Proteinler Ve Protein Yapısı

PROTEİNLER VE PROTEİN YAPISI



Hücre içerisinde bol olarak bulunan ve hücrenin kuru ağırlığının % 50’sini oluşturan organik moleküler proteinlerdir Tümünde karbon, hidrojen, azot ve oksijen bulunur Pek çoğunda da kükürt bulunur Bazı proteinlerin yapılarındaysa bunlara ek elementler olarak Özellikle fosfor, demir, çinko ve bakır bulunur
Genellikle proteinler saf kristal olarak izole edilebilirler Molekül ağırlıkları da çok fazladır Proteinlerin yapıtaşı olan amoniasitlerin sayıları 20 tanedir Serum proteinleri albumin ve globulinlerden oluşmuştur Plazmada ise bunlara ek olarak fibrinojen vardır Albumin homojen bir protein molekülüdür Fakat globulinler en az 4 değişik protein moleküllerinden oluşmuştur Serum proteinlerinin elektroforeziyle bu globulinler ayrılır ve 2 globulinler diye adlandırılır Aşağıdaki resimler bir elektroforez grafiğini ve fotoğrafım göstermektedir Serumun total protein miktarı % 6-8 g arasındadır Bunun % 35-5 g’ı albumin, kalanı globulinlerdirSerum proteinlerindeki patolojik durumlar genellikle albumin azalması ya da globulinlerin artışı biçimindedir Açlık, proteinden fakir beslenmeler, karaciğer sirozu, hipotiroidi, alkol alınması, nefrotik sendrom, bakteri entoksikasyonları, kronik infeksiyonlar, habis tümörler gibi olaylarda serum albumin değerleri azalmaktadır CXı globulin, total proteinin % 1-5′ini oluşturmaktadır Kronik infeksiyonlarda, romatoid artritte, akut ve kronik nefritlerde düzeyleri artmaktadır (X 2-globulin, total proteinin % 8-13′ûnü oluşturmaktadır Akut infeksiyonların ilk devresinde, kronik infeksiyonlarda, sistemik lupus eritamatosus, romatoid artritte, viral hepatitte, karaciğer nekrozunda, sirozda, alfa tip miyelomda artışlar olmaktadır *U -globulin, total proteinin % 11-17’sini oluşturmaktadır En belirgin artışlar sirozda olmaktadır Ayrıca bazı lipid metabolizması bozukluklarında, nefrozda ve beta tip miyelomada dapglobulinler artmaktadır 2f globulin, total proteinin % 15-25′ini oluşturmaktadır Bu globulin fraksiyonu immunglobulinleri içermektedir Multiple miyelomada, bazı lösemi türlerinde, sirozda, aşırı duyarlılık tepkilerinde kolloj en hastalıklarında artmaktadır

PROTEİNLERİN YAPISI:


Protein molekülleri, yapı taşları olan aminoasitlerin birbirleri Fibröz proteinler ardı sıra kimyasal bağlarla birbirlerine bağlanarak oluşturduklar! uzun polimer zincirleridir İki aminoasit molekülünün arasından bir molekül su ayrılmasıyla oluşan bağa peptit bağı adı verilir Peptit bağlarıyla birbirlerine bağlanan aminoasitierin oluşturduğu yapıya da polipeptit zincirinin yapısında yüzlerce amiuoasit yer alabilir, birden fazla sayıdaki polipeptit zinciri de bir araya gelerek protein moleküllerini oluştururlar Fakat protein moleküllerinin yapısı rastlantıya bağlı bir dizilim göstermez Her molekülün özgün kimyasal bileşimi, molekül ağırlığı ve aminoasit dizilimi vardır Protein moleküllerinin üç boyutlu biçimleri de karakteristik özellikler taşır Bu özelliklerine göre proteinler iki ana gruba ayrılabilirler Birincisi fibröz proteinler olup polipeptit zincirlerinin bir eksen çevresinde dizilerek uzun lifçilikler oluşturduğu bir yapıdır Fibröz proteinler bağ dokusunun temel yapı elemanlarıdır Örneğin kemik yapısındaki kollagen doku; saç, tırnak, deri ve boynuzsu yapıdaki alfa keratin gibi İkinci grubu oluşturan globüler proteinler ise polipeptit zincirlerinin sıkı bir biçimde kümeleşerek oluşturdukları küre benzeri yapılardır FibrÖz proteinlerin suda çözünmediklerine karşın gîobüler proteinler suda kolayca çözünür ve yayılırlar Enzimler bazı hormonlar, albumin ve hemoglobin gibi yaşam etkinlikleri açısından büyük önem taşıyan proteinlerimiz hep globüler yapıdadırlar Proteinlerin yapısını daha iyi açıklayabilmek için özgün terimlere başvurmamız gerekiyor Proteinler genel anlamda dörtlü bir yapı gösterirler: Birincil yapı, aminoasitlerin peptit bağlarıyla birbirlerine bağlanarak oluşturdukları zincir yapı, ikincil yapı, fibröz proteinlerde olduğu gibi bir eksen çevresinde oluşturdukları sarmal yapı, üçüncül yapı, polipeptit zincirinin globüler proteinlerde olduğu gibi kıvrılarak ya da bükülerek oluşturduğu yapı ve dördüncü! yapı, birden fazla polipeptit zinciri içeren proteinlerdir ve uzaysal dizilim ilişkileri vardır

