Hücre Bölünmesi: Mitoz

 

Rahmân ve Rahîm olan Allah’ın adıyla.

Bu sayımızda bir hücrenin nasıl bölündüğünü[1] ve kendisinin aynısı olan iki yavru hücreyi nasıl oluşturduğunu inceleyeceğiz inşallah. Konuya başlamadan önce bir hücrenin neden bölündüğüne değinelim. Hücreler kendisini sürekli hacim olarak büyütür. Bu büyüme, önceki yazılarda bahsettiğim hücre içindeki sitoplazma ve organellerin sayılarının artması sonucu oluşur. Bir hücre, sonsuza kadar büyüyüp dev bir hücre olamayacağından hacim/yüzey oranını korumak için bölünür. Diğer bir sebep ise normal bir hücre ne kadar büyürse büyüsün çekirdeği, yani hücrenin yönetim merkezi (beyni) asla büyümez, artmaz, iki tane olmaz; çünkü fıtrat Allah (cc) tarafından belirlenmiştir ve bir yerde iki baş olamaz, olursa kaos meydana gelir. Büyüyen bir hücrenin yönetimi zorlaşır, işler karışmaya başlar ve böylece hücre de yönetilen kısmı ve yöneten kısmı ikiye böler.

Bu bölünme, bir kağıdı ikiye ayırıp iki tane küçük kağıt elde etmeye benzese de pek çok hazırlık evresi olan, kontrol durakları bulunan, bizzat çekirdek tarafından yönetilen ve asla ve asla rastgele olmayan bir sürü mekanizmanın art arda gelmesi sonucu oluşur.

Bu aşamalar sırasıyla G0 (sıfır), G1, S, G2, M olarak isimlendirilir.

G1, S ve G2 fazı, interfaz denilen evrede gerçekleşir. M fazı ise kendi içinde profaz, metafaz, anafaz, telofaz, sitokinez olmak üzere beş parçaya ayrılır:

1. G0 fazı

Her ne kadar hücre bölünme evresi içinde saymış olsam da bu evre; bölünmeyen her hücrenin beklediği, hücrenin büyüyüp küçüldüğü, sitoplazmasının (hücre ortamının) artıp azaldığı, organellerin çoğaldığı veya yaşlanan organellerin öldüğü evredir. Kısacası hücre normal yaşamı boyunca bu evrededir.

Yukarıda bahsettiğim veya tıp ilminin henüz bulamadığı başka sebepler hücreyi bölünmesi için tetikler ve hücre kendi içerisinde “Bölün!” sinyalleri aldığı anda bölünme hazırlıklarına başlayarak interfaz evresine geçer.

2. G1 fazı

Bu fazda hücre; bilinçli ve aktif bir şekilde, oluşmak üzere olan iki yavru hücreye olabildiğince eşit dağıtmak için hücredeki -çekirdek/genetik bilgi hariç- bütün organellerin sayısını arttırarak işe başlar.

G1 fazının sonunda bir kontrol mekanizması vardır. Kendisinden sonra gelecek olan DNA (genetik bilgi) kopyalanması olmadan önce hücre içindeki diğer her şey doğru mu, işler yolunda gidiyor mu, her şey yerli yerinde mi diye kontrol eder. Eğer bir aksaklık ya da sıkıntı tespit ederse hücre önce bölünme aşamalarını durdurur. Hatalı olan bir hücrenin bölünmesi iki adet hatalı hücre oluşması demektir. Bu da sorunun artarak devam etmesi anlamına gelir. Normal bir hücre böyle bir hata tespit ettiği anda asla hücrenin bölünmesine izin vermez.[2] Bölünme durdurulur, hata tespit edilir. Eğer sorun düzeltilebiliyorsa düzeltilir. Ancak sorun düzeltilemeyecek kadar ciddi ise hücre kendisini programlı bir şekilde öldürür.

Görüldüğü gibi küçücük bir hücre dahi bir işe kalkıştığı zaman mutlaka onu parçalara ayırır; adım adım ilerler. Diğer adımı atmadan önce bir önceki adımın doğruluğundan emin olur ve mutlaka o adımın kontrollerini yapar. Kontrol mekanizması olmayan hiçbir iş başarıya ulaşamaz. Bir önceki adımın hatalarıyla ilerleyen; bir sonraki adımın doğruluğundan emin olamaz.

3. S fazı

G1 fazını tamamlayan ve kontrol aşamasını geçen hücre genetik bilgiyi, yani DNA’yı kopyalamaya hazırdır.

DNA; iki adet ipliğin birbiri üzerine bükülmesi ile oluşmuş, canlı için gerekli olan her türlü bilginin kodlandığı ve kuşaklara aktarımının sağlandığı genetik bilgi sarmalıdır.

