Dünyamızın en büyük sorunlarından biridir. Sera gazları olarak bilinen karbondioksit, metan, azot oksitler, kloroflorokarbon ve su buharı Dünya'dan atmosfere yansıyan güneş ışınlarının bir kısmını alıkoymasıyla atmosferin yeryüzüne yakın tabakalarının sıcaklığının artmasına neden olur. Bu olaya sera etkisi denir. Ancak sera etkisinin doğal seviyesinin üstüne çıkması küresel ısınmaya, küresel ısınma da küresel iklim değişikliğine sebep olur. Küresel iklim değişikliği sadece belirli bölgeleri değil tüm dünyayı etkisi altına almaktadır. Fosil yakıt kullanımı, özellikle sera gazlarından karbondioksitin artması, ormanların tahribi, çarpık kentleşme ve hızlı sanayileşme küresel ısınmanın en önemli sebepleridir. Dünya üzerinde insan hayatını etkileyen sel felaketleri, açlık ve ölümlere sebep olan kuraklıklar, orman yangınları, buzul erimeleri, şiddetli kasırga ve fırtına gibi doğal afetler küresel ısınmanın sonuçlarıdır. Erozyon toprağın verimli tabakasının yağış suları ve rüzgarla aşındırılıp taşınması ve başka yerlerde biriktirilmesidir. Toprak; bitkisel besinlerin doğrudan, hayvansal besinlerin dolaylı kaynağıdır. Tüm canlıların yaşamı için gerekli olan suyun süzgeci ve deposudur. Sanayinin ham maddesi olan ürünler topraktan yetişir. Erozyonla toprak kaybına sebep olan faktörler iki grupta toplanır. Bunlardan birincisi doğal, ikincisi insan kaynaklı faktörlerdir. Doğal faktörler; iklim, yeryüzü şekilleri, toprak özellikleri, kayaçların yapısı, doğal bitki örtüsüdür. İnsan kaynaklı faktörler; bitki örtüsünün tahribi, toprak işleme ve bitki yetiştirmede yapılan teknik hatalar, yanlış arazi kullanımıdır . Doğal hayat alanlarının tahribi, güncel çevre sorunlarının diğer nedenidir. Bu alanlarda oluşan tahribat, ekosistemlerin doğal dengesini bozar. Doğal tabiat alanları ; çevre kirliliği, orman yangınları, asit yağmurları ve erozyondan etkilenir. Bunun sonucunda bu alanlardaki bitki örtüsü, hayvanların yaşam alanı, canlı çeşitliliği ve sayısı azalır. Bu durum ekosistemlerin doğal işleyişini değiştirerek küresel ısınmaya, doğal afetlere ve çevre için çok sayıda olumsuz sonuçlara neden olur. Orman yangınları, ormanlık alanları tahrip eden en önemli nedenlerden biridir. Ormanların yok olduktan sonra tekrar oluşması için uzun yıllar gerekir. Ekosistemin doğal dengesini sürdürmekte ormanların önemi büyüktür. Ormanlar sel tehlikesine karşı çevreyi korur ve erozyonu engeller. Hava nemini ve birim alana düşen yağış miktarını artırır. Rüzgar hızını azaltır ve yönünü değiştirir. Atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltarak küresel ısınmayı azaltır. Karların yavaş yavaş erimesini sağlayarak kar suyundan yararlanmayı sağlar. Ormanların bulunduğu bölgelerde çıplak yerlere kıyasla yazın daha serin, kışın daha ılık bir hava vardır. Ormanlar havayı temizler, gürültü şiddetini azaltır, insan sağlığına ve dinlenmeye fayda sağlar. Orman toprağında bol miktarda yağış suyu birikir. Biriken yağış suları, kurak mevsimlerde o bölgenin su miktarını dengeler. Bu nedenle Orman; suyu saklayan, damlayla harcayan bir hazinedir. özdeyişi ormanın ekolojik işlevine vurgu yapmaktadır. Günümüzde hızla gelişen kentleşme ve çalışma temposunun yol açtığı gürültü, havasızlık, açık alanlarla temasın sınırlanması insanların psikolojisini olumsuz yönde etkiler. Ormanlar bu olumsuz etkilerin azaltılması için de ideal ortamlardır.


