PDF Dosyası - Ankara Üniversitesi Kitaplar Veritabanı

ANKARA ÜNİVERSİTESİ 

SAĞLIK EĞİTİM FAKÜLTESİ YAYINLARI 

No: 4 

TIBBÎ BİYOLOJİ VE GENETİK 

DERS KİTABI 

PROF. DR. FULYA TEKŞEN 

2. Baskı 

ANKARA - 2006

Bu kitap A.Ü. Yayın Komisyonunun 27 Nisan 1999 tarih ve 26/181 sayılı 

kararı, Üniversite Yönetim Kurulunun 4 Mayıs 1999 tarih ve kararı, 

510/7661 nolu kararı gereğince A.Ü. yayını olarak onaylanmıştır. 

Ankara Üniversitesi Sağlık Eğitim Fakültesi Yayınları No:4 

2. Baskı tarihi: 2006 

Baskı adedi: 300 

Ankara Üniversitesi Basımevi - ANKARA 

ISBN: 975 - 482 - 478 - 9 

Tüm haklar saklıdır. Yayın Komisyonundan yazılı izin alınmaksızın bu 

yayının tamamı veya bir kısmı elektronik, mekanik, fotokopi veya diğer 

yollarla kopya edilip yayınlanamaz.

ONSOZ 

Moleküler Biyoloji ve Genetik alanında son yıllarda hızla gelişen 

teknoloji, bu konulardaki bilgi birikiminin artmasının yanı sıra uygulama 

alanlarının genişlemesini de beraberinde getirmiştir. 

Bu noktadan hareketle ülkemizde yayınlanmış olan Türkçe kitap 

sayısının oldukça az olması da göz önüne alınarak 1999 yılında kitabın 

ilk baskısı yapılmıştır. Sağlık alanında eğitim - öğretim yapan 

öğrencilerin yararlanabileceği bir kaynak oluşturması amacıyla 

hazırlanan bu kitap, Tıbbi Biyoloji ve Genetik alanındaki temel 

kavramları içermektedir. O nedenle ilgili konularda bilgi sahibi olmak 

isteyen kişiler için de referans kitap olma özelliği taşımaktadır. 

Konular; canlının oluşumu ve özellikleri ile başlamakta, hücrenin 

morfolojik, biyokimyasal, fizyolojik özellikleri ile devam etmekte ve 

kalıtsal materyalin yapısı, önemi^ ve irdelenmesi ile başlıca genetik terim 

ve ilkelerin tanımlanması, bu bağlamda kalıtsal hastalıklar ve nihayet 

prenatal tanı ve genetik danışma kavramlarının açıklanması ile 

tamamlanmaktadır. 

İkinci baskının tüm okuyuculara yararlı olması dileği ile kitabın 

hazırlanmasında ve basılmasında tüm emeği geçenlere şükranlarımı arz 

ederim. 

Saygılarımla. 

2006, Ankara

V Un 113 ^ 

C/î ^ a t t a i^iM-

SEVGİLİ AİLEME

İÇİNDEKİLER 

Sayfa No 

BÖLÜM 1 CANLI VE CANLI BİLİMİ 1 

BÖLÜM 2 HÜCRE 7 

BÖLÜM 3 HÜCRENİN KİMYASAL BİLEŞİMİ 23 

BÖLÜM 4 KALITSAL MATERYALİN YAPISI 29 

BÖLÜM 5 HÜCRENİN ENERJİ METABOLİZMASI 43 

BÖLÜM 6 CANLILARIN OLUŞUMU VE HAYATIN 47 

DEVAMI 

BÖLÜM 7 ÖKARYOTİK DNA'NIN ORGANİZASYONU.... 55 

BÖLÜM 8 MENDEL GENETİĞİ 61 

BÖLÜM 9 KALITSAL HASTALIKLAR 69 

BÖLÜM 10 PRENATAL TANI 81 

BÖLÜM 11 GENETİK DANIŞMA 87 

KAYNAKLAR 90 

VII

BOLUM 1 

1.1 GİRİŞ 

CANLI VE CANLI BİLİMİ 

CANLI; yaşama, gelişme ve üremesi için ileri derecede organize olmuş, 

kendi kendini yöneten, çevresindeki madde ve enerjiden yararlanabilecek 

yetenekte olan, fiziksel ve kimyasal karmaşık bir sistemdir. 

Canlıları cansız varlıklardan ayıran birtakım özellikler vardır; 

ÜREME: Büyüme sürecini tamamlayan her olgun birey, kalıtsal 

materyalini sonraki kuşaklara aktararak yeni bireyler meydana getirir. 

GELİŞME: Canlı, kendi türüne özgü boyutlara ulaşıncaya kadar 

büyümesini sürdürür. Büyüme çeşitli evrelerde farklılıklar gösterir. 

Örneğin gelişme döneminde metabolizma hızlı çalışırken, yaşın 

ilerlemesi ile gittikçe yavaşlar. 

UYARILABİLME (İRRİTABİLİTE): Canlı, çevreden gelen her 

uyarıya (stimulus) cevap verir. 

HAREKET: Canlı, yer değiştirir. Bitkilerde olduğu gibi bu hareket, 

bulunduğu yerde de olabilir. 

BESLENME: Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için besin almak 

zorundadırlar. 

UYUM (ADAPTASYON): Canlı çevrede meydana gelen değişikliklere 

uyum sağlayabilmektedir. 

METABOLİZMA: Canlı çevresinden gelen maddeleri alır, enerji 

kaynağı olarak kullanır, yeni yapısal elementler oluşturur ve oluşan artık 

maddeleri dışarı atar. 

1

Metabolizma iki grupta incelenir; 

a. Anabolizma: Hücrelerin büyük moleküllü bileşenlerinin (protein, 

lipit, nükleik asit, polisakkarit) küçük öncül moleküllerden enzimatik 

olarak sentezlenmesidir. 

b. Katabolizma: Organizmaların gereksinim duydukları enerjiyi 

sağlamak amacıyla protein, yağ, karbohidrat gibi makromolekülleri 

yıkma olaylarına denir. 

Canlının yapısını ve fonksiyonlarını inceleyen bilimlerden bazıları; 

BİYOLOJİ: Bütün canlıların oluşmalarını, her çeşit aktivitelerinin, 

birbirleriyle ve doğa ile ilişkilerinin nedenlerini, nasıllarını inceleyen ve 

temel ilkelerini saptayan bir bilim dalıdır. 

TIBBİ BİYOLOJİ: İnsan varlığı ve sağlığı ile ilişkili biyoloji 

bilgileridir. 

GENETİK: Organizmadaki kalıtsal karakterlerin kuşaktan kuşağa 

kalıtım prensiplerini ve genetik hastalıkları inceler. 

1.2 EVREN VE DÜNYANIN OLUŞUMU 

Evrenin oluşumu ve yaşı hakkındaki bilgilerimiz kesin olmamakla 

birlikte bu konuda, fiziksel ve kimyasal olaylar ile çeşitli gözlemlere 

dayanarak birtakım varsayımlar ileri sürülmektedir. Günümüzde geçerli 

olan 'Evrenin evolusyonu' hipotezine göre evren, yaklaşık 10 milyar yıl 

önce çok yoğun halde bulunan primordial maddenin (başlangıç maddesi) 

patlamasıyla oluşmaya başlamıştır. Primordial madde içerisinde yoğun 

halde bulunan nötronların patlama ve soğuma sırasında ayrıştığı ve daha 

sonra proton ve nötronların çevrelerindeki elektronları tutarak çeşitli 

atomları ve böylece de elementleri oluşturduğu kabul edilmektedir. 

İlk oluşan elementler büyük oranda hidrojen ve daha az olarak helium 

gazlarını içermekte idi. Primordial maddeden kopan dünyanın kütlesi 

gaz yoğunluğunun artması ile genişlemeye devam etmiştir. 

Yoğunlaşma ya da büzülmekte olan tüm cisimlerde oluşan yüksek basınç 

ve sürtünme nedeniyle özellikle merkezde sıcaklık artmış ve dünyamız 

2

kendi etrafında dönmeye başlamıştır. Zamanla yanardağların faaliyetleri 

sonucu bu kütle soğumuş ağır metaller merkeze çökmüş, daha hafif 

olanlar ise yeryüzünün dış kısmını oluşturmuştur. 

Yerküre soğudukça sıvı haldeki dış tabaka katı hale dönüşmüş, volkanik 

püskürtmelerle merkezdeki sıvı kütleler yeryüzüne çıkarak yerkürenin 

kabuğunu oluşturmuştur. Bu sırada yoğunlaşan su buharı su formuna 

geçerek büyük çukurları doldurmuş, bugünkü okyanusları meydana 

getirmiştir. 

Yerçekiminin etkisini göstermesi ile, su buharı (H2O), siyan (CN), 

hidrojen (H2), amonyak (NH3) ve metan (CH4) dan oluşan ilk atmosfer 

meydana gelmiştir. Görüldüğü gibi ilk atmosfer, bugünkü atmosferden 

oldukça farklı gazlar içeriyordu. 

Çeşitli izotopların yarılanma ömrü kullanılarak yapılan hesaplamalar 

sonucunda dünyanın 5.5-6.5 milyar yıl önce meydana geldiği kabul 

edilmektedir. 

1.3 İLK CANLININ OLUŞUMU 

Yeryüzünde canlılığın başlangıcı ile ilgili birçok kuramlar öne 

sürülmüştür. 

M.Ö 2000 yıllarında Aristo tarafından öne sürülen ABİYOGENEZ 

hipotezinde (Kendiliğinden oluşum) canlıların kendiliğinden, bazı cansız 

maddelerden ve canlı artıklardan meydana geldiği öne sürülmüştür. Bir 

süre geçerliliğini sürdüren bu görüş 17. Yüzyılda Redi ve daha sonra 

Pasteur adlı araştırıcılar tarafından yapılan deneylerle geçerliliğini 

yitirmiştir. Aynı araştırıcılar bir canlınm, ancak kendinden önce yaşamış 

olan başka bir canlıdan meydana gelebileceğini göstermişler ve halen 

geçerli olan bu görüşe BİYOGENEZ adını vermişlerdir. 

Günümüzde kabul edilen bilimsel açıklamalar ışığında, ilk hayatın 

milyarlarca yıl süren evrim sonucunda cansız maddelerden meydana 

geldiği benimsenmektedir. 

İlk organik molekül güney Afrika'da incir ağacı kalıntılarından elde 

edilmiş olup, canlı yaşamının 3-3.5 milyar yıl önce başladığı kabul 

3

edilmektedir. Muhtemelen, ilk canlı hücreler de kimyasal dengenin 

olmadığı ortamlarda moleküller arasında spontan olarak meydana gelen 

reaksiyonlar sonucunda ortaya çıkmışlardır. 

O halde yeryüzü oluşumunu tamamladıktan sonra canlının ortaya çıkması 

için gerekli olan ve milyarlarca yıl süren evrimsel gelişim 2 basamakta 

olmuştur; 

a. KİMYASAL EVRİM: Atom ve moleküllerin meydana geldiği 

dönemdir. Yaklaşık olarak süresinin 2 ila 15 milyar yıl olduğu 

tahmin edilmektedir. 

b. BİYOLOJİK EVRİM: 3-4 milyar yılda gerçekleştiği kabul 

edilmekte olup ilkel hücrelerden mutasyonlar sonucu ortaya çıkan 

tek hücreli organizma, çok hücreli organizma, yüksek organizasyonlu 

canlı ve en son basamakta insanın gelişimini açıklar. 

Çevremizde çok sayıda canlı çeşidinin bulunduğunu görüyoruz. İşte 

canlıların bugünkü ve geçmişteki yapılarını karşılaştırmalı olarak 

inceleyerek fiziki, fizyolojik ve biyokimyasal benzerliklerini ve 

farklılıklarını ortaya koyarak belli kurallara varılması EVRİM bilimi 

kapsamında açıklanabilmektedir. 

Evren sürekli bir değişim içerisindedir. Canlıların evrimi de (evolusyon) 

çok yavaş olarak halen devam etmektedir. 

Bugün biliyoruz ki, bir türün evolusyonu hem varyasyon ve mutasyonları 

hem de seleksiyonu kapsamaktadır. 

Mutasyon, kalıtsal materyalde meydana gelen ve kalıcı olan 

değişikliklerdir (Bölüm 5 ). 

Varyasyon ise; mutasyon, beslenme ve çevre faktörlerinin etkileşimi 

sonucunda aynı türün bireyleri arasında farklılıkların ortaya çıkmasıdır. 

1859 yılında Charles Danvin'in 'Çevre koşullarına en iyi uyum 

sağlayabilen canlı hayatta kalır.' şeklinde özetlenebilen doğal seleksiyon 

kuramı günümüzde de geçerlidir. Nitekim laboratuvar çalışmaları, ilk 

canlıda var olduğu kabul edilen RNA'nm (ribonükleik asit) replikasyon 

birimlerinin doğal seleksiyona uğradığını ve ortam koşullarına uygun 

olan nükleotid dizilerinin zamanla yaygınlaştığını göstermiştir. 

4

İlk canlıdaki organik molekülde bulunması gereken iki önemli özellikten 

birisi; canlının sahip olduğu genetik bilgiyi kendisinden sonra meydana 

gelecek olan yeni bireylere aktarabilmesi, diğeri de ortamdaki örneğin 

aminoasitler gibi hazır yapıtaşlarının reaksiyona girebilmesi için gerekli 

katalizör (otokatalizör) fonksiyonunu yerine getirmesidir. O dönemde 

RNA nm her iki özelliği de taşıdığını, bugün ise genetik bilgi aktarım 

görevini DNA'nın, katalizörlük işlevini ise proteinlerin üstlendiğini 

görüyoruz. 

1920 yılında Oparin adlı araştırıcı okyanusları içerisinde çok yoğun halde 

inorganik madde bulunan 'sıcak bir çorba' ya benzetmiş ve ilk canlıların 

bu ortamda meydana geldiğini ileri sürmüştür. Nitekim organik 

biyomoleküllerin inorganik moleküllerden meydana geldiği 1953 yılında 

Urey ve Miller adlı araştırıcılar tarafından deneysel olarak ispatlanmıştır. 

Araştırıcılar H2, CH4, NH3, CO2 ve su buharından oluşan gaz karışımını 

özel bir sisteme koyarak 8 gün süre ile kuvvetli elektrik akımı geçirmişler 

ve bu koşullarda amino asit ve diğer organik bileşiklerin 

sentezlenebileceğini göstermişlerdir. 

İlk meydana gelen organik moleküller, lipoid bir zar ile çevrilmek 

suretiyle etraflarında su moleküllerini de tutarak KOASERVAT adı 

verilen yapıları oluşturmuştur. Bu yapılar besinlerini heterotrof yolla 

içinde bulundukları denizlerden sağlamaktadır zira henüz ortamda 

oksijen yoktur. Çevreden hazır besin alarak beslenen canlılara 

HETEROTROF, ilk canlının bu yolla beslendiğini kabul eden hipoteze 

de HETEROTROF HİPOTEZİ denir. 

İlk olarak prokaryot organizmalardan olan siyanobakteriler, bazı 

pigmentleri taşımaları sayesinde sudaki karbondioksidi kullanarak 

fotosentez yapabilmişler ve kendileri için gerekli organik maddeleri 

sentezlemelerinin yanısıra ortamda oksijenin birikmesini sağlamışlardır. 

Böylece oksijen kullanan yeni organizmalar meydana gelmiş ve bunlar 

hızla gelişmelerini sürdürerek evrime yeni bir yön kazandırmışlardır. 

Kendi besinini kendi yapma yeteneği olan organizmaya OTOTROF, ilk 

canlının ototrof olduğu görüşünü savunan hipoteze de OTOTROF 

HİPOTEZİ adı verilir. 

Günümüzde heterotrof hipotezinin geçerliliği kabul edilmektedir. 

5

BOLUM 2 

2.1 GİRİŞ 

HÜCRE 

İlk olarak 1665 de Robert Hook tarafından mantar kesitinde tanımlanan 

hücre, ışık mikroskobunun geliştirilmesi ve sonradan da elektron 

mikroskobunun keşfiyle (1950-1956) daha detaylı olarak incelenmiştir. 

Hücrenin yapısını ve fonksiyonlarını sitoloji bilim dalı inceler. Hücre 

hakkında sürekli olarak elde edilen yeni bilgiler birçok fizyolojik olayın 

mekanizmasını aydınlatmaya devam etmektedir. 

HÜCRE, canlının en küçük yapısal ve fonksiyonel birimi olup burada 

tüm biyokimyasal ve fizyolojik olaylar bağımsız olarak cereyan 

etmektedir. Tek hücreden ibaret olan Protozoa buna en iyi örnektir. Çok 

hücreli organizmalarda (metazoa) ise belli bir fonksiyonu yerine getirmek 

üzere hücreler bir araya gelerek dokuları, dokular organları, organlar 

organ sistemlerini, organlar da organizmayı oluştururlar (Şekil 2.1). 

HÜCRE 

Y 

DOKU 

T 

ORGAN 

T 

ORGAN SİSTEMLERİ 

T 

ORGANİZMA 

Şekil 2.1 Organizmanın oluşumu 

7

HÜCRE TEORİSİ: 19. Yüzyılda Shleiden ve Schwann adlı iki biyolog 

tarafından ortaya konulan bu teoriye göre; bir hücreli organizmalardan 

insanlara kadar bütün canlılar hücrelerden oluşmuşlardır, hücreler 

bağımsız üniteler oldukları halde birlikte işlev görürler ve hücre yalnız 

daha önce var olan bir başka canlı hücreden meydana gelebilir. 

2.2 HÜCRELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ 

Hücreler organizmada bulundukları yer ve fonksiyonla ilişkili olarak 

değişik şekil, büyüklük, renk ve viskoziteye sahiptirler. Örneğin, çok 

hareketli olan sperm hücresi oval ve kamçılı iken, fazla harekete ihtiyacı 

olmayan yumurta hücresi yuvarlaktır. Yine, kan hücrelerinden olan 

lökositler sıvı ortamda küremsi oldukları halde, bu ortamdan damarlara 

geçerken oval biçim alırlar. Hücreler genellikle yassı, kübik, prizmatik, 

piramidal, oval, yuvarlak, mekik veya yıldız şeklindedirler. 

Hücrelerin büyüklüğü 15-20 mikron arasında değişmektedir. Bazı 

hücreler bu boyutların çok dışında olabilir. Örneğin insan ovum hücresi 

200 mikron çapında, sinir hücresi ise 100-150 cm uzunluğundadır. Bir 

canlının hücrelerinin büyüklüğü ile vücut büyüklüğü arasında ilişki 

yoktur. Canlıların vücut büyüklüğü, kapsadıkları hücre sayısının fazlalığı 

ile ortaya çıkar. 

Hücreler çoğunlukla renksizdir fakat bazı hücreler sitoplazmalarında 

bulunan pigment çeşidine göre yeşil, kahverengi, siyah gibi renklerde 

görülürler. 

Hücrenin viskozitesi (kıvamı) de hücrenin çeşidine göre değişmekte olup 

bu kolloidal ortam, su ile çözünen organik madde ve inorganik madde 

miktarına bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. 

Normal koşullarda erişkin bireylerin organ sistemlerindeki hücre sayısı 

belli sınırlar içerisindedir. Yaşlanan hücre programlı bir biçimde ölür, 

(apoptozis) ve yerine yeni hücreler meydana gelir. Kontrolsüz hücre 

bölünmesi sonucu bir dokuda normal sayının çok üzerinde hücrenin 

bulunması dengenin bozulmasına ve tümör oluşumuna yol açmaktadır 

(Kanser). 

8

Hücreler PROKARYOT VE ÖKARYOT olmak üzere başlıca iki sınıfa 

ayrılırlar; 

a- PROKARYOT hücreler 3 milyar yıl önce ortaya çıktığı kabul edilen 

en ilkel canlılarda bulunan hücre tipidir. Bu tip hücrelerde genetik 

materyal etrafında membran bulunmaz. Ayrıca mitokondri, 

endoplazmik retikulum ve golgi gibi gelişmiş organelleri yoktur. 

Bakteri ve virüsler bu tip hücrelerden oluşan canlılardır. 

b- ÖKARYOT hücrelerin prokaryot hücrelerden yaklaşık 1 milyar yıl 

sonra ortaya çıktığı düşünülmektedir. Bu hücreler prokaryotlara göre 

daha büyük ve kompleks yapıda olup, çeşitlilik ve farklılaşma 

gösterirler. Örneğin insan hücreleri bu tiptendir. Genetik materyal 

(DNA) iki katlı membran tarafından sarılmış nukleus içerisinde yer 

alır ve bu membran ile sitoplazmadan ayrılır. 

2.3 HÜCRENİN YAPISI 

Hücrenin canlı kısımlarına organel, cansız kısımlarına ise inklüzyon 

adı verilir. 