DNA’yı daha kolay anlamak için şöyle düşünebiliriz: İki adet ipi üst üste koyarak iki ucundan tutup elimizle çevirdiğimizde oluşan sarmala benzer. Bu sarmal birbiriyle ortak görev yapan, ama farklı genetik bilgileri kodlayan iki tarafın fermuar dişleri gibi bir araya gelmesiyle oluşur. İnsan hücresinde bir ip anneden gelir, diğer ip babadan gelir. Bir DNA sarmalında anneden ve babadan gelen genetik bilgiler karşılıklı ve her zaman birlikte bulunur. İnsanın sahip olduğu bütün hücreler aynı DNA’yı içerir. Her hücrede aynı DNA vardır, ama her hücrenin kullandığı DNA bölümü başkadır. Bir böbrek hücresindeki DNA’da da göz rengi bilgisi vardır, ama böbrek hücresi bu bilgiyi kullanmaz, paket hâlinde tutar. Her hücre kendi işlemleri için gerekli olan bölümün paketini açıp kullanır. Her hücre, kullansa da kullanmasa da bütün genetik bilgiyi tam doğruluk ve büyük bir titizlikle mitoz bölünme sonrası oluşturacağı yavru hücrelere aktarmak zorundadır.

DNA, birbiri üzerine katlanmış iki ip sarmalıdır, demiştik. Bu iki ip sarmalının ikisinin birden yavru hücreye aktarılması gerekir. Bunun için de birbirlerinden fermuarın açılması gibi yavaş yavaş ayrılırlar. Ayrılan her parça hemen kopyalanır. Bu kopyalanma, karşılığını elde etme şeklinde olur. Fermuar biraz açılır, açılan kısım kopyalanır, biraz daha açılır ve açılan yeni kısım kopyalanır; fermuar açıldıkça kopyalanma devam eder. Böylece adım adım, parça parça DNA kopyalanması tamamlanır. Asla kontrolsüz bir şekilde binlerce kilometrelik bir fermuarı baştan sona açıp da sonrasında o kargaşanın içinde kopyalanmaz. Bu kopyalama işleminde bir sürü molekül görev alır.[3]

DNA kopyalanması sırasında birkaç adımda bir sürekli genetik bilginin kopyalanma işleminin doğruluğu, birbirlerinin karşısına eş değerinin gelip gelmediği kontrol edilir. Eğer doğru bir kopyalanma olmamış veya bir hata oluşmuşsa hasarlı DNA’yı düzeltme mekanizması çeşitlerinden uygun olanıyla sorun giderilmeye çalışılır. Eğer giderilemezse hatalı genetik bilgi diğer hücreye aktarılmaz ve hücre kendisini programlı bir şekilde öldürür.

4. G2 fazı

DNA’nın kopyalanmasının tamamlanmasından sonra tüm genetik bilginin kontrol edildiği fazdır, protein sentezi ve RNA sentezi devam eder.[4] Kopyalanmış tüm DNA’yı ve yavru DNA’ları kontrol eder. Eğer hata varsa düzeltme mekanizmaları tekrar devreye girer. Düzelme gerçekleşemezse hücre kendisini yine programlı bir şekilde öldürür.

G1 fazının sonunda yapılan kontrol, hücrenin ortamı ve kendi içerisindeki çevreyi kapsıyordu. Yalnızca bu kontrolün sonucunda hücrenin beyni, yani genetik bilgisi kendisini çoğaltır. S fazından sonraki G2 fazında ise hücrenin çekirdeğindeki genetik bilgi kontrol edilir. Ancak ortam doğru olsa bile çekirdek, yani hücreyi yöneten birim doğru olmazsa o hücre yine yanlış kabul edilir ve kendisini öldürür. Sonuç olarak bir hücrenin doğru kabul edilebilmesi için hem ortamının hem de genetik bilgisinin doğru olması gereklidir. Bütün bu kontrolleri geçen hücre M fazına geçiş yapabilir.

5. M fazı

M fazı kendi içinde mitoz fazı ve sitokinez olmak üzere aşamalara ayrılır. Mitoz fazı hücrenin çekirdeğinin bölündüğü, sitokinez fazı ise hücrenin sitoplazmasının, yani ortamının bölündüğü evredir. Kendi içinde aşamaları vardır:

a. Profaz

Sentrozomlar hücrenin iki kutbuna doğru hareket eder, her bir DNA parçasını ayrı ayrı hücrelere çekecek olan mikrotübülleri[5] oluşturur.

b. Metafaz

Genetik bilgi, tam ortadan ve eşit bir şekilde ikiye ayrılmak üzere birbirlerinin kopyasıyla birlikte hücrenin ekvatoryal düzlemine dizilirler.

c. Anafaz

Kopyalanmış DNA tam ortadan, kopyasından ayrılır ve sentrozom iplikçikleri sayesinde uçlara doğru çekilmeye başlar. Aynı zamanda hücre de ortadaki sitoplazma kısmından ikiye bölünmek üzere boğumlanmaya başlar.

d. Telofaz

Paylaşımlarını tamamlamış hücrelerde kendi içlerindeki genetik bilgiyi sitoplazmadan ayıran çekirdek zarı oluşmaya başlar.

e. Sitokinez

Sitoplazma da ikiye bölünür ve hücrenin birbirine bakan kısımlarındaki hücre zarları oluşur. Mitoz bölünme sitokinezle, yani sitoplazmanın bölünmesiyle tamamlanır ve Allah’ın (cc) yarattığı muhteşem ve kusursuz sistem sonucu iki yavru hücre elde edilmiş olur.

Selam ve dua ile…