Berk
New member
Parça Değişimi Mayoz 2’de mi? Bir Hücrenin İçinden Gelen Cevap
Geçenlerde bir forumda karşıma çıkan şu soru, düşündüğümden çok daha uzun bir yolculuğa çıkardı beni:
“Parça değişimi mayoz 2’de mi gerçekleşiyor, yoksa mayoz 1’de mi?”
İlk bakışta lise biyolojisinden birkaç satırlık bir cevapla geçiştirilecek gibi duruyor. Fakat hücrenin içine biraz daha yakından baktığınızda, bu sorunun aslında yalnızca “hangi evrede gerçekleşir?” sorusu olmadığını fark ediyorsunuz. Çünkü burada kromozomlar, kalıtım, çeşitlilik, hatta bilim tarihinin kendisi birbirine bağlanıyor.
O yüzden gelin bunu kuru bir ezber cümlesiyle değil, küçük bir hikâyenin içinde konuşalım.
Bir akşam üniversitenin biyoloji laboratuvarında üç kişiydik: Deniz, Arda ve ben. Önümüzde kromozom modelleri, birkaç eski ders kitabı ve üzerinde renkli iplerin bulunduğu bir masa vardı.
Arda elindeki iki ipi kaldırıp:
“Bence olay mayoz 2’de,” dedi. “Çünkü sonuçta ikinci bölünmede kromatitler ayrılıyor. Parçalar da orada değişiyor olabilir.”
Deniz hemen itiraz etmedi. İplere dikkatlice baktı.
“Bir dakika,” dedi. “Önce hangi parçaların birbirine temas ettiğini anlamamız lazım. Ayrılma ile değiş tokuş aynı olay olmayabilir.”
Arda güldü.
“Sen önce bütün hikâyeyi dinlemek istiyorsun.”
“Sen de sonuca hemen ulaşmak istiyorsun,” dedi Deniz. “İkisi de lazım.”
İşte o anda masadaki renkli ipler, bize yalnızca bir biyoloji konusunu değil, bilimsel düşünmenin kendisini anlatmaya başladı.
Hikâyenin İlk Düğümü: Gerçekten Mayoz 2 mi?
Önce cevabı netleştirelim:
Hayır. Parça değişimi, yani crossing-over, mayoz 2’de gerçekleşmez. Esas olarak mayoz 1’in profaz I evresinde gerçekleşir.
Üstelik burada önemli bir ayrıntı var. Parça değişimi, aynı kromozomun kardeş kromatitleri arasında değil; homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasında gerçekleşir.
Bunu gözünüzde canlandırmak için masadaki kırmızı ve mavi ipleri düşünün.
Kırmızı ip anneden gelen bir kromozomu, mavi ip babadan gelen homolog kromozomu temsil etsin. İkisi aynı genleri taşır; fakat bu genlerin farklı alellerini taşıyabilir.
Mayozun başlangıcında bu homolog kromozomlar eşleşir. DNA daha önce eşlendiği için her kromozom iki kardeş kromatitten oluşmaktadır.
İşte asıl ilginç buluşma burada yaşanır.
Kırmızı kromozom ile mavi homologu yan yana gelir. Belirli bölgelerde DNA parçaları karşılıklı olarak değiş tokuş edilir. Bu olayın sonucunda daha önce bulunmayan yeni gen kombinasyonları ortaya çıkabilir.
ABD Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü de crossing-over'ı homolog kromozomların eşleşmesi sırasında gerçekleşen DNA alışverişi olarak tanımlar ve bunun gametlerde yeni alel kombinasyonlarının oluşmasına katkıda bulunduğunu belirtir.
Arda masadaki iplerden birini gösterdi:
“Yani değiş tokuş burada yapılıyor.”
Deniz başını salladı.
“Evet. Sonra mayoz 2’de başka bir iş yapılıyor.”
“Ne işi?”
“Kardeş kromatitleri ayırmak.”
İşte bütün karışıklığın kaynağı çoğu zaman burada.
Mayoz 1 ile Mayoz 2 Arasındaki Kritik Fark
Mayozu bir binadan taşınan büyük bir arşiv gibi düşünün.
İlk aşamada birbirine karşılık gelen iki büyük arşiv kutusu yan yana getiriliyor. Birinde anne kökenli bilgiler, diğerinde baba kökenli bilgiler var.
Mayoz 1, homolog kromozomların birbirinden ayrıldığı bölünmedir.
Ama bundan önce, yani profaz I sırasında, homolog kromozomlar eşleşir ve crossing-over gerçekleşebilir.