PROTEİNLERİN YAPISINDA YER ALMAYAN AMİNOASİTLER;


Genel olarak bilinen 20 aminoaside birkaç tane de ender olarak bulunan aminoasitleri eklediğimizde geriye 150′nin üzerinde aminoasit kalır Bunlar çeşitli hücre ve dokularda bulunmalarına karşın hiçbir proteinin yapısında yer almazlar Bazıları metabolizma işlevlerinde ara ürün ya da başlangıç maddesi olarak görev yaparlar Bazıları da, gammaaminobütirikasit gibi sinir iletisinde önemli görevler üstlenirler

PROTEİNLERİN SINIFLANDIRILMASI:

Proteinler bileşimleri açısından değerlendirilecek olurlarsa iki temel gruba ayrılırlar Basit ve bileşik proteinler Basit proteinler yapı elemanlarına ayrıldıklarında aminoasitler dışında organik ve inorganik kalıntıları olmayan proteinlerdir Genellikle yapılarının % 50’sini karbon ve % 23′ünü de oksijen oluşturur Kalan bölümü de azot ve kükürt gibi elementlerden oluşur Bileşik proteinlerse yapı elemanlarına parçalandıklarında aminoasitlerin dışında organik ve inorganik bileşenler içerirler Bu tür proteinlere örnek olarak yapılarında nükleikasit içeren nükleoproteinleri, lipidleri içeren lipoproteinleri, fosfoproteinleri, metelloproteinleri ve glukoproteinleri sayabiliriz

PROTEİN METABOLİZMASI-BÜYÜME VE İNSÜLİN:


Vücuttaki hemen hemen bütün dokulardaki hücrelerde proteinler yavaş bir süreç ile amino asitlere parçalanırlarken, yakılanların yerine aynı fakat yeni üretilmiş proteinler konur Böylece hücrelerdeki proteinler sürekli bir yıkılma ve yenilenme olayını yaşarlar Bu olaylar kemik dokusunda bile görülür
İnsülin hormonu yokluğunda ya da yetersizliğinde kan glikozu hücrelere giremeyip onların enerji gereksinimlerinde kullanılamaz Bu durumda hücreler yapılarındaki proteinleri amino asitlere parçalayıp, bunları enerji üretimi için kullanırlar Bilindiği gibi proteinler çok sayıda amino asitin birleşmesi sonucu kurulmuş maddelerdir Proteinlerin amino asitlere yıkılması olayına katabolizma denir Buna göre insülin azlığı vücuttaki katabolizma olaylarını hızlandırıcı bir etki gösterir ve böylelikle hücrelerde amiro asitlerden protein sentez edilmesi de azalır Çünkü insülin belli bir ölçüde amino asitlerin kandan hücre içine girmesini kolaylaştırıcı bir etkiye de sahiptir İnsülin azlığı nedeniyle hücre içine az miktarda amino asit girince protein sentezi de azalmış olur Bilindiği gibi amino asitlerden protein sentez edilmesi olayına “Anabolizma” denir Özetleyecek olursak, insülin azlığı ya da yokluğu sonucu protein yıkımı {katabolizma) hızlanırken, protein yapımı (anabolizma) da yavaşlar Bu ise bir şeker hastasının vücudundaki protein miktarının azalmasına neden olur Protein yapımının azalması buna karşılık yıkımın çoğalması, şeker hastalarında yaraların geç kapanmasının başlıca nedenini oluşturur
Bilindiği gibi bedensel büyümenin esas hormonu adenohipofizden salgılanan büyüme hormonudur, İnsülinsiz bir organizmada büyüme hormonu bulunsa bile büyüme gerçekleşmez Çünkü insülin hücrelere amino asitlerin girişini sağlayarak hücrelerdeki protein sentezini kolaylaştırmakta ve böylece büyümeye yardımcı olmaktadır Anımsanacağı gibi tiroit bezinden salgılanan “tiroksin” hormonu da büyüme için gerekli olan bir hormondur
Büyüme hormonu kanın glikoz yoğunluğunu yükseltir Bu etkisini glikozun hücreler tarafından kullanımım azaltarak ve glikoz yapımını artırarak gerçekleştirir Kan glikozu yükseldiğinde insülin salgılanması artar Büyüme hormonu bu zincirleme mekanizmayla olduğu gibi, doğrudan etkiyle de pankreastan insülin salgılanmasını çoğaltır Büyüme hormonunun kan glikozunu yükseltici etkisine “Diabetojenik” etki denir Devlik ya da akromegali gibi hipofiz bezinin aşın büyüme hormonu salgılayan tümörlerinde, büyüme hormonunun diabetojen etkisi uzun ve ağır bir biçimde kendini gösterecektir Kan şekeri yüksekliği uzun sürdüğünde buna paralel olarak da insülin salgılanması artacaktır Fakat bir süre sonra pankreastan insülin salgılanması görevini üstlenmiş olan Beta hücreleri yorulacak, bozulacak ve hormon salgısını durduracaklardır Bu ise şeker hastalığına (Diabet) neden olacaktır Tedavi görmemiş olan devlik ya da akromegali hastalarında zamanla şeker hastalığı (Diabet) gelişir ACTH, kortizol, tiroksin ve luteinizan hormon diabetojen etkili diğer hormonlardır