Hücre üç kısımdan meydana gelmektedir; (Şekil 2.2 ) 

A-Hücre zarı 

B-Sitoplazma 

C-Nukleus 

Şekil 2.2 Hücrenin kısımları 

9

A- HÜCRE ZARI 

Tüm hücrelerin etrafını saran ve hücre bütünlüğünü koruyan 75-100 

Angstrom kalınlığında az çok esnek, üzerinde fizyolojik olayların yer 

aldığı dinamik bir zardır. Hücre içerisinde ise, endoplazmik retikulum, 

Golgi cihazı, mitokondri ve ökaryotik hücrelerde bulunan diğer 

membran ile çevrili organellerin sitoplazma ile organel içeriklerinin 

karekteristik farklılıklarının sürdürülmesinde kritik rol oynar. Zar, sıvı 

mozaik yapısında olup bu yapı lipit ve protein moleküllerinin adeta 

mozaik bir yapı oluşturacak tarzda düzenlenmesiyle ortaya çıkmıştır. 

Şöyle ki; 45 Angstrom kalınlığında çift katlı fosfolipit tabakasının 

arasında, arada yer yer 80-85 Angstrom kalınlığında protein bölgeleri ve 

şeker ucu zarın dış yüzüne bakan glikoprotein bölgeleri bulunur. 

Hücre zarında yer alan proteinler globuler ve alfa heliks şeklinde ipliksi 

proteinler olup, membran içi (integral) ve yüzeysel (periferik) olarak 

bulunurlar. İntegral proteinler ya zarı boydan boya kateder veya üst ya da 

alt tabakaya gömülmüş olarak bulunurlar. Periferik proteinler ise iki 

tabakalı lipitlerin yüzeyinde serbestçe hareket etmektedirler. Proteinler; 

özgül reseptörler, enzimler ve transport proteinler olarak hücre 

membranının fonksiyonunu yerine getirmesinde önemli rol oynarlar. 

Membran yapısında yer alan lipitler şunlardır; 

a- Fosfolipit 

b -Glikolipit 

c- Kolesterol 

Bunlardan en fazla bulunan tip fosfolipitdir. Fosfolipitler amfipatik 

moleküllerdir yani hem hidrofobik (suyu sevmeyen) hem de hidrofilik 

(suyu seven) kısımları vardır. Hidrofilik olan ve fosfat taşıyan polar uçlar 

membranm iç ve dış yüzüne, hidrofobik olan ve yağ asitlerinden oluşan 

apolar uçları ise merkeze yönelik halde dizilirler. İşte membranın bu 

yapısı sayesinde lipitde çözünebilen maddelerin membrandan rahatlıkla 

geçmeleri sağlanır. 

Kolesterol molekülleri de fosfolipitlerin arasına girerek zarın 

dayanıklılığını ve sıvılık derecesini düzenler. 

Membran karbohidratları hücre zarının dış yüzünde ya lipitlere 

(glikolipit) ya da proteinlere (glikoprotein) bağlanarak glikokaliksi 

oluştururlar. 

10

Glikokaliksin işlevleri; 

a- Hücre zarına antijen özelliği verir, 

b- Virüs reseptörü olarak fonksiyon görür 

c- Hücrelerin birbirini tanımasını sağlar, 

d- Hücreye asimetri özelliği verir. 

İki hücre birbirine bitişik olmayıp, arada 80-200 Angstromluk bir 

interselüler aralık (hücrelerarası aralık) vardır ve bu alan 

hücrelerarası sıvı ile doludur. 

Hücre zarının fonksiyonları; 

a. Zarın protein bileşeni hücreye ıslanabilme ve esneme özelliği verir. 

b. Protein moleküllerinin yağ molekülleri arasına uzanması porların 

oluşumuna ve bazı maddelerin porlardan geçişine yardımcı olur. 

Böylece membran seçici geçirgenlik özelliğini kazanır. 

c. Membrandaki lipit ve proteinler hareket ederek çevredeki bileşenlerle 

etkileşimde bulunurlar. 

d. Hücre membranı diğer hücre içi membranlar ile ilişkilidir. Hücrenin 

içerisine endoplazmik retikulum olarak devam eder ve nukleusun 

etrafını sarar. Golgi cisimciği, lizozom ve mitokondri gibi 

organellerin zar yapısını oluşturur. 

e. Belli oranda kendini tamir etme yeteneği vardır. 

f. Hücreye besin ve enerji kaynaklarının alınmasını, zararlı maddelerin 

dışarı atılımını sağlar. 

g. Çeşitli uyaranları alan reseptörleri taşır. 

h. Hücrenin çoğalmasında rol oynar. 

HÜCRE ZARINDA TRANSPORT 

Hücre için gerekli olan maddelerin hücre içerisine alınması, gereksiz 

olan artık maddelerin ise uzaklaştırılması çeşitli şekillerde 

gerçekleştirilir. 

11

Moleküllerin veya iri partiküllerin hücre içerisine alınmasına endositoz, 

hücrede oluşan bazı salgı veya artık maddelerin veziküller halinde hücre 

dışına atılmasına eksositoz adı verilir. 

Endositoz 2 şekilde gerçekleşir; 

a- FAGOSİTOZ: Bakteri, hücre kalıntıları gibi büyük partiküllerin 

hücre içerisine alınmasıdır. Örneğin makrofaj ve nötrofıl gibi kan 

hücreleri, zararlı yapıları ve yabancı cisimleri bu yolla yok ederler. 

b- PİNOSİTOZ: îyon ve küçük molekülleri taşıyan sıvıların, hücre 

zarının kesecik veya ince kanalcıklar halinde içeriye çökmesi 

suretiyle alınmasıdır. 

DİFÜZYON 

Gaz ve sıvı moleküllerin yoğun olarak bulundukları ortamdan daha az 

yoğun oldukları ortama sahip oldukları kinetik enerji ile geçmelerine 

difüzyon adı verilir. 

Difüzyon hızı; sıcaklık, moleküllerin geçeceği membranın çapı, yoğunluk 

farkının büyüklüğü ve moleküllerin küçüklüğü ile doğru orantılıdır. 

Hücre içi ve dışındaki sıvıların konsantrasyon farkının korunması 

(homeostasis) hücre canlılığının korunması açısından çok önemlidir. Bu 

dengenin bozulması canlılığın yitirilmesi ile sonuçlanır. 

Lipoprotein yapısındaki hücre zarından maddelerin geçişi ya lipitde 

eriyerek ya da porlardan geçerek olmaktadır. Lipitde eriyerek geçen 

moleküller arasında yağ asitleri, karbondioksit ve oksijen gibi gazlar 

sayılabilir. Su molekülleri ve suda eriyen birçok iyon ise, por veya 

kanallardan geçerek hücre içerisine alınırlar. Porlardan geçiş ; molekül 

çapı ve elektrik yüküne de bağlıdır. 

Kolaylaştırılmış difüzyon; lipitde erimeyen maddelerin bir taşıyıcı 

protein ile birleşerek hücre zarından geçmesidir, enerjiye gerek yoktur. 

Örneğin glukoz ve aminoasitler bu şekilde hücre zarından geçerler. 

Madde transportunda rol alan iki tip protein vardır, 

a- Taşıyıcı proteinler 

b- Kanal proteinleri 

12

Basit difüzyon ile kolaylaştırılmış difuzyonda taşıyıcı ve kanal proteinleri 

birlikte fonksiyon yaparlar. 

Aktif transport ta ise; moleküller seyrek olarak bulundukları yerden, 

daha yoğun oldukları bölgeye eneıji kullanılarak geçerler. Örneğin, 

sodyum (Na) iyonlarının hücre dışına atılması, potasyum (K) iyonlarının 

hücre içine alınması Na-K pompası ile gerçekleşir. Bu olayda eneıji 

olarak ATP kullanılır. Aktif transportta fonksiyon yapan proteinler sadece 

taşıyıcı proteinlerdir. 

Osmoz: Semipermeabl (yan geçirgen) bir zardan suyun difüzyonuna 

osmoz adı verilir. 

B- SİTOPLAZMA 

Sitoplazma nukleus ile birlikte protoplazma adını alır. Sitoplazma, 

kolloid yapıda olup jölemsi matriks içerisinde çeşitli organellerin ve 

maddelerin uygun aralıklarla ve birbirleriyle düzenli ilişkiler içinde 

yerleştikleri bir sistemdir. Sitoplazmanm viskozitesi az çok sulu (sol) 

veya daha koyu kıvamlı (jel) durumu arasında değişiklik gösterebilir. 

İçeriğinde su, karbohidrat, protein, lipit, elektrolitler ve hücre 

inklüzyonlarını bulunur. 

Sitoplazmanm su oranı genelde % 70 civarında olmakla birlikte hücrenin 

tipine ve bulunduğu yere göre değişiklik gösterir. Örneğin beyin 

hücrelerinde bu oran % 85-90 iken, tohumlarda % 5-10 a kadar 

düşmektedir. 

Sitoplazmada bulunan organeller, 

a- Endoplazmik retikulum 

b- Mitokondri 

c- Ribozom 

d- Golgi cihazı 

e- Sentrioller 

f- Plastidler 

g- Lizozom 

h- Peroksizom 

i- Vakuol 

j- Mikrotübüller 

k- Mikrofılamentler 

13

Şekil 2.3 Hücrenin yapısı 

ENDOPLAZMİK RETİKULUM 

Granülsiiz ER 

Vakuol 

Ribozom 

Scntriol 

- Granüllü ER 

- Nukleus membranı 

Golgi cihazı 

Mitokondri 

Lizozom 

Plazma membranı 

Memeli eritrositleri, trombositler ve bakteriler hariç hemen hemen tüm 

hayvan hücrelerinde bulunur. Endoplazmik Retikulum (E.R.) hücre 

zarından itibaren nukleus dış zarına kadar devam eden kanalcık ve 

keseciklerden oluşan bir zar sistemi olup içi endoplazmik matriks sıvısı 

ile doludur. 

Fonksiyonu, hücreye desteklik yaparak asidik veya bazik tepkimelerin 

yürütülmesini sağlamak ve hücrede sentezlenen maddeler, kanalcıklar 

yardımı ile hücrenin gerekli bölgelerine ya da hücre dışına taşımaktır. 

Hücrelerde iki tip endoplazmik retikulum vardır; 

a- Granüllü E.R 

Üzerinde düzenli aralıklarla dizilmiş 150-200 A° çapında ribozomlar 

bulunur. Tanecikler halinde bulunan ribozomlar endoplazmik retikuluma 

14

granüllü görünüm verdiğinden E.R bu şekilde adlandırılmıştır. 

Ribozomlarda protein sentezi gerçekleşir. O nedenle yoğun olarak protein 

sentezi yapılan karaciğer, pankreas ve plazma hücrelerinde bol miktarda 

bulunurlar. Ribozomlarda sentezlenen proteinler daha sonra E.R kanal ve 

keseciklerine geçerler. Salgı granülleri halinde olan proteinler ise bir 

yerde toplanıp şekillendikten sonra zarla çevrilerek golgi cisimciklerini 

oluştururlar. 

b- Granülsüz E.R (agranüler,düz) 

Sitoplazmada sık, ince ağ şeklinde olan ve ribozom taşımayan E.R 

tipidir. Üzerinde bulundurduğu 40 tan fazla enzim ile birçok önemli 

fonksiyonu gerçekleştirir. 

Bunlardan bazıları aşağıda sıralanmıştır; 

a. Testis, ovaryum ve böbrek üstü bezinde steroid hormon sentezi 

b. Karaciğerde safra, kolesterol yapımı, detoksifıkasyon ve glikojen 

değişimi 

c. Bağırsak epitelinde lipitlerin iletimi 

d. Çizgili kas hücrelerinde kasılma ve gevşemenin gerçekleştirilmesi 

e. Midede asit salgılanması ve mide hücrelerinden klorun 

uzaklaştırılması. 

MİTOKONDRİ 

Memeli eritrositi, bakteri ve mavi-yeşil alglerin dışında tüm bitki ve 

hayvan hücrelerinde bulunan 0.2-5 mikron boyunda ve 0.5-1 mikron 

çapında çubuk, oval, yuvarlak veya silindir biçiminde yapılardır. Sayı ve 

şekilleri hücre tipi ve fonksiyonuna göre değişiklik gösterir. Örneğin 

sperm ve maya hücrelerinde birkaç tane iken ovum, kalp kası ve 

karaciğer hücrelerinde binlerce mitokondri bulunmaktadır. 

Mitokondrinin dış kısmı, 70-80 Angstrom kalınlığında çift katlı zar ile 

çevrilidir. Dış zar düzdür. İç zar da ise krista adı verilen girintiler 

matriksi çevreler. Dış zar ile iç zar arasında intermembran aralık bulunur. 

Elektron mikroskobu ile yapılan çalışmalar zarların belli birleşme 

noktalarında biraraya gelerek maddelerin geçişine olanak sağladıklarını 

15

göstermiştir. Organel, hücrenin eneıji yani ATP (Adenozin trifosfat ) 

sentezinin yapıldığı ve depo edildiği yerdir. 

Mitokondrinin yapısında protein, lipit, DNA ve RNA bulunur. Diğer 

organellerden farklı olarak taşıdıkları DNA nedeniyle nukleustan 

bağımsız olarak çoğalabilirler ve bu nedenle de mitokondriyel kalıtım söz 

konusudur (Bölüm 9). 

Mitokondride bulunan proteinlerin çoğu enzim şeklindedir. Bunlardan 

Krebs döngüsü enzimleri matrikste, oksidatif fosforilasyon enzimleri ise 

iç zarda yer alırlar. 

RİBOZOMLAR 

Sitoplazmada serbest veya endoplazmik retikuluma bağlı olarak bulunan 

120-200 Angstrom çapındaki protein sentez merkezleridir. 

Bileşimlerinin % 60'ı rRNA, % 40'ı proteindir. Ribozomlar tek tek ya 

da gruplar halinde bulunurlar. Bir arada bulundukları zaman polizom 

veya poliribozom adını alırlar. 

Prokaryotlarda 30 S ve 50 S alt birimlerinden oluşan (S:Svedberg 

ünitesi) 70 S, ökaryotlarda ise 40 S ve 60 S alt birimlerinden oluşan 80 S 

ribozomlar bulunur. 

GOLGİ CİHAZI (AYGITI, CİSİMCİĞİ) 

1898 yılında Golgi tarafından bulunmuştur. Olgun sperm ve eritrositlerde 

yoktur. Elektron mikroskobunda yapısı incelendiğinde uçları yuvarlak, 

birbirine paralel 6-8 (5-30 arası) yassı sarnıçtan (kanalcık, sisterna) 

meydana geldiği görülmektedir. Golgi cihazı, salgı fonksiyonu fazla olan 

hücrelerde çok sayıda bulunmaktadır. 

Fonksiyonları; 

a. Granüllü endoplazmik retikulumda sentezlenen maddeler Golgi'de 

yoğunlaşır ve çeşitli değişimlere uğratılır, salgı (sekresyon) 

vezikülleri içerisine alınarak sitoplazmaya geçerler. 

b. Spermatid spermatozoaya dönüşürken spermanın uç kısmında 

toplanarak akrozomu oluşturur. 

16

c. Glikoprotein, mukopolisakkarit, kıkırdak ile bağ doku bileşenleri, 

lipoprotein ve selülozlu madde sentezi yapılır. 

d. Yağların sindirilmesinde rol oynar. 

SENTRİOLLER 

Bazı protozoalar, olgun ovum, çizgili kas hücresi, nöron ve yüksek bitki 

hücrelerinde bulunmaz. Elektron mikroskobunda 3000-5000 Angstrom 

uzunluğunda ve 1500-2000 Angstrom çapında içleri yoğun bir sıvı ile 

dolu birbirlerine dik iki silindir şeklinde görülürler. Sentriol çifti, etrafını 

saran sentroplazma ile birlikte sentrozom adını alır. Her sentriol enine 

kesitte 9 fıbrilden, her fıbril 3 subfıbrilden (mikrotubulus) oluşur. 

Hücre bölünmesinde görev alan sentrioller bölünme sırasında çoğalarak 

birer çift halinde kutuplara giderler ve bu sırada aster (iğ) adı verilen 

iplikçiklerin oluşumunu ve sentromerleri aracılığıyla bu iplikçiklere 

tutunan kromozomların hücrenin kutuplarına çekilmelerini sağlarlar. 

PLASTİDLER 

Bitkilerde besin maddelerinin sentezi ve depolanmasında görev yapan 

organellerdir. Protoplastid adı verilen öncül yapılar ya kromatofor 

denilen ve pigment taşıyan plastidlere dönüşürler ya da lökoplast adı 

verilen ve pigment taşımayan forma geçerler. 

Kromatoforlar iki tiptir, 

a. Kloroplast: Klorofil a ve b pigmentleri bulunur. 

b. Kromoplast: Karotin, Ksantofıl gibi pigmentlerdir. 

Kloroplastın kimyasal bileşiminde lipit, protein, pigment maddesi, 

DNA, RNA ve enzimler bulunur. DNA bulundurması nedeniyle hücre 

bölünmesinden bağımsız olarak çoğalabilir. 

LİZOZOM 

0.2-0.6 mikron çapında içerisinde hidrolitik enzimler bulunan, tek 

membran ile çevrili kese biçiminde organellerdir. Eritrosit dışında tüm 

17

hayvansal hücrelerde bulunurlar. Özellikle lökosit ve makrofaj gibi 

fagositoz yapan hücrelerde sayıları fazladır. 

Lizozomlardaki hidrolitik enzimlerden bazıları şunlardır, 

• Nukleazlar (nükleik asitleri parçalar) 

• Proteazlar (proteinleri parçalar) 

• Glukozidazlar (karbohidratları parçalar) 

• Lipazlar (lipitleri parçalar) 

• Fosfatazlar (fosfatları parçalar) 

Bu enzimler granüllü endoplazmik retikulumda sentezlendikten sonra 

Golgi keseciklerinde depolanır ve daha sonra sitoplazmaya verilir. 

Bunlara primer lizozom denir. Fagositlerde hücre içerisine alınan 

yabancı maddeler birim zarla çevrilerek fagozom adını alırlar, daha sonra 

fagozom primer lizozom ile birleşir ve sekonder lizozom adını alır. 

Lizozom enzimleri, organel içinde inaktiftir ancak substratları ile 

karşılaşınca aktif hale geçerler. 

Lizozomların fonksiyonları, 

• Hücre için zararlı maddeler sindirilerek uzaklaştırılır. 

• Hücrede bulunan yüksek molekül ağırlıklı maddeler parçalanarak 

kullanıma hazır hale getirilir. 

• Hücre organellerinin yenilenmesi sağlanır. 

• Fazla miktarda sentezlenen salgı granülleri fagosite edilerek 

sekresyon düzenlenir. 

PEROKSİZOM (MİKROCİSİM) 

0.3-1.5 mikron çapında yuvarlak, tek katlı membran ile çevrili ve 

içerisinde hidrojen peroksit (H2O2) metabolizması ile ilgili enzimleri 

içeren bir organeldir. Peroksizomlar ayrıca, karbohidratlardaki yağların 

değişiminde ve nükleik asitlerin pürin bazlarının parçalanmasında 

fonksiyon yaparlar. 

Peroksizomlarda bulunan başlıca enzimler, 

• Ürat oksidaz 

• Katalaz 

• D-aminoasit oksidaz 

• Hidroksi asit oksidaz 

18

Peroksizomlar metabolik aktivitesi fazla olan karaciğer, kalp kası ve 

böbrek hücrelerinde çok sayıda bulunurlar. Bazı bitki hücrelerinde de 

görülmektedirler. Bu organellerin endoplazmik retikulumdan meydana 

geldikleri düşünülmektedir. 

MİKROTÜBÜLLER 

Yaklaşık 200 Angstrom çapında ve birkaç mikron uzunluğunda olup 

demetler halinde bulunan ince borucuklardır. 

Fonksiyonları, 

• Hücreye desteklik yaparlar. 

• Hücre içi madde iletiminde rol alırlar. 

• Hücre bölünmesinde kromozomların kutuplara çekilmesini sağlarlar. 

• Sentriollerin, bazal cisimciklerin, sil ve flagellatların yapısında 

bulunurlar. 

MİKROFİLAMENTLER 

Hücre içinde ince, uzun ipliksi protein moleküllerinden oluşan yapılardır. 

Hücrenin hareketinden ve sitoplazma akıntılarından sorumludurlar. 

Ayrıca kasılma-gevşeme olayında, uyan ve madde iletiminde görev 

alırlar. 

Mikrofılamentler, miyofıbriller (kas telcikleri) ve nörofıbriller (sinir 

telcikleri) olmak üzere iki tiptir. 

VAKUOL 

İçi sıvı dolu, unit membran ile çevrili organellerdir. Genellikle bitki 

hücrelerinde bulunurlar. Besin ve kontraktil vakuol olmak üzere iki tiptir. 