Daha sonra homolog kromozomlar ayrılır.
Mayoz 2 ise farklı bir görevi yerine getirir: Bu kez kardeş kromatitler birbirinden ayrılır.
Dolayısıyla sınavda ya da forum tartışmasında akılda tutulabilecek en kısa bağlantı şudur:
Parça değişimi → Profaz I
Homolog kromozomların ayrılması → Mayoz I
Kardeş kromatitlerin ayrılması → Mayoz II
Molecular Biology of the Cell kaynağı da crossing-over olaylarının mayoz I'in uzun profazı sırasında gerçekleştiğini, mayoz II'de ise kardeş kromatitlerin ayrıldığını açıkça belirtmektedir.
Burada küçük ama çok değerli bir ayrıntı daha var: Crossing-over sonucunda oluşan bağlantı noktalarına kiazma (chiasma) denir. Bu yapılar, homolog kromozomların mayoz I sırasında birbirleriyle ilişkisini sürdürmelerine yardımcı olur.
Deniz tahtaya iki kelime yazdı:
“Değiş tokuş.”
Altına da:
“Ayrılma.”
Sonra bana döndü:
“İnsanların karıştırdığı şey bu. İkisi aynı olay değil.”
Haklıydı.
Bir Hücrenin İçinde Küçük Bir Strateji
Burada hikâyemizin karakterleri yeniden devreye giriyor.
Arda kromozom modelini eline aldı. Onun yaklaşımı oldukça çözüm odaklıydı.
“Bunu sınav sorusuna çevirelim,” dedi. “Soru ‘parça değişimi hangi evrede?’ diyorsa direkt profaz I. Soru ‘kardeş kromatitler hangi evrede ayrılır?’ diyorsa anafaz II.”
Deniz ise başka bir noktaya dikkat çekti:
“Ama sadece cevap ezberlenirse bir süre sonra kavramlar birbirine karışıyor. Neden profaz I olduğunu anlarsak unutmayız.”
Bu küçük tartışmada aslında iki farklı düşünme biçimi vardı. Arda problemi parçalara ayırıp hızlı bir çözüm yolu oluşturuyordu. Deniz ise olayların birbirine nasıl bağlandığını ve kavramların arkasındaki ilişkiyi kurmaya çalışıyordu.
Bunu erkekler ve kadınlar arasında değişmez bir biyolojik özellikmiş gibi yorumlamak doğru olmaz. İnsanların problem çözme biçimleri cinsiyetten çok kişisel deneyim, eğitim, karakter, kültür ve içinde bulunulan koşullarla şekillenebilir.
Ama hikâyedeki iki karakter bize önemli bir dengeyi gösterebilir: Stratejik düşünmek ile ilişkileri ve bağlamı görmek birbirinin karşıtı değildir.
Bilimde de aynı şey geçerlidir.
Bir araştırmacı hızlıca bir hipotez kurabilir; başka bir araştırmacı o hipotezin çevresindeki bağlantıları sorgulayabilir. İyi bilim çoğu zaman bu iki yaklaşımın birleşmesinden doğar.
Biraz Geriye, Bilim Tarihine Doğru
Renkli ipleri masada bırakıp biraz geçmişe gittik.
Çünkü bugün ders kitabında tek satırda okuduğumuz “crossing-over” kavramının arkasında uzun bir bilim tarihi bulunuyor.
1900'lü yılların başında genlerin kromozomlarla ilişkisi henüz bugünkü kadar açık değildi. Thomas Hunt Morgan ve çalışma arkadaşları, özellikle meyve sinekleri üzerinde yaptıkları deneylerle kalıtımın kromozomlarla ilişkisini anlamada önemli katkılar sağladılar.
Morgan'ın laboratuvarında çalışan Alfred Sturtevant, genlerin kromozom üzerinde doğrusal bir düzen içinde bulunabileceğini düşünerek gen haritalarının gelişmesine öncülük etti. Morgan'ın çalışmaları ise kromozomların kalıtımdaki rolünün anlaşılmasına büyük katkı sağladı.
Morgan, 1933 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kromozomların kalıtımdaki rolüne ilişkin keşifleri nedeniyle aldı. Nobel kaynakları, Morgan'ın meyve sinekleriyle yaptığı çalışmaların genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunun anlaşılmasına ve crossing-over olgusunun ortaya konmasına katkı sağladığını aktarıyor.
Burada beni en çok düşündüren nokta şu:
Bugün “profaz I” dediğimiz şey, geçmişte insanların uzun süre anlamaya çalıştığı karmaşık bir biyolojik olaydı.