ŞEKER VE PROTEİNLER

Arteriyosklerozluların beslenmesinde proteinlere az yer verilmesi gerektiğini bildiren araştırma sonuçlanna karşın proteinler genellikle çok tüketilir Şeker de araştırmacıların dikkatini giderek daha çok çekmektedir Araştırmalar, arteri-yosklerozda yağ metabolizması bozukluklannın yanı sıra şeker metabolizmasında da fazla belirgin olmayan hafif bozukluklar görüldüğünü kanıtlamıştır Şeker bakımından zengin besinler alanlarda kan yağ düzeyinin de arttığı gözlenir Besinlerle alınan şekerlerin büyük bir bölümü vücutta yağlara dönüştürülür

En basitinden en gelişmişine kadar bütün canlılar, biyomolekül adı altında toplanan birtakım organik maddelerden oluşur Bunlardan biri de proteinlerdir Örneğin insanda toplam vücut ağırlığının yaklaşık yüzde 12'si protein, yüzde 70'i su, yüzde 15'i yağlar, geri kalanı da karbonhidratlar, nükleik asitler ve çeşitli tuzlardır Oranı canlıdan canlıya değişen bu biyomoleküllerden her birine yaşam süreçlerinde kuşkusuz çok önemli görevler düşer

Ama proteinlerin bu süreçlerdeki rolü, bütün öbür biyomolekülleri geride bırakacak kadar önemlidir Çünkü "enzim" denen proteinler olmasa, yaşamın temeli olan biyokimyasal tepkimelerden hiçbiri gerçekleşemezdi "İlk" ya da "birincil" anlamındaki Yunanca protos sözcüğünden türetilmiş protein adı da bu bileşiklerin canlıların yaşamındaki ayrıcalıklı yerini vurgular Her canlının hücrelerinde, yalnızca o türe özgü olan çeşitli proteinler bulunur Başka bir deyişle, hiçbir canlının protein molekülü başka bir canlı türünün protein molekülüne benzemez Ayrıca canlıların ürettiği birçok madde, örneğin yumurta akı, boynuz, kıl, tırnak ve ipek de gene protein yapısındadır


Proteinler, kimyasal açıdan polimer olarak tanımlanan çok karmaşık yapılı organik bileşiklerdir {bak Polimer) Her polimer, monomer denen daha küçük birimlerin ya da moleküllerin birbirine eklenmesinden oluşmuş uzun bir molekül zinciri biçimindedir Proteinlerdeki bu molekül zincirleri, amino-asit denen çok sayıda monomerin peptit bağlarıyla birleşmesinden oluşur

Aminoasitlerin yapısında ise temel olarak karbon, hidrojen, oksijen ve azot, ayrıca çoğunda kükürt ve fosfor gibi kimyasal elementler bulunur Proteinlerin yapıtaşları olan çeşitli aminoasitler değişik bir düzenleme içinde birbirine eklendiğinde değişik bir protein molekülü ortaya çıkar Kısacası, proteinlerin yapısında yer alan 20 kadar aminoasidin molekül zinciri içinde yer değiştirmesiyle, birbirine benzemeyen sonsuz sayıda protein molekülü oluşabilir

