Proteom Bilimi

[bluemoon24]

Son birkaç yıldır bir düzineden fazla genomu çözümleyen uzman

ekipler, bulgularının tahminleriyle örtüşmemesi üzerine gelecek hakkında daha

temkinli konuşma kararı aldılar. İnsanlarda 100.000 civarında gen olduğu

yolunda tahminlerde bulunan bilim adamları, bu sayının 34.000 civarında

seyrettiğini görünce tahminlerinde ne denli yanıldıklarını anladılar.

Halkalı solucanda 19.099, meyve sineğinde 13.601, hardal bitkisinde bile

25.000 gen bulunduğunu öğrenmek bilim dünyasında farklı bir tartışmayı gündeme

getirdi: ''Bu kadar az sayıda gen ile bu kadar karmaşık bir yapıya sahip

olmamızın altında ne yatıyor?''İnsan genomu üzerinde uzun yıllardır

çalışmalarını sürdüren kuruluşlar, (biri Amerikan Hükümeti'nin finanse ettiği

konsorsiyum, diğeri ise Celera adlı özel biyoteknoloji şirketi) son bulgularını

geçtiğimiz hafta, dünyanın 5 büyük kentinde düzenledikleri basın

konferanslarıyla dünya kamuoyuna duyurdular. Sanayi kuruluşları ve bilim

adamları, insan genomu projesinin bir bilgi hazinesi olduğunu kabul etmekle

birlikte, projenin su yüzüne çıkarttığı beklenmedik sonuçlar karşısında

şaşkınlıklarını gizlemiyorlar. En şaşırtıcı olanı, yüzlerce genin uzun

süren bir süreç sonucunda bir bakteri vasıtasıyla insan genomuna karışması.

Büyük bir olasılıkla söz konusu bakteri, omurgalı bir atamızı enfekte etmekle

işe başlamış olabilir. Bu yabancı genler artık bizim bir parçamız; bunların

bazıları çok önemli işlevler yüklenirken, bazıları hiçbir işe yaramıyor.

Whitehead Enstitüsü'nden David Page, insan genomunun incelenmesi sonucu,

spermdeki mutasyon katsayısının, yumurtadakinin iki misli olduğuna dikkat

çekiyor. Mutasyonun, evrimin hammaddesi olduğunu düşünürsek, insanoğlunun bir

yarısının ilkellikten kurtulmanın tüm sorumluluğunu yüklendiğini söylemek mümkün

ve genomdaki 3 milyar kimyasal harfin (ünlü A'lar, T'ler, C'ler ve G'ler) içinde

çok fazla varyasyon olduğunu söylemek de çok zor. Bu da bir Sumo güreşçisi ile

Britney Spears'ın yüzde 99.95 oranında benzeştiği anlamına geliyor. Bu

temel bulguların yarattığı karmaşa içinde şimdi sıra genomun ikinci basamağında.

Yeni oyunun adı ''proteom''. Genom sözcüğünün bir organizmadaki DNA'ların tümünü

tanımlaması gibi, proteom da proteinlerin tümünü ifade ediyor; proteom bilimi

ise proteinleri bütün olarak inceleyen bilim dalı anlamına geliyor.

Genomun çok karmaşık bir yapıya sahip olduğunu düşünüyorsanız, bir de

proteomu görmeniz gerekecek. ''İnsan genomu ile karşılaştırıldığında proteom

bilimi, bunun 1.000 misli daha fazla veri içeriyor''diye konuşan IBM Doğa

Bilimleri Bölümü'nden Caroline Kovac, ''Karaciğer hücresindeki bir DNA, deri

hücresindeki veya beyin nöronundaki DNA'ya benzer. Oysa proteinler birbirine

benzemez. İşleri biraz daha ilginç kılan, hücre proteinlerinin (ki bunlar

hemoglobin veya insülin gibi moleküller, serotonin ve dopamin gibi beyin

kimyasalları, östrojen veya testosteron gibi hormonlar veya vücudumuzun

işlevselliğini sağlayan diğer enzimlerden oluşur) hücrenin tipinden bağımsız

olarak değişiklik göstermesidir. Bir hücrenin içerdiği proteinler

sağlıklı veya hastalıklı olduğuna, yaşına, stres düzeyine, hatta günün saatine

bağlı olarak değişir. Bilim adamlarına göre vücudumuz, 500.000 ile 1 milyon

arasında protein içeriyor. Sayının büyüklüğüne karşın bilim adamları proteom

konusunu çözmeye kararlı; çünkü proeinler hakkında elde edilecek en ufak bir

bilgi hastalıkların teşhisine, tedavisine ve nedenlerinin ortaya çıkmasına

yardımcı olacak. Rockefeller Üniversitesi'nden Brian Chait, bu konuda

şöyle konuşuyor: ''Genom daha işin başlangıcı. Esas peşinde olduğumuz insandaki

100 milyar hücrenin hangi proteinleri ürettiği. Ne var ki bu bağlamda genom

yeterli değil. Genom proteinlerin üretimi için gerekli olan direktifleri

veriyor. Ancak direktifleri bilmek bizi fazla uzağa götürmez. Çünkü insan

hücresindeki 34.000 gen sipariş formu gibi birşey. Bazı siparişler

proteinlerimizi üreten hücresel fabrikalara kadar ulaşmaz bile.