Dünya'nın 4,5 milyar yaşında olduğu ve en eski taş aletlerin, MÖ 2,5 milyon yıl öncesine dayandığı bilinmektedir. Paleolitik çağ, organize toplumsal yapıların var olduğunun bilindiği insanın gelişiminin en erken aşamasıdır. Bu sosyal yapılar, avlanarak ve yiyecek toplayarak hayatta kalan gruplarda yaşayan insanlardan oluşmaktaydı. Yaklaşık 230.000 yıl öncesine dayanan ateşin kullanıldığına ve bu dönemde taş aletler, mücevherler, mağara resimleri ve dini sembollerin giderek artan karmaşıklığı olduğuna dair kanıtlar mevcuttur. MÖ 11.000-8000'de son Buz Devri'nin geri çekilen buzullarının ardından tüm büyük kara kütlelerine insanların yayıldığı tahmin edilmektedir. Avlanma, balıkçılık ve toplayıcı yaşam biçimlerinden tarıma geçiş, önce hayvanların evcilleştirilmesi ve ardından buğday, arpa, mısır, kök mahsuller ve sebzelerin yetiştirilmesiyle ortaya çıkmıştır. Yiyecek saklama ve pişirme, çömlekçilik, sepet dokuma, fırınlar, ticaret ve diğer becerilerle ilişkili kazanımlar, gelişmiş hayatta kalma tekniklerine ve dünya çapında yavaş yavaş nüfus artışına yol açmıştır. Nüfus artışına ve coğrafi genişlemeye izin veren, değişen çevresel koşullara ve tehlikelere uyum sağlamak için ortak yerleşim yeri gerekli hale gelmiştir. İnsan biyolojik, teknolojik ve sosyal evriminin her aşamasında, çevre ve yaşam kalıplarıyla ilişkili hastalıklarla bir arada yaşamıştır. Hastalıklar için şifalı ve mistik tedaviler aranmış, salgınları, kıtlıkları ve felaketleri önlemek için doğaüstü yollara başvurulmuştur. İnsanlık evrim geçirdikçe beslenme ve bulaşıcı hastalıklara maruz kalma durumları da değişmiştir. Sosyal organizasyon ile insanların beciri ve yetkinliklerinde gelişmeler ortaya çıkmıştır. İnsan toplumunun çevreye adaptasyonu, günümüze kadar sağlıkta merkezi bir mesele olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Bu, çevre ile uyum ve denge konusunda göz korkutucu yeni zorluklarla karşı karşıya olan, halk sağlığının gelişiminde tekrarlayan bir temadır. Antik Yunanistan'da, kişisel hijyen, beslenme, fiziksel uygunluk ve toplum sağlığı açısından sağlıklı yaşam alışkanlıklarına büyük önem verilmiştir. Hipokrat, klinik gözlem ve belgeleme yöntemlerini ve tıbbi uygulama etik kurallarını ifade etmiştir. 19. yüzyıla kadar epidemiyolojik düşünceye hakim olan doğal çevre ile hastalık kalıpları arasındaki ilişkiyi dile getirmiştir. Sağlığın korunması bir güç dengesi olarak görülmüş, egzersiz ve dinlenme, beslenme ve boşaltım, sağlık ihtiyaçlarında yaş ve cinsiyet değişkenlerinin önemini kabul etmiştir. Hastalık doğal bir nedensellik olarak görülmüş, şehir devletinin yoksullar ve köleler için ücretsiz tıbbi hizmetler sağlamasıyla tıbbi bakıma değer verilmiştir. Şehir yetkilileri, düzenli sıhhi ve halk sağlığı hizmetleri sağlamak, kanalizasyon ve su temini ile ilgilenmek üzere görevlendirilmişlerdir. Hipokrat, tıbba günümüze kadar hem bilimsel hem de etik bir ruh vermiştir. Antik Roma, sağlık meseleleriyle ilgili Yunan felsefesinin ve deneyiminin çoğunu, halk sağlığının gelişiminde yüksek düzeyde başarı ve yeniliklerle benimsemiştir. Romalılar su temini mühendisliği, kanalizasyon ve drenaj sistemleri, hamamlar ve tuvaletler, şehir planlaması, askeri kampların temizliği ve tıbbi bakım konularında son derece başarılı örnekler oluşturmuştur.