Yeşil bitkiler, topraktan aldıkları azotu ve fotosentez sonucunda açığa çıkan maddeleri birleştirerek kendileri için gerekli olan amino-asitleri yapabilirler {bak Fotosentez) Hayvanlar ise aminoasit gereksinimlerini yedikleri yeşil bitkilerden ve öbür hayvanlardan karşılamak zorundadırlar Yiyeceklerdeki proteinler sindirim sırasında parçalanarak temel bileşenlerine, yani aminoasitlerine ayrılır Daha sonra dokulardan emilerek kan dolaşımıyla vücudun her yanma taşınan bu aminoasitler, o canlının büyümesi, dokularını yenilemesi ve yaşamını sürdürmesi için gerekli olan kendi proteinlerine dönüştürülmek üzere hücrede yeniden bireşimlenir

Yumurta, yağsız et, peynir, balık, süt ve jelatin protein açısından zengin yiyeceklerdir Bu yiyecekler, hem hücrenin canlı bölümünü oluşturan protoplazmanm yapımı için gerekli olan proteinleri sağlar, hem de vücudun enerji gereksinimini karşılar Bitkilerdeki proteinlerin yapısında genellikle, insanın kendi proteinlerini üretebilmesi için gerekli olanlardan daha farklı aminoasitler bulunur Bu nedenle, beslenmede hayvansal proteinlere yer verilmesi sağlık açısından çok önemlidir {bak Beslenme)

Proteinler hücrelerdeki bütün biyolojik olayların yapıtaşıdırlar Hücreler içerisinde gerçekleşen olaylar; yüzbinlerce farklı proteinin kendilerine verilmiş olan vazifeleri mucizevi bir şekilde yerine getirmeleri ile devam eder Mesela kanımızda bulunan hemoglobin proteini oksijen taşımacılığında vazife görmekte, antikor denilen proteinler vücudumuzun savunma sisteminin temelini oluşturmakta, insülin hücrelerimize glikoz/şeker alımını sağlamakta, keratin saç ve tırnak yapımızı meydana getirmekte, enzim adı verilen proteinler hücre içi kimyasal reaksiyonları mükemmel bir hız ve doğrulukta yerine getirmektedir Peki hepsini saymamız imkansız olan bu kadar çok ve birbirinden tamamen farklı vazifeleri yerine getiren proteinler neden yapılmışlardır?


Proteinlerin yapısı


Proteinler, amino asit dediğimiz ve karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarından meydana gelen moleküllerin tesbih taneleri gibi yan yana dizilmeleri ile oluşur Yani biraz önce binlercesinden sadece bir ikisini bahsettiğimiz vazifeleri yerine getiren proteinler, hayat sahibi olmayan atomların oluşturduğu dev moleküllerden ibarettir Amino asitlerden başlıca 20 tanesi protein yapımında vazife alır

Bu standart 20 amino asitin farklı sayıda dizilişleri neticesi yüzbinlerce farklı yapı ve vazifede proteinler oluşmaktadır Aynı alfabedeki 29 harfin farklı dizilişleri ile farklı kelime ve cümlelerin yazılabilmesi gibi; 20 aminoasit ile de sonsuz sayıda farklı protein üretmek mümkündür
Proteinlerin 50 kadar aminoasit içeren türlerinden, binlerce amino asit içeren türlerine kadar yüzbinlerce çeşidi vardır

Hücrelerde protein sentezi sonrasında üretilen aminoasitlerin birbirine bağlanarak oluşturdukları düz zincir, daha sonra aminoasitler arasındaki kimyasal bağlar neticesi katlanarak proteine nihai bir şekil verir Proteinlerin bazıları heliks/sarmal yapıda olabileceği gibi küresel veya antikorlar gibi Y şeklinde de olabilirler Proteinler üç boyutlu yapılarındaki girinti çıkıntılar sayesinde ya başka proteinlere ya da alıcı moleküllere bağlanarak hücre içi faaliyetleri gerçekleştirirler


Anahtar-kilit ilişkisine benzer sistemlerle proteinlerin birbirlerine ya da diğer moleküllere bağlanıp ayrılması, protenlerin üç boyutlu yapılarını çok önemli kılar Bir proteinin aktif bölgesindeki sadece bir amino asidin bile yerinin değişmesi, proteinin şeklini değiştirip iş görmesini engelemektedir Bu nedenle protein sentezi sonrası zincir gibi olan aminoasit dizisinin katlanarak asli şeklini alması çok önemlidir