Besin vakuolu sindirimde, kontraktil vakuol ise su dengesinin 

ayarlanmasında fonksiyoneldir. 

Vakuollerin, hücre zarının içeri kıvrılmasıyla, endoplazmik retikulumdan, 

Golgi cisimciklerini oluşturan yassı keseciklerden ya da nukleus zarından 

meydana geldiği kabul edilmektedir. 

19

HÜCRE İSKELETİ (CYTOSKELETON) 

Ökaryotik hücrelerin çeşitli şekillere dönüşmesi ve hareketlerinin 

koordineli olarak yönlendirilmesi, sitoplazma içerisinde yaygın halde 

bulunan kompleks bir protein ağı tarafından sağlanmaktadır. İşte bu ağ 

hücre iskeleti adını alır. Kemiklerden oluşan vücut iskeletinden farklı 

olarak, hücrenin şeklinin değişmesi, bölünmesi ve çevre uyaranlarına 

cevap vermesi ile yeniden organize olabilen oldukça dinamik bir yapıdır. 

Hücre iskeletinin yapısında 3 tip protein fılamenti bulunur. 

a- Aktin filamentler: Mikrofılament olarak da tanımlanır. Alt ünitesi 

aktin proteinidir. Özellikle yüzeysel hareket olmak üzere hücrenin 

hareketi için gereklidir. 

b- Mikrotübüller: Aktinden daha dayanıklı olan tubulin proteininden 

oluşan uzun, silindirik yapılardır. Genellikle bir uçları sentrozoma 

bağlıdır diğer uçları sitoplazmada serbest olarak bulunur. 

Mikrotübüller oldukça dinamik yapılar olup, rahatlıkla kısalıp 

uzayabilirler. Mikrotübüllerin hizasında hareket eden motor 

proteinler ile ökaryotlardaki membran ile çevrili organellerin hücre 

içi lokalizasyonu sağlanır. 

c- Ara filamentler: Vimentin veya lamin gibi proteinleri de içeren 

heterojen proteinlerden oluşmaktadır, hücrenin mekanik 

dayanıklılığını temin eder. 

C- NUKLEUS 

İlk olarak Robert Brown (1831) tarafından keşfedilen nukleus, hücrede 

geçen kimyasal reaksiyonları, hücre çoğalmasını ve onarımını yöneten 

kontrol merkezidir. 

Büyüklüğü çeşitli türlerde farklı olup yaklaşık olarak total hücre 

hacminin % 10 unu kapsar. Genelde her hücrede bir nukleus bulunur. 

Karaciğer, kas ve testisteki Leydig hücrelerinde sayıları iki veya daha 

fazladır hatta kemik hücrelerinde bu sayı 5 ila 10 a kadar çıkabilir. Bazı 

patolojik durumlarda da nukleus sayısı artabilir. Yaklaşık 120 günde 

yenilenen insan eritrositlerinde ise gelişimin başlangıcında olduğu halde 

olgun dönemde nukleus bulunmaz. Modern prokaryotlar gibi, ilk 

20

ökaryotlarda da nukleus görülmemektedir. Gelişim açısından neden ayrı 

bir nukleus kompartmanının varlığına gereksinim duyulduğu hakkında 

birtakım görüşler ileri sürülmekte ve iki nedenle nukleusun 

sitoplazmadan ayrılması gerekliliği açıklanmaktadır; 

1. Hücre iskeletini oluşturan protein ipliklerinin hareketleri sırasında 

meydana gelen mekanik etkiden nukleus içeriğini korumak, 

2. RNA moleküllerinin proteine dönüşmeden önce geçirdikleri kesilme 

(splicing) işleminin gerçekleşebilmesi için uygun ortam sağlamak. 

(Bölüm 5 ) 

înterfaz halindeki nukleusta dört bölge ayırd edilir; 

a- Nukleus zarı 

b- Nukleus plazması 

c- Kromatin 

d- Nukleolus 

a- NUKLEUS ZARI (Karyoteka, Karyolemma, Nukleomembran) 

Nukleus zarının, her biri unit membran niteliğinde iki zardan oluştuğu ve 

endoplazmik retikulumun devamı olarak meydana geldiği 

düşünülmektedir. Nükleomembran, iki tip ara filament ağı ile 

desteklenmektedir. Bunlardan biri hemen iç zarın altında bulunan ince 

kabuk halindeki nuklear lamına, diğeri ise dış membranı çevreleyen 

daha düzensiz ara filament ağıdır. İç ve dış zarlar arasında 400-700 

Angstrom kalınlığında perinüklear aralık adı verilen bir aralık bulunur. 

İç zar düz, dış zar ise ribozom taşıdığından granüllü görünümdedir. 

Çekirdek zarında, zarların birbirine temas ettiği bölgelerde 400-1000 

Angstrom çapında annulus adı verilen porlar meydana gelmiştir. Böylece 

nukleus membranı aracılığı ile nukleoplazma ve sitoplazma sürekli ilişki 

halinde olup bu porlardan RNA molekülleri, polipeptidler, tuzlar, 

enzimler, koenzimler, ATP ve şekerler rahatlıkla geçebilirler. 

Sitoplazmada bulunan birçok organel ve çekirdek zarı mikrotübülüsler 

aracılığı ile sürekli bağlantı halindedir. Nukleus membranı, mitoz 

bölünmenin profaz evresi sonunda kaybolur, bölünmenin 

tamamlanmasından sonra yeniden oluşur. 

21

- NUKLEUS PLAZMASI 

Kromatin ağı ve nukleolusu kuşatan homojen görünümlü kolloidal bir 

sıvı olup, sitoplazmadan daha yoğundur. Yapısında RNA, protein, lipit ve 

inorganik tuzlar bulunur. 

c- KROMATİN 

Hemotoksilen, metilen mavisi, metil yeşili gibi bazik boyalarla boyanan 

uzun, ağ şeklinde iplikçik ve taneciklerden oluşmuş yumak şeklindeki 

kalıtsal materyaldir. 

Koyu boyanan kısımları inaktif bölgeler olup heterokromatin adını alır, 

açık boyanan kısımların ise aktif gen bölgelerini içerdiği kabul edilir ve 

ökromatin olarak tanımlanır. 

Kromatinin yapısını oluşturan biyomoleküller şunlardır; 

-DNA 

- Histonlar (H1,H2A,H2B,H3,H4): Bazik proteinlerdir. 

- Histon olmayan proteinler : Transkripsiyonda ve gen etkinliğinde rolü 

olan asidik proteinlerdir. 

-RNA 

d- NUKLEOLUS (Çekirdekçik) 

Nukleus içerisinde daha viskoz yapıda, zar içermeyen bir veya birkaç 

adet nukleolus bulunur. 

Fonksiyonu rRNA sentezlenmesidir. Nükleoluslar, hücre bölünmesi 

sırasında kaybolup, bölünme sırasında tekrar meydana gelirler. 

Yapılarında RNA dışında protein ve enzimler bulunur. Büyüklükleri 10- 

15 mikron kadardır ve oluşumları akrosentrik kromozomların kısa kolları 

tarafından kontrol edilir. 

Nukleolus iki ayrı yapı özelliği gösterir. 

a- Nukleolonema: Ağ biçiminde olan ve RNA partiküllerini içeren 

koyu renkli bölgedir. 

b- Pars amorfa: Homojen ve açık renk görünümlü protein kısmıdır. 

22

BOLUM 3 

3.1 GİRİŞ 

HÜCRENİN KİMYASAL BİLEŞİMİ 

Genel olarak hücrelerin % 80 i su, % 12 si protein, % 5 i lipit, % 2 si 

nükleik asit, % 1 i karbohidrat, steroid ve diğer maddelerden oluşur. 

Hücrenin yapısında bulunan maddelerin miktar ve dağılımları hücrenin 

türüne ve fonksiyonuna göre farklılık gösterir. 

Biyomoleküller başlıca iki grupta toplanır, 

a- İNORGANİK MADDELER 

i- Su 

ii-Elektrolitler 

b-ORGANİK MADDELER 

i- Karbohidratlar 

ii- Proteinler 

iii-Lipitler 

iv-Nükleik asitler 

a-İNORGANİK MADDELER 

i-SU (H20) 

Organizmalardaki suyun % 70 i hücre içi sıvısı (intraselüler sıvı), geriye 

kalan % 30 u ise hücre dışı sıvıdır (ekstraselüler sıvı ). 

Ekstraselüler sıvı da iki şekilde görülmektedir; 

a-İnterstitiel sıvı: Hücrelerin arasında bulunur. 

b-İntravasküler sıvı: Damar içinde bulunur. 

23

Hayatın okyanuslarda başladığı hatırlanacak olursa suyun canlı için 

önemi bir kez daha ortaya çıkar. Suyun önemi, sahip olduğu polar özellik 

ve diğer organik maddelerle hidrojen bağı yapabilmesinden kaynaklanır. 

Su molekülü bir oksijen atomuna iki hidrojenin kovalent bağ ile 

bağlanmasından oluşmuştur ve genelde eşit sayıda proton ve elektron 

taşıdığından nötrdür ancak elektronların asimetrik olarak dağılmaları 

moleküle polar özellik kazandırır. Şöyle ki, oksijen, hidrojenin 

çekirdeğindeki elektronları kendisine doğru çekerek hafifçe negatif olur, 

hidrojen de hafif pozitif hale geçer. İşte bu polar yapısı sayesinde diğer 

polar moleküller ve iyonlar ile bir araya gelebilmektedir. Yine polarize 

olabilmeleri nedeniyle diğer su molekülleri ile hidrojen bağı yaparak 

birleşir ve bu sayede yüksek yüzey gerilimi, özgül ısı gibi özellikler 

kazanır. 

Hücre açısından hayati önem taşıyan suyun fonksiyonları şöylece 

sıralanabilir, 

Bilinen en iyi çözücüdür. 

Vücut ısısını düzenler 

Metabolizma sonucu oluşan üre, ürik asit gibi maddeler su 

aracılığıyla idrar ve ter olarak atılır. 

Kimyasal reaksiyonlar sulu ortamda meydana gelir. 

ii- ELEKTROLİTLER 

C, H, O, N, K, Ca, Mg, Fe, S, P gibi temel ve Zn, Cu, Se gibi eser 

elementler, hücredeki bileşiklerin yapısına girerler ve hücre 

fonksiyonlarının yürütülmesini sağlarlar. 

Fonksiyonlarının bazıları şunlardır; 

- Sinir ve kaslarda impuls iletimi 

- Osmotik basıncın sağlanması 

- Asit-baz dengesinin ayarlanması (pH) 

- Enzimlerin aktif olarak çalışması 

- Salgılama 

- Bazı vitaminlerin bileşimine girerek 

- Zarlardan taşınma 

24

Hücredeki inorganik maddeler, asit, baz ve tuzlar hücre sıvısında 

iyonlaşmış halde bulunurlar. Nötr olmalarına karşın serbest iyon 

taşıdıklarından elektrik akımını geçirirler ve elektrolit sıvı adını alırlar. 

b - ORGANİK MADDELER 

i-KARBOHİDRATLAR 

(CH20)n formülü ile gösterilen basit şekerlerden meydana gelir, C,H ve 

O atomlarından oluşurlar. Çok sayıda karboksil grubu taşıyan ve kısa 

karbon zincirine bir aldehit (RHC=0) veya keto ( R1R2CK) ) grubunun 

eklenmesi ile ortaya çıkan bileşiklerdir. 

Görevleri; 

Parçalanmalarından meydana gelen kimyasal enerji, çeşitli hücre 

fonksiyonlarında kullanılır. 

Nükleik asitlerin yapısına girerler. 

Lipit ve protein biyosentezinde kullanılırlar. 

Canlı veya cansız her türlü hücre materyalinin yapısına girerler. 

Selüloz ve kitin gibi koruyucu destek maddelerinin yapımında 

kullanılırlar. 

Karbohidratlar hayvanlarda glikojen, bitkilerde ise nişasta formunda 

depo edilirler. 

Karbohidratlar 3 grupta toplanır. 

i-Monosakkaritler: Tek şeker grubu içeren karbohidratlardır. Riboz veya 

deoksiriboz gibi 5 karbon içerirler ise pentoz, glukoz, fruktoz, galaktoz 

gibi 6 karbon içerirler ise heksoz adını alırlar. 

ii-Oligosakkaritler: 2 veya daha fazla sayıda monosakkaritlerden 

oluşmuşlardır. İki monosakkaritten oluşan dissakkaritler çok önemli 

biyolojik molekülleri içerirler. 

En önemlilerinden bazıları şunlardır; 

S akkaroz=Glukoz-Fruktoz 

Laktoz= Glukoz-Galaktoz 

Maltoz= Glukoz-Glukoz 

25

iii-Polisakkaritler: 10 dan fazla monosakkaridin biraraya gelmesi ile 

meydana gelirler. En önemli polisakkaritlerden glikojen, hayvan 

hücrelerinin depo maddesidir ve çok sayıda glukoz molekülünün 

birleşmesinden meydana gelir. Diğer bir polisakkarit olan nişasta da 

bitkilerdeki depo maddesidir. 

İİ- PROTEİNLER 

Proteinler, aminoasitlerin peptid bağlar ile birleşmeleri sonucu ortaya 

çıkan ve canlı için çok önemli olan organik bileşiklerdir. C,H,0,N,S ve P 

içerirler. 

Başlıca fonksiyonları; 

Enzim formunda katalizör görevi yaparlar. 

Taşınma (hemoglobin) ve depolamada (Fe-demir) rol alırlar. 

Hareketi sağlarlar (aktin ve miyozin) 

Mekanik destek olurlar. 

İmmun sistemde rol alırlar. 

Sinir uyarılarının iletiminde (reseptör proteinler) fonksiyon yaparlar. 

Proteinler yapılarına göre 2 ye ayrılırlar; 

a- Basit proteinler: Albumin, globulin, histon 

b- Bileşik proteinler: Fosfoprotein, lipoprotein, metalloprotein, 

glikoprotein 

İİİ- LİPİTLER 

Suda çözünmeyen ancak eter, kloroform gibi organik çözücülerde 

çözünen biyomoleküllerdir. Yağ asitlerinin alkollerle esterleşmesi ile 

meydana gelirler. 

Fonksiyonları; 

Hücre membranının yapısını oluşturmada, 

Metabolik olaylarda hücre üretiminde, 

Enerji gerektiren taşınma olaylarında, 

Hücre zarmdaki glikokaliks oluşumunda ve böylece hücrelerin 

birbirini tanımasında, 

Canlı organizma dışında koruyucu kılıf oluşturmada rol oynarlar. 

Lipitler, nötral yağlar ve mumlar gibi basit formda olabilecekleri gibi 

fosfolipit, glikolipit, lipoprotein gibi bileşik lipitler halinde de olabilirler. 

26

İV- NÜKLEİK ASİTLER 

Pürin (Adenin, Guanin) ve Pirimidin (Sitozin, Timin, Urasil) bazlarının 

(5 Karbonlu şeker ve fosfat ile) fosfodiester bağıyla eklenmeleriyle 

meydana gelen nükleotid polimerleridir. DNA (Deoksiribonükleik asit) 

ve RNA (Ribonükleik asit) olmak üzere iki tiptir. 

Canlıların kalıtsal özelliklerinin sonraki kuşaklara aktarılması ve protein 

sentezinde önemli rol oynarlar. (Bölüm 4) 

27

BOLUM 4 

4.1 GİRİŞ 

NÜKLEİK ASİTLER 

KALITSAL MATERYALİN YAPISI 

Tüm organizmaların ve bu organizmaları oluşturan hücrelerin tek bir 

ortak hücreden köken alarak doğal seleksiyon ile evrimleştikleri 

düşünülmektir. 

Günümüzde en gelişmiş canlı olan insan vücudunda 10 14 hücrenin 

bulunduğunu göz önüne alırsak genetik bilginin ileri kuşaklara ne kadar 

büyük bir duyarlılık ve doğrulukla aktarılması gereği ortaya çıkar. 

Nitekim canlıların üreme, gelişme, adaptasyon, protein sentezi ve diğer 

hücresel yapılarının yapımı gibi dinamik özelliklerinin sürdürülmesinde 

genetik bilginin gerek organizma içerisinde gerekse organizmadan 

organizmaya son derece hassas bir mekanizma ile iletildiğini görüyoruz. 

İlk kez 1869 yılında Friedrich Miescher tarafından irindeki akyuvarlarda 

genetik materyalin varlığı saptanmıştır. Daha sonra 1944 yılında Avery 

ve arkadaşları, oluşturdukları koloni morfolojisine göre S tipi (Smoothdüzgün 

kenarlı koloni oluşturan) pnömokoklardan izole ettikleri 

deoksiribonükleik asidi (DNA), R tipi ( rough-kenarı düzgün olmayan 

koloni oluşturan) bakterilerle inkübe ettiklerinde yeni oluşan 

pnömokokların hepsinin S tipi koloni oluşturduklarını görmüşler ve 

böylece DNA nın kalıtımdan sorumlu molekül olduğunu bildirmişlerdir. 

Nitekim 1953 yılında Watson ve Crick adlı araştırıcıların çift sarmallı 

DNA yapısını ortaya koymaları bu konuda önemli bir dönüm noktası 

olmuştur. 

Son 40 yıl içerisinde canlı sistemlerde bilgi aktarımı fonksiyonu yapan 

makromoleküllerin anlaşılmasında hızlı gelişmeler kaydedilmiştir ve 

29

ugün biliyoruz ki bazı viruslar dışında tüm canlılardaki kalıtsal bilgi 

deoksiribonükleik asit (DNA) tarafından taşınmaktadır. 

Nükleik asitler, tüm hücrelerin nukleus ve sitoplazmalarmda (mitokondri 

ve kloroplast) bulunurlar ve; 

- DNA (Deoksiribonükleik asit) 

- RNA (Ribonükleik asit) 

olmak üzere iki tiptedirler. 

Her iki nükleik asit de nükleotidlerin polimerize olması ile meydana 

gelir ve yapılarında; 

• Şeker 

• Fosfat 

• Baz 

ünitelerini bulundururlar. (Şekil 4.1) 

Fosfat Baz 

Şeker 

Şekil 4.1 Nükleotidin genel yapısı 

4.2 DNA ( DEOKSİRİBONÜKLEİK ASİT) 

DNA da 5 karbonlu şekerlerden (pentoz) deoksiriboz bulunur. 

Deoksiribozun 1. Karbonuna glikozid bağ ile tutunmuş bazlar pürin ve 

pirimidin olmak üzere iki tiptir. Pürin bazları adenin (A) ve guanin 

(G), Pirimidin bazları ise sitozin (C ) ve timin (T) dir. (Şekil 4.2 ). 

DNA da bulunan bazlar kantitatif olarak Edwin Chargaff tarafından 

incelenmiş olup adenin miktarının timine, guanin miktarının ise sitozine 

eşit olduğu görülmüştür. Chargaff kuralı olarak bilinen bu kural; kısaca 

A=T ve G=C olarak özetlenebilir. Adenin ile timin arasında iki, guanin 

ile sitozin arasında üç adet hidrojen (H) bağı bulunur. 

30

NH, 

N 

H 

Sitozin 

H2N -N 

HN -CH, HN 

Timin 

Guanin Adenin 

Şekil 4.2 Pürin ve Pirimidin bazları 

Şekil 4.3 DNA Yapısı 

o 

5' Ucu 

P O CH2 

o— p=o 

CH 

\Şeker/| 

3 OH 3' Ucu 

31 

N 

H 

Urasil 

H PURIN 

PIRIM İDİN

Deoksiribonükleik asidin çift iplikli yapısına Watson-Crick sarmalı 

(double-heliks) adı verilmektedir. 20 Angstrom çapındaki sarmalda 

bazlar 3.4 Angstrom aralıklarla sıralanmıştır ve sarmal her 10 bazda bir 

dönüş yapar. Sarmaldaki iplikler antiparalel olup bir iplik 5 ! —>3', diğer 

iplik ise 3'—>5' yönündedir. Şeker ve fosfat omurgasından oluşan iplikler 

birbirlerine hidrojen bağları ile zayıf olarak bağlanmışlardır. Omurga 

oluşturulurken şekerin 5 numaralı karbonuna bağlı fosfat grubunun 

hidroksili ile diğer nükleotiddeki şekerin 3' karbon atomuna bağlı 

hidroksil grubu arasında bir fosfodiester bağı oluşur (Şekil 4.3). 

Normal fizyolojik koşullarda DNA yapısını korur ancak yüksek sıcaklık 

ve aşırı pH derecelerinde hidrojen bağlarının çözülmeleri sonucu heliks 

açılarak tek iplik haline geçer. Bu olaya denatürasyon adı verilir. Ancak 

şeker ve fosfat arasında bulunan fosfodiester bağları etkilenmediği sürece 

şartlar eski haline dönüştürülürse tek iplikli DNA, hidrojen bağları 

kurarak tekrar eski formunu alır, bu olaya da renatürasyon denir. 

