|
Tek bir hücre farklı doku ve organlara dönüşerek karmaşık çok hücreli insan organizmasını oluşturur.
Bir yumurta ile bir spermin birleşmesiyle meydana gelen yapı zigot adını alır ve tek bir hücreden ibarettir. Zigot içerisinde DNA kendisinin bir kopyasını çıkarır. Dolayısıyla hücrede DNA miktarı iki katına çıkmış olur. Fakat hücre derhal bölünmeye başlar bu DNA'lardan birisi bir hücreye giderken diğer DNA ise ikinci yavru hücreye aktarılır. Böylelikle hücre ikiye bölünmüş olur. Bölünmeler ta ki anne karnında bir bebeğin meydana gelmesine dek sürer.
Yani tek bir hücre, o kadar çok bölünme geçirir ki sayıları trilyonları bulur ve bir canlı embriyoyu (anne karnındaki bebek) meydana getirir. DNA şifrelemesi ise bu noktada devreye girer. DNA molekülü kendini oluşturan nükleotidlerin sayısına bağlı olarak, büyüklüğü türden türe değişen, uzun zincir şeklinde bir yapı gösterir. İnsanda bu zincirin uzunluğu açıldığında 2 metreye kadar varabilir. Bütün halinde eldeki zincirin hassas ve kırılgan yapısından ötürü çok güçtür.
İki polinükleotid zincirin omurgaları, ortak bir eksen çevresinde eşit çaplı ve sağ yöne doğru dönümler meydana getirir. Nükleotidlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur. Bazların konumları sarmalın eksenine 90 derece açı yapacak şekilde konumlanmıştır. Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki uzaklık 3,4A dür. Ayrıca her baz çifti komşusuna 36 derecelik açı yapacak şekilde yerleşmiştir. Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360 derecelik tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönümün boyu 34A dür.
İki polinükleotid zincirdeki nükleotidler karşılıklı olarak birbirlerine hidrojen bağları ile bağlanmıştır. Bu bağ fosfor bağları kadar kuvvetli olmadığı için pH değişikliği, sıcaklık basınç gibi faktörlerde kolaylıkla birbirlerinden ayrılabilmektedir. DNA'nın kendi kopyasını yapması ve gen anlatımı, nükleotidler arasındaki hidrojen bağlarının ayrılması ile gerçekleşmektedir.
DNA kendi şifreleri ile RNA ve birçok protein üretimini hücre içinde sağlar. İşte oluşan bu proteinler organların temelidir.
Proteinler çeşitli hücreler için farklı tiplerde üretilir. Bir yavru anne karnında gelişirken, yavrunun gözlerini oluşturacak hücrelerdeki DNA'lar yalnızca göz organı ile ilgili proteinleri üretirler. Aynı şekilde yavrunun beynini oluşturacak hücrelerin DNA'ları ise yalnızca beyin organı ile ilgili proteinleri üretirler.
Burada önemli olan nokta şudur. İnsanın kemik hücresi olsun, karaciğer hücresi olsun, böbrek hücresi olsun kısacası vücudunun her bölgesindeki hücrelerin içindeki DNA'larda insanın bütün organlarını oluşturacak bilgiler saklıdır. Fakat saklanan bu bilgilerden yalnızca ilgili organ için üretilecek proteinlerin meydana getirilmesi sağlanır. Yani her hücrede insan vücudunun her organının protein bilgileri saklanır fakat bu proteinlerin hepsi üretilmez. Yalnızca meydana getirilecek organla ilgili proteinler üretilir. Bir organda, organla ilgili proteinler dışında DNA da saklanan diğer proteinlerin üretilmemesi için DNA nın üzeri " Histon " adı verilen özel bir proteinle örtülür. Hücrelerin programlanmış bir şekilde farklı proteinler üretip değişik organlara dönüşmesi olayına Tıp dilinde farklılaşma (morfogenez) denir.
Başlangıçta birbirinin aynı olan hücrelerin segmentasyondan sonra farklı işlevler yapacak, farklı özellikteki hücrelere dönüşmesine farklılaşma denir. Farklılaşma hücrelerdeki genlerden bir kısmının işlevsiz kalıp diğerlerinin aktif durumda olmalarıyla sağlanır. Embriyonik indüksiyon, yani bir dokunun diğerinin üzerindeki etkisi farklılaşmanın temel nedenlerinden birisidir. Farklılaşma sonucu oluşan dokuların belirli bir organizasyon sonucu organları oluşturmasına ORGANOGENEZ adı verilir. Organogenez, doku ve organlara göre değişen gen etkinliği ile hücrelerin karşılıklı etkileşimleri, hareketleri ve kümeleşmeleri sonucu gerçekleşir.
Embriyon henüz birkaç hücreden ibaretken, böbrek salgı bezi ile tükürük salgı bezini yapacak çekirdek genler arasında bir mikronun (milimetrenin binde birinin) binde biri kadar mesafe vardır.
Milyarca insan oluşurken bir mikronun binde biri kadar mesafede anlamlı hatalar çok olmuyor ve anne karnında tek bir hücreden, yaklaşık bir bilyon (milyar X milyon) hücreye kadar kusursuz çoğalma gerçekleşebiliyor
|