4. Süt ve süt ürünleri, özellikle laktoz intoleransı olan kişilerde gaz yapabilir. Bu yiyecekleri tamamen kesmek gerekmez, ancak gaz sancısı yaşayan kişilerin bu yiyecekleri azaltarak veya düzenli aralıklarla tüketmeleri faydalı olabilir. Ayrıca, sindirim sorunları yaşayan kişilerin yemeklerini yavaşça çiğnemeleri ve yemekler arasında yeterli su içmeleri de yardımcı olabilir.


Hayvan türlerinin de diğer birçok canlı gibi biyolojik, ekonomik ve teknolojik önemi vardır. Hayvanlar insanların beslenmesi için önemli canlılardır. Günlük hayatımızda hayvanların et, süt ve yumurta gibi ürünlerini besin olarak kullanırız. Günümüzde insan nüfusunun beslenme konusundaki en önemli sorunu, hayvansal protein gereksinimini yeterince karşılayamamasıdır. Hayvansal protein eksikliği insanlarda saç dökülmesi, yaraların daha geç iyileşmesi, uyku bozukluğu ve eklem ağrılarına neden olmaktadır. Süt, kalsiyum bakımından zengin bir besindir ve uygun kemik gelişimi için önemlidir. Yumurta ise protein içeriği yüksek, oldukça besleyici bir gıdadır. Hayvanların derileri, tüyleri, yünleri de dokuma ve tekstil alanında kullanılmaktadır. İnsan sağlığı için gerekli olan aşı ve serum üretiminde hayvanlardan faydalanılır. Ekolojik olarak düşünüldüğünde böcek türleri, çiçeklerin tozlaşmasında rol oynadıkları için oldukça önemlidir. İpek böceğinin ürettiği ipek hem dokuma sektöründe hem de özel ameliyat ipliklerinin üretiminde kullanılmaktadır. Denizlerde yaşamını sürdüren sedefler ve içindeki inciler, süs eşyası olarak kullanılan hayvansal ürünlere örnektir. Hayvanların bazı türleri zehirli olduğundan insanlar için tehlikelidir. Ancak özellikle yılanların zehri sağıldıktan sonra bazı kimyasal işlemlerden geçirilerek panzehir üretilmektedir. Bunun dışında bazı hayvan türleri, bilimsel araştırmalarda denek olarak kullanılmaktadır. Örneğin üretilen yeni ilaçların tedavi edici etkisi, omurgalı hayvanlardan fareler ve tavşanlar üzerinde araştırılmaktadır. Bazı maymun türleri de psikolojik araştırmalarda denek olarak kullanılmaktadır. Ancak bu gibi araştırmalarda hayvanların denek olarak kullanılması için etik kurul raporu alınması gerekmektedir. Hayvansal organizmaların kullanıldığı bir diğer önemli konu da biyolojik mücadeledir. Hem tarımsal aktivitelerin sürdürüldüğü tarla ve bahçe gibi alanlarda hem de doğal ortamlarda bitkilere zarar veren birçok canlı vardır. Bu canlılarla mücadele için genellikle zehir etkisi yapan bazı kimyasal maddeler kullanılmaktadır. Ancak bu kimyasallar sadece zararlı organizmaya değil, ortamdaki faydalı bazı canlılara da zarar verebilir. Bu nedenle bilim insanları tarafından alternatif bir yol olarak biyolojik mücadele yöntemi geliştirilmiştir. Biyolojik mücadelenin esası; zararlı canlının bulunduğu ortama, bu canlıyı besin olarak kullanan veya bu canlıda hastalık yapan başka bir canlının bırakılmasıdır. Örneğin bitkilere zarar veren ve ürün kaybına neden olan yaprak bitlerine karşı verilen biyolojik mücadelede, uğur böcekleri kullanılır. Uğur böcekleri yaprak bitlerini besin olarak tüketir ve bunların neden olduğu problem bir süre sonra ortadan kalkar.