Bir protein; olması gereken üç boyutlu yapıda nasıl katlanabilir? Ortada milyonlarca farklı ihtimal varken, nasıl oluyor da her zaman proteinler doğru şekli alıyorlar? Eğer protein bu işi deneme yanılma metodu ile yapıyorsa kaba taslak olarak hesaplandığında, 100 aminoasitlik bir proteinin doğrusunu bulmak için olabilecek bütün konformasyonları denemesi 20 milyar yıl alacaktır


Bu ise kainatın yaşından bile uzun bir süredir Tesadüfe bıraktığımızda küçük bir proteinin bile uygun şekli alması neredeyse 20 milyar yıl sürmesi gerekirken, normalde binlerce amino asit dizisine sahip proteinler bile bir saniyeden daha az bir zamanda mükemmel bir şekilde, şaşırmadan, en ufak bir hata bile olmadan katlanmakta ve vazife yapmaya hazır hale gelmekteler Bazı proteinler doğru şekli almak için ‘chaperon’ denilen yardımcı proteinlere ihtiyaç duyarlar Fakat bu yardımcı proteinlerin de çalışma mekanizmaları tam açıklığa kavuşmuş değildir


Proteinlerin üç boyutlu yapısı sıcaklık değişikliklerine karşı çok hassastır Pek çok proteinin 100 derecenin çok altındaki sıcaklıklarda yapısı bozulur Bu genellemenin tek istisnası termofilik bakterilerdir Bu bakteriler mucizevi bir şekilde neredeyse sıcaklığı 100 dereceye yaklaşan sıcak su kaynaklarında, proteinlerinde herhangi bir bozukluk olmadan yaşamlarını sürdürürler Eğer laboratuvarda veya endüstride sıcaklığa dayanıklı bir protein gerekiyorsa, aynı proteinin termofilik bakterilerde bulunan versiyonu elde edilip kullanılmaktadır


Proteinler ve Deli Dana Hastalığı


Proteinlerin üç boyutlu yapılarının öneminden ve protein sentezi sonrasında meydana gelen katlanma olayının hassaslığından bahsetmiştik Eğer bir protein bir şekilde yanlış katlanmış ise vazife göremeyecektir Ancak PRION (proteinaceous infectious particle) denilen proteinler yanlış katlandıklarında sadece vazifelerini yapamaz hale gelmiyorlar, aynı zamanda bulundukları organizmalar için tehlikeli hastalıklara sebep oluyorlar Prion proteinleri normal formda olduklarında beden hücrelerine zararsızdırlar
Proteinin zararsız ile zararlı formu kimyasal olarak tamamen aynı yapıdadır, tek değişiklik kimyasal yapının farklı şekilde katlanarak oluşturduğu üç boyutlu şekildir Normal prionun bir kere şekli bozuldu mu bir daha eski haline dönemez, aksine diğer prionları da etkileyerek hepsinin şeklini anormal hale çevirir


Peki nasıl oluyor da tek başına bir protein sanki canlı gibi, kendisini çoğaltıp hastalığı hayvanlar arasında yayıyor? Prionların virüsler gibi yayılıp çoğalmalarını sağlayan bir mekanizmaları yok Eğer yanlışıkla yenilse veya vücuda enjekte edilseler kan dolaşımı ile bütün vücudu dolaşmaya başlıyorlar


Beyin-kan bariyerini tam olarak nasıl aştıkları bilinmese de, bir kere beyine ulaştılar ve normal bir priona rastladılar mı hemen zincir reaksiyon başlıyor ve onu hastalık yapıcı forma dönüştürüyorlar Üstelik bir defa tehlikeli duruma dönüşen protein, kimyasal yapı itibariyle sağlamlaşıyor ve normal sterilize metodlarla yok edip bozmak mümkün olmuyor Bu nedenle bu hastalığın ameliyatında kullanılan aletler tekrar sterilize edilip kullanılmak yerine, tamamen atılıyor ve bir daha kullanılmıyor


Prion hastalıklarına ‘bulaşabilen süngerimsi ensefalopatiler (transmissible spongiform encephalapathies – TSE)’ denilmektedir Bu hastalıklar merkezi sinir sistemini etkiler ve beynin süngerimsi bir hal almasına yol açar


Prion hastalıklarından biri olan ve 1985 yılında sığırlarda ortaya çıkan Deli Dana hastalığı (bovine spongiform encephalopathy – BSE) ilk olarak İngiltere’de tesbit edilmiştir Koyunlarda ortaya çıkan Scrapie hastalığı da prion hastalıklarındandır Deli dana hastalığının Scrapie hastası koyun et ve kemik ununun, sığır yemlerine katılması ile ortaya çıktığı tahmin edilmektedir


