Moleküler Biyoloji

Hayatın her aşaması özel bir yaratılışın ürünüdür, tesadüfi başı boş, amaçsız hiçbir nokta yok. Her şeyde üstün bir yaratılışın tecellileri var. Allah canlığı yarattığı gibi ölümü de yarattı. Bu yazımızda hücrelerimizde gerçekleşen bir mucizeye tanık olacağız. Hücrelerin ölümünde ne kadar hayranlık uyandıran bir sistem olduğunu göreceğiz. Bu vesileyle evrimcilerin hayatı anlamada nasıl dar görüşlü olduğuna bir kez daha şahit olacağız. Hayatla beraber ölüm de yüce bir aklın ürünü, tesadüfün değil.

Canlılarda hücre ölümleri genel olarak 2 tiptir. Bunlardan ilki yaralanmalar neticesinde hücrenin şişip patlayarak ölmesi. Diğeri ise bilimsel adı apoptozis olarak bilinen programlı hücre ölümüdür. Bu ölüm türünün programlı olarak adlandırılması her aşamasının adeta son derece zekice planlanmış süreçlerin sonucu gibi olmasındandır. Bu tip bir ölümün gerçekleşmesi için pek çok gen ve enzim vazifelendirilmiştir. Bu tip hücre ölümü, hayatın devamı için yazının ilerleyen bölümlerinde de göreceğimiz gibi son derece önemlidir. Örneğin her gün 500 milyar kan hücresi bu yolla sistemli bir şekilde öldürülür. 1

Bir binanın yıkımında görevli olan araçlar tesadüflerin eseri olarak meydana gelebilirler mi? Tıpkı bunun gibi hücremizi sistemli bir şekilde yıkan moleküllerden yapılma araçlar tesadüfen meydana gelemezler. Her hücrenin ölümü bir binanın yıkımı gibi neticeler doğurur. Vücudunuzda pek çok hücre sistemli olarak yıkılır ve yerine yenileri yapılır. Yıkılan hücreler normal şartlarda vücut için tıpkı yukarıdaki binanın yıkımının çevreye etkisi gibi pislenmeye ve hatta diğer sağlıklı hücrelerin zarar görmesine sebep olması gerekirdi. Ancak Allah Kuddüs isminin tecellisini bizde gösterir ve vücudumuz bu yıkımın olumsuz tesirinin etkisinden kurtulur.

Nerelerde Kullanılır?

Bu sistemin canlılık için çok önemli fonksiyonları vardır. Embriyonun gelişiminde organ oluşumu safhalarında, hücre bölünmesi ve hücre ölümü beraber çalışır. Tıpkı bir heykeltıraşın sanatlı eserler meydana getirmesi gibi Allah gerekli hücreleri öldürerek bizler için organlar var etmektedir.

Organlarımızın oluşumu Allah’ın hücre ölümü ve bölünmesini sanatlı bir şekilde beraber kullanılmasıyla olur. Bir heykeltıraş çoğu zaman yalnızca varlıkların dış yüzünü sanatlı bir şekilde “şekillendirirken“ Allah bizim dışımızı şekillendirdiği gibi 3 boyutta bütün hücrelerimizi en uygun şekle sokar. Bir heykeltıraş nasıl ki intizamı bozacak dış yüzeyi yontar; Allah da programlı hücre ölümü mucizesi ile intizamı bozacak hücreleri yok eder. Hiç bir heykel tesadüfi olarak meydana gelemeyeceği gibi bütün heykellerden daha detaylı şekillere sahip olan canlılar elbette tesadüfen meydana gelemez.

“O Allah ki, yaratandır, kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakimdir . “(Haşr Suresi, 24)

Apoptozis, savunma sisteminin düzenlenmesinde de son derece önemlidir. T lenfositler adlı savunma hücreleri timüsda üretilirler. Oradan da kana karışarak vücudu koruma görevine başlarlar. Ancak T lenfositlerin doğru bir şekilde üretildiklerinden emin olmak çok önemlidir. Sağlıklı hücreleri hedef alacak olan bir T lenfosit, vücudu korumak yerine düşmanı olur. Bunun için de T lenfositler kana karışmadan önce test edilir ve normal çalıştığından emin olunduktan sonra, timüsdan gönderilirler. Ancak test edilen T lenfositlerin hatalı olduğu tespit edildiği takdirde, apoptozis yoluyla imha edilir.