4.3 DNA REPLİKASYONU ( KENDİNİ EŞLEMESİ) 

DNA molekülü çoğalabilmek için kendi yapısını kalıp olarak kullanır. Bu 

amaçla replikasyon olacağı zaman DNA iplikçiklerini birarada tutan 

bazlar arasındaki hidrojen bağlan kopar ve iplikçikler birbirinden ayrılır. 

Bu işlem DNA helikaz enzimi tarafından gerçekleştirilir. Birbirinden 

ayrılan DNA iplikçikleri yeni oluşacak ipliklere kalıp oluştururlar ve her 

ikisinin karşısına komplementer yeni DNA iplikçikleri sentezlenmiş olur. 

Yeni oluşan DNA çift sarmallarının ikisi de atasal heliksten birer kopya 

taşıdıkları için bu modele yarı tutucu (semi konservatif ) replikasyon 

adı verilir. 

DNA sentezini sağlayan DNA polimeraz enzimlerinin sentezi 

5' —> 3' yönündedir. Çift sarmal ipliklerin yönleri anti-paralel olduğu için 

sentezin bir ilpikçikte 5'—>3', diğerinde 3'—>5' yönünde olacağı 

düşünülmekte ise de gerçekte böyle olmamaktadır. DNA sentezinin 

5'—>3' yönünde devam ettiği ipliğe kesintisiz iplik (leading strand) 

denir. Diğer iplik sentezini kesintili olarak sürdürür ve kesintili iplik 

(lagging strand ) olarak tanımlanır. Bu iplikte doğru yönde sentez 

yapılabilmesi için DNA sentez öncülleri deokribonükleotid trifosfatlar 

100-200 nükleotid uzunluğunda polimerize edilir. DNA primerlerinin 

sentezi RNA polimeraz enzimi tarafından yapılır. Sentezin, Okazaki adlı 

32

ir araştırıcı tarafından gösterilmesi nedeniyle ayrı ayrı sentezlenen bu 

parçacıklara Okazaki parçacıkları adı verilmiştir. Daha sonra söz 

konusu parçacıklar DNA ligaz enzimi tarafından birleştirilirler. Adeta bir 

çatal görünümünü andıran şekil, replikasyon çatalı adını alır. 

Prokaryotlarda DNA polimeraz 1, DNA polimeraz 2 ve DNA polimeraz 

3 olmak üzere 3 tip DNA polimeraz vardır. 

Ökaryotlarda ise DNA polimeraz enzimi alfa, beta, lamda ve epsilon 

olmak üzere 4 tiptir. 

4.4 DNA TİPLERİ 

İnsan genomundaki DNA nın organizasyonu oldukça komplekstir. 

Ökaryotik bir genom incelendiğinde DNA nın bazı kesimlerinin 

kodlandığını yani proteine dönüştüğünü, büyük bir bölümünün ise 

kodlanmadığını görmekteyiz. 

Bugünkü bilgilerimize göre insan genomunda 3 tip DNA ayırd 

edilmektedir. 

1. TEK KOPYA ( UNIQUE) DNA; Genomun % 75 ini oluşturur; 

50000 ila 100000 gen içerir ve dolayısıyla kodlama yaparlar. Tüm 

genom boyunca lokalize olmuşlardır. 

2. TEKRARLAYAN DAĞINIK DNA DİZİLERİ; Genomun % 15 

inde bulunurlar. Belirli nükleotid dizileri aynen veya birtakım 

varyasyonlarla yüzlerce hatta milyonlarca kez tekrarlanır. Kodlama 

yapmazlar, DNA nın yapısının korunmasında rol oynarlar. Tüm 

genom boyunca genler ve tek-kopya dizileri arasında dağınık olarak 

bulunurlar. Alu ve L1 en iyi bilinen iki majör familyadır. 

3. SATELLİT DNA; Oldukça sık tekrarlayan dizilerdir. Genomun 

% 10 unda bulunurlar. Sentromer ve telomer gibi spesifik bölgelerde 

lokalize olmuşlardır. 

4.5 MUTASYON 

Kalıtsal materyal olan DNA da meydana gelen kalıcı değişikliklere 

mutasyon adı verilir. Mutasyon DNA daki nükleotid dizisinde veya 

DNA nın düzenlenmesi sırasında ortaya çıkabilir. 

33

Meydana geliş mekanizmasına göre 3 gruba ayrılmaktadır ; 

1. Genom mutasyonları; Kromozomların bölünme sırasında doğru 

olarak ayrılmaması sonucu ortaya çıkar. Sıklığı 10" 2 /hücre 

bölünmesidir. Ör. Anöploidi 

2. Kromozom mutasyonları; Kromozomların düzenlenmesi sırasında 

meydana gelir. Sıklığı 6x10 4 / hücre bölünmesidir. 

Ör. Translokasyonlar 

3. Gen mutasyonları; DNA yı oluşturan baz çiftlerinde meydana gelen 

mutasyonlardır. 

Bu tip mutasyonlar iki şekilde ortaya çıkar; 

a- DNA nın replikasyonu sırasında 

b- Herhangi bir mutajen tarafından indüklenerek. 

(Ör. Nokta mutasyonları) 

MUTAJEN; spontan mutasyon hızını arttırarak DNA nın yapısında 

kalıcı değişikliklere yol açan ajanlara denir. Çeşitli kimyasal maddeler, 

iyonize radyasyon ve ultraviyole ışınlar mutaj enler arasında sayılabilir. 

DNA replikasyonu sırasında meydana gelen baz hataları spesifik tamir 

enzimleri tarafından düzeltilmektedir. Ancak bu enzimlerin fonksiyon 

yapamadığı durumlarda, örneğin; xeroderma pigmentosum, ataxia 

telangiectasia, Fanconi anemisi, Bloom sendromu gibi otozomal resesif 

genetik hastalıklarda söz konusu tamir mekanizmaları çalışmamaktadır. 

Nitekim bu kişiler kanser olmaya yatkın (predispoze ) kişilerdir. 

4.6 RNA (RİBONÜKLEİK ASİT) 

Genetik bilgi taşıyan diğer bir nükleik asit ise RNA (Ribonükleik asit) 

dir. DNA ve RNA molekülleri birçok bakımdan birbirlerine 

benzemektedirler. Ancak bazı noktalarda farklılıklar vardır. 

Bu farklılıkları şöylece sıralayabiliriz; 

1. DNA nın yapısında 5 karbonlu şekerlerden deoksiriboz bulunurken, 

RNA nın yapısında yine 5 karbonlu başka bir şeker olan riboz yer 

alır. 

2. DNA da pirimidin bazlarından timin bulunurken, RNA da bu bazın 

yerine urasil bulunur. 

34

3. Bazı virüsler dışında DNA daima çift sarmaldır, RNA ise tek zincir 

halindedir ancak tRNA nın bazı kısımlarında katlanarak çift sarmal 

halinde bulunur. 

4. DNA kalıtsal bilgiyi taşıyan moleküldür. RNA ise bazı viruslar 

dışında kalıtsal bilgiyi taşımaz, yapısal fonksiyon görür ya da protein 

sentezinde genetik bilginin DNA dan proteine aktarılmasında 

kalıplık yaparak aracı rol oynar. 

5. DNA da adenin sayısı timine, guanin sayısı sitozine eşit iken, RNA 

daki bazlar arasında böyle bir oran söz konusu değildir. 

6. RNA molekülleri genellikle DNA moleküllerinden daha kısadır. 

4.7 RNA TİPLERİ 

Prokaryotik hücrelerde 3 tür RNA bulunur. Ökaryotik hücrelerde ise 

RNA, 5 tipte görülmektedir. 

1-Messenger RNA (mRNA, ulak RNA, elçi RNA ) 

DNA da saklı olan genetik bilginin protein yapısına aktarılmasında 

kalıplık yapan RNA tipidir. Nukleus ve sitoplazmada bulunur. Tek bir 

ökaryotik hücre yaklaşık 10 000 farklı mRNA molekülü içermektedir. 

RNA nukleusta ve RNA polimeraz enzimi yardımıyla çift dallı DNA nın 

yalnız bir dalından, primere gereksinim duymaksızın sentezlenir. Bu dal 

üzerinde bulunan bazların karşısına komplementer (tamamlayıcı) bazların 

gelmesi ile DNA üzerindeki şifre mRNA ya iletilerek protein sentezinin 

yapılacağı ribozomlara aktarılmış olur. Sentez 5'=>3' yönündedir. 

Bakterilerde mRNA ların yarı ömrü oldukça kısa olup, birkaç saniye ile 2 

dakika arasında değişir. Memelilerde ise bu süre birkaç saat ila 1 güne 

kadar uzamaktadır. Prokaryot ve ökaryot mRNA lan arasındaki bir diğer 

önemli farklılık, tüm ökaryotik mRNA larm monosistronik; yani tek bir 

polipeptidi kodlayıcı özellikte olması, buna karşın prokaryotların 

polisistronik; yani birden fazla proteini kodlama özelliğinde olmasıdır. 

2- Transfer RNA (tRNA, taşıyıcı RNA ) 

Sitoplazmada yer alır ve hücresel RNA nın %10 kadarını oluşturur. 

Görevi; sitoplazmada bulunan aminoasitlerin seçilerek ribozomlara 

taşınmasıdır. Transfer RNA tek zincirli yapıya sahiptir ancak yer yer 

kıvrılmalar gösterir ve böylece yonca yaprağı şeklindeki üç boyutlu 

35

yapısında çift sarmallı kısımlar bulunur. Doğada yer alan 20 aminoasidin 

herbiri için ayrı tRNA bulunur. tRNA 1ar üç bazdan oluşan ve 

antikodon adı verilen uçları ile mRNA üzerinde bulunan ve yine üçlü 

bazdan oluşan kodon bölgesine geçici olarak bağlanarak sitoplazmada 

bulunan amino asitlerin, ribozomda yer almış olan mRNA üzerindeki 

şifreye uygun olarak dizilmelerini sağlarlar (Şekil 4.4 ). 

Şekil 4.4 tRNA yapısı 

3-Ribozomal RNA (r RNA) 

Ribozomların yapısal elementi olup, ağırlıklarının % 60-65 ini 

oluştururlar. Ribozomların geriye kalan % 40-45 lik bölümü ise 

proteinden ibarettir. Prokaryotik hücrelerde 23 S, 16 S ve 5 S olmak üzere 

3 tip rRNA, ökaryotik hücrelerde ise 28 S, 18 S,7 S ve 5 S olmak üzere 4 

tip rRNA vardır. (S:Svedberg ünitesi) 

4- Heterojen nüklear RNA (hnRNA) 

Amino asit ucu 

Antikodon 

Ökaryotik hücrelerde sentezlenen öncül mRNA molekülleridir. Bu 

moleküller sentezlendikten sonra modifikasyon geçirirler. Önce mRNA 

nın 3' ucuna poly A (poliadenilik asit) kuyrukları eklenir. 5' ucuna ise kep 

(cap) yapısı olarak bilinen 7-metil guanozin adlı molekül eklenir. Daha 

sonra mRNA nm kodlama yapmayan intron kısımları kesilip atılır, 

geriye sadece kodlama yapan ekzon kısımları bırakılır. Bu işleme de 

RNA nm kesilmesi (splicing) adı verilir. 

36

5- Küçük nüklear RNA (snRNA) 

Öncül mRNA moleküllerinin işlenmesi sırasında ortaya çıkarlar. İşlevleri 

kesin olarak bilinmemekle birlikte intronlarm uzaklaştırılmasında 

yardımcı oldukları sanılmaktadır. 

4.8 PROTEİN SENTEZİ 

Protein sentezi, ribozom adı verilen ve sitoplazmada yer alan 

organellerde gerçekleşmektedir. Nükleustaki kalıtsal bilginin RNA 1ar 

aracılığı ile sitoplazmaya aktarılması ve buradaki ribozomlarda proteine 

çevrilmesi işlemine SANTRAL DOĞMA adı verilir. 

Revers transkriptaz enzimi taşıyan virüsler dışındaki canlılarda sistem 

tek yönlü işler, RNA dan DNA sentezi görülmez. 

DNA dan RNA tiplerinin sentezlenmesine transkripsiyon, RNA dan 

proteinin sentezlenmesine de translasyon denilmektedir (Şekil 4.5). 

DNA- RNA- -•PROTEİN SENTEZİ 

Transkripsiyon Translasyon 

Şekil 4.5 Santral Doğma 

Protein Sentezi 4 aşamada gerçekleşir ; 

1 -AMİNO ASİT AKTİVASYONU 

Sitoplazmada serbest halde bulunan aminoasitlerin mRNA da bulunan 

uygun kodonlara göre taşınmaları tRNA 1ar tarafından sağlanır. 

Aminoasitlerin tRNA ya bağlanması için ATP (Adenozin trifosfat) 

kullanılarak her aminoasit için özgül olan aminoaçil t-RNA sentetaz 

enzimi ile aktive edilmeleri gerekmektedir. 

37

Aktivasyon aşağıdaki kademelerle gerçekleşir; 

Enzim + aa + ATP ^Enzim (aminoaçil-AMP) + PPi 

RNA+enzim(aminoaçil-AMP) ^ Aminoaçil tRNA + Enzim+ AMP 

2- SENTEZİN BAŞLAMASI (INITIATION) 

Protein sentezi AUG (methionin) başlama kodonu ile başlatılır. 

Prokaryotlarda bu kodona formil methionin tRNA, ökaryotlarda ise 

methionin tRNA bağlanır. 

Prokaryotlarda protein sentezinin başlayabilmesi için; 

Protein yapısındaki başlama faktörleri (IF 1,IF 2,IF 3) 

16 SrRNA içeren ribozomun 30 S ünitesi 

- mRNA 

N-formil methionil-tRNA 

GTP (Guanozin trifosfat) 

gereklidir. 

Sentezi başlatma kompleksinin oluşabilmesi için önce IF 3, başlama 

faktörü 30 S subünitesi ile birleşir. Daha sonra bu yapıya IF 1 katılır ve 

en son olarak 30 S subünitesine sentezi yapılacak olan mRNA bağlanır. 

Bir sonraki aşamada ribozomun 50 S ünitesi, GTP hidrolizi ile bu 

komplekse eklenir ve böylece ilk tRNA nın P (peptidil tRNA) bölgesine 

yerleşmesi tamamlanmış olur. Ökaryotlardaki başlama faktörleri elFl, 

elF 2, elF 3,eIF 4, elF 5 dir. 

3- UZAMA (ELONGATION) 

Bu evrede de protein yapısındaki uzama faktörleri fonksiyon 

yapmaktadır. Prokaryotlardaki uzama faktörleri EF-Tu, EF-Ts ve EF-G, 

ökaryotlardakiler ise EFİ ve EF - (3 dir. 

Sentez sırasında kodondaki şifreye uygun olan yeni bir aminoaçil sentetaz 

70 S ribozomunun (Aminoaçil) bölgesine bağlanır, daha sonra, önceden 

P (Peptidil) bölgesine bağlanmış olan tRNA daki amino asit ile A 

bölgesine yeni bağlanan aminoaçil tRNA arasında peptid bağ meydana 

gelir ve A bölgesindeki peptidil tRNA P bölgesine transloke olur, mRNA 

bir kodon kayar, A bölgesi yeni gelecek tRNA için boşaltılır. Bu sırada 1 

molekül GTP harcanır. Aynı işlem her tRNA için tekrarlanır. 

38

4- SONLANMA (TERMINATION) 

Polipeptid zincirin uzama evresi, mRNA da belirlenen sıraya göre devam 

eder. UAA,UGA veya UAG dur kodonlarından birine gelindiği zaman 

özel sonlanma faktörleri olan RF1, RF 2 ve S faktörlerinin salınmasıyla 

sentezi tamamlanan protein kendisini taşıyan tRNA molekülünden ve 

ribozomdan ayrılır. 

Sentezi tamamlanan polipeptid daha sonra üç boyutlu yapısını kazanarak 

fonksiyonel protein işlevini yerine getirir. 

39

4. 9 PROTEİN SENTEZİNİN DÜZENLENMESİ 

Canlılar sahip oldukları enerjiyi mümkün olan en ekonomik biçimde 

kullanma eğilimindedirler, bu nedenle de protein sentezinin kontrolü 

oldukça hassas ve aynı zamanda karmaşık bir biçimde gerçekleşir. 

Yüksek yapılı organizmalarda, örneğin insanda her hücre yaklaşık 

100000 kadar gen içerdiği halde bunların hepsi aynı zamanda fonksiyonel 

olarak işlev görmemekte, ancak gerekli olduğu dönemlerde genlerden 

sadece bir kısmı çalışmaktadır. 

Herhangi bir genin aktif olarak çalışabilmesi için üç önemli basamağın 

gerçekleşmesi gerekir; 

a- Kromatin yapısının açılması 

b- Ortamda transkripsiyon faktörlerinin bulunması 

c- Transkripsiyon faktörlerinin kromatin ağının açılmasıyla ortaya çıkan 

özgül DNA kesimlerine bağlanması ve başlama kompleksinin 

oluşması. 

Genin regülasyonunu sağlayan transkripsiyon faktörleri protein yapısında 

elemanlardır. Bugüne kadar çeşitli organizmalarda yüzlerce gen 

düzenleyici protein tanımlanmıştır. 

Genler, fonksiyonel ve yapısal olmak üzere iki tiptir. 

FONKSİYONEL GENLER; 

a- Regülatör (R-Düzenleyici) Genler: Baskılayıcı maddeleri 

sentezleyen genlerdir. 

b- Promotor (P- İlerletici) Genler: RNA polimeraz enziminin 

bağlandığı genlerdir. Enzimin bağlanmasından sonra DNA çift 

heliksi açılır ve RNA sentezlenmeye başlar. 

c- Operatör (O) Genler: Yapısal genlerin sentez aktivitesini kontrol 

ederler. 

YAPISAL GENLER, herhangi bir proteine gereksinim duyulduğu 

zaman ilgili DNA molekülünü sentezleyen genlerdir. 

Promotor ve operator genler ile yapısal genlerin oluşturdukları birime 

OPERON adı verilir. 

40

Tek bir çembersel DNA ya sahip olan E.coli adlı bakteri, genetik 

çalışmaların yapılabilmesi için uygun bir modeldir ve genlerin işleyişi ile 

elde edilen bulguların çoğu da bu organizmalardan elde edilmiştir. 

Örneğin E.coli'nin gelişimi için gerekli olan triptofan amino asidi 

ortamda var ise organizma bu maddeyi sentezleyemez eğer yok ise, 

genler aktive olur ve aminoasidin sentezi yapılır. Sentez şöyle 

gerçekleşir; E.coli'de triptofan aminoasidinin sentezini sağlayan 5 

enzimin genleri kromozomda yan yana dizilmişlerdir ve tek bir promotor 

bölgeden transkribe edilirler. Promotor genlerin ortasında triptofan 

reseptörünün bağlandığı operator genler bulunur. Hücredeki triptofan 

düzeyi düştüğü zaman RNA Polimeraz enzimi promotora bağlanır ve 

triptofan operonunun 5 genini çalıştırır. Triptofan konsantrasyonu 

yükseldiği zaman triptofan reseptörü aktive olarak operatore bağlanır ve 

RNA Polimerazm promotora bağlanmasını engeller. 

Ökaryotlarda RNA Polimeraz 1, 2, 3 olmak üzere üç tiptir ve bunların 

çalışması farklı regülatör bölgeler ve transkripsiyon faktörleri (TF) 

tarafından kontrol edilir. Enzimin, sentez başlama bölgesinin hemen 

üzerinde bulunan TATA adlı DNA dizisine ve transkripsiyon 

faktörlerinin belli bir sıra ile promotor bölgeye bağlanmaları ile 

transkripsiyonun başlaması kontrol edilir. 

Prokaryotlarda bir genin regülasyonu 1 veya 2 gen düzenleyici protein 

tarafından yapılırken, ökaryotlarda gen regülasyonu çok daha kompleks 

olmaktadır. 

41

BOLUM 5 

5.1 GİRİŞ 

Metabolik Yollar 

HÜCRENİN ENERJİ METABOLİZMASI 

Canlılar çeşitli yollarla aldıkları besinleri kullanarak enerji elde ederler. 

Katabolizmada ; polisakkarit, lipit ve proteinlerin birbirini izleyen 

reaksiyonlar ile 3 evrede parçalandıkları görülmektedir (Şekil 5.1). 

I. Evrede büyük moleküller kendilerini oluşturan başlıca yapıtaşlarına 

parçalanırlar. Şöyle ki; polisakkaritler heksoz ve pentozlara, lipitler yağ 

asidi ve gliserole, proteinler de aminoasitlere ayrışırlar. 

