Mutasyon nedir?

Canlıların karakterlerini nesilden nesile aktaran genetik materyalde, yani kromozom veya genlerde meydana gelen ve kalıcı olabilen ani değişiklikler. Mutasyonlar, çeşitli sebeplerle organizmalarda zaman zaman ortaya çıkan ve tabiatta çok az rastlanan genetik mesajdaki sapmalardır. Birçoklarının sebebi bilinmemekle beraber aşırı ısı, x-ışınları, beta ve gama ışınları, çeşitli madde ve zehirler mutasyonlara sebep olan etkenlerdir. Laboratuar şartlarında suni mutasyonlar meydana getirmek için en çok “x- ışınları” kullanılmaktadır.
Üzerinde genetikçalışma yapılan bütün canlılarda mutasyona rastlanmıştır. Normalde genetik materyal bir değişikliğe uğramadan kendini eşlemeye meyillidir. Fakat bilinen ve bilinmeyen pek çok sebeple bu düzen bozulabilmekte ve mutasyonlar meydana gelmektedir. Bunun sonucunda ana ve babadan bir veya birkaç karakter bakımından değişik yavrular doğabilir. Mesela; sirke sineğinin normal göz rengi koyu kırmızıdır. Fakat göz rengini kontrol eden genlerin mutasyona uğraması sonucu göz rengi beyaz, pembe, turuncu veya kahverengi, hatta bu renklerin değişik tonlarında olan yavrular ortaya çıkabilir. Labaratuarlarda x- ışınlarına maruz bırakılmış gri vücutlu, kırmızı gözlü ve normal kanatlı sirke sineklerinden; sarı vücutlu, beyaz gözlü, kesik veya kıvrık kanatlı mutantlar ortaya çıkmıştır. Fakat bunlar hep organlardaki karakter değişimleridir. Mutasyonlar sonucunda yeni bir tür olarak vasıflandırılabilecek fertler ortaya çıkmaz.
Örneğin; Hiroşima ve Nagazaki’ye atom bombası atıldıktan sonra özürlü çocukların doğması artmıştır. Bunların yanında; ispinazların yiyeceklerini kolay yemeleri için, gagalarının büyümesi gibi bazı değişiklikler faydalıdır. Faydalı mutasyonlar gelecek nesillere iletilir. Zararlı olanları ise pek az iletilir. Söz gelişi, daha büyük gagalı ispinazların daha çok yavruları olur ve yaşam süreleri daha uzundur. Gelecek kuşaklarda bu ispinazların yüzdesi biraz daha fazlalaşacak ve sonuçta bütün ispinazlar büyük gagalı olacaktır.
Mutasyon vücut ve üreme hücrelerinde olabilir. Vücut hücrelerinde olursa, sadece o bireyin hayatı etkilenir. Üreme hücrelerinde olursa gelecek nesillere aktarılır ve etkileri gözlenir. Mutasyona uğrayan bir genin kontrolündeki karakterde farklılık olabilir.
Mutasyonu yapan etkenler şunlardır:
Sıcaklık: Canlıların zarar görmeyeceği sınırlar içinde sıcaklık artırılırsa mutasyon oranıda artar.
Kimyasal Maddeler: Bazı zehirli gazlar, geroksit, nitrikasit, formaldehit gibi kimyasal maddeler DNA’ nın yapısında değişmelere neden olur.
Radyasyon: X- ışınları, beta, gama ve mor ötesi gibi yüksek enerjili ışınlar DNA’nın yapısında değişmelere neden olur. Gen mutasyonu oranını arttırır. Bazen mutasyonlar hücrede genellikle farkına varılmayan küçük değişiklikler oluşturabilir. Bazen bir proteinin yapılışını önler yada bozuk yapılmasına neden olur. Çoğunlukla canlının ölümüne neden olduğundan böyle mutasyonlara öldürücü (letal) mutasyonlar denir. Öldürücü mutasyon vücut hücresinde olursa genlerin yapısında bozukluklara yol açar ve kanser gibi vücudun diğer kısımlarına da yayılarak ölümlere yol açar.
