Proteinler: Yaşamın Gerçek Yaratıcıları

Protein iplikleri sürekli dönüşümlü iki motife göre düzenleniyor: sarmal biçimli (kırmızı) ve akordeon (turkuaz) şeklindeki yapılar



Genetik araştırma şirketi Celera Genomicsin yöneticisi Craig Venter, 15 Mayıs 2000 tarihinde Beyaz Sarayda yaptığı basın açıklamasında, bu buluşu, 100000 yıllık insanlık tarihinin ulaştığı en yüksek nokta olarak tanımladı: İnsan DNAsının şifresi çözümlenmişti Buna paralel Londrada düzenlenen bir toplantıda Nature dergisinin yayın yönetmeni Philip Campbell, bu başarının yarattığı mutluluk tablosunu anlamsız bulduğunu açıkladı: Çok şaşırdım! Genomun yüzde 97sini haritalamışlar, yüzde 85inin şifresini çözmüşler ve bunlardan sadece yüzde 24ü okunmaya hazır Basın toplantısı düzenlemeye ne gerek var ki?
Birçok uzman, genomun çözümlenmesi konusunda gösterilen bu telaşa bir anlam veremiyor Çünkü, DNA iplikçiğini oluşturan dört nükleik asidin dizilimi, onların işlevleri konusunda hiçbir bilgi sunmuyor Yaklaşık 3 milyar harf listelenmiş, 24 başlık altına dağıtılmış

Ancak araştırmalar ilerledikçe, vücudumuzun genetik temel metnin içine serpiştirilmiş olan genlerin sayısı hakkındaki kuşku da büyüyor Okul kitaplarında genlerin sayısı 100000 olarak verilirken, uluslararası araştırmacılar, şimdiye kadar sadece 40000 gene ulaşabildi Birçok genin ürünlerinin işlevinin ne olduğu bile henüz bilinmiyor Bu bulgular, insanoğlunun şu ana kadar sahip olduğu bilgilerle birlikte değerlendirildiğinde hiçbir anlam ifade etmiyor Araştırmacıların önce, çözümlenen metinde genlerin yerini bulmaları gerekiyor Bu hiç de kolay değil; çünkü genler, elde edilen metnin sadece yüzde beşini oluşturuyor gibi görünüyor Geriye kalan dev harf yığınının ne işe yaradığı ise henüz bilinmiyor

Bu noktada, yeni bir ipucu bulabilmek amacıyla, yapı planları genlerde kodlanmış ve yaşamın sırrını teşkil eden proteinler yeniden mercek altına alındı Bütün canlıların ana yapısını oluşturan proteinler, hücrenin çalışmasını sağlıyor, sinyal görevini üstleniyor, enerji üretiyor ve taşıyıcı olarak görev yapıyor Kısacası, organizmanın bütün işlevlerinde rol alıyor Genleri, canlının sadece yapı planı, proteinleri ise asıl ürün olarak tanımlayabiliriz Başka bir anlatımla: genler bir yemeğin tarifine, proteinler ise daha sonra tabağa servis yapılan yemeğe benzetilebilir

Bu açıdan bakıldığında, hücrenin nasıl çalıştığının öğrenilmesi gerekiyor Ancak o zaman, hastalıkların nasıl oluştuğunu anlayabilir ve doğru müdahalede bulunabiliriz Çünkü, birçok hastalık proteinlerin hatalı üretimi sonucunda ortaya çıkıyor Proteom araştırmalarında başarıya ulaşıldığı takdirde, özellikle kanser ve kalp rahatsızlıklarında başarılı tedavi olanakları gelişecek ve tam hedefe yönelik ilaçlar üretilebilecek
Birçok biyokimya uzmanı, yaşamın çeşitliliğinin genler temelinde değil, bir sonraki adım olan proteinler temelinde aranması gerektiğini biliyor Proteinler, 20yüzyılın başlarında çok popülerdi Yaşamsal faaliyetlerin en önemli taşıyıcısı olduğu biliniyordu Yunancada birinci, ilk, baş anlamına gelen proteros tan esinlenerek protein adı verilmişti Ancak daha sonra, insanın genleri keşfedildi Bütün araştırmacılar, genlerin yapısında bulunan nükleik asitlerin üstünde yoğunlaştı Proteinler bir kenara itildi

1960lı yıllardan bu yana, vücut tarafından üretilen proteinlere giden yol tahmini olarak biliniyor Vücudun bütün hücrelerinin (kandaki alyuvarlar dışında) çekirdekleri, bütün proteinlerin üretilmesi için gerekli yapı planını içeriyor Bu orijinal planın metni, adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C) adlı dört harfin dizilimiyle oluşan çok uzun bir zincirden oluşuyor Bu orijinal plan, güvenlik gerekçesiyle hep hücre çekirdeğinde kalıyor Hücre, bir proteine ihtiyaç duyduğunda, hücre çekirdeğindeki ilgili genin bir kopyası hazırlanıyor Bu işleme transkripsiyon adı veriliyor İşlem sırasında DNAnın çift sarmal yapısını oluşturan iki ipliği bir fermuar gibi açılıyor ve genin harfleri, RNA polimeraz enzimiyle (bu enzim de bir protein yapısında) kopya ediliyor, ama birebir değil: Tnin (nükleik asit timin) yerine U (urasil) ve şeker molekülü deoksiriboz yerine riboz kullanılıyor Bu sayede vücut, orijinal ile kopyayı birbirinden ayırabiliyor Böylece DNA (deoksiribonüklekasit), m-RNAya (messenger -haberci- ribonükleikasit) dönüşüyor Uygulamada bir veri taşıyıcısı olan m-RNA; hücre çekirdeğindeki yapı talimatnamesinin kopyasını, hücre zarındaki ince deliklerden geçirerek sitoplazmadaki ribozomlara aktarıyor Hayal edilemeyecek kadar küçük protein fabrikaları (ribozom), bu yapı planı doğrultusunda proteinleri üretiyorlar Bu translation (aktarım) işlemi sırasında bir ribozom, m-RNAnın ipliği boyunca giderek, üçlü kombinasyonunu okuyor, uygun aminoasitleri alıyor ve birbiri ardına bunları ekliyor Ribozom, gen kopyalamasını bitirince hazır protein zincirini serbest bırakıyor ve bir sonraki m-RNA-protein-yapı talimatını aramaya başlıyor

Kısa süre öncesine kadar, her bir genin, tek bir işleve sahip tek bir proteinin planını taşıdığı sanılıyordu Artık, her şeyin tahmin edilenden daha karmaşık olduğu ortaya çıktı: Bir gende gizli bilgilerden, yirmi farklı protein üretilebiliyordu Karmaşa bu kadarla da sınırlı değil: Bir çok protein, üretimi tamamlandıktan sonra değişiyordu (genlerin bunun üzerine hiçbir etkisi olmadan) Bu, genellikle fosfat türevleri, şeker grupları ya da doymamış karbon zincirleri gibi özel yan grupların omurgaya eklenmesiyle gerçekleşiyordu Bütün bunlar (proteinin karmaşık, üç boyutlu zinciri de dahil) genlerdeki yapı planından kaynaklanmıyor Başka bir deyişle, genetik mühendisleri genlerin yapı planını tamamen çözümleyebilseler de, eldeki yemek tarifiyle sadece mutfağın kapısına kadar gelebilecekler Bu başarı onlara, yemeğin pişmesi için gerekli diğer katkı maddelerinin ne olduğu, sonunda ortaya çıkacak yemeğin niteliği ve lezzeti hakkında hiçbir ip ucu sunmayacak
Kaynak: focusdergisicomtr