Hemofili, kanın pıhtılaşması için gereken bir ya da daha fazla proteinin eksikliğiyle ortaya çıkan kalıtsal bir hastalıktır. Hemofili hastalığı X kromozomunun homolog olmayan kısmındaki çekinik bir alelle ile kalıtılır. Dişilerde XhXh, erkeklerde XhY genotipli bireyler hemofili hastası olur. Hemofili olan birey yaralandığında pıhtılaşma gecikir ve kanama uzun sürer. Hemofili hastası dişi ile sağlıklı erkeğe ait soyağacı aşağıdaki görselde gösterilmiştir. Soyağacında içi koyu bireyler hemofili hastası olarak verilmiştir. 1 ve 10 numaralı bireylerin genotipleri XhXh, 3 ve 5 numaralı bireylerin genotipleri ise XhY olur. 4 numaralı birey annesinden hastalık geni, babasından normal gen aldığından taşıyıcıdır. 10 numaralı bireyde hastalığın görülebilmesi için 6 numaralı bireyden de Xh geni almış olması gerekir. Bu durumda 6 numaralı birey XHXh genotipte olmalıdır. 8 numaralı birey babasından hastalık genini almasına rağmen annesinden normal gen aldığı için taşıyıcıdır. 7 ve 8 numaralı bireylerin evliliğinden hemofili hastası çocukları olabileceği gibi normal fenotipli çocukları da olabilir. 7 ve 12 numaralı bireyler sağlılklıdır. 11 ve 13 numaralı bireyler taşıyıcı ya da sağlıklıdır.


Hızlı yaşlananlardan mısınız? Biyolojik yaş, yaşadığınız yıl sayısından daha iyi bir sağlık göstergesidir, ancak ölçülmesi zordur. Araştırmacılar Alzheimer, bunama, osteoporoz ve kanser gibi yaşa bağlı hastalıkların nedenlerini ve risk faktörlerini anlamaya büyük önem vermişlerdir. Ancak birçoğu tüm bu hastalıklar için en önemli risk faktörünü göz ardı etmektedir: yaşlanmanın kendisi. Sigara içmek veya egzersiz yapmamak gibi herhangi bir bireysel risk faktöründen daha fazla olarak, yaşadığınız yıl sayısı hastalığın başat sebebidir. Gerçekten de yaşlanma, birçok kronik hastalık riskini bin kata kadar artırmaktadır. Ancak hiçbir insan aynı şekilde yaşlanmaz. Yaş, birçok kronik hastalık için başlıca risk faktörü olmasına rağmen, vücudunuzun ne kadar hızlı gerileyeceği veya yaşa bağlı hastalıklara ne kadar duyarlı olduğunuz konusunda güvenilmez bir göstergedir. Bunun nedeni, kronolojik yaşınız veya hayatta olduğunuz yıl sayısı ile biyolojik yaşınız fiziksel ve işlevsel yeteneğiniz arasında bir fark olmasıdır. Biyolojik yaş, kronolojik yaştan daha doğru bir sağlık süresi veya sağlıklı yaşanan yıllar ölçüsüdür ve kırışıklıklar ve gri saçlarla doğrudan ilişkili değildir. Hızlı yaşlananlar, kronolojik yaşlarına göre daha hızlı bir işlevsel bozulma yaşarlar. 83 yaşına kadar yaşayan ama yatalak ve hayatının son birkaç yılında yakınlarının kim olduğunu hatırlayamayan birisi, hızlı yaşlanan birisidir. Öte yandan 83 yaşına kadar yaşayan, ancak aktif, işlevsel ve hatta ölene kadar görevlerini yerine getiren birisi, sağlıklı bir yaşlıdır. Dünyanın yaşlanan nüfusunun eşi benzeri görülmemiş bir şekilde artmasıyla birlikte, biyolojik yaşı ölçmenin yollarını ve ilerlemesini nasıl koruyacağımızı veya geciktireceğimizi