Fabrikaya ulaşanların bazıları ise üretim bandını terkeder etmez

parçalara ayrılır, kullanılmaz hale gelir. Oysa bazı mallar o kadar popülerdir

ki, fabrika bunlardan milyonlarca üretmek zorunda kalır. Bütün bunları sipariş

formlarına bakıp söyleyemezsiniz. Üç gen, kurye vazifesi görerek protein A,

protein B veya protein C için sipariş formunu taşır. Ancak fabrika bunları kabul

etmek kibarlığını göstererek, Protein A,B ve C'yi üretir, ancak işi ilerleterek

AB, AC, BC, AAB, ABC gibi daha gelişmiş ve hi-tech modelleri de üretir. Bu

karıştırma ve birleştirme yeteneği insan genomunu diğer canlılarınkinden

ayrırır. California Institute of Technology'den John Richards, tek bir

genden 10'dan fazla sayıda farklı protein elde edebileceğimizi söylüyor. Bu

durumda genom analizi tek başına hangi proteinin üretileceği konusunda yeterli

bilgiyi sağlamaz. Proteinleri teşhis etmenin ana gerekçesi hastalığa hasarlı

genlerin değil, hasarlı proteinlerin yol açması. Ciphergen adındaki

biyoteknoloji şirketinin yetkililerinden William Rich, ''Bir hastalık hakkında

bilgi edinmek istiyorsanız, proteinlere bir gözatmanız gerekiyor''diye

konuşuyor. Alzheimer hastalığı, proteom biliminin, genomdan ne kadar üstün

olduğunu göstermesi açısından çok önemli bir örnek. Yaklaşık yarım

düzine gen alzheimera yakalanma eğlimine yolaçıyor. Beta amiloid parçaları

denilen yapışkan proteinlerin varlığı, hastalığın kesin teşhisi için yeterli.

Ciphergen, ProteinChip'lerinin kısa süre sonra bu katil amiloidleri teşhis

edebileceğini umut ediyor. Ancak beta amiloid geni diye bir gen olmadığı için

alzheimer, bir DNA çipi ile teşhis edilemiyor. Halihazırda

Merck&Co., Ciphergen'in çipleriyle alzheimer hastalığını tedavi edecek ilacı

geliştirmeye çalışıyor. Çip, ilacın beta amiloid parçaları yok ettiğini

kanıtlarsa, şirket bu işten kârlı çıkacak. Molecular Staging adında bir başka

biyoteknoloji şirketi, kanser ve artrit gibi hastalıkların seyrini izleyen bir

çip geliştirdi. Bu çip, proteinlerin değişken düzeylerini izleyerek hastalığın

tehlikeli bir boyuta ulaşıp ulaşmadığını bildiriyor. Millennium

Predictive Medicine isimli bir diğer şirket ise teşhisi zor olan yumurtalık

kanserini teşhis ediyor. ABD'de hükümetin finanse ettiği bir kuruluş, normal

akciğer, yumurtalık, göğüs ve kolon dokusundan alınan proteinleri, kanserli

dokudaki protein ile karşılaştırıyor. Benzer şekilde PSA prostat kanserine

ilişkin ilk bulguları gün ışığına çıkartıyor. Eğer proteinler hücrelerin

kontrolsüz bir şekilde bölünmesine izin veriyorsa, proteini etkisiz hale getiren

bir antikor etkin bir kanser ilacı olarak çözüm üretebilir. Large Scale

Proteomics Corp. (LSP) ve Johns Hopkins Üniversitesi şimdiden depresyon, iki

kutuplu psikolojik bozukluk ve şizofreniye yol açan proteinlerin bir listesini

hazırladı. Geçen ay LSP, insan proteinleri üzerine ilk veritabanını

açıkladı. 157 dokuda 15.693 protein olduğunu açıkladı. LSP'nin başkanı Leigh

Anderson, bu açıklamanın bütün ile karşılaştırıldığında çok küçük bir parça

olduğunu ileri sürüyor. ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Joint Genome

Institute'dan Trevor Hawkins, protein bilimi konusunda iyimser: ''Protein bilimi

şu anda insan genom projesinin sırtında gelişimini sürdürmeye çabalıyor. Bir

süre sonra bağımsız bir bilim dalı olarak 21.yüzyılın temel taşlarından birini

oluşturacak.''



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre