Histon ve İnterferon Genleri

Bütün genler; adenin, guanin, sitozin ve timin isimleri verilen dört farklı maddenin değişik şekillerde dizilmesi ile meydana gelirler. Adenin, guanin, sitozin ve timin maddecikleri A, G, C ve T harfleri ile gösterilirler. Bu harflerden belirli sayıda bulunan bir bölge, bir gen bölgesidir. Art arda dizilmiş yüzlerce harften oluşabilen genlerin her bir üç harfi bir amino asit kodlar. Genlerin kodladığı arka arkaya dizili amino asitler, organizmaya gerekli olan proteinlere dönüşürler. Bir çok genin içinde amino asit kodlamayan harf bölgeleri bulunur. Bu harflerin olduğu bölgelere intron bölgeler denir. Ama insan ve hayvanlarda bulunan histon ve interferon genlerinde, diğer genlerden farklı olarak intron bölgeler bulunmaz. Bunun nedeni bu genlerin, evrim süreci içerisinde çok ayırt edici işlevlerinden dolayıdır.

HİSTON VE İNTERFERON GENLERİNDE NEDEN İNTRON BÖLGE BULUNMAZ?

Adenin, guanin, sitozin ve timin moleküllerinin oluşturduğu, sarmal ip merdiven biçimli yapı DNA’dır. Adenin, guanin, sitozin ve timin maddecikleri kısaca A, G, C ve T harfleri ile gösterilirler. A, G, C ve T maddeciklerinin birbirine bağlanmasından, uzun sarmal ip merdiven biçimli DNA oluşur. İnsan DNA’sında A, G, C ve T harflerinden yani maddeciklerden 3 milyar tane var. İnsandan insana bu 3 milyar harften ancak 3 milyon tanesi farklıdır, bu 3 milyon molekül farklı şekillerde dizilmiştir. DNA’yı oluşturan bu 3 milyar A, G, C ve T harfleri ile simgelenen moleküller dizilişlerine göre değişik bölgeler oluştururlar. Oluşan bu bölgelerin bazıları da genlerdir. İnsan da dahil bütün canlıların sahip oldukları vücut özelliklerini belirleyen genleridir. Canlıların sahip oldukları gen sayıları farklıdır. Gen sayıları farklı olduğu gibi genlerin içinde bulunduğu DNA’yı oluşturan A, G, C ve T harfleri ile simgelenen moleküllerin sayısı da farklıdır. Bakterilerin molekül sayıları daha azdır. Küçük bir bakteri yaklaşık 600 bin molekülle, yaşamını var edecek gerekli genleri oluşturabilmektedir. Bütün canlılarda her bir gen bir protein sentezler. Gen içerisinde yer alan harflerden üç tanesi bir amino asidi sentezler. Böylece 50, 100 ve daha çok sayıda mino asit ip üzerinde dizilen boncuklar gibi sıralanarak proteinlere dönüşürler. Küçük bir bakterinin moleküllerinin sayısı çeşitli nedenlerle artar. Bu fazlalık moleküller başlangıçta genlerin içinde yer alsalar da amino asit kodlamazlar. Amino asit kodlamayan moleküllerin sayısı çok fazla arttığında, artan bu moleküller, genlerin işlevli maddeciklerine dönüşürler. Bu sırada genlerin içinde bazı harfler önceleri amino asit kodlarken, artık amino asit kodlamaz duruma gelirler. Yeni katılan harflerin hepsi de amino asit kodlamasına katılmayabilirler. Farklı şekillerde ortaya çıkabilen, canlıların genleri içinde bulunan amino asit kodlamasına katılmayan bu harf bölgelerine intron bölgeler denir.

Bakterilerin ortaya çıkışı yaklaşık 3 buçuk milyar yıl önce gerçekleşti. Bakteriler bölünerek çoğalırlar. Oğul bakterilerden bazılarının genleri değişir ve tek hücreli yeni bir canlı türü ortaya çıkar. Böylece daha gelişkin yeni bir canlı türü oluşmuş olur. Bu türden gen çoğalmaları ile tek hücreli canlı türlerinin içinden çok hücreli canlı türleri ortaya çıktı. Sonra da benzer şekilde genleri değişen bir grup çok hücreli, değişerek solucanı meydana getirdi. Sonra balıklar ortaya çıkar ve en son sıra memelilere gelir ve maymunlarla insan bu evrim serüveninin şimdilik son noktasıdır.

