HÜCRE İÇİ HABERLEŞME

Bu bölüme kadar hücrelerin birbirleri ile nasıl haberleştiklerini ve bir hücrenin bir diğer hücreye istediği mesajı ulaştırması için nasıl bir yol izlendiğini inceledik. Bu mesajların -hormonların- görevlerine ve hücreler üzerinde meydana getirdikleri etkilere değindik. Bu bölümde ise hücreye ulaşan hormonun taşıdığı mesajın, hücrenin zarından hücrenin çekirdeğine nasıl iletildiğini, yani hücrenin içinde kurulu olan haberleşme sistemini inceleyeceğiz.

HÜCREDEKİ HABERLEŞME SANTRALLERİ VE İSTASYONLARI

Birçoğumuz yüksek haberleşme kuleleri ile karşılaşmışızdır ya da haberleri seyrederken yeni açılan benzer bir tesisin görüntüleri gözümüze çarpmıştır. Bunların bizlerde bıraktığı ilk izlenim, muhtemelen, çeşitli gelişmiş antenler ve karmaşık elektronik cihazlarla dolu yapılar oldukları şeklindedir. Aslında böyle bir görüş hatalı da sayılmaz, çünkü bu tesislerdeki teknolojik aletleri iyice tanımak için elektronik ve haberleşme alanında belirli bir uzmanlık veya mühendislik bilgisine sahip olmak gerekir. Bunun yanında hemen hemen hepimizin ortak bir kanaati daha vardır: Dünyanın dört bir yanındaki insanlarla iletişim kurmamıza olanak sağlayan bu tesisler artık insanlık için "olmazsa olmaz" bir konumdadır. Şöyle bir düşünelim: Tüm dünyadaki haberleşme kuleleri, santralleri ve istasyonları kısa bir süre için devre dışı kalsa neler olurdu? Açıktır ki böyle bir durum büyük bir kaos ve kargaşaya yol açardı. Ancak meydana gelen zarar maddi olarak ne denli büyük olursa olsun yine de telafisi mümkün olurdu.

Hücre içindeki iletişim, hormonlar gibi mesaj taşıyan moleküllerin hücreye yanaşmalarıyla başlar. Hücre zarındaki alıcılar mesajı alarak, hücre içindeki diğer haberleşmeden sorumlu moleküllere iletir. Bu ise, DNA'daki bazı genlerin aktifleşmesine ve bunun sonucunda mesajda iletilen proteinin üretilmesine yol açar.

Oysa 100 trilyon hücremizin kendi aralarındaki ve her bir hücrenin kendi içindeki haberleşmenin, saniyelerle ölçülecek kadar kısa bir zaman zarfında bile devre dışı kalması ve hücresel mesajların yerine ulaşamaması ölümle sonuçlanmaktadır. Günümüzdeki haberleşme sistemleri en ileri teknolojiye sahip elektronik ve mekanik aygıtlar kullanılarak kurulmuştur. Oysa insanın sırlarını çözemeyeceği kadar ileri teknolojiye sahip hücre içi haberleşme sistemleri, protein yapılı aygıtlar kullanılarak kurulmuştur. Proteinlerin içinde ise modern aygıtlarda olduğu gibi elektronik devreler, yarı iletkenler değil; bunların yerine karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomları bulunmaktadır. Hemen belirtelim, vücudumuzda 30 bin civarında farklı protein olduğu tahmin edilmektedir ve henüz bunların sadece %2'sinin vücuttaki görevi tam anlamıyla çözülebilmiştir. Birçok proteinin yaptığı görev insanoğlu için halen bir bilinmeyendir.

Günümüzde, haberleşme araçları insanlık için çok büyük bir önem taşımaktadır. Vücudumuzda ise, ilk insandan bu yana süregelen kusursuz bir haberleşme ağı her an görev başındadır.

Hücreler arasında kurulu haberleşme sistemi birçok açıdan insanların kullandıkları haberleşme sistemlerine benzer. Örneğin hücrelerin zarları üzerinde kendilerine ulaşan mesajları algılamalarını sağlayan "antenler" bulunmaktadır. Bu antenlerin hemen altında hücreye ulaşan mesajın kodunu çözen "santraller" bulunur.

Sözü edilen antenler, kalınlığı milimetrenin yüz binde biri kadar olan ve hücreyi çepeçevre saran hücre zarında yer alırlar. "Tirozin kinaz" reseptörü olarak isimlendirilen bu alıcı; anten, gövde ve kuyruk olmak üzere üç temel bölümden meydana gelir. Antenin hücre zarının dışında kalan parçasının şekli, uydu yayınlarını toplamakta kullanılan çanak antene benzer. Her çanak antenin belirli bir uydunun yayınını almaya yönelik olması gibi, değişik hormon moleküllerinin taşıdığı mesajların dilinden anlayan farklı antenler vardır.

