Genetik – Kromozomlar

Günümüzde genlerin, bir organizmanın her hücre çe­kirdeğinde bulunan yapılar olan kromozomların üstün­deki yerleri dolayısıyla bu biçimde davrandıklarına ina­nılmaktadır . Kromozomların tü­mü aynı boyda değildir ve uygun yöntemlerle boyan­dıklarında, her birinde kendine özgü şeritler, geniş ve dar alanlar görülebilir. Her türün hücreleri hareketsiz ve o türe özgü sayıda kromozom içerir.

Mantarlar, birhücreli yosunlar gibi bazı organizmaların hücre çekirdeklerinde, yalnızca bir dizi, yani haployit sayıda (n) kromozom bulunur. İn­san dahil, üstün yapılı organizmaların beden hücreleriyse iki dizi ya da diployit sayıda (2n) kromozom içerir­ler. Karayosunları, eğreitiotları, atkuyrukları, vb. organizmalardaysa, yaşam çevrimlerinin farklı aşamaların­da diployit ve haployit durumlar birbirini izler.

Mayoz: Diployit hücrelerde, gen çiftleri her kromozo­mun üstünde özel yerlere yerleşmişlerdir. Bu gen çiftle­ri, ya iki özdeş genden ya da iki alel genden oluşabilir. Bu nedenle, diployit hücre, her özellik için iki gen içerir. Böyle olmasına karşılık, diployit organizmaların eşey hücreleri yalnızca haployit sayıda (n) kromozom içerirler; biri anneden biri babadan gelen iki eşey hüc­resinin birleşmesiyle diployit (2n) bir zigot ortaya çıkar; döl de bu hücreden gelişir.Bu eşey hücrelerinin ürediği hücre bölünmesine “meyoz” (ya da “mayoz”) adı verilir.

Meyoz, hayvan­larda erbezleri ile yumurtalıkların içinde, üstün yapılı bitkilerde başçıklarda ve yumurtalıklarda, haployit ile diployit arasında dönüşen organizmalardaysa sporofit (2n) aşamasında yer alır. Meyozda tek bir diployit hücre iki haployit hücreye bölünür; bu hücrelerden her biri, iki haployit hücreye daha bölünür. Bu süreç sırasında, iki kromozom dizisi birbirinden ayrılır; böylece gen çiftlerinin üyeleri de birbirlerinden ayrılmış olur. Bu ne­denle, sonuçta oluşan dört eşey hücresinden her biri, her özellik için yalnızca bir gen içerir; aynı ana-babadan gelen farklı eşey hücreleri farklı aleller taşıyabilirler.

Bu nedenle, Mendel’in postulatı (koyutu), fiziksel bi­çimde şöyle yeniden dile getirilebilir: (1) Genler kro­mozomlar üstünde yerleşmişlerdir; (2) genler bir kro­mozom üstünde kendilerine özgü yerler üstünde çift çift bulunurlar; (3) birinci meyoz bölünmesi, gen çiftle­rinin üyelerini birbirinden ayırır; döl hücrelerinde bir gen çiftinin üyelerinin eşit sayıda ayrılmasını sağlar; (4) iki hücre bölünmesinde bu hücrelerin kromozomların da yalnızca bir kez kopyalama olduğundan, kromo­zom sayısı yarıya iner; (5) farklı kromozom çiftleri üs­tündeki farklı gen çiftleri birbirlerinden bağımsız davra­nırlar; (6) yumurta hücresi ile spermanın birbiriyle karşı­laşması, rastlantısal bir olgudur.

Gen bağlantısı ve çaprazlanma. 1900 yıllarının başların­da Thomas Hans Morgan, Mendel’in karşısına çıkma­yan, aynı kromozom çiftine yerleşmiş iki gen çiftinin bulunması durumunu denemek için, sirkesineğinden [Drosophila melanogaster) yararlandı. Bu durumda genler birbirinden bağımsız bir biçimde davranmazlar; çünkü aynı kromozomun üstünde bulunan genler hüc­re bölünmesi sırasında bir arada kalmaya yönelirler. Buna “gen bağlantısı” adı verilir.

Gen birleşimlerinin, ilk hücre bölünmesi sırasında, benzer kromozomların ay­nı anda kopması ve her kromozomdan kopan parçala­rın, kopmuş benzer parçalara bağlanması yoluyla birbi­rinden ayrılması olasılığı vardır. Bu sürece çaprazlanma (”parça alış verişi” de denir) adı verilir. Çaprazlanma, meyoz sırasında her seferinde, dörtlü bir deste duru­mundaki herhangi bir kromozom çifti arasında rastlan­tısal bir biçimde gerçekleşir. Çaprazlanmalar iki hetero-zigot geni (farklı gen ürünleri üreten aleller) içermeleri durumunda, genetik olarak tanımlanabilirler. Bir mik­roskop altında bunlar, taç biçiminde yapılar olarak or­taya çıkar ve birleşek (”chiasma” ya da “chiasmata”) di­ye adlandırılırlar.
Kromozomların işlevi. Günümüzde, genlerin dezoksiri-bonükleik asit (DNA) adı verilen kimyasal maddenin ipliksi uzantıları oldukları ve kromozomları oluşturan ke­sintisiz bir zincir oluşturdukları bilinmektedir.

Birçok araştırmacı, zincirler halindeki uzun gen toplulukları­nın, yani kromozomların önemini açıklamak çabasına girişmişlerdir; bazı gen birleşimleri, uyumsaldeğertaşır ve bunların kalıtımlı bir paket halinde aktarılmaları ge­rekir (bunu sağlayan, kromozom üstünde birbirine ya­kın biçimde sıralanmış olmalarıdır); birbiriyle ilgili işlev­leri bulunan genlerin, çoğunlukla aynı anda etkin duru­ma getirilmeleri gerekir (birbirlerine çok yakın olmaları tek bir düğme mekanizmasıyla etkinleştirilmelerine olanak verir); genlerin birimler halinde “ambalajlan­mış” bir durumda olmaları, hücre bölünmesinde yavru hücrelerin düzgün biçimde üretilmesini kolaylaştırır.

Çaprazlanma ve genlerin bağımsız ayrılmaları, döl­de genlerin, ana-babanınkinden farklı sıra düzenlerin­de birleşmeleriyle sonuçlanır. “Yeniden birleşme” de­nilen bu sürecin, yeni genotiplerin ortaya çıkmasında önemli rol oynayan bir mekanizma olduğuna inanıl­maktadır. Yeniden birleşme, çoğunlukla, birbirinden çok geniş bir biçimde ayrılmış durumda bulunan genler arasında olur; bununla birlikte birbirlerine çok sıkı bi­çimde bağlı genlerin de, az da olsa yeniden birleşme olasılıkları vardır.