T-Lenfositler zarar görmüş veya virüs bulaşmış hücreleri tanıdığı zaman ölüm sinyalleri yollarlar ve hücrenin kontrollü ölümünü başlatırlar. Böylece zarar görmüş hücrelerin kanserli olması ve virüs bulaşmış hücrelerin hastalığı diğer hücrelere yayması engellenir.

Apoptozis plasentanın gelişiminde de önemlidir. Hamilelik sırasında plasentada trofoblast adlı hücreler rahim bölgesine istila ederler. Bu hücreler annenin kan damarlarını tekrar biçimlendirmekte görevlidirler ve sağlıklı bir hamilelik için yardımcı olurlar. Bunun için son derece kontrollü bir hücre bölünmesi ve ölümü gereklidir. Yine burda da apoptozis devrededir.

Apoptozis ayrıca iç yollarla hücre stresine bağlı olarak oluşturulan iç sinyallerle de olur. Hücresel stres, radyasyon veya bazı kimyasallardan veya virüs bulaşmasından olabilmektedir. Ayrıca büyüme hormonu azlığı ve de oksidatif stres neticesinde de apoptozis olabilmektedir. Bu iç sinyaller neticesinde, hücre yine programlanmış ölüm yaşar ve bünyeye zararlı hücre bir nevi intihar denilebilecek bir olayla imha edilir. 3 Şüphesiz programlı hücre ölümleri canlının sağlığının ne kadar detaylı bir koruma altında olduğunu göstermektedir. Konuyu anlatan bilimsel eserlere bakıldığında hücrenin intiharı gibi ifadeler görülür. Kendini feda etmek olarak gözüken bu yaklaşım, evrimci izahla açıklanması mümkün değildir. Hayata bireylerin hayatta kalma mücadelesi olarak bakan evrimciler, bu hayranlık uyandıran kendini feda etmek gerçeği karşısında da yenilgiye uğramışlardır.

Hücre ölümü çok farklı sebeplerle harekete geçebilir. Enfeksiyona uğrayan hücreleri tanıyan T lenfositler hücrenin ölümünü tetikleyebilirler. Ya da radyasyon kimyasallar ve virüslerden oluşan hücresel stresten kaynaklanan iç sebepler de hücre ölümünü başlatabilirler. Kuşkusuz vücudun sağlığı için zararlı hücrelerin ayıklanması ve de bunların kendilerini feda etmesi etkileyici bir önlem ve fedakarlık örneğidir. Bu etkileyiciliğin kaynağı şuursuz atomlardan oluşan şuursuz moleküller değil, Allah’dır.

Hücre Ölümünün Aşamaları

Hücre ölürken çok aşamalı bir plan devreye girer. Hücre iskeletini oluşturan aktin ve lamin proteinlerinin bölünmeleri ile hücre küçülmeye başlar (Resim A). Hücre çekirdeğinde ise kromatin bozulur ve çekirdek yoğunlaşır. Pek çok hücre ölümünde çekirdek at nalı şeklini alır (Resim B). Hücre gittikçe küçülür (Resim C). Makrofajların yutmasına imkan verecek şekilde paketlenir. Makrofajlar bu sayede düzenli ve temiz bir şekilde bu paketlenmiş hücre artıklarını ortadan kaldırırlar. İşin ilginç yanı bu paketlerin yüzeyleri makrofajların onlarını tanıyabilmesine imkan veren bir dönüşüm yaşarlar. Örneğin fosfoditilserin birimleri normalde hücrenin içindeyken dış yüzeyine gelir. Apoptozisin son aşamalarında zar kabarcıkları ve bazen de küçük veziküller gözlenir (Resim D). 4

Apoptozisin Moleküler Detayı

Apoptozis genel olarak 2 yolla gerçekleşir. Bunların ilki dışardan gelen sinyallerle başlayan ölüm süreci, diğeri de hücrenin içerisinden gelen ölüm sinyali yoluyla olur. Her ikisinde de pek çok protein, enzim, genler ve organeller görev alır. Son derece akılcı stratejiler devreye sokulur ve hücrenin ölümü güvenli ve düzenli bir şekilde gerçekleştirilir.