II. Evrede, ilk evrede farklı bileşiklerden elde edilen ürünler toplanarak 

basit arabileşiklere dönüşür. Örneğin heksoz ve pentoz 3 karbonlu 

arabileşik olan piruvata ve asetil-Ko A ya dönüşür. Benzer olarak çeşitli 

yağ asitleri de asetil-Ko A ya dönüşürler. 

m. Evrede ise asetil Ko-A, ortak katabolik yol ile CO2 ve H2O ya okside 

olur. 

Anabolizma yani küçük yapıtaşlanndan canlı için gerekli olan yeni 

maddelerin sentezi (Biyosentez) de 3 evrede gerçekleşir, ancak metabolik 

olaylar III. Evreden başlayarak tersine cereyan eder ve bu kez eneıji 

kullanılır. 

-43 -

PROTEİN POLISAKKARIT LİPİT 

Aminoasit 

NH2 

i 

Heksoz-Pentoz 

PIRUVAT 

Yağ asidi-Gliserol 

SETIL KO-A' 

Krebs siklusu 

i 

,ETS (Elektron transport sistemi) 

i 

H20 

Şekil 5.1 Katabolizmanın 3 evresi 

5.2 OKSİJENLİ SOLUNUM 

EVRE I 

EVRE II 

EVRE m 

CO2 ATP+ISI= ENERJİ 

H20 

Canlılarda bulunan yağ, protein ve karbohidrat gibi besin maddelerinin 

hücrelerin yapılarını oluşturmalarının yanısıra organizmaya eneıji 

sağlamak üzere parçalandıklarını görmüştük. Açığa çıkan enerjinin bir 

kısmı ile ATP sentezlenir, geriye kalan kısım ise ısı enerjisine dönüşür. 

Besin maddelerinin oksijen kullanılarak yıkılmalarına aerobik 

(Oksijenli) solunum, oksijen kullanılmadan parçalanmalarına ise 

anaerobik (Oksijensiz) solunum adı verilir. 

Enerji elde etmek üzere en fazla kullanılan karbohidrat, 6 karbonlu 

monosakkarit olan glukozdur. İnsanlarda glikojen formunda karaciğerde 

depo edilir ve enerji gerektiği zaman önce glukoza dönüşür ve daha 

sonra yıkılır. 

-44-

Glukozun oksidasyonu aşağıdaki aşamalardan geçerek gerçekleşir. 

Glikoliz; Hücre sitoplazmasında meydana gelir. Glukoz, birtakım ara 

basamaklardan geçerek pirüvik asit molekülüne parçalanır sonuçta net 2 

ATP elde edilir. 

Krebs evresi; Mitokondrinin matriks bölümünde meydana gelir. Bir 

önceki evrede meydana gelmiş olan pirüvik asitten oluşan asetil Ko-A 

sitrata dönüşür ve Krebs döngüsü başlar. Döngüde, birçok reaksiyon ve 

meydana gelen ara bileşikler sonucunda toplam 24 Hidrojen elde edilir. 

Elektron transport sistemi (ETS) ; Mitokondrinin iç zarında NAD, 

FAD, CoQ, Sitokrom b, sitokrom c, sitokrom a ve sitokrom a3 den 

oluşan elektron taşıma sistemi enzimleri yer almaktadır. Krebs 

döngüsünden elde edilen 24 Hidrojene ait elektronlar bu sistemden 

oksijene iletilirken, H2O nun yanısıra her bir elektron çifti için 3 er tane 

olmak üzere toplam 12X3 =36 ATP sentez edilmiş olur. Sonuç olarak, 

glikoliz evresinde elde edilen 2 ATP ile birlikte, Oksijenli solunumda 1 

mol glukozdan net 38 ATP elde edilir. 

Karbohidratların dışında; yağlar, yağ asidi ve gliserole, proteinler de 

aminoasitlere parçalandıktan sonra glikoliz ve Krebs döngüsünün çeşitli 

aşamalarında reaksiyona katılarak enerji verirler. 

ANAEROBİK SOLUNUM 

Oksijenin bulunmadığı ortamlarda meydana gelen ve daha az enerji elde 

edilen solunum şeklidir. İnsan ve hayvan hücrelerinde egzersiz sırasında 

acil enerji gerektiren durumlarda anaerobik solunum meydana gelir ve 

son ürün olarak kaslarda laktik asit birikimi olur. Mikroorganizmalar gibi 

basit canlılar da besin maddelerini oksijen kullanmadan parçalayarak 

fermentasyonu (mayalanma) gerçekleştirirler. Bu sayede kendileri için 

gerekli enerjiyi sağlamalarının yanısıra alkol, sirke, turşu vs. gibi 

maddelerin oluşumunu da sağlarlar. Aerobik ve anaerobik solunumda 

glukozun piruvata kadar yıkımı olan glikoliz evresi ortaktır. Anaerobik 

solunum meydana geliyor ise oluşan piruvat tan hayvan hücrelerinde 

laktat, mikroorganizmalarda ise etanol oluşurken elde edilen net enerji 

2 ATP dır. 

-45-

BOLUM 6 

6.1 GİRİŞ 

CANLILARIN OLUŞUMU VE HAYATIN DEVAMI 

Yerkürenin yaşının 5-7 milyar yıl olduğu tahmin edilir. Canlılığın 

başlangıcının ise 2-2.5 milyar yıl önce olduğu, aradaki zaman diliminde 

kimyasal evrimin yaşandığı kabul edilmektedir. Kimyasal evrimi 

biyolojik evrim izlemiş ve günümüzde prokaryot adını verdiğimiz basit 

canlılardan gelişen ökaryotik canlılar ortaya çıkmıştır. 

Canlıların en önemli özelliklerinden biri olgunlaşma evresini 

tamamladıktan sonra kendilerine benzeyen yeni bireyleri dünyaya 

getirmek yani üremektir. Yeni bireyler meydana gelirken, anneden gelen 

ovum ile babadan gelen sperm bir araya gelerek zigotu oluşturur. 

Böylece her iki ebeveynin kalıtsal materyali birleşmiş olur ancak bu 

sırada sadece anneye ya da babaya benzeyen yavruların değil, genetik 

varyasyon (değişiklik) gösteren yeni kombinasyonların ortaya çıkması 

sağlanır. 

6.2 HÜCRE BÖLÜNMESİ 

2 tip hücre bölünmesi vardır. 

1-Mitoz bölünme 

2-Mayoz bölünme 

MİTOZ 

Zigot oluştuktan sonra başlayan hücre bölünmesidir. Canlılar büyümeleri 

için hücre sayılarını arttırmak zorundadırlar, o nedenle tüm vücut (soma) 

hücrelerinde mitoz görülür. Bazı hücrelerde bölünme, organizma belli bir 

büyüklüğe ulaşıncaya kadar sürerken, örneğin kan dokusunda olduğu gibi 

kimi hücrelerde de yaşam boyunca devam eder. Hücredeki bölünme 

olayları DNA'nm replikasyonu ve böylece iki katına çıkan 

-47-

genetik materyalin eşit miktarlarda yavru hücrelere bölünmesi ile 

gerçekleşir. Bu olguların tümü hücre siklusunu (döngü) meydana getirir. 

Bir başka ifade ile hücre döngüsü, iki mitoz bölünme arasındaki 

dönemdir. 

MİTOZ 

G2 

Şekil 6.1 Hücre döngüsü 

Hücre siklusu birbirini izleyen 3 evreyi içerir (Şekil 6.1). 

1. G 1 (G=Gap, aralık) EVRESİ: Post mitotik evre olarak da bilinir. 

Mitoz geçiren hücrelerde RNA ve protein sentezinin yapıldığı 

evredir. Henüz DNA sentezi yoktur. Bu dönemde kendilerini DNA 

sentezine hazır görmeyen hücreler Go adı verilen dinlenme 

dönemine girerler ve bu şekilde proliferasyona girmeden günler, 

haftalar hatta yıllar boyunca bekleyebilirler. 

2. S (Sentez) EVRESİ: Bu evrede DNA sentezi yapılır. Hücre DNA sı 

iki katma çıkar, RNA ve protein sentezi devam eder. 

3. G 2 EVRESİ: DNA sentezinin bitmesi ile mitozun başlaması 

arasında kalan evredir. RNA ve protein sentezi diğer evrelerdeki 

düzeyde sürer. 

Mitoz bölünmede birbirini izleyen 4 evre görülür. 

1. PROF AZ: Kromatin iplikleri kısalıp kalınlaşarak, belirginleşir ve 

mikroskopta rahatlıkla gözlenebilen kromozomlar meydana gelir. 

Kromozomlar kendilerini eşleyerek herbiri KROMATİD adını alan 

bir çift oluştururlar. Sentrioller de kendilerini eşleyerek 2 çift haline 

geçerler ve çiftler birbirlerinden ayrılarak hücrenin kutuplarına doğru 

hareket ederler. Bu sırada plazmada aster iplikleri (iğ iplikçikleri) 

adı verilen protein iplikler oluşur. Nukleus zarı ve nukleolus profaz 

sonunda tamamen kaybolur. 

-48-

2. METAFAZ: İkişer kromatidler halinde bulunan kromozomlar 

sentromerlerinden tutulu halde, iki kutup arasındaki ekvatoriyel 

düzleme sıralanırlar. Kromozomların net olarak görülmesi açısından 

dokulardan kromozom elde etmek için en uygun ortam metafaz 

evresidir. 

3. ANAFAZ: Sentromerleri (kinetokor) ile iğ iplikçiklerine tutunmuş 

olan kromozomlar sentromer önde, kromozom kolları arkada olmak 

üzere kutuplara doğru çekilirler. Kardeş kromozomlar kutuplara 

ulaştığı anda anafaz biter. 

4. TELOFAZ: Kardeş kromozomların kutuplara ulaşması ile telofaz 

başlar. Kromozomlar tekrar uzar, incelir ve kromatin iplikleri haline 

dönüşür. Endoplazmik retikulum tarafından nukleus zarı, akrosentrik 

kromozomlar tarafından da nukleolus yeniden oluşturulur, iğ 

iplikçikleri kaybolur. Böylece Karyokinez adı verilen nukleus 

bölünmesi tamamlanmış olur. Daha sonra ekvatoriyel düzlemde bir 

boğumlanma meydana gelir ve sitoplazma da bölünmesini tamamlar 

(Sitokinez) ve mitoz sona erer. 

Mitoz bölünme sonucunda tek bir hücreden birbirine eşit miktarda 

genetik yapıya sahip olan 2 yeni yavru hücre meydana gelir. 

MA YOZ BÖLÜNME 

Seksüel üreme görülen canlılarda eşey hücreleri (gametler) mayoz 

bölünme ile meydana gelir. Erkeklerdeki eşey hücrelerine spermium, 

dişilerde ise ovum adı verilir. Mayoz bölünmenin en önemli özelliği 

hücrelerdeki kromozom sayısının bölünme sonunda yarıya inmesidir, bu 

nedenle indirgenme bölünmesi olarak ta bilinir. Şöyle ki, insan vücut 

hücrelerinde 46, cinsiyet hücrelerinde ise 23 kromozom bulunur. Eğer 

mitoz bölünme gerçekleşmese idi, erkek ve dişi gametlerin birleşmesi 

sonucu meydana gelen zigotta normal bireylerde bulunması gerekenin iki 

katı kadar kromozom bulunacaktı. Bu bölünmede mitozdan farklı olarak 

ard arda iki farklı hücre bölünmesi meydana gelir. 

Mitoz ve mayoz bölünme arasındaki bir başka farklılık, mayoz 

bölünmenin 1. Profazmda anne ve babadan gelen homolog 

kromozomların karşılıklı gelerek gen alışverişinde bulunmalarıdır, 

(krosing över). Böylece yeni meydana gelen bireylerin ebeveynlerden 

birisine aynen benzemesi yerine, her ikisinden de ayrı ayrı alacağı 

-49-

genlerle farklı bir görünüme sahip olmaları sağlanmaktadır. Mitoz 

bölünme sonucunda ise kromozomların sayısı gibi yapısı da değişmeden 

kalır. 

Mitoz bölünme sonrasında iki yeni hücre, mayoz sonrasında ise dört yeni 

hücre oluşur. 

Mayoz bölünme aslında birbirini izleyen 2 ayrı bölünmedir. 

1-MAYOZ bölünmede; 

PROF AZ 1 'in başında kromatin iplikleri kendilerini eşlerler ve kısalıp 

kalınlaşmaya başlarlar. Mitoz bölünmeden yine farklı olarak Profaz 

1 evresi oldukça uzundur ve 5 alt evreye ayrılır; 

a- Leptoten: Kromozomlar ince uzun iplikçikler halinde belirginleşmeye 

başlar. Kromomer adı verilen kalınlaşmış bölgeler, her kromozom 

için karekteristiktir. Bir önceki S (Sentez) fazında kromozomlar 

replike olmalarına karşın, kardeş kromatidler gözlenmez. 

b- Zigoten: Anne ve babadan gelen homolog kromozomlar yan yana 

gelerek eşleşirler ve belli noktalarda birleşerek sinapsis oluştururlar. 

c- Pakiten: îyice kısalıp kalınlaşan ve eşleşmelerini tamamlayan 

kromozomlar 4 kromatidden oluştukları için tetrad adını alırlar. Bu 

evrede homolog olmayan kromatidler arasındaki gen alışverişi olarak 

tanımlanan krossing-over olayı gerçekleşir. 

d- Diploten: Bivalent haldeki kromozomlar birbirlerinden ayrılmaya 

başlarlar ancak kromatidler kiazma adı verilen birkaç noktada hala 

birbirlerine tutunmaya devam ederler ki bu noktaların krossing-over 

bölgelerini oluşturduğu düşünülmektedir. 

e- Diakinez: Homolog kromozomlar birbirlerinden tamamen ayrılırlar, 

en kısa ve kalın hallerine gelirler. Nukleolus parçalanır, nukleus zarı 

erimeye başlar ve 1. Profaz sona erer. 

MET AF AZ 1: Nukleus zarının tamamen kaybolması ile 1. Metafaz 

başlar. Sentriol çiftleri kutuplara çekilerek iğ (aster) ipliklerini 

oluştururlar. İkişer kromatidli homolog kromozomlar sentromerlerinden 

ekvatoriyel düzleme sıralanırlar. 

-50-

ANAFAZ 1: Her bivalentteki homolog kromozomlar sentromerleri önde 

olmak üzere kutuplara doğru çekilirler. 

TELOFAZ 1: Haploid (n) sayıda kromozom içeren kalıtsal materyel 

kutuplarda toplanır, sitokinezin de gerçekleşmesi ile l.Mayoz 

tamamlanmış olur ve 2 yavru hücre meydana gelir. 

Daha sonra interkinez adı verilen interfaz evresi başlar. Mitozdaki 

interfazdan farklı olarak bu dönemde DNA sentezi yoktur. 

2. MA YOZ bölünme prensip olarak mitoz bölünme gibidir. 

PROFAZ 2: İğ iplikleri tekrar oluşur, nukleus zarı oluşmuş ise 

parçalanmaya başlar. 

METAFAZ 2 : Kardeş kromatidler ekvatoriyel düzlemde sıralanırlar. 

ANAFAZ 2: Kardeş kromatidler birbirlerinden ayrılarak sentromerleri 

önde olmak üzere kutuplara çekilirler. 

TELOFAZ 2: Haploid (n) sayıdaki kromozomlar kutuplara ulaşınca, 

uzun ipliksi formlarına dönerler. Nukleus zan ve nukleolus yeniden 

meydana gelir. 

Sitokinezin de tamamlanması ile 4 yavru hücre meydana gelir (Şekil 6.2). 

-51 -

Anafaz 1 Metafaz 1 

I RekombinantK 1 

Rekombinant Olmayan K. 

Şekil 6.2 Mayoz Bölünme 

-52-

6.3 GAMETOGENEZİZ 

Erkek ve dişi gonadlarda gametlerin (eşey veya cinsiyet hücreleri) 

oluşmasına gametogeneziz denir. 

Erkek cinsiyet hücre olan sperm gelişimine SPERMATOGENEZ, dişi 

hücre ovumun gelişimine ise OOGENEZ adı verilmektedir. 

SPERMATOGENEZ; seksüel olgunlaşmanın tamamlanması ile 

testislerdeki seminifer tübüllerde meydana gelir. Primordial germ 

hücresinin çok sayıda mitoz geçirmelerini takiben farklı gelişim 

evrelerindeki SPERMATOGONİUM adı verilen diploid (2n) kromozom 

sayısına sahip hücreler seminifer tübüllere dizilirler ve gelişim 

süreçlerinin son evresinde de PRİMER SPERMATOSİT haline geçerler. 

Bu hücreler daha sonra 1. Mayoza girerek haploid (n) sayıda kromozom 

içeren SEKONDER SPERMATOSİTLERÎ oluştururlar. 

Sekonder spermatositler hızla 2. Mayoza girerler ve SPERMATÎDLERİ 

meydana getirirler. Bundan sonraki aşama spermatidlerin 

olgunlaşmasıdır. Bölünme sonunda tek bir primordial hücreden 4 tane 

olgun sperm meydana gelmiş olur. 

Spermatogonium => Primer spermatosit => Sekonder spermatosit => 

Spermatit =» S PERM ATOZO A 

OOGENEZ: Spermatogenezden oldukça farklı olarak oogenez doğumda 

büyük ölçüde tamamlanmış durumdadır. Şöyle ki; över korteksinde 

primordial germ hücresinden yaklaşık 30 mitoz geçirerek gelişen 

oogonium, prenatal gelişmenin 3. ayında PRİMER OOSİTLERİ 

oluşturmaya başlar. Yeni doğanda 2.5 milyon oosit var iken zamanla 

bunların çoğu dejenere olur ve sadece 400 kadarı olgunlaşır. Doğumda 

primer oositler profaz l'in diktiyoten evresine ulaşmış durumdadır ve bu 

şekilde yıllarca kalır. Kadın seksüel olgunluğa ulaştığı zaman her folikül 

olgunlaşarak ovulasyon meydana gelir ve oositler hızla 1. Mayozu 

tamamlarlar. İçlerinden en fazla sitoplazma, dolayısıyla organel içeren bir 

tanesi sekonder oosit haline geçer, diğerleri ise 1. Polar cisimciği 

meydana getirirler. Daha sonra hemen 2. Mayoz başlar ve ovulasyon 

sırasında metafaza geçer. Bundan sonraki aşamalar fertilizasyon 

-53-

gerçekleşir ise devam eder, döllenme olmaz ise ovum 48 saat içerisinde 

ölür. 

Oogonium Primer oosit Sekonder oosit ve Kutup cisimcikleri 

=> Ootid => OVUM 

Görüldüğü üzere överdeki tek bir primordial germ hücresinden sadece 

bir tane olgun ovum meydana gelmektedir. 

-54-

BOLUM 7 

7.1 GİRİŞ 

ÖKARYOTİK DNA'NIN ORGANİZASYONU 

GEN VE KROMOZOM 

Polipeptid veya fonksiyonel RNA molekülü gibi bir ürünün 

sentezlenmesinden sorumlu olan kromozomal DNA dizisine GEN adı 

verilir. 

înterfaz evresinde nukleusta bulunan genetik materyale KROMATİN 

denildiğini biliyoruz. Yapısı incelendiğinde kromatinin; DNA dışında 

çok az miktarda RNA ve proteinden oluştuğu görülmüştür. 

Bu proteinler 2 tiptir; 

1. Histon (Bazik) (H1 ,H2a,H2b,H3,H4) 

2. Histon olmayan asidik proteinler 

H1 dışındaki histonlardan 2 şer tanesinin (oktomer) üzerine yaklaşık iki 

kez DNA'nın sarılması ile nükleozom adı verilen boncuk veya disk 

benzeri yapılar meydana gelir. Nükleozomlar birbirine bağlaç (linker) 

DNA ile bağlanırlar, H1 histonu bu aşamada bağlanarak nükleozomların 

paketlenmesini sağlar. Kromatinin temel yapısal elementi olan 

nükleozomlar daha sonra oldukça yoğun şekilde kıvrılarak bobin 

benzeri bir solenoid model oluştururlar. Solenoidin her dönüşü 6 

nükleozom içerir. Sonraki aşamada solenoidler 10 ila 100 kilobazlık 

aralıklarla histon olmayan proteinlere (skafold) bağlanırlar ve loop 

(domain) ya da ilmekler oluşturarak kromozomu meydana getirirler. 

Görüldüğü üzere canlı hücrelerde bulunan kromozomlar aslında 

mikroskoptaki preparatlarda veya fotoğraflarda görüldüğü gibi sabit 

olmayıp, akıcı ve dinamik yapılardır. 

-55-

7.2 KROMOZOMLARIN MORFOLOJİK ÖZELLİKLERİ 

Kroma (color) ve soma (vücut) kelimelerinden oluşan kromozomlar 

bölünme esnasında nuklear materyelin kondanse olması ile ortaya çıkan 

çubuk şeklindeki yapılardır. 