bulmanın sadece bireysel sağlık için değil, aynı zamanda toplumumuzun sosyal, politik ve ekonomik sağlığı için de kritik olduğuna inanılır. Hızlı yaşlananları erkenden tespit etmek, biyolojik yaşlanmanın gidişatını geciktirmek, değiştirmek ve hatta tersine çevirmek için bir fırsat sunar. Biyolojik yaşlanma çok yönlüdür. Genetik özelliklerin karmaşık bir karışımından kaynaklanır ve mikrobiyom bileşimi, çevre, yaşam tarzı, stres, diyet ve egzersiz gibi faktörlerden etkilenir. Genetiğin bir zamanlar yaşlanma veya uzun ömür üzerinde hiçbir etkisi olmadığı düşünülüyordu. Ancak araştırmacılar 1990'ların başında, küçük bir yuvarlak solucanın ömrünü uzatabilen genleri tanımlayan ilk çalışmaları rapor ettiler. O zamandan beri, çok sayıda gözlem genetiğin yaşlanma üzerindeki etkisini desteklemektedir. Örneğin, uzun ömürlü ebeveynlerin çocukları ve hatta uzun ömürlü kardeşlere sahip olanlar daha uzun yaşama eğilimindedir. Araştırmacılar ayrıca uzun ömürlülüğü etkileyen ve dayanıklılık ile stresten korunmada rol oynayan çok sayıda gen tespit etmişlerdir. Bunlar arasında DNA'yı onaran, hücreleri koruyan ve yağ seviyelerini düzenleyen genler bulunmaktadır. Bununla birlikte, aynı genleri paylaşan ancak aynı yaşam sürelerini paylaşmayan tek yumurta ikizleri üzerinde yapılan çalışmalardan, genlerin yaşlanmayı etkileyen tek faktör olmadığı anlaşılmaktadır. Aslında, genler muhtemelen biyolojik yaşın sadece %20 ila %30'unu açıklamaktadır. Bu da diğer parametrelerin biyolojik yaşlanmayı güçlü bir şekilde etkileyebileceğini göstermektedir. Araştırmacılar, sosyal bağlılık, uyku alışkanlıkları, su tüketimi, egzersiz ve diyet dahil olmak üzere çevresel ve yaşam tarzı faktörlerinin biyolojik yaşı büyük ölçüde etkilediğini bulmuşlardır. Sosyal bağlılık, yaşam boyunca esenlik için gereklidir. Ancak aile ve arkadaş kaybı, depresyon, kronik hastalık veya diğer faktörler nedeniyle sosyal bağlantıların zaman içinde sürdürülmesi zor olabilir. Birçok çalışma, sosyal izolasyon ile artan stres, hastalık ve ölüm oranı arasında güçlü bir bağlantı olduğunu bildirmiştir. Genetiği kontrol etmek zor olsa da biyolojik yaşlanmayı geciktirmek için diyet ve egzersiz değiştirilebilir.


- Sensörler: Dış ve iç ortamda meydana gelen değişiklikleri algılayan ve bunları sistemdeki diğer bileşenlere ileten bileşenlerdir. - İşleyiciler: Algılanan bilgiye göre hareket eden bileşenlerdir. Bu bileşenler, organizmanın uygun bir tepki göstermesini sağlamak için gerekli faaliyetleri gerçekleştirir. - Kontrol Merkezi: Sensörlerden gelen bilgiyi işleyen ve uygun tepkiyi belirleyen merkezi bir bileşendir. - Effektörler: Kontrol merkezi tarafından belirlenen uygun tepkiyi gerçekleştiren bileşenlerdir. Bu bileşenler, birbirleriyle etkileşim içinde çalışarak homeostatik denetim sistemlerinin işleyişini sağlarlar. Bu sayede canlı organizmalar, iç ve dış ortamda meydana gelen değişikliklere uyum sağlayarak hayatta kalmayı başarırlar.