Ölüm Makineleri Kaspazlar

Hücresel ölümde en önemli görevlilerden biri kaspaz denilen enzimlerdir. Kaspazlar hücre yapısal proteinlerini, diğer enzimleri parçalar, hücrenin diğer sindirim enzimlerini de harekete geçirirler. DNA’yı parçalayan CAD enzimlerini aktif hale geçirirler. Hücrenin bir nevi ölüm makineleridir. Bu makinelerin kontrolü de son derece hassas bir şekilde yapılır. Çünkü bu son derece etkili makineler her an hücreyi dağıtma imkanı taşımaktadırlar. Dolayısıyla ne zaman devreye gireceklerinin kararı çok önemlidir. Kaspazların bir kısmı diğer kaspazları harekete geçirirken, diğerleri de farklı protein ve enzimleri yok etmekle görevlidir.

Kaspazlar tıpkı makaslar gibi hücredeki, çekirdekteki yapı proteinlerini ve enzimlerini parçalayarak etkisiz hale getiriyorlar.

Hücre çekirdeğindeki nükleozomların parçalara bölünüşünü anlatan resim. Kaspazlar normal şartlarda aktif olmayan CAD enzimlerini harekete geçiriyorlar. CAD enzimleri bu sayede DNA’yı küçük parçalara ayırabiliyorlar .Kaspazlar ayrıca DNA’nın tamirinde görevli olan enzimlerden PARP’ı engelliyorlar. Böylece DNA küçük parçalara ayrılıyor.

Peki hücreyi parçalayan sistem nasıl harekete geçmektedir. Bunun için genel olarak iki yol vardır. Bunlardan biri dışarıdan gelen sinyallerle, diğeri içeriden gelen sinyallerle. Peki dışarıdan gelen sinyalleri hücrenin anlayacağı dile nasıl çevrilir? İşte bunun için başlı başına bir harika olan özel alıcılar yaratılmıştır. Bunlar hücrenin zarında bulunup dışarıdan gelen ölüm sinyallerine duyarlıdırlar.

Nasıl ki gözümüz ruhumuzun dünyaya açılan penceresidir. Onunla dış dünyadan haberdar oluruz, aynı onun gibi Allah hücrelerimizi ölüm sinyallerine duyarlı almaçlarla donatmıştır.

Dışardan gelen ölüm sinyallerini algılayıp içeri aktarmak için yaratılmış almaçlara ölüm almaçları denmektedir. TNFR1, CD95 ve TRAIL olarak bilinen çeşitleri vardır.

Ölüm almaçlarından olan TNFR1 ve ona bağlanan yapılar

Ölüm sinyalini taşıyan madde, alıcıya bağlandığında alıcılar uyarılır. Daha sonra ölüm alıcıları kümelenirler. Bu kümelenme sinyalin gücünün artırılması için önemlidir. Alıcıların hücre içine bakan yüzünde ise değişiklikler olur. Bunun neticesinde alıcının hücre içine bakan bölgesine çeşitli proteinler bağlanır ve örneğin TNFR1 almaçı için DISC adlı protein kompleksini oluştururlar. İşte bu bölgelere suskun haldeki ölüm makinelerinden kaspazlar bağlanır. Kaspazlar bu sayede aktif hale getirilir. Aktif hale gelen kaspazlar diğer kaspazları harekete geçirir ve böylece hücre ölümü başlamış olur. Bütün bu sistemin parçalarının aynı amacı gözettiğini gözden kaçırmayın. Kendilerinden habersiz bu varlıklar bu derece yüksek aklı nasıl gösterirler?