Her türün kromozom sayısı sabittir ve cinsiyet hücreleri dışında o türün 

bütün hücrelerinde aynıdır. Örneğin insanda 46, Drosofılada (meyve 

sineği) 8, bezelyede 14 kromozom bulunur. 

İnsanlardaki 46 kromozomun 44 tanesi vücut hücrelerine ait olup otozom 

adını alır, diğer iki tanesi ise cinsiyet hücrelerine ait kromozomlardır ve 

cinsiyet veya da seks kromozomları olarak adlandırılırlar. Kadınlarda 

cinsiyet kromozomları XX, erkeklerde ise XY dir. Bu kromozomlar 

üzerinde cinsiyeti belirleyen genler bulunmaktadır. Mitozun metafaz veya 

prometafaz (ya da geç profaz) evreleri kromozomların mikroskop altında 

incelenebildikleri en uygun dönemlerdir. Metafaz plağı adı verilen ve 

bir hücredeki tüm kromozomları içeren bu gruptaki kromozomlann 

sayıları ve morfolojik özellikleri saptanabilmektedir. 

Şekil 7.1 de görüldüğü üzere bir kromozomun yapısı incelendiğinde 

aşağıdaki kısımlar görülür; 

> Telomer 

> 

> Kısa Kol (p) 

-> Kromatid 

^ Sentromer 

• Uzun Kol (q) 

-•Telamer 

KROMATİD: Kromozomu oluşturan ve sentromerde birleşen iki yavru 

daldan herbiridir. 

-56-

SATELLİT: İnsan akrosentrik kromozomları olan 13,14,15,21 ve 22 

No'lu kromozomların kısa kollarına ince saplarla bağlanan nüklear 

materyeldir. 

SEKONDER BOĞUM (Darlık): 1,3,9 ve 16 numaralı kromozomlarda 

görülen ikinci bir darlıktır, açık boyanır. 

HETEROKROMATİN: İnterfaz sırasında çözülmeden kalan, daha 

koyu boyanan ve inaktif genleri içeren kesimdir. 

ÖKROMATİN: İnterfaz sırasında çözülen, açık boyanan ve aktif 

genlerin bulunduğu genetik materyaldir. 

SENTROMER (Primer büzüntü, darlık): Kromozomların bölünme 

sırasında iğ iplikçiklerine tutundukları ve kromatidlerin birleştiği 

kısımdır. Sentromer aynı zamanda kromozomu kısa kol (p) ve uzun kol 

olmak üzere iki kısma ayırmaktadır. 

Sentromerin lokalizasyonu ve p,q kollarının uzunluklarına göre 

kromozomlar 4 gruptur; 

1. Metasentrik: Sentromer ortadadır, kısa ve uzun kollar eşit 

uzunluktadır. 

2. Submetsentrik: Sentromer merkezden uzaktır ve iki kolu birbirine 

eşit değildir. 

3. Akrosentrik: Sentromeri kromozomun bir ucuna çok yakın olan 

kromozomlardır. 

4. Telosentrik: Sentromer tek uçtadır ve tek kromozom kolu vardır. 

İnsanlarda bu tip kromozomlar bulunmaz. 

TELOMER: Kromozomların uç kısımları olup, sık tekrarlayan 

karekteristik DNA dizilerini içerirler. 

7.3 KROMOZOMLARIN SINIFLANDIRILMASI 

1956 yılında Tijo ve Levan adlı araştırıcılar tarafından insanlarda 46 

kromozomun olduğu gösterilmiştir. Bir süre sonra kromozomların 

rahatlıkla incelenebilmesi için gruplandırma gereksinimi ortaya çıkmış 

ve bu amaçla; kromozomların boyları, sentromer pozisyonları, sekonder 

darlığın bulunup bulunmaması, bant ve otoradyografık özellikleri dikkate 

alınarak geliştirilen bir sınıflandırma sistemi uygulamaya konmuştur. 

-57-

Bu sisteme göre insan kromozomları; A,B,C,D,E,F,G ve cinsiyet 

kromozomları olarak gruplandırılırlar. 

A grubu: 1,2,3 No'lu boyları en büyük olan grubu oluşturur. 1 ve 3 No'lu 

kromozomlar metasentrik, 2 No'lu kromozom ise submetasentriktir. 

B grubu: 4 ve 5 No'lu kromozomları içerir. Her ikisi de 

submetasentriktir. 

C grubu: 6-12 No'lu kromozomları içerir, oldukça heterojen bir gruptur 

ancak bantlama yapılarak ayırd edilebilirler. Hepsi submetasentriktir. 

D grubu: 13-15 No'lu büyük akrosentrik kromozomları içerir. 

E grubu: 16-18 No'lu submetasentrik kromozomlardır. 16 No'lu 

kromozom metasentriğe daha yakın görünür. 

F grubu: 19 ve 20 numaralı metasentrik kromozomlardır. 

G grubu : 21 ve 22 numaralı küçük akrosentrik kromozomlardır. 

X kromozomu: C grubu kromozomlardan 6 numaralı kromozoma benzer, 

bantlama yapılarak ayrılır. 

Y kromozomu: Büyüklük olarak G grubu kromozomlara benzer ancak 

satellitleri yoktur, uzun kolları birbirine paraleldir ve daha koyu boyanır. 

7.4 KROMOZOM ELDE ETME VE İNCELEME 

YÖNTEMLERİ 

Periferik kan lenfositleri başta olmak üzere kemik iliği, deri 

fıbroblastları, amniyon sıvısı, koryon villus hücreleri ve kanser 

dokusundan kromozom elde etmek mümkündür. 

En sık olarak kullanılan periferik kan kültürü; aşağıdaki basamaklarda 

anlatıldığı şekilde uygulanır. 

İlk aşamada steril olarak ve pıhtılaşmayı önlemek üzere heparin 

kullanılarak alınan kan, önceden hazırlanmış olan kültür (vasat) 

ortamına ekilir. Kültürde; M 199, RPMI 1640, Mc Coy's, Ham's F10, 

MEM (Minimal essential medium) gibi besiyerlerinden herhangi birisi 

tercih edilerek kullanılır. 

Kültür ortamında ayrıca kontaminasyonu (mikrobik bulaşma) önlemek 

amacıyla antibiyotik, mitozu uyaran fîtohemaglutinin ve L-glutamin 

bulunur. 

-58-

Genel olarak 5 ml'lik kültür ortamına 0.4 ml erişkin kanı eklenir ve 

37 C° lik etüvde 72 saat inkübe edilir. Kültür süresinin son ikinci 

saatinde (70. saat) mitozu özellikle metafaz evresinde durduran kolşisin 

adlı madde eklenir. Süre sonunda kültür içeriği santrifüj edilerek üstte 

kalan supernatan kısmı atılır. Dipte çökelmiş olan hücrelerin üzerine 

hipotonik bir solüsyon (KC1- Potasyum klorür) koyularak hücrelerin 

patlatılması ve kromozomların açığa çıkarılması sağlanır. Daha sonra 3:1 

oranında hazırlanan metanol, asetik asit karışımı (fîksatif) kullanılarak 

kromozomlar fıkse edilir ve lam üzerine yayılarak kurutulur ve preparat 

haline getirilir. 

1972 yılına kadar kromozomlar sadece boyanarak incelenirken, 

günümüzde kromozomların tek tek tanımlanabilmesi ve yapılarının 

detaylı olarak incelenebilmesi için bantlama yöntemleri geliştirilmiştir. 

Bantlama yöntemlerinden en yaygın olarak kullanılan G (Giemsa) 

bandıdır. Diğer bantlardan bazıları R bandı,C bandı,Q bandı ve NOR 

(Nüklear organizer region) dur. G bandı uygulanarak elde edilen karyotip 

örneği Şekil 7.2 de görülmektedir. 

Son yıllarda kromozomların incelenmesinde kullanılan FISH (Floresans in 

situ hibridizasyon), PCR ve Flow sitometri yöntemleri de oldukça 

güvenilir sonuçlar vermektedir. 

-59-

» 

11 il n n 

41 tt W 

i İ 

11 

U- 

* W 

ir H- 

*t «I 

Tİ n c 

Şekil 7.2 Normal insan karyotipi 

«w-» 

-60- 

k ••»•ı 

/«fa 

*r 

* 

3 

IV 

t 

İ f 

ut.** 

/ 

I % 

i

BOLUM 8 

8.1 GİRİŞ 

MENDEL İLKELERİ 

Kalıtsal özelliklerin sonraki kuşaklara nasıl aktarıldığı ilk kez Gregor 

Mendel tarafından 1866 yılında ortaya konmuştur. Mendel, bezelye 

(Pisum sativum) bitkisi üzerinde 7 ayrı özelliği ele alarak yaptığı 

gözlemlerini matematiksel yöntemlerle açıklamış ve Genetik biliminin 

temellerini atmıştır. Mendel'in o dönemde kalıtsal birim olarak ifade 

ettiği kavram, bugün GEN olarak tanımlanmaktadır. 

Mendel'in ilkelerini daha iyi anlayabilmek için bazı kavramların 

açıklanmasında yarar vardır. 

Canlıların çeşitli özelliklerini kontrol eden genler çiftler halinde 

bulunmakta olup, aynı genin alternatif formlarına ALEL adı verilir. 

Bir özelliği belirleyen aleller homolog kromozomlar üzerinde LOKUS 

olarak tanımlanan karşılıklı bölgelerde bulunurlar. Farklı özellikleri 

etkileyen genler birbirinin aleli değildir. 

Bir organizmanın kalıtsal bilgisini kapsayan tüm genlerine GENOTİP 

denir. 

Bir bireyin genetik yapısı olan genotip ve çevre ile tayin edilen 

gözlenebilir fizyolojik, morfolojik ve biyokimyasal özellikleri ise o 

bireyin FENOTİP' ini oluşturur. 

Homolog kromozomların belli bir lokusunda bulunan aleler identik yani 

birbirinin aynı ise birey bu özellik için HOMOZİGOT'tur. Örneğin AA 

veya aa. 

HETEROZİGOT: Bir çift homolog kromozom üzerinde belli bir 

lokusta iki farklı alel taşıyan birey veya genotiptir. Ör. Aa 

-61 -

OTOZOMAL: Cinsiyet kromozomları dışındaki kromozomlardır. 

DOMİNANT: Heterozigotlarda fenotipik olarak gözlenebilen 

özelliklerdir. Büyük harf ile gösterilir. Ör. A 

RESESİF: Homozigot veya hemizigot gözlenen (eksprese olan) gen 

veya özelliklerdir. Küçük harf ile gösterilir. Ör.a 

Örneğin ; insan vücudunda pigment bulunmaması albinizm adı verilen 

otozomal resesif bir hastalıktır ve aa olarak ifade edilir. 

A: Dominant normal alel 

a: resesif mutant (albino) alel 

GENOTIP FENOTIP 

AA Homozigot dominant 

Aa Heterozigot 

aa Homozigot resesif 

Normal(Pigment var) 

Normal pigmentli (taşıyıcı) 

Albino (Pigment yok) 

HEMİZİGOT: İki yerine sadece bir kromozom veya kromozom 

segmenti bulunan bireylerdir. Bu durum ya X'linked genler için söz 

konusudur, homolog kromozomlardan birinin delesyona uğradığı 

kromozomlarda ortaya çıkar. 

TAŞIYICI: Eğer heterozigot bir kişi fenotipik etkisi zararlı, gizlenmiş 

resesif bir alel ile normal dominant aleli birlikte bulunduruyor ise bu 

bireylere taşıyıcı denir. Mutant gen işaretlenir. 

Ör. Bb* (b= mutant gen) 

YABANIL TİP: Toplumda normal aleli taşıyan bireylerdir. (+) ile 

gösterilir. 

ÜSTÜN DOMİNANTLIK (ÖVER DOMİNANS): Bazen gen ayrıcalığı 

nedeniyle heterozigot her iki homozigotun fenotipik ölçülerini aşabilir, 

bu duruma üstün dominantlık denir. 

EKSİK (KISMİ) DOMİNANTLIK: Aa genotipi, fenotipik olarak aa 

özelliklerini gösteriyor ise bu duruma eksik veya kısmi dominantlık 

denir. 

-62-

TAM DOMİNANTLIK: Aa genotipine sahip birey kendisinden 

beklenen Aa genotipini gösteriyor ise o zaman dominantlık tamdır 

şeklinde ifade edilir. 

* * 

aa fenotipi Aa fenotipi AA fenotipi 

tl fi 1t 

Aa burada ise tam üstün 

eksik dominantlık dominantlık dominantlık 

ORTAKLAŞA DOMİNANTLIK (KODOMİNANS) 

Heterozigot durumda iken her iki alelin de kendini ifade etmesidir. 

Örneğin; X maddesi AA ve Y maddesi de aa tarafından sentezleniyor 

ise, heterozigot Aa hem X, hem de Y maddelerini sentezleyebilecektir. 

Kodominansın en iyi bilinen örneği insanlardaki MN kan grubunu 

oluşturan alellerdir. 

MULTIPL ALELLER: Aynı kromozom lokusunda bir gen lokusunda 

bulunan iki veya daha fazla alel grubuna çoklu veya multipl aleller denir. 

Örnek olarak, bir diğer kan grubu sistemi olan ABO kan gruplarını 

verebiliriz. Diploid canlılarda bu alellerden sadece ikisi bulunur. Nitekim 

insanlar A0,AA,B0,BB,00 ve AB kan gruplarından birine sahiptirler. 

EPİSTASİZ: Belli bir lokustaki genin bir başka lokustaki genin etkisini 

örtmesi veya baskı altına almasına epistazis, baskı altında kalınmaya da 

hipostazis denir. 

PENETRANS: Bir geni taşıyan ve o gene ait özelliği gösteren kişilerin 

sıklığıdır. Aşağıdaki formül ile gösterilir; 

P; 

n (geni eksprese edenler) 

n (geni taşıyanlar) 

Penetrans 0 ila 100 arasında değişir. Eğer bir genotipin sıklığı % 100 

den az ise azalmış penetrans vardır. 

-63-

Örneğin; herhangi bir genin penetransı % 70 ise, söz konusu geni taşıyan 

kişilerin ancak % 70' i bu özelliği gösteriyor demektir. 

NON-PENETRANS: Mutant alel kalıtılır, ancak eksprese edilmez ise 

penetrans göstermiyor, anlamına gelen bu ifade kullanılır. 

LETAL (ÖLDÜRÜCÜ) GENLER: Bazı genlerin fenotipik olarak 

belirmesi, prenatal veya postnatal dönemde kişinin ölümüne neden olur. 

Homozigot veye heterozigot durumda etkilerini gösteren bu genlere letal 

genler denir. 

EKSPRESİVİTE: Kişilerde belli bir alelin nasıl ve/veya hangi derecede 

ifade edildiğini gösterir. 

Değişken ekspresivite olabilir ancak birey o geni taşıyor ise tamamen 

eksprese edilememe durumu söz konusu değildir. 

8.2 MENDEL İLKELERİ 

1- AYRIŞIM İLKESİ: Mendel tarafından, yavruya anne veya babanın 

genlerinin yalnız bir alelinin aktarıldığı gösterilmiştir. Bugün de biliyoruz 

ki belli karekterleri oluşturan genler ayrıdır, birbirleriyle karışmazlar ve 

birbirlerini etkilemezler. Böylece hem genler, hem de genin alternatif 

formları olan aleller bağımsız olarak birbirlerinden ayrılarak 

(segregasyon) gametlere geçerler ve farklı yavru bireylere ulaşırlar. Bu 

kurala 1. Mendel ilkesi denir. Örneğin ; bir gen; al ve a 2 alellerinden 

oluşuyor ise bunlardan yalnızca biri gametler aracılığı ile yavrulara 

aktarılacaktır. 

Tek bir özellik söz konusu ise bir gen, dolayısıyla bir çift alel söz 

konusudur ve monohibrid (tekil melez) çaprazlama meydana gelir. 

Mendel, yaptığı çaprazlamalarda kırmızı ve beyaz renkli çiçek açan 

bezelyeleri kullanmıştır. Melezlemenin başladığı ilk kuşağa parentel 

kuşak (P) adı verilir. Parentel kuşakta kırmızı renkte çiçek açan 

homozigot dominant (KK) bezelyeler ile beyaz renkte çiçek açan 

homozigot resesif (kk) bezelyeler çaprazlanmıştır. 

KK bireyler sadece K gametlerini, kk bireyler de sadece k gametlerini 

vereceğinden 1. Kuşağı meydana getiren Fİ (fılial) bireylerin hepsi 

heterozigot, Kk genotipinde olacaktır. Beyaz çiçeklilik resesif 

-64-

olduğundan (k), bu bireyler genotiplerinde aleli taşıdıkları halde fenotip 

olarak hepsi kırmızı çiçekli görünürler. 

Bu bireyler kendi aralarında tekrar çaprazlanacak olursa ikinci yavru 

kuşak (F2) meydana gelir. Çaprazlamanın yapıldığı bireylerden bu kez 

hem K hem de k gametleri geleceğinden F2 kuşağında üç genotip ortaya 

çıkar; KK,Kk ve kk. Fenotipik olarak da 3:1 oranında kırmızı ve beyaz 

çiçekli bezelyeler gözlenir. 

Birinci kuşakta (F 1) kaybolmuş gibi gözüken (k) nin, ikinci kuşakta 

(F 2) tekrar gözlenmesi bu özelliğin aslında kaybolmadığını, resesif ve 

dominant genlerin birbirlerinden bağımsız olarak ayrılarak yeni kuşaklara 

geçtiğini gösterir. Eksik dominantlık, ortaklaşa dominantlık ve letal 

genlerin etkilerinin söz konusu olduğu durumlarda 3:1 fenotipik 

oranından sapmalar görülür. 

Şekil 8.1 de yukarıda sözü edilen monohibrid çaprazlama örneği 

gösterilmektedir. 

Parentel kuşak KK kk 

(Pl) Kırmızı çiçekli Beyaz çiçekli 

Gametler K k 

1. Kuşak (F 1) Kk (Hepsi kırmızı) 

Kk X Kk 

2.Kuşak (F 2) KK Kk Kk kk 

(Kırmızı) 3 1 (Beyaz) 

Şekil 8.1 Monohibrid çaprazlama 

-65-

2- BAĞIMSIZ AÇILIM İLKESİ (DÜZENLENME) 

İki karekteri oluşturan ve farklı kromozomlarda bulunan gen çiftleri 

yavrulara geçebilmek için önce birbirlerinden ayrılırlar ve homolog 

kromozomlar arasında meydana gelen kros-over sonrasında 

rekombinant kromozomlar haline geçerek bir sonraki kuşağa aktarılırlar. 

Bu kurala bağımsız düzenlenme ilkesi denir. 

Bağımsız düzenlenme ilkesine ilişkin çaprazlama yapılırken anne ve 

babanın, yani atasal kuşak bireylerin fenotiplerine bakılarak genotipleri 

belirlenir ve daha sonra bu bireylerin vereceği gamet tip ve sayıları 

saptanır. Aynı kromozom üzerinde bulunan iki farklı genin bu kurala 

uymayacağı burada bir kez daha hatırlanmalıdır. 

P UU KK X uu kk 

ı ; 

Uzun-Kırmızı X kısa-beyaz 

Gametler UK X uk 

i 

F 1 UuKk X UuKk 

Gametler 

UK 

i 

UK Uk uK uk 

UUKK 

UUKk 

UuKK 

UuKk 

UUKk 

UUkk 

UuKk 

Uukk 

UuKK 

UuKk 

uuKK 

uuKk 

UuKk 

Uukk 

uuKk 

uukk 

Şekil 8.2 İki gen çiftinin bağımsız düzenlenme ilkesine göre dağılımları. 

-66-

Şekil 8.2 de görüldüğü üzere ebeveynlerden gelen gametler Punnet 

karesi adı verilen sisteme yerleştirilerek çaprazlama yapılır ve yeni 

meydana gelen bireylerin genotipleri ve fenotipleri bulunur. Örneğimizde 

elde edilen fenotip oranları şöyle bulunmuştur; 

9 Uzun- Kırmızı ATASAL 

3 Uzun-Beyaz REKOMBİNANT 

3 Kısa-Kırmızı REKOMBİNANT 

1 Kısa-Beyaz ATASAL 

Yukarıda uygulandığı gibi eğer çaprazlamada iki çift gen var ise bu 

dihibrid çaprazlamadır. Bireyin taşıdığı özellik sayısı arttıkça 

verebileceği gamet sayısı da artar. Şöyle ki, bireyin taşıdığı özellik sayısı 

'n' ile gösterilir ise gözlenen gamet sayısı 2 " olacaktır. 