Homeostatik denetim sistemleri, vücudun iç ortamını sabit bir durumda tutmak için karmaşık bir dizi mekanizmayı içerir. Bu sistemler, vücuttaki değişimleri algılayarak, uygun yanıtlar üretir ve istikrarlı bir iç ortam sağlar. - Geri bildirim mekanizmaları: Homeostatik denetim sistemleri, vücuttaki değişimleri tespit eden geri bildirim mekanizmaları kullanır. Bu mekanizmalar, vücuttaki değişimlerin tespit edilmesi ve bir yanıt üretilmesi için bilgi sağlar. - Kontrol merkezleri: Homeostatik denetim sistemleri, vücuttaki değişimlerin tespit edilmesi için kontrol merkezleri kullanır. Bu merkezler, vücuttaki değişimleri algılar ve uygun yanıtlar üretir. - Efektörler: Homeostatik denetim sistemleri, uygun yanıtların üretilmesi için efektörleri kullanır. Bu efektörler, vücudun değişimlere uygun bir şekilde yanıt vermesini sağlar. - Set noktaları: Homeostatik denetim sistemleri, vücuttaki değişimlerin tespit edilmesi ve uygun yanıtın üretilmesi için set noktalarını kullanır. Bu set noktaları, vücudun belirli bir değişime karşı reaksiyonlarını belirler. - Negatif geri bildirim: Homeostatik denetim sistemleri, genellikle negatif geri bildirim prensibiyle çalışır. Bu prensip, vücuttaki değişikliklerin tespit edilmesi ve bunlara uygun bir şekilde yanıt verilmesini sağlar. Homeostatik denetim sistemleri, vücudun iç ortamını sabit bir durumda tutarak, vücudun sağlıklı bir şekilde çalışmasını sağlar. Bu sistemler, vücudun hastalıklar ve yaralanmalara karşı dirençli olmasını sağlar.


Homeostaz, vücudun iç ortamının sabit bir durumda tutulması için yapılan bir dizi işlemdir. Bu süreç, vücudun içindeki sıvıların dengesini, sıcaklığını, pH seviyesini, kan basıncını ve diğer çeşitli faktörleri kontrol ederek gerçekleştirilir. Homeostaz, vücuttaki çeşitli organların ve sistemlerin bir arada çalışmasını gerektirir. Örneğin, böbrekler su ve elektrolit dengesini, karaciğer metabolik süreçleri, kalp kan basıncını ve kan dolaşımını, sinir sistemi ise vücuttaki sinyal ve mesajların koordinasyonunu kontrol eder. Vücuttaki herhangi bir değişiklik, bir geri bildirim mekanizması yoluyla tespit edilir ve bu değişiklikleri düzeltmek için vücut içinde otomatik düzenlemeler yapılır. Bu süreç, vücudun hastalık, yaralanma veya diğer stres durumlarına karşı mücadele edebilmesini sağlar. Homeostazın bozulması durumunda, vücutta birçok rahatsızlık ortaya çıkabilir. Örneğin, dehidrasyon, hipoglisemi, hipotansiyon, asidoz ve diğer rahatsızlıklar, homeostazın bozulmasına bağlı olarak ortaya çıkabilir. Bu nedenle, homeostazın korunması, vücut sağlığı açısından son derece önemlidir.


Hücre metabolizmasının çekirdek tarafından kontrol edilmesi, hücrenin organik ve inorganik madde ihtiyacının karşılanması, atıkların hücreden uzaklaştırılması ve maddelerin hücrede iletimi için hücre boyutunun belli sınırlar içerisinde olması gerekir. Hücre; morfolojik olarak bir küp şeklinde düşünülecek olursa büyümesi sırasında hücrenin hacmi, hücrenin kenar uzunluğunun küpü (a3) oranında artarken hücrenin yüzeyi, hücre kenar uzunluğunun karesi (a2) şeklinde artar. Bu nedenle hücre hacmini ifade eden sitoplazma ile hücre yüzeyini ifade eden hücre zarının büyüme hızı arasındaki oran (a3/a2) artmaya başlar. Bu oran arttıkça zamanla hücre zarı sitoplazmanın ihtiyaçlarını karşılayamaz duruma gelir. Ayrıca hücrenin yönetim merkezi olan çekirdek de büyüyen hücrenin yönetiminde yetersiz kalacağından hücrenin yaşamı tehlikeye girer. Kısacası hücre bölünmesi; sitoplazma, hücre zarı ve çekirdek arasındaki koordinasyon sorunundan kaynaklanan bir ihtiyaçtır. Bu koşullar altında çekirdek, belli bir büyüklüğe ulaşmış olan hücrede bölünme emrini vererek hücre bölünmesini de yönetmektedir. Canlılarda hücre bölünmesinde hormonlar da etkilidir. Örneğin insanlardaki büyüme hormonu, vücut hücrelerinin büyümesini ve bölünmesini düzenlerken eşey hormonları, üreme hücrelerinin bölünmeyle oluşumu için uyarıcı etkiye sahiptir.