Hayvanların tabii bitkisel diyetlerine aykırı olarak sadece daha fazla üretim amacıyla hayvansal gıdalarla beslenmeleri dengeyi bozmuş; beş kuruşluk kâr için milyonlarca paranın yanısıra sadece hayvanların telef olmasına değil insanların da can kaybına sebep olmuştur Bu hastalığın İngiltere’de ortaya çıkması da aslında bir ibrettir Çünkü yaz kış bol yağmur alan ve çok soğuk olmayan kışları nedeniyle yeşil otu hiç eksik olmayan bu ülkede; insanların yine de tamah edip hayvanları suni yemlerin yanısıra hayvansal katkılı yemlerle beslemesi, bu hırsın hasareti olarak deli dana hastalığını netice vermiştir
Alzheimer (bunama) ve cystic fibrosis hastalıkları da yanlış katlanan proteinlerin sebep olduğu hastalıklardandır Yanlış katlanan proteinler, endüstride bakterilere protein üretimi yaptırılırken de problem olabilmektedir Normalde sıvıda çözünür halde olması gereken proteinler, yanlış katlandıklarında sıvıda çözünmeyip bir araya birikmektedir Proteinlerin bu şaşırtıcı aktivitesi protein katlanması konusunda detaylı araştırmaları zorunlu kılmıştır


‘Blue Gene – Mavi Gen’ Projesi


Protein katlanması; çözülmesi o kadar zor ve karmaşık bir problem ki, şu andaki bilgisayar teknolojisi bu konuda çalışmaya yetmiyor Şimdiki bilgisayarlar ile çalışılsa, çok küçük bir proteinin katlanma sürecinin bile hesaplanması 300 yılı alacaktır


Aralık 1999 yılında IBM firması dünyanın en hızlı bilgisayarlarından birini üretmek amacıyla bir kaç yıl sürecek bir proje başlattı Saniyede 1 trilyon operasyon yapabilecek ve şu andaki en güçlü 500 bilgisayarın toplam gücünde çalışacak olan bu bilgisayarın üretilmesindeki amaç; protein katlanması olayının simülasyonunu yaparak, proteinlerin nasıl katlandığı sorusuna ışık tutabilmek Yapım aşamasındaki bu proje sayesinde hem saniyeden çok daha kısa sürede gerçekleşen ve çok kompleks olan protein katlanması anlaşılmaya çalışılacak, hem de daha etkili ilaçların geliştirilmesi konusunda ilerleme sağlanacak
Tabii olarak her an bütün hücrelerde sayısız miktarda ve akıllara durgunluk veren doğrulukta gerçekleşen protein katlanması olayının simülasyonu için bile dünyanın en güçlü bilgisayarlarına ihtiyaç duyuluyor Belki de bu muhteşem olayın farkında olmamız için Deli Dana hastalığı ya da Alzheimer hastalığı gibi hastalıklar bizlere ibret olarak gösteriliyor
Zaten her an dünyada üretilen protein miktarını düşündüğümüzde, bu hastalıklara yol açan katlanma hatalarının ne kadar nadirattan olduğu anlaşılacaktır İşte şükrü gerektiren bir durum daha Zaten hayatı ve hayat sahiplerindeki mucizevi olaylara az da olsa göz gezdirdiğimizde hayretler içerisinde kalıp ‘Allahuekber’ dememek mümkün olmuyor
Ancak bazıları bu muhteşem olaylara şahit olmalarına rağmen bu cansız atomlar- moleküller arkasında işleyen âşikar eli görmeyip, akla sığmayan, geçerliliği olmayan fikirlere dalabiliyorlar DNA’nın yapısını keşfinden ötürü Nobel Ödülüne layık görülen Francis Crick gibi


Francis Crick’de hücreler içerisindeki bu muhteşem olayların farkında olduğundan ‘hayat’ın kendi kendine oluşamayacağı hakikatini anlamış Ama ne acı ki, yine de hayatı ve hücreleri yaratan bir Kudret’e iman edip önünde eğilmek yerine, dünyaya hayatın ‘zeki uzaylılar’ tarafından ekildiğine kanaat getirmiş Peki uzaylılar’a hayatı kim sunmuş? Onlara da başka uzaylılar