Geçenlerde bir forumda karşıma çıkan şu soru, düşündüğümden çok daha uzun bir yolculuğa çıkardı beni:
“Parça değişimi mayoz 2’de mi gerçekleşiyor, yoksa mayoz 1’de mi?”
İlk bakışta lise biyolojisinden birkaç satırlık bir cevapla geçiştirilecek gibi duruyor. Fakat hücrenin içine biraz daha yakından baktığınızda, bu sorunun aslında yalnızca “hangi evrede gerçekleşir?” sorusu olmadığını fark ediyorsunuz. Çünkü burada kromozomlar, kalıtım, çeşitlilik, hatta bilim tarihinin kendisi birbirine bağlanıyor.
O yüzden gelin bunu kuru bir ezber cümlesiyle değil, küçük bir hikâyenin içinde konuşalım.
Bir akşam üniversitenin biyoloji laboratuvarında üç kişiydik: Deniz, Arda ve ben. Önümüzde kromozom modelleri, birkaç eski ders kitabı ve üzerinde renkli iplerin bulunduğu bir masa vardı.
Arda elindeki iki ipi kaldırıp:
“Bence olay mayoz 2’de,” dedi. “Çünkü sonuçta ikinci bölünmede kromatitler ayrılıyor. Parçalar da orada değişiyor olabilir.”
Deniz hemen itiraz etmedi. İplere dikkatlice baktı.
“Bir dakika,” dedi. “Önce hangi parçaların birbirine temas ettiğini anlamamız lazım. Ayrılma ile değiş tokuş aynı olay olmayabilir.”
Arda güldü.
“Sen önce bütün hikâyeyi dinlemek istiyorsun.”
“Sen de sonuca hemen ulaşmak istiyorsun,” dedi Deniz. “İkisi de lazım.”
İşte o anda masadaki renkli ipler, bize yalnızca bir biyoloji konusunu değil, bilimsel düşünmenin kendisini anlatmaya başladı.
Hikâyenin İlk Düğümü: Gerçekten Mayoz 2 mi?
Önce cevabı netleştirelim:
Hayır. Parça değişimi, yani crossing-over, mayoz 2’de gerçekleşmez. Esas olarak mayoz 1’in profaz I evresinde gerçekleşir.
Üstelik burada önemli bir ayrıntı var. Parça değişimi, aynı kromozomun kardeş kromatitleri arasında değil; homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasında gerçekleşir.
Bunu gözünüzde canlandırmak için masadaki kırmızı ve mavi ipleri düşünün.
Kırmızı ip anneden gelen bir kromozomu, mavi ip babadan gelen homolog kromozomu temsil etsin. İkisi aynı genleri taşır; fakat bu genlerin farklı alellerini taşıyabilir.
Mayozun başlangıcında bu homolog kromozomlar eşleşir. DNA daha önce eşlendiği için her kromozom iki kardeş kromatitten oluşmaktadır.
İşte asıl ilginç buluşma burada yaşanır.
Kırmızı kromozom ile mavi homologu yan yana gelir. Belirli bölgelerde DNA parçaları karşılıklı olarak değiş tokuş edilir. Bu olayın sonucunda daha önce bulunmayan yeni gen kombinasyonları ortaya çıkabilir.
ABD Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü de crossing-over'ı homolog kromozomların eşleşmesi sırasında gerçekleşen DNA alışverişi olarak tanımlar ve bunun gametlerde yeni alel kombinasyonlarının oluşmasına katkıda bulunduğunu belirtir.
Arda masadaki iplerden birini gösterdi:
“Yani değiş tokuş burada yapılıyor.”
Deniz başını salladı.
“Evet. Sonra mayoz 2’de başka bir iş yapılıyor.”
“Ne işi?”
“Kardeş kromatitleri ayırmak.”
İşte bütün karışıklığın kaynağı çoğu zaman burada.
Mayoz 1 ile Mayoz 2 Arasındaki Kritik Fark
Mayozu bir binadan taşınan büyük bir arşiv gibi düşünün.
İlk aşamada birbirine karşılık gelen iki büyük arşiv kutusu yan yana getiriliyor. Birinde anne kökenli bilgiler, diğerinde baba kökenli bilgiler var.
Mayoz 1, homolog kromozomların birbirinden ayrıldığı bölünmedir.
Ama bundan önce, yani profaz I sırasında, homolog kromozomlar eşleşir ve crossing-over gerçekleşebilir.
Daha sonra homolog kromozomlar ayrılır.