KONTROL ÇİFTLEŞMESİ (TEST ÇİFTLEŞMESİ) 

Mendel yaptığı deneylerin doğruluk derecesini ölçmek üzere kontrol 

çiftleşmesi adını verdiği yöntemi uygulamıştır. Test, F 1 de elde edilen 

bireylerin homozigot ebeveynlerle çiftleştirilmesi suretiyle yapılır. 

Örneğin, F 1 de, Aa heterozigot bir birey elde edildi ise test çifleşmesi 

şu şekilde yapılır; 

Aa X aa 

Gametler A a a 

Aa aa 

1:1 

-67-

Görüldüğü gibi F 1 deki heterozigot birey A ve a olmak üzere 2 tip 

gamet vermiştir. Çaprazlama yapılan homozigot resesif birey ise tek tip ' 

a 'gameti verdiğinden, sonuçta 1:1 oranında bireyler elde edilmiştir. 

Oysa, Fİ deki birey heterozigot değil de homozigot ise; hepsi aynı 

fenotipe sahip bireyler ortaya çıkar. 

AA X aa 

Gametler A a 

Aa Tümü aynı 

O halde bireyin herhangi bir özellik bakımından homozigot yada 

heterozigot mu olduğunu anlamak için bu bireyin söz konusu özellik 

açısından homozigot resesif bir bireyle çaprazlanması yeterli olacaktır. 

Monohibrid çaprazlamada olduğu gibi di,tri ve polihibrid 

çaprazlamalarda da kontrol çaprazlaması kullanılır. Örneğin dihibrid bir 

çaprazlamada F 2 bireyi geri çaprazlandığı zaman meydana gelen 

bireylerin oranı 1:1:1:1 şeklinde ise bu birey heterozigottur. 

Mendel'in ayrışım ve bağımsız düzenlenme ilkeleri uyarınca davranış 

gösteren özellik ya da niteliklere Mendeliyen özellik (nitelik), bunların 

kalıtımına da Mendeliyen kalıtım (inheritance) adı verilir. 

-68-

BÖLÜM 9 

9.1 GİRİŞ 

KALITSAL HASTALIKLAR 

Canlılar tek hücreli zigot formlarından, yaşamlarının sonuna değin hem 

kalıtsal hem de çevresel faktörlerin etkileri altındadır. Hastalıkların 

ortaya çıkmasında bu faktörler değişik oranlarda etkin olurlar. Örneğin, 

brakidaktili (kısa parmaklılık) olgusunda kalıtsal, veba hastalığında 

çevresel, diabette ise hem kalıtsal hem de çevresel etmenler söz 

konusudur. 

Kalıtsal hastalıklar etyolojilerindeki faktörün türüne göre 3 gruba 

ayrılırlar. 

a-Kromozomal hastalıklar 

b-Gen düzeyindeki hastalıklar 

c-Multifaktoriyel hastalıklarlar 

9.2 A-KROMOZOMAL HASTALIKLAR 

Genetik materyaldeki mutasyonlar bazen kromozomun çok geniş bir 

bölgesini kapsayabilir. Bu düzensizlik ışık mikroskobunda 

gözlenebilecek kadar büyük ise kromozomal düzensizlik olarak 

tanımlanır. 

Tanımlanan gebeliklerin % 15 i erken düşüklerle (spontan abortus) 

sonuçlanır ve bunların % 50 sinden fazlasında kromozom bozukluğu 

vardır. Dolayısıyla tanımlanan gebeliklerin % 5 inde kromozom 

anomalisi vardır denilebilir. Yeni doğanlarda ise bu sıklık % 0.7 

civarındadır. 

Kromozomal düzensizlikler iki türlüdür, 

a. SAYISAL 

b. YAPISAL 

-69-

a-SAYISAL: Hücrelerdeki kromozom sayısının o türe özgü kromozom 

sayısından az ya da çok olmasıdır. 

İki şekilde görülür; 

i-Poliploidi: Hücrelerdeki kromozom sayısının haploid sayının tam 

katları kadar artmasıdır. 

Haploid kromozom sayısı 'n' olarak ifade edilir ve gamet hücrelerindeki 

sayıya eşittir. Örneğin, insan haploid kromozom sayısı 23 dür. 

Fertilizasyon sonucu insan hücrelerinde ulaşılan kromozom sayısına 

diploid denir ve 2n olarak gösterilir. İnsanlar diploid canlılar oldukları 

için gamet hücreleri dışındaki tüm hücreler diploiddir ve 2n = 46 olarak 

ifade edilir. 

Triplodi ( 3n = 69 ) : Temel kromozom sayısının üç katı kadar 

artmasıdır. 

Tetraploidi ( 4n = 92 ) : Haploid kromozom sayısının dört katı kadar 

artmasıdır. 

Teorik olarak diğer ploidiler de olabileceği halde henüz insanlarda 

gösterilmemiştir. 

Poliploidinin ortaya çıkış nedenleri çeşitlidir; 

Endomitoz : Hücre bölünmesine hazırlık olarak kromozomlar katları 

kadar çoğalır, profaz ve metafaz gerçekleşir ancak anafaz, telofaz ile 

hücre ve sitoplazma bölünmeleri gerçekleşmez. Buna bağlı olarak 

kromozom sayıları her bölünmede nukleustaki sayının (n) katları kadar 

artar, endomitoz meydana gelir. 

Tetraploidi, iki zigotik bölünmenin tamamlanamamasmdan kaynaklanır. 

Triploidi: Genellikle fertilizasyon sırasında bir spermium yerine iki 

spermiumun aynı ovumu döllemesi (dispermi) ya da ovum veya 

spermiumda olgunlaşma bölünmelerinden birinin olmaması sonucunda 

normal haploid gametin yerine diploid gametin oluşması ile ortaya çıkar. 

-70-

Endoredublikasyon: Kromozomlar bölünme sırasında normal olarak 

kendilerini dublike ederek katları kadar artar, ancak hemen ardından 

hücre bölünmesi gerçekleşmez ise, hücrede sentromerlerinden 

birbirlerine tutunmuş çok sayıda kromatidden oluşan kromozomlar ortaya 

çıkar. Bu olaya endoredublikasyon denir. 

ii-Anöploidi: Temel kromozom sayısının katları kadar olmayan artma ya 

da eksilmelere denir. 

Anöploidi tipleri; 

TRİZOMİ: Herhangi bir kromozomdan hücrede iki tane bulunması 

gerekirken üç tane olmasıdır. Trizomi, otozomal kromozomlarda 

görüldüğü gibi cinsiyet kromozomlarında da görülür. 

Otozomal kromozomlarda en sık görülen tipleri; Trizomi 21 (Down 

sendromu), Trizomi 18 (Edwards sendromu), Trizomi 13 (Pateu 

sendromu) dür. Cinsiyet kromozomlarında ise; en fazla 47,XXY 

(Klinefelter), 47,XYY ve 47,XXX olgularına rastlanır. 

Down Sendromunun insidansı 1/800 canlı doğum olup 30 yaşın 

üzerindeki annelerde bu insidans daha da artmaktadır. Hipotoni, 

karekteristik dismorfik yüz özellikleri, ellerde Simian çizgisi ve diğer 

dermatoglifik özellikler, 1/3'ünde konjenital kalp hastalıkları ve özellikle 

mental retardasyon ile tanımlanır. Trizomi 21'in yanısıra Robertsonian 

translokasyonu ve parsiyel trizomi 21 sonucunda da Down Sendromu 

görülür. 

MONOZOMİ: Belli bir kromozomdan normalde iki adet bulunması 

gerekir iken bir tane bulunmasıdır. Otozomal monozomiler letaldir, ölü 

doğumlarda ya da erken spontan düşüklerde görülmemiştir. En sık 

rastlanan monozomi, X kromozomu monozomisi olan Turner 

sendromudur (45,X). 

Spontan düşüklerde bu derece sık görülmesine karşın, Turner Sendromlu 

bireyler doğarlar ve yaşamlarını sürdürürler. Bu kişilerde tek bir 

X kromozomu bulunur. Normalde isekadınlarda bulunan iki 

X kromozomundan sadece birinin aktif olup, diğerinin inaktif olduğunun 

kabul edilmesine karşın (Lyon hipotezi) Turner sendromu olan kişilerde 

birtakım bozukluklar ortaya çıkmaktadır. 

-71 -

Sendromlann bazılarında mozaisizm söz konusudur (Bölüm 9.3). Mozaik 

bireylerde mutasyona uğramış hücre oranına göre sendromun ciddiyeti 

değişir. 

Anöploidinin meydana geliş nedenleri; 

a-Ayrılamama (Non-disjunction) 

Bölünmenin anafaz evresinde kromozomların sentromerlerinden 

uzunlaması yerine, meydana gelen hata sonucu enine ikiye bölünmeleri 

ile hücrenin bir kutbuna iki kromozom birlikte giderken diğer kutba aynı 

kromozomdan hiç parça gitmez. Sonuçta oluşan yavru hücrelerden bir 

bölümü bu kromozomlardan üç tane içerirken (trizomik), diğer 

bölümünde ilgili kromozomdan hiç bulunmaz (monozomik). Bu olaya 

ayrılamama denir. Olgunun ortaya çıkmasındaki etmenler kesin olarak 

bilinmemekle beraber ileri anne yaşı, maternal hipotiroidizm, radyasyon 

veya viral enfeksiyona bağlı olarak görülme sıklığında artış olduğu 

bildirilmektedir. 

b-Anafaz gecikmesi (Anafaz lagging) 

Normalde uzunlamasına bölünerek kutuplara çekilmekte olan 

kromozomlardan biri anafaz sırasında geri kalır. Hareket etmekte 

geciktiği için geri kalan bu kromozom ya diğer kromatidinin bulunduğu 

kromozom grubuna katılır ya da bölünme sırasında ortadan kaybolur. İlk 

olasılıkta söz konusu kromozomdan hücrede bir tane olması gerekirken 

iki tane bulunur ve bu hücre normal bir tane kromatid içeren hücre ile 

birleşirse toplam üç adet kromozom içeren, yani trizomik hücre ortaya 

çıkar. İkinci olasılık ortaya çıkar ve kromozom kaybolur ise o 

kromozomdan hiç bulundurmayan hücre ile yine normal bir adet 

kromozom taşıyan hücre birleşir ve monozomik hücre meydana gelir. 

b-YAPISAL KROMOZOM ANOMALİLERİ 

Kromozomların yapılarında meydana gelen düzensizliklerdir. Birçoğu 

mikroskopta saptanabilir. 

i-Translokasyon:Bir kromozomdan kopan parçanın başka bir 

kromozoma yerleşmesidir. Eğer translokasyon sırasında kromozom 

parçası yani genetik materyal kaybı yok ise dengeli, aksine gen kaybı var 

ise dengesiz translokasyon söz konusudur. 

-72-

Uç tip translokasyon vardır; 

Karşılıklı (Resiprokal) : Bir kırılma sonucu homolog veya homolog 

olmayan kromozomlardan kopan parçaların karşılıklı yer değiştirmesidir. 

Sentrik füzyon (Robertsonian) : Akrosentrik kromozomların kısa 

kollarının kaybolması, uzun kollarının birleşmesi sonucu meydana gelir. 

Transpozisyon : Homolog olmayan iki kromozomdan birinde iki 

noktada, diğerinde ise bir noktada kırılma olur. Daha sonra birinciden 

kopan parça ikincinin arasına girer ve kaynaşırsa transpozisyon meydana 

gelir. 

ii-Delesyon: Kromozomdan bir parçanın kopup kaybolmasıdır. Eğer 

kırılma kromozomun uç kısmında ise terminal delesyon ortaya çıkar. 

İki darbe sonucu kopan parça aradan çıktıktan sonra geriye kalan kısımlar 

yeniden kaynaşırsa interstitiel delesyon dan söz edilir. 

iii-Duplikasyon (Artma) : İki kromozomdan birinde çift taraftan kopan 

parça, diğerinde tek bölgeden kopan aralığa girerek kaynaşırsa 

duplikasyon ortaya çıkar. 

iv-İnversiyon : Kromozomda iki noktada kopma olması ve hemen 

ardından kopan parçanın kendi ekseni etrafında dönerek kopmanın 

meydana geldiği noktalardan tekrar yapışmasıdır. Ters dönen kromozom 

parçası sentromeri içeriyor ise perisentrik, sentromerin dışında ise 

parasentrik olarak tanımlanır. 

v- Ring (Yüzük) kromozom : Kromozomun her iki kolunun uçlarında 

kopma meydana gelirse bu bölgeler yapışkan hale geçerek birleşirler. 

Görünüm yuvarlak bir şekil aldığı için kromozoma yüzük adı 

verilmektedir. 

vi- İzokromozom : Sentromerlerin boyuna yerine enine bölünmesi 

sonucu meydana gelen kromozomlardır. Bu hatalı bölünme sonucunda ya 

sadece kısa kolları ya da uzun kolları içeren kromozomlar meydana gelir. 

-73 -

9.3 B-GEN DÜZEYİNDEKİ HASTALIKLAR 

Kromozomlar üzerinde lokalize olan genlerde meydana gelen 

mutasyonlar sonucunda ortaya çıkan hastalıklardır. Mendel yasalarına 

uygun olarak kalıtılırlar ve belli kalıtım kalıpları gösterirler. Bilindiği 

üzere insanlardaki 46 kromozomdan 44 tanesi otozomdur ve üzerlerinde 

otozomal genler taşırlar, geriye kalan 2 kromozom ise cinsiyet 

kromozomudur ve cinsiyeti belirleyen genler taşırlar. 

Gen düzeyindeki hastalıkların incelenmesinde en sık uygulanan yöntem 

pedigri-aile yöntemidir. Pedigride tüm aile fertleri bir şema üzerinde 

gösterilir, probandm diğer kişiler ile olan yakınlığı ve tüm bireylerin belli 

bir kalıtsal özelliğe göre durumları belirtilir. Hastalık ve aile hakkında 

fikir vermesi açısından çok önemlidir. Uzman kişiler tarafından yeterli 

zaman ayrılarak ve mümkün olan en fazla sayıda aile ferdi ile görüşülerek 

hazırlanmalıdır. 

Pedigride kullanılan bazı semboller Şekil 9.1 de gösterilmektedir. 

• Erkek 

ı 

Düşük 

o Kadın •—o Evlilik 

• Proband •=o Akraba Evliliği 

0 Taşıyıcı DjO Çocuksuz Evlilik 

jzr 

Ölü birey 

Prenatal ölüm 

A 

| Otozomal özellikler için heterozigot 

Şekil 9.1 Pedigride kullanılan bazı semboller 

-74- 

Monozigotik ikizler

Kalıtım kalıpları 2 grupta toplanır; 

a-OTOZOMAL 

i-Otozomal dominant 

ii-Otozomal resesif 

b-GONOZOMAL (CİNSİYETE BAĞLI) 

i-X'e bağlı dominant 

ii-X'e bağlı resesif 

iii- Y kromozomal 

i-Otozomal dominant kalıtım: Otozomal kromozomlar üzerinde taşman 

dominant nitelikli genlerle olan kalıtıma denir. 

Özellikleri; 

- Hastalık kuşak atlamaz ve dikey kalıtımlıdır. Bir başka ifade ile her 

kuşakta görülür. 

- Hasta kişinin ya annesi ya babası, ya da her ikisi birden hastadır. 

Hastalık kız ve erkek çocuklarda aynı oranda görülür. 

- Eşlerden birisi hasta, (heterozigot) diğeri normal ise doğacak 

çocukların yarısı (%50) hasta olur. 

- Hem anne hem baba hasta (heterozigot) ise çocukların % 75'i hasta 

olur. 

- İlgili genin penetransı tam olmaz ise hastalık kuşak atlıyor gibi 

görünür. 

- Hastalık sporadik vak'a olarak ortaya çıkmış ise hasta kişinin anne ve 

babası normaldir. 

- Anne ya da babadan birinin gonadlarmda bir mutasyon olmuş ise 

kendileri normal oldukları halde birden fazla çocukları hasta olabilir 

(Şekil 9.2 ). 

Otozomal dominant hastalıklardan bazıları; Akondroplazi, Huntington 

Koresi, Polikistik böbrek sendromudur. 

- 75 -

m 

n 

o- 

1 

J T 

1 2 3 

r ^ r 

Şekil 9.2 Otozomal dominant kalıtım 

ii-Otozomal resesif kalıtım 

o-r-m 

4 

Mutant gen, homolog kromozomların her ikisi üzerinde birden 

bulunduğu zaman yani homozigot olduğu zaman etkisini gösteriyor ve 

hastalık oluşuyor ise hastalık, otozomal resesif olarak tanımlanır. Bu 

durumda hasta kişiler hem annelerinden hem de babalarından birer tane 

mutant gen alırlar. Bir mutant gen için anne ve babaları heterozigot olan 

çocukların her birinin % 25 olasılıkla homozigot mutant, dolayısıyla 

hasta olma riskleri vardır.. Eğer herhangi bir ailede bu tip hastalık var ise 

ailenin birçok bireyi heterozigot taşıyıcı olabilir. Bu nedenle akraba 

evlilikleri ciddi sakıncalar yaratmaktadır (Bölüm 11 ). 

Özellikleri; 

- Hastalık genellikle tek kuşakta görülür, geçiş yatay tiptedir. 

- Hasta çocuğun kardeşleri cinsiyet farkı olmaksızın 1/4 olasılıkla 

hasta, 3/4 olasılıkla sağlıklı olurlar. 

- Hasta çocuğun anne ve babası normal görünümlü ve taşıyıcıdır. 

- Hasta kişi normal bir birey ile evlenirse çocuklarının hepsi normal 

fakat taşıyıcı olur. 

- Akraba evlilikleri hastalık riskini arttırır. 

- Hasta kişi heterozigot olarak aynı mutant geni taşıyan bir bireyle 

evlendiği zaman çocuklarının yarısı heterozigot normal, yarısı hasta 

olur. 

- Küçük ailelerde olgular familyal olmaktan çok sporadiktir. 

-76- 

o

Otozomal resesif hastalıklardan bazıları, Adrenogenital sendrom, 

Albinizm ve Fenilketonüri olarak sayılabilir. 

Şekil 9.3 Tipik otozomal resesif kalıtım gösteren bir ailenin pedigrisi 

b-GONOZOMAL KALITIM 

i-X'e bağlı dominant kalıtım 

X kromozomu üzerindeki genler dominant veya ressesif olabilir, ancak 

kadınlarda iki X olduğu için kalıtım biçimleri farklı olmaktadır. Bu tip bir 

hastalığı olan kadın, hastalığı hem kız hem de erkek çocuklarının yarısına 

verir, fakat baba erkek çocuklarına X kromozomu veremeyeceği için 

erkek çocuklar normal olurlar. 

Özellikleri; 

-Hasta erkeğin kız çocukları hasta, erkek çocukları ise normal olur. 

-Hasta kadının kız ve erkek çocuklarının yansı hasta olur. 

-Hastalık erkekten erkeğe geçmez. 

Örneğin hipofosfatemik raşitizm hastalığı bu şekilde kalıtılır. (Şekil 9.4 ). 

-77-

I 

1 2 

n 

n 2 3 

• 

o 4 

III 3 

2 

IV 

Şekil 9.4 X'e bağlı dominant kalıtım 

ii-X'e bağlı resesif kalıtım 

•a 

4 

t Ö 

2 3 

Kadınlarda iki X kromozomu olduğundan resesif etkili mutant gen ya 

homozigot ya da heterozigot durumda olacaktır. Oysa erkekte tek X 

kromozomu olduğundan bu kromozom üzerindeki genin Y kromozomu 

üzerinde alleli bulunmamaktadır (hemizigot). Bu nedenle X kromozomu 

üzerindeki gen ister resesif, ister dominant etkili olsun etkisini 

gösterecektir. Mutant genler çoğunlukla hasta olmayan taşıyıcı kadınlar 

tarafından aktarılarak erkeklerde hastalık meydana getirir. 

Özellikleri; 

- Hastalık erkeklerde görülür ve bunların anneleri normal, ancak ilgili 

gen için taşıyıcıdır. 

- Hastalık babadan oğula geçmez. 

- Hasta erkek sağlıklı kadınla evlenirse, kız çocuklarının tümü taşıyıcı, 

erkeklerin tümü sağlam olur. 

- Taşıyıcı kadın sağlıklı erkekle evlenirse kızların yarısı normal, yarısı 

taşıyıcı, erkek çocukların ise yarısı sağlıklı, yarısı hasta olacaktır. 

- Hasta erkek taşıyıcı kadınla evlenirse kızların yarısı hasta, yarısı 

taşıyıcı, erkeklerin yansı sağlıklı diğer yansı ise hasta olacaktır. 

Örneğin; Hemofili, Ducnenne tipi kas distrofisi, Testiküler feminizasyon 

gibi hastalıklar bu tip kalıtım gösteren hastalıklardan bazılarıdır. 