Öldürücü mutasyon üreme hücresinde meydana gelmişse kalıtım yoluyla çocuklarada geçer ve onların ölümüne neden olur.
Öldürücü mutasyonlar kalıtım yolu ile bir nesilden fazlasına aktarılamaz. Faydalı mutasyonlar ise gelecek nesillere iletilir.
Mutasyona uğrayan bir gelin kontrolündeki karakterde farklılık olabilir. Sonuç olarak; mutasyon nedeni ile canlılar arasında kalıtsal çeşitlilik ortaya çıkabilmektedir.
Mutasyon oranı az gibi görünse de bir hücrede binlerce gen olduğu için canlılarında bir o kadar üreme hücresi meydana getirdiği düşünülürse; mutasyonun canlı çeşitliliğindeki rolü ortaya çıkar. Böylece mutasyonun, türlerdeki çeşitliliği büyük ölçüde artırıcı bir etken olduğu anlaşılır. Eşeyli üreme ise, mutasyona uğrayan genleri bir araya getirerek yeni gen birleşmesine imkan sağlar.
Lamarck’ın görüşleri: Lamarck evrimle ilgili görüşlerini iki varsayıma dayandırır.
Kullanma ve kullanmama kanunu: Lamarck kullanılan organların gelişip kuvvetleneceğini kullanılmayan organların ise küçülüp köreleceğini, hatta zamanla kaybolacağını savunmuştur. Zürafaların boyun ve bacakları, yüksek ağaçların dallarına yetişebilmesi için zamanla uzamıştır.
Kazanılan karakterin kalıtımı: Lamarck, çevre şartlarının etkisiyle canlılarda bazı değişikliklerin olabiliceğini bu değişikliklerin kalıtsal olduğunu ve gelecek nesillere geçeceğini öne sürmüştür.
Darwin’in görüşleri: Darwin evrimle ilgili görüşlerini şu varsayımlara dayandırır.
1. Tüm canlılar geometrik bir dizi ile dölden döle artma eğilimindedir.
2. Canlılar sayıca arttıkları halde, bir türdeki birey sayısı değişmez.
3. O halde yaşamak için bir yarış olmalıdır. Bu yarışı kazananlar yaşamakta diğerleri elenmektedir. (Doğal seleksiyon)
4. Her türde farklılıklar vardır. Bunlardan bazıları kalıtsal olabilir.
5. Doğal seleksiyon sonunda kazananların kaybedenlere göre bazı üstün özellikleri vardır. Bu özelliklerinin döllere aktarırlar.
Darwinin evrim teorisi şöyle özetlenebilir
Aynı türün bireyleri arasında farklılıklar, değişik çevrelerde farklı şekillerde seleksiyona uğrar. Zamanla büyüyen farklar meydana gelir ve böylece eski türden yeni türler gelişir.
Kalıtımla ilgili yeni bilgilerin 21.yy’da açtığı ufuk
Mendel bezelyeleri ile yaptığı çalışmaları ile biyolojide yeni bir ufuk açmıştır. Bundan sonra bütün canlıların hücreden meydana geldiğini ve hücreyi yöneten molekülün DNA olduğu anlaşıldı. DNA da A, G, S, T bazlarının arka arkaya dizilişine genetik kod adı verilerek canlı türleri buna göre belirlenmeye başlandı.
Aradan yıllar geçtikten sonra bilim adamları DNA içindeki harfler biliniyor ve bilgisayarlarda istenildiği gibi oynuyorlar. Böylece hastalıklı DNA insan genini ise insana naklederek yeni keşiflere hazırlanıyorlar.
Ancak bunun genel bir programı var. Bu program tam anlamı ile çözülmüş değil. Bugün bile yediğimiz karpuzdan domatese içtiğimiz süte kadar hepsi genetik çalışmalardan geçerek önümüze geliyor. Amerikada elma ile armutu birleştirerek yeni bir meyve yetiştirdiler.
Genlerde canlının hafızasına müdahale etmek bilim adamlarının en büyük isteği olduğu halde bu şimdilik mümkün değil. Ancak şuan psikolojik rahatsızlıklarla ilgili genler bulunmaya başlandı.