Yapılan çeşitli bilimsel araştırmalar hücre döngüsündeki ardışık olayların bir mekanizma tarafından kontrol edildiğini göstermiştir. Bu mekanizma, hücrede döngüsel olarak iş gören molekül gruplarından ibaret olup hücre döngüsündeki kritik olayları hem tetikler hem de eş güdümlü hale getirir. Hücre döngüsünün kontrolü bu molekül gruplarının oluşturduğu dur ve devam et sinyalleri ile sağlanır. Hücre döngüsünde G1, G2 ve M fazlarında üç kontrol noktası bulunur. Örneğin G1 fazına ulaşmış bir hücrede devam et sinyali alınırsa G1 tamamlanır ve bir sonraki aşamaya geçilir. G1 fazında hücre yeterli büyüklüğe ulaşmışsa ortamda yeterli besin ve büyüme faktörü varsa DNA'da herhangi bir hasar olup olmadığı kontrol edilir. Büyüme faktörü; hücrelerin bölünmesini uyaran veya durduran, özelleşmiş hücrelerin farklılaşmasını sağlayan ve vücudun birçok hücresi tarafından üretilerek kan yoluyla vücuda dağıtılan protein yapılı maddelerdir. G2 fazında hücre bölünmesi için hazırlıklar tamamlanır ve hücre büyümesi devam eder. DNA eşlenmesinin hatasız olup olmadığı kontrol edilir. Eğer DNA'da bir hata ya da hasar varsa bu durum düzeltilinceye kadar hücre döngüsü durdurulur. M fazında iğ ipliklerinin kromozom kinetokorlarına bağlanıp bağlanmadığı kontrol edilir. Kinetokorlar iğ ipliklerine tutunmazsa bir sonraki evreye geçilmez. Hücre döngüsünün kontrolünü sağlayan genlere; UV ışınlar, virüsler veya bazı kimyasallar hasar verebilir. Bu durumda hücre döngüsünün kontrolü bozulur. Genetik yapısı bozulmuş hücreler, vücudun savunma sistemi tarafından tanınarak ortadan kaldırılır. Fakat bu hücrelerden bazıları savunma hücrelerinden kurtulur. Kontrolsüz biçimde bölünen bu hücrelerin sayıları gittikçe artar ve tümör adı verilen hücre kitlesi oluşur. Hücre kitlesi hızlı büyüme ve yayılma özellliği göstermiyorsa bu tip tümörlere iyi huylu tümör denir. İyi huylu tümörler genellikle soruna neden olmaz ve cerrahi müdahale yoluyla çıkarılır. Tümör oluşturan hücre kitlesi bir veya daha fazla organın işlevini bozacak şekilde yayılabilir. Bu şekildeki tümörlere kötü huylu tümör veya kanser denir. Kanser, insan vücudunun çoğu organını veya dokusunu etkileyebilen bir hastalıktır. Kanser, hücre döngüsünü düzenleyen mekanizmalardaki kusurlardan kaynaklandığı için özellikle moleküler ve hücresel düzeyde değerlendirilmesi gereken bir hastalıktır. Kanser araştırmaları sayesinde hücrenin normal davranışlarını düzenleyen mekanizmalar aydınlatılmıştır. Hücredeki sinyal iletim mekanizmaları, hücre döngüsünün ve programlı hücre ölümlerinin düzenlenmesi gibi işlemlerde anahtar görev üstlenen proteinlerin birçoğu, ilk kez hücrenin kontrolsüz çoğalmasına yol açan anormal aktiviteler nedeniyle tanımlanabilmiştir. Çok hücreli organizmalarda her hücrenin çoğalması, farklılaşması ve canlılığını devam ettirmesi organizmanın genel ihtiyaçları doğrultusunda belirlenir. Kanserin gelişmesine neden olan temel değişiklik, genetik yapısı bozulmuş hücrelerin sürekli ve kontrolsüz çoğalmasıdır. Sigara ve alkol kullanımı, UV ve iyonize radyasyona maruz kalma, düzensiz beslenme ve genetik