Peki bu soru böyle devam edip duracak mı? Bizim dünyamızdaki ‘hayat’ kendi başına oluşamayacak kadar mükemmelde, güya onu buraya getiren uzaylıların ‘hayat’ı kendi kendine oluşacak kadar basit mi? Bir soruyla yıkılabilecek böyle bir düşünceyi hem de Nobel ödülü sahibi bir insanın öne sürebilmesi, kitaplarında yazması – sırf Yaradanı inkar uğruna – ne kadar makul? Artık öyle bir çağda yaşıyoruz ki, hayatın öyle mucizevi olaylarına tanığız ki, bu çağda Allah’ın varlığına karşı kulakları tıkamak ve gözleri kapatmak mümkün değil Proteinler de diğer moleküller gibi, cansız atomlar arkasında işleyen âşikar eli, Yaratıcısını ilan ediyor


PROTEİN MAKİNALARI


Protein içeren gıdalar besin olarak alındıktan sonra sindirim sistemi tarafından aminoasitlerine ayrılır Daha sonra hücreler bu aminoasitleri kullanarak kendilerine gerekli proteinleri ‘protein sentezi’ dediğimiz bir mekanizma ile üretirler Bu mekanizmayı özetleyecek olursak: DNA üzerinde, gerekli olan gen bölgeleri enzimler vasıtası ile açılıp, genetik kodların mRNA (mesajcı ribonükleik asit) denilen bir başka molekül vasıtası ile kopyaları çıkartılır Daha sonra genin kopya kodunu içeren mRNA hücre çekirdeğinden ayrılarak hücre sıvısına gitmekte ve burada ribosom adı verilen organel bu kodlara uygun aminoasitleri yan yana bağlayarak aminoasit dizisini yapmaktadır Bir zincir halindeki bu dizi, aminoasitler arasındaki kimyasal bağlar neticesi katlanmakta ve üç boyutlu yapısıyla ‘protein’ sentezlenmiş olmaktadır


İnsan vücüdu gerekli olan aminoasitlerin bir kısmını kendisi üretirken diğerlerini ise besin yoluyla hazır almak zorundadır Bu nedenle protein içeren yiyecekler tüketmek dengeli
beslenme açısından çok önemlidir Vücüdumuzda, yaklaşık olarak dörtte üçünü oluşturan ‘su’dan sonra, en fazla bulunan molekül proteinlerdir Bizler sağlıklı yaşamak için protein içeren besinler almaya ihtiyaç duyarken fil, inek, deve gibi hayvanlar sadece ot ile beslenerek koca cüsselerini taşırlar Hatta inekler aynı zamanda en saf ve temiz gıda olarak Kur’an-ı Kerim’de de bahsedilen protein kaynağı sütü bizler için üretirler: “Ehlî hayvanlarda da sizin için birer ibret vardır Onların karınlarında, kan ile fışkı arasından çıkan ve içenlerin boğazından kolayca geçen hâlis bir sütle sizi besleriz” Nahl Sûresi, 16:66
İnekler yedikleri otu, çimeni yüksek kaliteli proteinlere dönüştürebildiklerinden protein makinaları olarak anılırlar İnek gibi geviş getiren (ruminant) hayvanlar diğerlerinin aksine protein kaynaklı besinler yemeseler dahi, kendilerine verilen kabiliyetle proteine bağlı olmayan azot kaynaklarını kullanarak aminasit dolayısıyla protein sentezleyebilmekteler
Ruminant hayvanlar tabii bu işi yalnız yapmıyorlar, işkembelerinde yaşayan ve hizmetlerine sunulmuş yüzlerce çeşit mikroorganizma, azotu protein üretiminde kullanabilmek için hazırlar Bu mikroorganizmalar besinle alınan proteinleri parçalayıp yeniden mikrobiyal protein olarak sentezlerler Buna ek olarak amonyak ve üre gibi protein olmayan azot kaynaklarını kullanarak da mikrobiyal protein üretirler


Mikrobiyal protein üreten mikroplar daha sonra hayvan tarafından sindirilerek parçalanmakta ve mikrobiyal proteinler hem hayvanın hücresel faaliyetlerinde hem de süt proteinleri olarak kullanılmaktadır Araştırmalara göre inekler proteinden olmayan azot içeren diyet ile beslenseler dahi günlük ortalama 580 gram süt proteini ve süt salgılama süresince de 4000 kg süt verebiliyorlar İneklerdeki protein ihtiyacının yaklaşık yüzde 60-80 kadarı işkembe mikroorganizmaları tarafından üretilmektedir


Bizler bu küçük cüssemizle yağ, karbonhidrat ve protein içeren yiyecekler ile dengeli beslenmeden sağlıklı olamasak da; fil, inek gibi hayvanlar sadece ot yiyerek hem koca cüsselerini beslemekte hem de inek, koyun gibi hayvanlar bizlere en saf ve makbul protein kaynağı olan SÜT’ü ikram etmekteler Demek ki “herbir inek, deve, koyun, keçi gibi mübârek hayvanlar, “Bismillâh” der Rahmet feyzinden bir süt çeşmesi olur Bizlere Rezzâk namına en lâtîf, en nazîf, âb-ı hayat gibi bir gıdâyı takdim ediyorlar”