Genetik alanındaki gelişmeler:
Genler canlıların birçok özelliğini belirler ve hayatın devamını sağlar. Genetik mühendisliği genlerle ilgili çalışmaları kapsar. Gen mühendisliğinin temelini DNA oluşturur. İnsanlar canlıların yapısını değiştirerek ekonomik değeri yüksek verimli canlılar elde etmek çabasındadırlar. Şuan amaç bir canlının belirli özelliklerini oluşturan genlerin başka bir canlıya nakledilmesi olayıdır. Böylece nakledilen canlı o özellikleri gösterir.
Yine genlerden faydalanılarak daha öncede belirtildiği gibi bir canlıdaki iyi bir özelliğin başka bir canlıya aktarılması ile yeni gen çeşitlerine sahip yeni bir canlı oluşturur.
Mutasyonun tesirlerinin nesilden nesile geçebilmesi için üreme hücrelerinde meydana gelmesi gerekir. Üreme hücreleri dışındaki vücut hücreleri dışında meydana gelen mutasyonlar somatik mutasyonlar olarak adlandırılırlar. Bunlar ebeveynde kalıcı olup doğacak nesillere aktarılamaz. Esas önemli olan üreme hücrelerinde meydana gelen mutasyonlardır. Hayatla bağdaşabilen gen mutasyonları ile albinizm, ortak hücreli anemi (kansızlık) gibi ırsi hastalıklar meydana gelir. Öldürücü mutasyonlar ise döllenmiş yumurta ergin evreye kadar gelişmeden ölür.
Mutasyonların sınıflandırılması
A)Genişliğine göre mutasyonlar
1. Kromozom mutasyonları:
kromozomların yapılarında meydana gelen değişikler sonucu ortaya çıkarlar ve mikroskopta gözlenebilirler. Dört grup altında incelenirler.
a)Translokasyon:Bir kromozom parçasının veya tamamının başka kromozoma eklenmesidir.
b)İnversiyon: Bir kromozomun bir bölgesinden kopan parçanın 180 derce dönmesi ve yine koptuğu yere yerleşmesidir.böylece genlerin sırası değişir.
c)Delasyon: Bir kromozom parçasının koparak dağılması ve böylece bir grup genin eksilmesidir.
d)Ayrılmama: Mayoz bölünme esnasında bir homolog çiftinin birbirinden ayrılmayıp aynı gamete geçmesi, böylece bir gamette kromozom sayısının artması, bir diğerinde eksilmesidir.
2. Nokta mutasyonları:
mikroskopta gözlenemeyen DNA’ daki organik bazlarındeğişimiyle meydana gelen mutasyonlarır. Genlerin yapısını değiştirirler.Üç grupta incelenirler.
a) Transisyon:
Bir pürin bazı başka bir pürin bazı ve pirimidin bazı da başka bir pirimidin bazıyla birleşmiştir. (A ve G pürin , Tve C pirimidin bazlarıdır).bir gendeki A T baz çifti yerine G C çiftinin geçmesi gibi.
b) Transversiyon: bir pürin bazının yerine bir pürimidin bazı yada bir pürimidin bazının yerine bir pürin bazı almıştır.A T veya G C çifti yerine T A veya C G çiftinin geçmesi gibi.
c) Delasyon: bir veya daha fazla nükleotit çiftini DNA molekülünden koparak eksilmesidir.
B)Oluş mekanizmasına göre mutasyonlar
1.Kendiliğinden mutasyonlar:
Normal şartlarda bunların meydana gelme nispeti çok çok düşüktür. Mesela bir bakteri hücresinin bir tek genin bir hücre bölünmesinde kendiliğinden mutasyona uğrama ihtimali
(10-10) kadardır. Bu ihtimal iki genin beraber mutasyona uğraması için (10-14) kadardır.