yatkınlık gibi faktörler hücre bölünmesini denetleyen mekanizmaların ortadan kalkmasına neden olmaktadır. Bunun sonucunda da kanser oluşumu ortaya çıkmaktadır. Kanser hücrelerinin kan ve lenf yoluyla diğer doku ve organlara yayılması olayı metastaz olarak adlandırılır. Kanser hastalığının oluşumunu, nedenlerini, kalıtımla ilişkisini, tanısını, tedavisini ve kanserden korunma yollarını araştıran onkoloji bilimidir. Kanser tedavisinde genel olarak radyoterapi ve kemoterapi uygulamalarından yararlanılır. Günümüzde kanser hastalığının tedavisi mümkündür. Özellikle erken teşhis tedavinin başarılı olmasında etkilidir. Ülkemizde Kanser Erken Teşhis Tarama ve Eğitim Merkezi , Erken teşhis hayat kurtarır. ilkesinden yola çıkarak halk sağlığı programlarını yürütmektedir. Kanserli hücrelerin nasıl çoğaldığını görmek, kanserin çeşidini belirlemek ve kansere karşı ilaç geliştirmek gibi amaçlarla hücre kültürü çalışmaları yapılır. Kanserli hücrelere uygun besi yeri, laboratuvar ortamında hazırlanır. Daha sonra farklı kaplardaki besi yerlerine hem kanserli hem de normal hücrelerin ekimleri yapılarak bölünmeleri gözlemlenir. Normal hücreler, kültür kabının iç yüzeyinde tek sıralı bir hücre tabakası oluşturuncaya kadar bölünür ve bu hücrelerde mitoz durur. Kültür kabının iç yüzeyinden bazı hücreler kazınarak uzaklaştırıldığında geriye kalan hücrelerin boşluğu doldurana kadar tekrar bölünmeye başladığı ve birbirlerine temas ettiği anda bölünmeyi durdurduğu görülür. Aynı şekilde kanserli hücreler izlendiğinde bu hücrelerin normal hücrelerden daha hızlı bölündükleri görülür. Kanserli hücreler, kültür kabının iç yüzeyinde genellikle tek sıralı bir hücre tabakası oluşturmak yerine üst üste yığılarak kümelenme yapar (Görsel 1.20).


Kalıtsal materyalin korunması ve kromozomların yeni hücrelere sağlıklı bir şekilde aktarılmasında, mitozun önemi çok büyüktür. Hücre döngüsü genlerin kontrolünde gerçekleşir. Hücre döngüsünün bazı aşamalarında, interfaz ve mitotik evrenin sağlıklı bir şekilde devam edip etmediği kontrol edilir. Bu amaçla hücre döngüsünde oluşturulmuş çeşitli kontrol noktaları bulunur. Hücre döngüsü kontrol noktalarında oluşan devam et ya da dur sinyalleri ile düzenlenir. Eğer hücre döngüsü düzenli bir şekilde devam etmekteyse devam et, problemler varsa ve düzeltilemez durumdaysa dur sinyali oluşturulur. Böylece hücrenin bir sonraki aşamaya geçmesi engellenir. - Hücrenin yeterli büyüklüğe ulaşıp ulaşmadığı, - Besin maddelerinin yeterliliği, - Sentez öncesinde ve sonrasında DNA'nın hasar görüp görmediği, - Bölünme sırasında bütün kromozomların sentromerlerinden düzenli bir şekilde iğ ipliklerine bağlanıp bağlanmadığı kontrol edilir. DNA'da hasar varsa düzeltilir, hasarın düzeltilemediği durumda hücre bölünmesi dur sinyali oluşturularak durdurulur. İğ iplikleri kromozomlara düzgün bağlanmamışsa, hücre metafaz aşamasından anafaz aşamasına geçirilmez ve böylelikle bölünme durdurulmuş olur. Bu şekilde oluşturulan denetleme sistemi ile oluşabilecek mutasyonların önüne geçilerek yeni hücrelerin sağlıklı olması kontrol altında tutulur.