Diğer hücrelerden gelen mesajlar –hormonlar-, hücre zarındaki antenlere temas eder. Ancak her anten yalnızca tek bir mesajı algılayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, çok özel bir tasarımın eseridir. Böylece gönderilen mesaj yanlışlıkla bir başka hücreyi harekete geçirmez.

Hücre zarının üzerinde gelen mesajları almasını sağlayan antenler bulunur Bu antenler "tirozin kinaz" olarak adlandırılır. Tirozin kinaz, anten, gövde ve kuyruk olmak üzere üç bölümden oluşur. Antenin dışta kalan kısmı, uydu yayınlarını toplamada kullanılan çanak antenlerin şeklindedir.

Hormon ve anten birbirlerine öylesine uygun yaratılmışlardır ki, bu benzerlik hemen hemen bütün biyoloji kaynaklarında anahtar-kilit uyumuna benzetilir. Yalnızca doğru anahtar kilidi açabilir, yani yalnızca doğru hücre gönderilen mesajla muhatap olur, diğer hücreler için bu mesajlar hiçbir şey ifade etmez.
Hormon, hücreye ulaştığı andan itibaren hücre içinde akılalmaz bir sistem devreye girer. Hücreye gelen mesaj çok özel haberleşme sistemleri tarafından hücrenin DNA'sına ulaştırılır ve hücrenin bu mesaj doğrultusunda hareket etmesi sağlanır.
Şimdi genel olarak tasvir edilen bu olayın aslında ne büyük bir mucize olduğunu anlamak için önce günlük yaşamda herkesin karşılaşabileceği sıradan bir örnek üzerinde düşünelim.
Bir bilgisayar ağına bağlı kişisel bir bilgisayara internet aracılığıyla bir dizi bilgi gönderilir. Bilgisayar kendisine gönderilen bilgileri bir başka üniteye, örneğin bilgisayar yazıcısına iletir ve yazıcı bilgiyi kağıt üzerine döker. Bu, hemen her ofiste rastlanabilecek türden ve insanlar için sıradan görülen bir olaydır. Çünkü insanlar 80'li yıllardan itibaren bilgisayar kullanmaya başlamış, bilgisayar evlere, işyerlerine girmiş, 90'lı yılların ikinci yarısından itibaren de internet insan yaşamının bir parçası olmuştur. Bu yüzden yukarıdaki paragrafta insanı şaşırtacak bir yön yoktur.

Bir bilgisayar ağına bağlı kişisel bir bilgisayara internet aracılığıyla bir dizi bilgi gönderilir. Bilgisayar kendisine gönderilen bilgileri yazıcıya iletir ve yazıcı bilgiyi kağıt üzerine döker. İnsanoğlunun günümüzde kullandığı bu ileri teknolojinin benzeri milyonlarca yıldır hücreler içindeki haberleşme sisteminde kusursuzca işlemektedir.

Eğer bir gün gazetede gözle görülemeyecek kadar küçük bir bilgisayar yapıldığı, bu bilgisayarın diğer bilgisayarlarla haberleştiği yolunda bir haber okursanız şüphesiz tepkiniz çok daha farklı olur. Belki de bu teknolojinin bu kadar küçük bir boyuta sığdırıldığına inanamazsınız.

Oysa gerçek hayatta bundan çok daha ileri teknolojiye sahip bir haberleşme sistemi, gözle göremeyeceğiniz kadar küçük bir bölgenin içinde her an çalışmaktadır.

Hücrenin antenlerine gelen bir mesajın, büyük bir hızla hücrenin çekirdeğine iletilmesi, üstelik bu haberleşme sırasında çok üstün bir teknoloji kullanılmış olması, gözle görülmeyen bir bilgisayarın yapılmış olmasından çok daha büyük bir mucizedir. Çünkü hücre bir et parçasıdır ve sizin bu yazıyı okuduğunuz gözlerinizden bu kitabı tuttuğunuz elinize kadar bütün vücudunuz hücrelerin biraraya gelmeleri ile oluşmuştur. Vücudumuzda herbirinin içinde çok ileri bir haberleşme sistemine sahip olan 100 trilyon küçük canlı bulunmaktadır. Şüphesiz bu çok büyük bir mucizedir.
Şimdi hücreye ulaşan mesajın nasıl bir sistemle hücrenin içinde iletildiğini inceleyelim ve milimetrenin yüzde biri kadar küçük bir et parçasının içinde tecelli eden yaratılış mucizelerini görelim.