ali demirsoy - sitokrom-c enzimi hakkında bilgiler

"sitokrom-c'de ki bu benzerlik tesadüf eseri bir araya gelemeyecek kadar düşük bir ihtimaldir. buda maymunlarla ortak atamız olduğu gerçeğinin büyük bir kanıtıdır." 

"bugün en iyi incelenen enzimlerden biri, tüm hayvanlarda (keza bitkilerde) oksijeni hücre dışından hücre içine taşıyan sitokrom-c enzimdir.
hemen hemen tüm hayvanlarda (şekil 2.17)'de görüldüğü gibi, birkaç ayrıcasını (bazı hayvanlarda 104 amino asitten daha fazladır) gözönüne almazsak/ 104 amino asitten meydana gelmiştir. 20 amino asidin dizilimi 20^104' ü bir kombinasyon verir. fakat şekilde verildiği gibi 11 canlı türünde sitokrom-c'nin karşılaştırılması yapılmış ve amino asitlerin dizilimindeki farklılıklar gösterilmiştir. insandan, hamur mayasına kadar değişik gruplardan verilen örnekler, evrimsel açıdan ilginç bir bağlantı göstermektedir. 

akrabalık derecelerine göre sitokromların amino asitlerinde değişiklikler görülmektedir, örneğin maymunun sitokrom-c'si (rhesus maymunu) insanınkinden ancak bir yerde amino asidinin değişik olmasıyla ayrılır, insanla köpek arasındaki fark 11 amino asidin bulunuş yerlerindeki farktır. en büyük fark ise insan ile hamur mayasının arasındaki farktır*(bu tabloda). bu kadar büyük olasılıkların içerisinde farklı türlerin pek az amino asit ile birbirinden farklı olması basit bir rastlantı ile açıklanamaz.

bu, tüm canlıların aynı kökenden geldiğini ve zamanla dallanarak değişik türleri ortaya çıkardığını kanıtlar. 

protein sentezinde de aynı genetik kodların kullanılması bu birliğin bir sembolüdür. çünkü aynı amino asitler ayni genetik kodlarla şifrelenir. sitokrom-c'nin aktif merkezlerinde meydana gelecek bir mutasyon, o hücrenin ölümüne neden olur ve dolayısıyla gelecek döllere aktarılamaz. enzimin diğer kısımlarını oluşturan amino asitlerde meydana gelecek değişiklikler, eğer enzimin tersiyer yapısını büyük ölçüde değiştirmiyorsa, kalıtsal olabilir.
bir de amino asitlerin bazıları bu tersiyer yapının oluşumunda aynı etkiye sahiptirler. bu nedenle bu tip amino asitler arasındaki değişimler ölüme neden olmaz.

prof.dayhoff'un bilgisayarla yaptığı araştırmalarda bu mutasyonların zamana göre hızı hesaplanarak bir evrimsel saat yapılmaya çalışılmıştır. buna göre birbirine en yakın türler en az amino asit farklılıklarda ayrılırlar ve zaman olarak da daha yakın bir ataya sahiptirler. amino asit farkları çoğaldıkça, dolayısıyla mutasyonlann sayısı çoğaldıkça, ortak ataların zamansal çakışma noktaları gerilere doğru uzanmaktadır.

bu durumda insanın en yakın atası maymununkiyle, en uzak atası (tabloya göre) hamur mayası ile çakışmaktadır.

bayan dayhoff'un bilgisayarla yaptığı karmaşık hesaplar sonucu, bu amino asitlerarasındaki farklılaşmanın zamansal eşdeğeri saptanmıştır.
buna göre;
insanlar tavuklar ile 280, 
amfibilerle 490,
ve diğer tüm canlılar ile 750 milyon yıl önce ortak bir ataya sahiptir. bu tam anlamıyla açıklanabilirse, evrimsel bir takvimin yapılması çok zor olmayacaktır. ütopik bir görüşe göre bu takvim bize geçmişteki enzimlerin ve canlı proteinlerinin tekrar sentezlenmesini olası kılacaktır. yani jeolojik devirlerdeki dölü tükenmiş hayvanların tekrar yaratılmasına olanak tanıyacaktır.

--- makaslanan kısım ---

özünde bir sitokrom-c'nin dizilimini oluşturmak için olasılık sıfır denecek kadar azdır. yani canlılık eğer belirli bir dizilimi gerektiriyorsa, bu tüm evrende bir defa oluşacak kadar az olasılığa sahiptir denebilir. ya da oluşumunda bizim tanımlayamayacağımız doğaüstü güçler görev yapmıştır.