Tek hücreli canlıların DNA’ları tek parçadan oluşur. Kimi gelişmiş tek hücreli canlılarla çok hücreli canlıların DNA’ları birden çok parçalıdır. Hücre bölünürken bu parçalar bir araya gelerek katlanır. Bir kelebekten insana kadar bütün canlıların DNA’ları kromozomlar şeklinde katlanır. Kromozomlar katlanırken, bir protein çeşidi olan histon proteinleri tarafından adeta paketlenirler. Nerdeyse bütün genlerin içinde amino asit kodlamayan harf bölgeleri bulunurken, kromozom katlanmasında görev alan histon proteinlerini yapan genler farklıdır. Bu proteinleri yapan genlerin içinde görev yapmayan yani amino asit kodlamayan harfler bulunmaz. Ayrıca çok farklı canlıların histon genleri, neredeyse birbirinin tıpatıp benzeridir. Öyle ki beş çeşidi bulunan bu proteinlerden birini kodlayan gen, balıkta da insanda da aynıdır ve 600 milyon yıldan beri hiçbir değişikliğe uğramamıştır. Daha doğrusu bu genlerinde değişiklik oluşmayan birey adayları yaşama şansı yakalamışlardır. Aksi durumda bu genlerin harflerindeki fazlalık ya da eksiklik, ortaya çıkan proteinin yapısında değişikliğe neden olurdu. Yapısı değişen protein, kromozom katlanması gibi hassas bir görevi yerine getiremez. İşte bu yüzden döllenmiş yumurta hücresi bölünmeye başladığı anda, kromozom paketlenmesi doğru bir biçimde yapılamaz. Bu durumda döllenen yumurta hücresi sağlıklı bir şekilde bölünüp, hücre topluluğu oluşturarak, bir embriyoya dönüşemez.

Vücudumuza giren bir virüs, bir hücremize saldırıp onun ölümüne neden olur. Bu hücre ölürken bir bağışıklık geni çalışır ve bir protein yapar. İnterferon adı verilen bu protein, diğer hücrelere tehlikeyi haber verir. Bunun üzerine diğer hücreler tehlikeye karşı kendilerini savunmak için hazırlık yaparlar. Tehlike işaretini veren interferon proteini tek bir çeşit değildir. Her anahtarın farklı bir kilidi açması gibi, neredeyse her bir virüs türü için değişik bir protein yapılır. İşte bu proteinleri yapan genlerin harfleri arasında da amino asit kodlamayan işlevsiz harfler bulunmaz. Çünkü bu genlerdeki değişim sonucu oluşan yapılar, virüs gibi vücut için ölümcül sonuçlar doğuracak tehlikeyi diğer hücrelere haber veremez. Bu durumda, interferon genlerinde bu değişimleri bulunduran bireylerin bağışıklık sistemi vücuda giren virüsleri doğru tanıtamaz, diğer hücrelerde kendilerini savunamazlar. Bu durumdaki bireyler daha anne karnında bebekken ya da doğumdan kısa bir süre sonra öleceklerdir.

Balık, kuş, sığır, fil ve insan gibi omurgalı bütün canlıların deri, kemik ve kıkırdaklarında ipliksi yapıda kollajen proteini yer alır. Kollajen proteini, canlıların dokularını sağlamlaştırır. Kromozom paketlenmesinde görev alan proteinlerin aksine, insanın kollajen proteininde, amino aside dönüşmeyen 50 tane harf bölgesi bulunur. Kollajen geni uzar. Canlı başka bir canlı türüne doğru evrilirken, başka genlerde de değişimler meydana gelir. Kollajen genine katılan yeni harf bölgeleri amino asit kodlarken, eskiden beri var olan bazı harf bölgeleri atıl hale geçebilir. İşte insanın kollajen genindeki, amino aside dönüşmeyen 50 harf bölgesinin var olmasının nedeni budur. Kromozom katlanması ile virüslerin tanınmasında görev alan proteinleri yapan genlerdeki değişim, yavru oluşmasını ya da doğmasını engelleyecek kadar ölümcüldür. Fakat kollajen proteinini yapan gendeki değişim aksine tehlikeli değildir. Çünkü kemiğe, dişe ya da deriye sağlamlık veren kollajen proteinindeki değişim, en fazla kemiği ya da dişi zayıflatır.

Histon ve interferon genlerine yeni harfler katılan ya da harflerinin sıralamasında değişim meydana gelen veya harfleri eksilen birey adayları daha doğum aşamasına gelmeden yok olmaktadırlar. Bu yüzden canlı türleri, bu genlerinde mutasyon bulunmayan bireylerden meydana gelmektedir.