PROTEİN-VİTAMİN İLİŞKİSİ


Proteinler hücrelerdeki bütün biyolojik faaliyetlerde görev alırlar ‘Enzim’ adı verilen protein ailesi hücre içerisinde meydana gelen binlerce kimyasal tepkimenin hızını düzenler ve gerçekleşmesini sağlar


Her bir hücre aslında minyatür birer kimya fabrikasıdır Hücre fabrikasındaki bütün kimyasal tepkimeler, moleküllerin birbirine bağlanması veya parçalanması enzimler adını verdiğimiz biyokatalizörler vasıtası ile gerçekleştirilir Normal şartlar altında kimyasal reaksiyonlar için gereken ısı ve basınç gibi faktörlere ihtiyaç duymadan, enzimler hücre içi reaksiyonları beden sıcaklığında hızlı ve yüksek verimle gerçekleştirirler Akıllıca işler yapmalarına rağmen cansız birer molekülden ibaret olan enzimler, sadece hücre içerisinde değil, hücre dışında da uygun ortam sağlandığında aktif haldedirler Bu nedenle endüstride pek çok işlemde enzimlerden istifade edilir


Bazı enzimlerin aktif hale gelmeleri için protein yapısında bulunmayan metal iyonlarından oluşan ve ‘kofaktör’ adı verilen yan gruplara ihitiyaç duyulur Kalsiyum, magnezyum, potasyum, çinko gibi mineraller kofaktör olarak bazı enzimlerin aktiviteleri için şarttır Örneğin DNA-polimeraz enzimi için çinko, üreaz enzimi için ise nikel yan grup olarak gereklidir


Bir kısım enzimler ise aktif duruma gelmek için ‘koenzim’ denilen kompleks organik moleküllere ihtiyaç duyarlar Bu koenzimler bizim hergün bahsini ettiğimiz ve dengeli beslenme için şart dediğimiz vitaminlerdir Vitaminler suda çözünen ve yağda çözünenler olarak iki gruba ayrılırlar C ve B grubu vitaminler suda; A, D, E ve K vitaminleri ise yağda çözünürler


Mesela salata yerken eklediğimiz yağ sadece lezzeti artırmakla kalmaz, aynı zamanda yağda çözünen vitaminlerden maksimum istifade etmemizi sağlar Havuçta bulunan beta-karoten yağda çözünür bir moleküldür ve vücudumuzda A vitaminine dönüştürülür
Vitaminlerin en çok bilinenlerinden C vitamini; altı karbon, sekiz hidrojen ve altı oksijen atomundan meydana gelir ve askorbik asit olarak da anılır C vitamininin vazifleri arasında dokularımızı bir arada tutan kollojen proteininin sentezinde görev almak, ayrıca prolylhidroksilaz enzimini aktif hale getirmek vardır Bazı canlılar glikozdan yaralanarak C vitamini üretebilirler, ama insanoğlu bu vitamini yediği besinlerden almak zorundadır
Protein ve vitamin gibi vücudun hayatiyeti için şart olan moleküllerin bir kısmı bedenimizde üretilirken, diğer bir kısmı besin olarak alınmalıdır Kul ile Yaradan arasındakı bağlantının daha iyi anlaşılması ve Samed isminin bir tecellisi olarak biz başka varlıkların ürettiği moleküllere muhtaç bırakılmışız Hayvanların diyetleri genellikle bir ya da bir kaç çeşit besinden ibaretHatta bazıları için tek çeşit


Buna karşın varlıklar içinde en fazla çeşit gıdayı insanlar tüketiyor Ananastan patatese, baharatlardan meyvelere, balık ve et ürünlerine kadar yelpazesi en geniş diyet biz insanoğluna ait Ve bu gıdalara ihtiyacımız olan vitaminler, proteinler ve karbonhidratlar özenle yerleştirilmiş C vitaminine hiç bir şekilde ihtiyacı olmayan bir ağacın C vitamini sentezleme zahmetine katlanıp meyvesine eklemesi ve tam da bu vitamine ihtiyaç duyulan kış aylarında meyvenin olgunlaşması nasıl tesadüfen ve kendi kendine olabilir ki? İşte bu kıymettar ve her biri birer sanat harikası olan nimetler Ehad-i Samed’in birer kudret mucizesi ve rahmet hediyeleridir