(Şekil 9.5) 

-78-

I OrO 

1 2 

n D ö 

1 2 3 4 

m 2 3 

Şekil 9.5 X'e bağlı resesif kalıtım 

iii- Y kromozomal kalıtım 

Y kromozomu üzerinde erkekliği belirleyen genlerin (SRY gibi) dışında 

fazla gen bulunmadığı düşünülmektedir. Bu şekilde kalıtıldığı düşünülen 

herhangi bir hastalıkta henüz tanımlanmamıştır. 

Tek gen hastalıklarının geçişini etkileyen Mendeliyen kalıtım kalıplarının 

dışında, klasik olmayan transmisyon şekilleri vardır. 

MİTOKONDRİYEL KALITIM 

Kendine özgü DNA içeren mitokondri basit füzyon ile bölünmek 

suretiyle çoğalır. Bölünme sırasında eğer mutasyona uğramış DNA var 

ise bu DNA nın tümü bir hücreye, normal olan DNA diğer hücreye veya 

her iki DNA da tek bir hücreye geçebilir. Bu durumda mutant geni alan 

hücrede aktarılan mutant gen miktarına bağlı olarak hastalık ortaya çıkar. 

Ovumda bol miktarda mitokondri bulunur oysa spermiumda çok az 

sayıdadır ve bunlar yavrulara geçmez. Bu nedenle mitokondriyel 

hastalıklar sadece anneden çocuklara geçer, babadan geçiş olmaz. Bazı 

mitokondriyel hastalıklar MELAS, MERRF ve Leber'in optik atrofısi dir. 

MOZAİSİZM 

Tek bir zigottan gelişen bireyde veya dokuda iki veya daha fazla genetik 

yapıya sahip hücrelerin bulunmasıdır. Somatik veya germline (cinsiyet 

hücreleri) hücrelerde meydana gelebilir. Kromozomal düzensizliklerde 

görülür, ortaya çıkmasındaki başlıca nedenin somatik mutasyon olduğu 

kabul edilmektedir. 

-79-

GENOMİKIMPRINTING 

Bazı genetik düzensizliklerde hastalık fenotipinin görünümü 

(ekspresyonu) otozomal genin anneden veya babadan kalıtılmasına göre 

değişiklik gösterir, bu olguya genomik imprinting denir. 

Örneğin 15 numaralı kromozomda (15 qllql3) meydana gelen delesyon 

çocuklara anneden aktarılırsa Angelman sendromu, babadan aktanlırsa 

Prader-Willi sendromu görülür. Her iki sendrom, birbirinden tamamen 

farklı klinik bulgular ile seyreden ayrı hastalıklardır. 

UNİPARENTAL DİZOMİ 

Bir kromozomun homologlarının, anne veya baba olmak üzere 

ebeveynlerden sadece birinden çocuklara aktarılmasıdır. Yukarıda 

anlatılan Prader-Willi sendromunda 15. Kromozomda delesyon olmadığı 

halde her iki homologun da anneden kalıtıldığı, babadan hiç 

kromozomun alınmadığı vak'alarda hastalığın yine ortaya çıktığı 

görülmüştür. 

O halde özetle denebilir ki; normal gelişim için genlerin yavrulara her iki 

ebeveynden de aktarılması gerekmektedir. 

C- MULTİFAKTÖRİYEL HASTALIKLAR (POLİJENİK) 

Multifaktöriyel kalıtım ile geçen hastalıklar iki ya da daha fazla mutant 

gen ile çevresel etkenlerin etkileşimi sonucu ortaya çıkan hastalıklardır. 

Hesaplanması zor olmakla birlikte tekrarlama riskinin birinci derece 

akrabalarda % 2 ila 10 olarak değiştiği kabul edilmektedir. Nöral tüp 

defektleri, yank dudak, yarık damak, konjenital kalp anomalileri bu tip 

hastalıklara örnek olarak verilebilir. 

-80-

BOLUM 10 

10.1 GİRİŞ 

PRENATAL TANI 

(DOĞUM ÖNCESİ TANI) 

Son yıllarda geliştirilen yöntemlerle fetüs henüz anne karnında iken bazı 

kalıtsal hastalıkların tanılarının konması mümkün hale gelmiştir. Böylece 

anomalili bebek sahibi olma riski olan ailelere fetüsün durumu hakkında 

bilgi verilerek, kendilerine prenatal girişimden, eğer yaşamla 

bağdaşmayan bir hastalık söz konusu ise gebeliği sonlandırmaya kadar 

varan geniş spektrumda birtakım seçenekler sunulmuş olur. Hatta bazı 

endişelerle gebe kalma korkusu olan kişiler de bu tip testlerin olması 

güvencesi ile yeni gebelik karan alabilirler. 

Doğum öncesi tanı yapılmasını gerektiren durumlar (endikasyonlar) 

şunlardır; 

a. Kromozom anomalisi açısından yüksek risk taşıyan çiftler; 

b. Anne yaşının 35 in üzerinde veya 16 dan küçük olması 

c. Eşlerden birinin translokasyon taşıyıcısı veya kromozomal anomaliye 

sahip olması 

d- Çiftin daha önce kromozom anomalili bebek sahibi olması 

e- Patolojik ultrason bulgusu 

f- Ailede anomalili doğum, 2 den fazla nedeni bilinmeyen ölü doğum 

ve/veya mental retardasyon hikayesinin bulunması 

g. Ailede Mendeliyen genetik hastalıkların bulunması 

h. Maternal patoloji olması, (örneğin epilepsi veya insüline bağlı diabeti 

olan kişilerde anomalili doğum riski artar.) 

i. 16.-18. Haftalarda ölçülen ve fetüsün durumu hakkında bilgi veren 

alfa-fetoprotein, serbest östriol ve beta human koryonik gonadotropin 

hormon düzeylerindeki değişikliklere bağlı olarak riskli üçlü test 

sonucu elde edilmesi 

-81 -

j. X'e bağlı genetik hastalık taşıyanlarda eğer hastalık için spesifik bir 

tanı yöntemi uygulanmıyor ise cinsiyetin saptanması 

k. Gebelik sırasında enfeksiyon veya teratojene maruz kalma 

Prenatal tanı yöntemleri vazif ve invazif olmak üzere 2 gruba ayrılır; 

tnvazif yöntemler, fetüse ait hücrelerin direkt olarak alınarak incelendiği 

yöntemlerdir. Bu hücreler alındıktan sonra üzerlerinde incelenecek 

hastalığın tipine göre sitogenetik, biyokimyasal (enzim) ve moleküler 

genetik (DNA) çalışmalar yapılır. Gerçek endikasyonu olan kişilere 

uygulanmalıdır zira testin tipine göre değişen ölçüde anneye zarar verme 

riski taşımaktadır. 

İnvazif yöntemlerden bazıları şunlardır; 

1- KORYON VİLLUS BİYOPSİSİ 

(CVS- CHORIONIC VİLLUS SAMPLING) 

Gebeliğin 11. Haftasından başlayarak 2. ve 3. Trimestre boyunca 

uygulanabilen bir yöntemdir. Fetus ile aynı genetik yapıya sahip olan ve 

ileride plasentayı oluşturacak olan koryon villus dokusunun incelenmesi 

esasına dayanır. 

Koryon villus dokusu 3 kısımdır; 

- Sitotrofoblast hücreleri 

- Sinsisyotrofoblastlar 

- Villus stroması 

Sitotrofoblastlar mitotik aktivitesi çok yüksek olan hücrelerdir, bu 

nedenle direkt preparasyon ya da kısa süreli kültürde (3 ila 56 saat 

arasında değişen sürelerde) kullanılırlar. 

Sinsisyotrofoblastlann bölünme özelliği yoktur, hormon ölçümlerinde 

kullanılırlar. 

Villus stroması ise fetal damar ve bağ dokusu hücrelerinden (mezenşim, 

fıbroblast, retikulum h.) oluşur. Uzun süreli kültürde üreyen hücreler bu 

hücrelerdir. 

-82-

Plasentanın pozisyonu ve gebelik haftasına bağlı olarak koryon villus 

dokusu kadın hastalıkları ve doğum uzmanı tarafından transabdominal 

veya transservikal olarak alınır. 

Alman materyal içerisinde anneye ait dokuların olmaması için doku, 

inverted (ters bakışlı) mikroskop altında uzman bir kişi tarafından iyice 

temizlenmelidir. 

Koryon villus almımı (aspirasyonu) sırasında anneye ait desidua hücreleri 

de villus dokusu ile birlikte alınabilir. O zaman maternal hücre 

kontaminasyonu ortaya çıkar ve elde edilen kromozomlar hem anneye 

hem fetusa ait olacağından yanıltıcı sonuçlar verir. Bu nedenle ortaya 

çıkması olası yalancı negatif ve yalancı pozitif sonuçları engellemek 

amacıyla CVS yöntemi uygulanacak ise hem direkt hem de uzun süreli 

kültür yöntemi birlikte çalışılmalıdır. 

Yalancı negatif sonuç, fetus anomalili iken sonucun normal 

bulunmasıdır. Tam tersi olarak fetus normal olduğu halde patolojik 

sonucun bulunması ise yalancı pozitif bulgudur. 

CVS, erken dönemde uygulanabilen bir prenatal tanı yöntemidir ve işlem 

sonrası düşük riski oranının 2 ila 10 arasında olduğu bildirilmektedir. 

Bazı merkezler bu oranın diğer yöntemlere göre yüksek olduğunu kabul 

ederken diğer merkezler herhangi bir farklılık olmadığını 

savunmaktadırlar. 

2- AMNİYOSENTEZ 

İlk kez 1966 yılında Steel ve Breg adlı araştırıcılar tarafından uygulanan 

yöntem günümüzde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Gebeliğin 16 ila 

20. haftaları arasında fetusun içerisinde bulunduğu amniyon sıvısından 

2-20 ml kadar ultrason eşliğinde alınarak 2 ila 3 hafta arasında kültüre 

edilir ve elde edilen kromozomlarda sitogenetik inceleme yapılır. Kalıtsal 

hastalıkların tanısını koyabilmek için, amniyon sıvısında direkt olarak, 

enzim tayini, DNA analizi ve diğer biyokimyasal analizler de 

yapılmaktadır. 

Sitogenetik inceleme sırasında mozaik sonuçlar elde edilirse mutlaka 

daha ileri incelemeler örneğin kordosentez yapılmalıdır. İşleme bağlı fetal 

kayıp oranı % 0.5 ile %1 arasında değişir. Rh uyuşmazlığı olan çiftlerde 

işlem sonrasında anneye Rh immunglobulin verilmektedir. 

-83-

3- KORDOSENTEZ 

Gebeliğin 24. haftasından başlayarak 3. Trimestre sonuna kadar 

uygulanabilen bir yöntemdir. Ultrason eşliğinde fetal umblikal korda 

girilerek 1-4 ml kadar fetal kan alınır. Kanın gerçekten fetusa ait olup 

olmadğı APT testi ile kontrol edilir. 

Kordosentez, fetal kanda hemoglobinopatilerin saptanmasında, fetal 

enfeksiyonların tanısında, 3. Trimestrede ultrasonda malformasyon 

saptandığında, geç dönemde (3. Trimestre) başvuran riskli gebeliklerde 

ve CVS ya da amniyosentezde şüpheli sonuçlar elde edildiğinde 

kullanılan bir yöntemdir. İşleme bağlı fetal kayıp oranı % 1 olarak 

bildirilmektedir. Geç dönemde uygulanması dezavantaj olmakla birlikte 

çabuk sonuç alınması (yaklaşık 3-4 gün) ve hemoglobinopatilerde 

kullanılması avantaj olarak kabul edilir. 

' Daha ender olarak kullanılan invazif yöntemler; 

- Fetal deri biyopsisi 

- Fetal karaciğer biyopsisi 

- İntrauterin kas biyopsisidir. 

İnvazif olmayan yöntemler; hasta açısından herhangi bir risk 

oluşturmazlar. 

En yaygın olarak kullanılanlar şunlardır; 

1- ULTRASONOGRAFİ 

Fetusun anne karnında görüntülenmesidir. Günümüzde çok yaygın olarak 

kullanılmakta, özellikle morfolojik bozuklukların saptanmasında çok 

önemli rol oynamaktadır. 

2- ÜÇLÜ TEST 

Anne karnında meydana gelen birtakım biyokimyasal değişiklikler 

fetusun sağlıklı olup olmadığına dair fikir vermektedir. Örneğin Down 

sendromlu fetusların karaciğerlerinde alfa feto protein (AFP) sentezi 

yetersiz olmaktadır, buna bağlı olarak anne kanında ölçülen maternal 

serum AFP düzeyi de normalden düşük olur. Aynı şekilde human 

-84-

koryonik gonadotropin ((3 hCG) ve serbest östriol (uE3) değerlerinin de 

normalden düşük olduğu görülmüştür. Nöral tüp defektleri, trizomı 18, 

trizomi 13 gibi patolojik olgularda da üçlü test sonuçlan fikir 

vermektedir, ancak sonuç kesin değildir. Şüpheli üçlü test sonucu elde 

edildiğinde, invazif prenatal tanı yöntemlerinden biri (genellikle 

amniyosentez) mutlaka uygulanarak kesin sonuç elde edilmelidir. 

-85-

diğer bireylerin de incelenmesi gerekebilir. Hastalığın türü kesin olarak 

belirlendikten sonra danışmanlık verilir. 

Danışma verilirken olgunun tüm özellikleri, tedavi olanakları ve 

tekrarlama riski aileye detayları ile anlatılmalı ve konuşma sırasındaki 

ifadeler ailenin eğitim düzeyine göre seçilmelidir. Konuşma kesinlikle 

suçlayıcı, yargılayıcı veya yönlendirici tarzda olmamalı ve ailenin 

psikolojik durumu göz önünde tutulmalıdır. Bazı aileler için birden fazla 

görüşme gerekebilir, görüşmeden sonra ailede yeni meydana gelecek 

değişikliklerin bildirilmesi istenir ve haberleşme sürdürülür. 

Genetik danışmaya başvurulması gereken durumlar (endikasyonlar); 

a- İlerlemiş anne yaşı (>35): Anne yaşının ilerlemesi ile örneğin Down 

sendromu gibi bazı kromozomal hastalıkların görülme sıklığı 

artmaktadır. Bu nedenle ileri yaş gebeliklerinde mutlaka genetik 

danışma verilerek ailelere prenatal tanı uygulanması önerilmelidir. 

b- Ailede bilinen veya şüphelenilen kalıtsal bozukluk: Kromozomal 

bozukluklar için yine prenatal tanı önerilir, gen düzeyindeki 

bozukluklarda Mendeliyen kalıtım kalıplarına uygun risk hesapları 

yapılır ve bazılarında moleküler biyolojik teknikler uygulanarak tanı 

koymak ve yine prenatal dönemde tanı koymak mümkün 

olabilmektedir. 

c- Tek veya multipl malformasyonlu fetus veya bebek doğumu: Bu tip 

olgularda fetus veya bebeğin karyotipi incelenmeli, sonuç normal bile 

olsa daha sonraki gebeliklerde mutlaka prenatal tanı önerilmelidir. 

d- Mental retardasvon : Ailede zihinsel özürlü birey var ise bu kişinin 

kromozom analizi yapılmalıdır. Mental retarde bireylerin gen 

düzeyinde de bozukluk olabilir veya hem kromozom hem gen 

düzeyindeki çalışmalar normal sonuç verebilir. O nedenle hangi 

nedenle ortaya çıktığına bakılmaksızın ailedeki indeks vak'a 

incelenmeli ve sonuçlara göre aileye danışmanlık verilmelidir. 

e- Teratojen etkisi : Gebelik döneminde mutasyona yol açan ajanlara 

maruz kalan kişilerin bebeklerinin etkilenip etkilenmediklerinin 

araştırılması gerekmektedir. Burada önemli olan teratojen ile 

karşılaşılan dönem, teratojenin cinsi, etki süresi ve miktarıdır.

f- Tekrarlayan düşükler: Birinci trimestre düşüklerin (spontan abortus) 

yaklaşık % 50 sinde kromozom bozukluğu saptanmıştır. İkiden fazla 

düşüğü olan kadınlarda uterus anomalisi, hormonlar, immünolojik 

faktörler gibi nedenler öncelikle incelendikten sonra hala olayın 

nedeni açıklanamayabilir. O zaman eşlerden periferik kan alınarak 

kromozom analizi yapılması önerilmektedir zira habitüel abortus 

gözlenen çiftlerin % 3-5 kadarında dengeli translokasyon taşıyıcılığı 

bildirilmektedir. 

g- Akrabalık : Gelişmiş ülkelerdeki akraba evlilikleri % 0.05 

civarındadır, hatta Amerika Birleşik Devletlerinin bir bölümü ve 

Afrika'nın bazı ülkelerinde birinci derece akraba evlilikleri 

yasaklanmıştır. Ülkemizde ise akraba evliliklerinin sıklığı oldukça 

yüksek olup % 20 ila 25 arasında değişir ve bölgesel farklılıklar 

gösterir. Akraba evliliklerinin sakıncası, otozomal resesif 

hastalıkların ortaya çıkma olasılığının artması nedeni ile ortaya 

çıkar. Karşılaşılan bir başka problem de eğer ailede belli bir otozomal 

resesif hastalık tanımlanmıyor ise bu ailelere prenatal tanı testleri 

uygulanmasının hiçbir yarar sağlamamasıdır. Ancak ailede bilinen 

bir genetik hastalık var ise ve bu hastalığa neden olan gen 

tanımlanmış ve spesifik inceleme yöntemi var ise prenatal tanı 

uygulanabilir. 

-89-

KAYNAKLAR 

1- Conn E.E., Stumpe P.K., Bruening G.,Doi R.H: Outlines of 

Biochemistry, First Edition, John Wiley & Sons Inc., Ankara, 1987. 

2- Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W: Harper's 

Biochemistry, Tvventy- first Edition, Appleton & Lange,U.S.A., 1988. 

3- Thompson M.W., Mclnnes R.R., Willard F.H: Genetics in Medicine, 

Fifth Edition, W.B. Saunders Company, U.S.A., 1991. 

4- Aktan F: Medikal Biyoloji, Sanem Matbaası, Ankara, 1980. 

5- Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J.D: 

Molecular Biology Of The Celi, Third Edition, Garland Publishing, Inc., 

U.S.A., 1994. 

6- Mathews C.K., Holde K.E: Biochemistry, The Benjamin / Cummings 

Publishing Company, Canada, 1990. 

7- Özgüç M: Nükleik Asit-Protein İlişkisi, Türk Tabipleri Birliği Yayınları, 

Ankara, 1992. 

8- Başaran N: Tıbbi Genetik, Altıncı Baskı, Bilim ve Teknik Yayınevi, 

Eskişehir, 1996. 

9- Çolak A., Pınarbaşı E: Tıbbi Biyoloji Ders Kitabı, İkinci Baskı, 

Cumhuriyet Üniversitesi Rektörlük Basımevi, Sivas, 1994. 

10-Batat İ., Bahçeci Z: Genetik Ders Notları, Atatürk Üniversitesi Fen- 

Edebiyat Fakültesi Yayınları, Erzurum, 1993. 

11- Günalp A., Ayter Ş., Lüleci G., Kart A., Sakızlı M: Tıbbi Biyoloji Ders 

Kitabı, Ankara, 1986. 

12-Demirtaş H: Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ders Notları, Erciyes Üniversitesi 

Matbaası, Kayseri, 1993. 

13-Kasap H., Kasap M., Matur A: Tıbbi Biyoloji I, Çukurova Üniversitesi 

Tıp Fakültesi Yayınları, Adana, 1995. 

14-Başaran A: Tıbbi Biyoloji Ders Kitabı, Üçüncü Baskı, Bilim Teknik 

Yayınevi, Eskişehir, 1992. 

-90-

15- Lehninger A.T: Biochemistry, Second Edition, Worth Publishers Inc.Nevv 

York, 1975. 

16- Simpson J.L., Golbus M.S: Genetics In Obstetrics & Gynecology, Second 

Edition, W.B Saunders Company, Mexico, 1992. 

17- Aydınlı K: Prenatal Tanı ve Tedavi, Perspektiv, İstanbul, 1992. 

18- Emery A.E.H: Principles and Practice of Medical Genetics, Second 

Edition, Churchill Livingstone, Edinburg, London, Melbourne and New 

York, 1990. 

19-Şaylı B.S:Teorik ve Klinik Sitogenetik, Dördüncü baskı, Ankara 

Üniversitesi Tıp Fakültesi Basımevi, Ankara, 1979. 

20- Şaylı B.S: Temel Medikal Genetik, Üçüncü baskı, Ankara Üniversitesi 

Basımevi, Ankara, 1976. 

-91 -

Kapak: Hakan Büyükçaylı 

Baskı: Ankara Üniversitesi Basımevi»2006

PDF Dosyası - Ankara Üniversitesi Kitaplar Veritabanı

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?