Mayoz 2 ise farklı bir görevi yerine getirir: Bu kez kardeş kromatitler birbirinden ayrılır.
Dolayısıyla sınavda ya da forum tartışmasında akılda tutulabilecek en kısa bağlantı şudur:
Parça değişimi → Profaz I
Homolog kromozomların ayrılması → Mayoz I
Kardeş kromatitlerin ayrılması → Mayoz II
Molecular Biology of the Cell kaynağı da crossing-over olaylarının mayoz I'in uzun profazı sırasında gerçekleştiğini, mayoz II'de ise kardeş kromatitlerin ayrıldığını açıkça belirtmektedir.
Burada küçük ama çok değerli bir ayrıntı daha var: Crossing-over sonucunda oluşan bağlantı noktalarına kiazma (chiasma) denir. Bu yapılar, homolog kromozomların mayoz I sırasında birbirleriyle ilişkisini sürdürmelerine yardımcı olur.
Deniz tahtaya iki kelime yazdı:
“Değiş tokuş.”
Altına da:
“Ayrılma.”
Sonra bana döndü:
“İnsanların karıştırdığı şey bu. İkisi aynı olay değil.”
Haklıydı.
Bir Hücrenin İçinde Küçük Bir Strateji
Burada hikâyemizin karakterleri yeniden devreye giriyor.
Arda kromozom modelini eline aldı. Onun yaklaşımı oldukça çözüm odaklıydı.
“Bunu sınav sorusuna çevirelim,” dedi. “Soru ‘parça değişimi hangi evrede?’ diyorsa direkt profaz I. Soru ‘kardeş kromatitler hangi evrede ayrılır?’ diyorsa anafaz II.”
Deniz ise başka bir noktaya dikkat çekti:
“Ama sadece cevap ezberlenirse bir süre sonra kavramlar birbirine karışıyor. Neden profaz I olduğunu anlarsak unutmayız.”
Bu küçük tartışmada aslında iki farklı düşünme biçimi vardı. Arda problemi parçalara ayırıp hızlı bir çözüm yolu oluşturuyordu. Deniz ise olayların birbirine nasıl bağlandığını ve kavramların arkasındaki ilişkiyi kurmaya çalışıyordu.
Bunu erkekler ve kadınlar arasında değişmez bir biyolojik özellikmiş gibi yorumlamak doğru olmaz. İnsanların problem çözme biçimleri cinsiyetten çok kişisel deneyim, eğitim, karakter, kültür ve içinde bulunulan koşullarla şekillenebilir.
Ama hikâyedeki iki karakter bize önemli bir dengeyi gösterebilir: Stratejik düşünmek ile ilişkileri ve bağlamı görmek birbirinin karşıtı değildir.
Bilimde de aynı şey geçerlidir.
Bir araştırmacı hızlıca bir hipotez kurabilir; başka bir araştırmacı o hipotezin çevresindeki bağlantıları sorgulayabilir. İyi bilim çoğu zaman bu iki yaklaşımın birleşmesinden doğar.
Biraz Geriye, Bilim Tarihine Doğru
Renkli ipleri masada bırakıp biraz geçmişe gittik.
Çünkü bugün ders kitabında tek satırda okuduğumuz “crossing-over” kavramının arkasında uzun bir bilim tarihi bulunuyor.
1900'lü yılların başında genlerin kromozomlarla ilişkisi henüz bugünkü kadar açık değildi. Thomas Hunt Morgan ve çalışma arkadaşları, özellikle meyve sinekleri üzerinde yaptıkları deneylerle kalıtımın kromozomlarla ilişkisini anlamada önemli katkılar sağladılar.
Morgan'ın laboratuvarında çalışan Alfred Sturtevant, genlerin kromozom üzerinde doğrusal bir düzen içinde bulunabileceğini düşünerek gen haritalarının gelişmesine öncülük etti. Morgan'ın çalışmaları ise kromozomların kalıtımdaki rolünün anlaşılmasına büyük katkı sağladı.
Morgan, 1933 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kromozomların kalıtımdaki rolüne ilişkin keşifleri nedeniyle aldı. Nobel kaynakları, Morgan'ın meyve sinekleriyle yaptığı çalışmaların genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunun anlaşılmasına ve crossing-over olgusunun ortaya konmasına katkı sağladığını aktarıyor.
Burada beni en çok düşündüren nokta şu:
Bugün “profaz I” dediğimiz şey, geçmişte insanların uzun süre anlamaya çalıştığı karmaşık bir biyolojik olaydı.