İçerden Gelen Emirlerle Programlı Hücre Ölümü

Önceden belirttiğimiz gibi hücrenin ölümü hücresel stres, radyasyon veya bazı kimyasallardan, virüs bulaşması, büyüme hormonu azlığı ve de oksidatif stres, DNA’daki oluşan hasarlar gibi çeşitli durumlarda hücrenin içinden başlatılmaktadır. Bu durumda programlı hücre ölümü, ölüm almaçlarının uyarılması ile başlamaz. Kuşkusuz hücrenin programlı ölüm sistemi önemli bir yaratılış delilidir. Bu sistemi harekete geçiren yukarıda saydığımız sebeplerin başlatması ise ayrı bir mucizedir. Ölümün hücrenin yararına olan süreçler neticesinde değil de böyle tehlikeli durumlarda devreye girmesi dikkate değer bir durumdur. Bu fayda gözeten tedbirleri, şuursuz atomlar elbette alamaz. Fayda, zarar nedir bilmeyen moleküller, bunu değerlendirip uygulamaya sokamaz. Böyle üstün bir sistemi hücrenin içine yerleştiren Alemlerin yüce Rabbi olan Allah’dır.

Hücrenin ölümü için kaspazların anahtar rolde olduğunu gördük. Bu moleküller tıpkı bir makasın kağıdı kesmesi gibi belli proteinleri keserler. Ancak kaspazların aktif hale geçmesi için belli bazı kaspazların aktif hale geçmesi gerekir. Bu kaspazlardan Kaspaz-9 normal şartlarda hücrede aktif değildir. IAP adlı başka proteinler de ayrıca bu kaspazları inaktif halde tutarlar. Kaspazların aktivasyonu görüldüğü gibi detaylı bir korumaya tabidir. Böyle bir koruma Allah’ın bizim için özel bir tecellisidir. Kaspaz-9’un aktif hale gelmesi ve IAP proteinin engelinden kurtulması için normalde hücrenin solunumunda kullanılan mitokondri adlı bir organel kullanılır. 5

Hücrenin enerji ihtiyacını karşılayan bu organelde, hücrenin ölümü ile ilgili sistemin de olması etkileyici bir durumdur. Ölüm ve yaşamın bu derece iç içe olması ve hatasız bir şekilde yönetilmesi olağanüstü tedbir gerektiren bir durumdur. Bu ince hesaplamayı doğasında şuursuzluk bulunan tesadüflerin yapamayacağı ise açık bir gerçektir.

Mitokondri’den salınan SMAC/DIABLO proteinleri IAP proteinlerini engellerken; sitokrom C adlı molekül ise kaspaz-9 ‘un aktif olmasını sağlar. Dolayısı ile bu salınımın kontrol altında tutulması gerekir. İşte bu kontrol BCL-2 ailesi proteinlerince gerçekleştirilir. BCL-2 ailesinin bir kısmı hücreyi ölüme sürüklerken bir kısmı ise bunu engellemeye çalışır. Bu ailenin üyeleri mütokondrinin yüzeyinde karşılaşır ve henüz aydınlatılamamış bir mekanizma ile sitokrom-c salınımının kontrolü için yarışmaya girerler. Bunun neticesinde ise ya sitokrom-c salınır ya da salınmaz. 6 Bu son derece karmaşık sistemin detaylarını anlatmak bile bu kadar zorken, sistem tesadüfen olmuştur nasıl denebilir?

Mitokondriyi çoğu insan yalnızca solunumdaki rolü ile bilir. Ancak mitokondri hücrenin ölümünde önemli görevleri vardır. Hücrenin iç yollarla ölümünde kilit rol oynamaktadır. Hücrenin içinden gelen ölüm emri neticesinde mitokondrinin yüzeyinde delikler oluşur. Bu deliklerden salınan sitikrom c Apaf-1ile birleşir ve apoptozomu oluşturur. Apoptozom ise kesici enzimlerden olan Kaspaz-9’u aktif hale getirir ve ölüm süreci başlar.

Reaktif oksijen türleri neticesinde oluşan iç hasarlar hücrenin içindeki özel bir sistem ile algılanır. Bu da mitokondrinin yüzeyinde bulunan BCL-2 proteini, Bax adlı bir başka protein ile etkileşime girmesine sebep olur. Bunun neticesinde ise mitokondrinin yüzeyinde delikler oluşur. Bu deliklerden ise Sitokrom C adlı moleküller salınır. Sitokrom C molekülleri Apaf-1 adlı başka proteinlerle etkileşir ve apoptozom adlı özel bir molekül meydana gelir. Apoptozom görevi ise Kaspaz-9 adlı inaktif molekülü aktif hale çevirmektir. Kaspaz-9’un aktif hale geçmesi ile zincirleme bir reaksiyon meydana gelir ve diğer başka bazı kaspazlar aktif olur ve hücrenin ölümü adım adım gerçekleşir.