--- makaslanan kısım ---

bu sonuncusunu kabul etmek bilimsel amaca uygun değildir. o zaman birinci varsayımı irdelemek gerekir. sitokrom-c'nin belirli bir amino asit dizilimini sağlamak, bir maymunun daktiloda hiç yanlış yapmadan insanlık tarihini yazma olasılığı kadar azdır (maymunun rastgele tuşlara bastığını kabul ederek). bu durumda enzimlerin çok daha kısa molekül olarak ortaya çıktığını ve ancak belirli amino asitlerin belirli yerlerde bulunma zorunluluğunun olduğunu varsayarız. yani bir enzim bir molekül canlılığın temelini oluşturmuştur. daha sonra enzim molekülleri gelişmeye başlamıştır. değişim mutasyonlarla ve belki de bazı eklenmeler ile ortaya çıkmıştır. fakat enzimin aktif merkezlerinde meydana gelecek mutasyonlar (enzim yaşamsal öneme sahipse) o canlının, en azından o hücrenin ölümüne neden olacaktır. dolayısıyla aktif merkezlerde bir mutasyonun meydana gelme ve yaşama şansı yok gibidir. bu nedenle değişik canlı gruplarında bulunan aynı tür enzimlerin (sitokrom-c gibi) aktif grupları hemen hemen aynıdır, örneğin sitokrom-c'nin hem grubu (bkz: heme) taşıması gibi ( ! ). bugün enzimlerin aktif grupları arasında (aynı tip enzimlerde) bir birliğin olması bu nedendendir. buna karşın tersiyer yapıyı sağlayan protein grubunda mutasyonlar meydana gelir ve tersiyer yapı bozulmadığı sürece aktifligini devam ettirir. aynı bağ yapısına sahip amino asitlerin değişimi bu yapıyı bozmayacaktır. nitekim enzimlerin karşılıklı karşılaştırılması gerçekte tersiyer yapının bozulmadan amino asit değişimi yaptığını göstermektedir.

dna'nın oluşumunda bu enzim birliği bir amaca yönelik olmayan nükleotid sentezlenmesini gerçekleştirmiştir. nitekim dna polimeraz enzimi, ister yapay olsun ister doğal olsun her çeşit nükleotid dizisinin replikasyonunu (kendini çoğaltmasını) sağlamaktadır. bu nedenle bir çoğalma işleminin oluşabilmesi için belirli bir dizilimin olmasına ve doğaüstü bir olasılığın olmasına gerek yoktur. yapay olarak sentezlenmiş nukleotit dizileri (yani bir çeşit dna zinciri), dna polimeraz enzimi ile çoğaltılmaktadır (kendi kendine). bu nedenle bir zamanlar dünya koşullarında oluşmuş dna zinciri (herhangi bir dizilimde olabilir) ve enzim birliği bir yaşamın ortaya çıkmasına neden olmuştur. yalnız bu dna bir gene ve kullanılan enzim de dna polimeraza denktir. yani 'bir enzim bir gen' yaratılışı sözkonusudur. oluşan dna birçok değişik dizilimde meydana gelmiştir ve her biri bir yaşam ünitesini meydana getirmiştir. bu düzeyde bir seçme yaşam birimleri üzerinde etkin olmaya başlamıştır ve en başarılı olan kendi bileşimini gelecek döllere aktarmayı başarmıştır. bu durumda canlılığın kökenini sihirli bir nukleotit dizilimine bağlamak sakıncalı ve yanlıştır. yaşam, birçok dizilimin içerisinde en başarılı olanı olarak ortaya çıkmıştır. fakat evrendeki daha değişik koşullarda başka tip dizilimlerin daha başarılı olabileceği de kaçınılmazdır. 

yani canlılık belirli sınırlar içinde oluşan değişik bileşimlerdeki dna ve enzim birliğinin ortaya çıkardığı kimyasal bir üretimin kendisidir.

çok değişik yaşam formlarının ortaya çıktığı ilk zamana geri döndüğümüzde, tekrar aynı koşullarda bugüne dek yeni bir evrimi başlatırsak, şu anda dünyada bulunan canlıların tekrar oluşma şansı yok denecek kadar azdır. çünkü belirli amino asitlerin dizilim şansı bir daha oluşamayacak kadar azdır. 

dolayısıyla daha değişik bir evrim çizgisi 'şansa' bağlı olarak, ama doğal seçilimin güçlü etkisi altında, belirli sınırlar içinde daha değişik biçimde gelişecektir. sonuçta bizim bugün gözlediğimiz canlı çeşitlerinin aynısı hiçbir zaman meydana gelmeyecektir. 

yani evrimin getirdiği çeşitlilik şansla çevre koşullarının ortaklaşa oluşturdukları bir yapıdır. düzgün bir tepeden akan sel gibidir, hangi yöne akarsa yatağı derinleştirir ve her yöne akma şansı aynıdır; fakat aşağı doğru akmasını sağlayan çevre koşulunun kendisidir. 
hedef çevre koşulu tarafından işaret edilir, yol şansla saptanır."

kaynak: kalıtım ve evrim 
online erişim: http://www.scribd.com/...b1%c4%9f%c4%b1n-olu%c5%9fumu online s.18