2.Uyarılmış mutasyonlar:
Çeşitli etkenler (ajanlar ) genetik materyali etkileyerek mutasyona sebep olabilirler bu âmillere mutaje denir. Başlıcaları ;
a)kimyasal mutajenler
1) Baz analogları
+ 5-Bromourasil
+ 2-Aminopürin
2) Deaminasyon yapan ajanlar:
+ Nitröz asit (HNO2)
3) Hidroksilamin (NH2OH)
4) Alkilleyici ajanlar
+ Nitrojen mustard
+ Etilen oksitler
+ Etil-Metan-Sulfonat
5) İnter kalasyon yapan ajanlar
+ Akridinler (Protlavunç,Acriflavine,AcridinOrange)
b) Fiziki Mutajenler
1) Sıcaklık derecesi ve Ph
2) Işınlar (x,gama ve ultraviole ışınlar)
C) Fenotie etkisine göre mutasyonlar
1.İleri mutsyonlar: DNA yapısının bozulduğu ve geri dönmediği mutayonlardır.
2. Geri mutasyonlar: Zararlı mutasyonların etkilerinin ikinci bir değişiklikle giderilmesidir.
3. Baskılayıcı mutasyonlar: Bir gendeki bu mutasyonun etkisinin ikinci bir yerdeki mutasyonlar tarafından düzeltilmesi ve baskılanmasıdır.
4. Şarta bağlı mutasyonlar: Bazı şartlarda organizmaya tesir eden mutasyonlardır. Bir bakteri üremesine 30 derece tesir etmediği halde 40 derece de üremeyi tahdit eden mutasyonlar gibi.
Evrim nazariyesinde bir hücrenin milyonlarca yıl içinde rastgele mutasyonlarla daima yüksek yapılara yöneldiği ve çevresiyle uyum sağlayamayan bireylerin hayat çarkında elenmesi sonucunda, bu günkü ileri hayat sistemlerine sahip canlıların ortaya çıktığı iddia edilir. Başka bir ifadeyle, evrimciler türlerin sabit olmadığına, eski türlerin zaman içerinde değişmesiyle günümüzdeki türlerin meydana geldiğine ve bu değişimin günümüzde de devam ettiğine inanırlar. Yeni türlerin meydana gelişinde tesadüflerin ortaya çıkardığı ani değişimlerin ( Mutasyonların) asıl rolü oynadığını söylerler. Halbu ki mutasyonlar, organlarda meydana gelen karakter değişimleridir. Hiçbir zaman tür sınırlarını aşmazlar. Bütün gayretlere rağmen tecrübi mutasyonlarla yeni organlar veya türler meydana getirilmemiştir. Labratuvar şartlarında Drosophilla’da 500 den fazla, mısır bitkisinde 400 civarında mutasyon gerçekleştirildiği halde, yeni bir tür olarak vasıflandırılabilecek bir fert elde etmek mümkün olmamıştır. Serbest tabiatta ise bu kadar sık mutasyonun oluşması zaten imkansızdır. Tabiatta mutasyonların meydana gelme ihtimali çok azdır(milyonda bir ihtimal). 1000000 fertten sadece 1 ‘isnde görülmektedir. Kaldı ki, mutasyonların çoğu zararlı ve öldürücüdür. Yeni türlerin oluşumunu, göz ve beyin gibi karmaşık organların meydana gelişini, tamamen tesadüflere bağlı olan ve milyonda bir ihtimalle meydana gelen, çoğu sakatlayıcı ,kısırlaştırıcı, embriyo düşürücü ve öldürücü olan mutasyon olaylarına bağlamak mümkün değildir.
Evrimcilerin fikir babarından Kaliforniya Üniversitesi Zooloji Prof. Rus asıllı T. Dobzshansky bile, “Genetics and the origin of species” adlı kitabında ;”laboratuarda olsun, tabii olsun meydana gelen mutasyonlar, organizmanın tabii inkişafına zarar verir. Düşüklere ve sakatlıklara yol açar. Bu gibi değişiklikler tekamül nazariyesini (evrim teorisinin) temeli olamaz.” İtirafında bulunmaktadır. Mutasyonlar sonucunda canlıların birbirine dönüşerek çeşitli türleri meydana getirdiğini iddia etmekle uzun ömürlü bir maymunun ömrü boyumca bir daktilonun tuşlarına rastgele vurarak yazdıkları arasında kütüphaneler dolusu ilmi kitap çıkabileceğini iddia etmek arasında bir fark yoktur.
Bu içerik internet kaynaklarından yararlanılarak sitemize eklenmiştir