Kaspaz moleküllerinin aktivasyonu için Allah moleküllerden yapılma çok özel bir makine yaratmıştır. Bu makineciğin adı apoptozomdur. Apoptozomun görevi hücrenin ölümünde anahtar rol oynayan kaspaz-9’u aktif hale getirmektir.

Programlı hücre ölümünün son derece detaylı bir yaratılışla meydana getirildiğini gördük. Şu ana kadar ki araştırmalar aşağıdaki yapıların bu işte görevli olduğunu ortaya koymaktadır. 7 Birbirinden farklı bu molekülleri ortak bir amaç doğrultusunda hareket ettirmek elbette ki kendisinden habersiz, şuursuz, kör tesadüflerin eseri değildir. Alemlerin yaratıcısı olan Allah bu molekülleri ortak bir amaç için hareket ettirir.

Bu yazımızda “O, amel (davranış ve eylem) bakımından hanginizin daha iyi (ve güzel) olacağını denemek için ölümü ve hayatı yarattı. O, üstün ve güçlü olandır, çok bağışlayandır. “(Mülk Suresi, 2) ayetinin işaret ettiği bir mucizeyi anlattık. Programlı hücre ölümü olarak adlandırılan bu mucizevi sistem bütün hücrelerimizin içine yazılmış, içinde tesadüfe yer olmayan bir organizasyon harikasıdır. Pek çok molekül ortak bir amaç doğrultusunda bir işçi gibi çalışmakta, kimya mühendisi gibi diğer molekülleri tanımakta ve kendilerine biçilen rolü eksiksizce yerine getirmektedir. Vücudumuzun yaratılmasında ve sağlığımız korunması için Allah tarafından bizim için var edilmiştir. Sistemin bütün parçaları eksiksiz ve mükemmel çalışmakta, aşama aşama gelişme gibi bir durum da söz konusu olmamaktadır. Örneğin kaspaz molekülleri ölüm makinesiyken, hücrenin sağlığı için normal şartlarda etkisiz bir şekilde tutulmaktadır. Dolayısı ile ölüm makineleri ve onlarının kontrolünü sağlayan yapılar, doğru zamanda harekete geçmesini sağlayan alıcıların hepsinin birbirine ihtiyacı vardır. Bu da evrimcilerin savunduğu tesadüfler eseri meydana gelme ve kademe kademe gelişimin mümkün olmadığını bir kez daha gözler önüne sermektedir. Bütün canlılar ve O’nun içindeki teknolojik harika hükmündeki sistemler Allah’ın vicdanlı kulları için yaratılış delilidir.

Kaynak:
1 Moleküler Biyoloji, Sayfa 424, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakçı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç, Protein Sentezi ve Yıkımı, Nobel Basımı kitabı Sayfa 424
2 http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/Apoptosis.htm
3 http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/
4 http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/
5 Hay, B. A., Huh, J. R., and Guo, M. The genetics of cell death: Approaches, insights and opportunities in Drosophila. Nat. Rev. Genet. 5, 911-922 (2004)
6 Moleküler Biyoloji, Sayfa 424, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakçı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç, Protein Sentezi ve Yıkımı, Nobel Basımı kitabı Sayfa 438
7 Moleküler Biyoloji, Sayfa 424, Editörler: Ahmet Yıldırım, Fevzi Bardakçı, Mehmet Karataş, Bahattin Tanyolaç, Protein Sentezi ve Yıkımı, Nobel Basımı kitabı Sayfa 438

Programlı Hücre Ölümü Mucizesi

Nerelerde Kullanılır?

Hücre Ölümünün Aşamaları

Apoptozisin Moleküler Detayı

Ölüm Makineleri Kaspazlar

İçerden Gelen Emirlerle Programlı Hücre Ölümü