BİYOKİMYA

BİYOKİMYA 1970’li yıllarda yapılan çok sayıda buluş, biyokimya alanında iki yönden büyük yarar sağladı: Birincisi, yaşamsal önemi olan olayların anlaşılmasına yardım etti;. İkincisi, bunların tıp alanına uygulanması son derece önemli boyutlar kazandı.
Bu buluşların en önemlileri hücre bileşenlerinin yapı ve fonksiyonuyla ilgili buluşlar, genetik yapıyla ilgili araştırmaların sonuçlan ve beyinde yeni proteinlerin ortaya çıkarılmasıdır.
Bakterilerde genetik, belirtileri yöneten mekanizmalar François Jacob ve Jacques Mo-nod’un çalışmalarıyla ortaya kondu. Hücrelerinde çekirdek bulunan üstün yapılı organizmaların çok karmaşık olan genetik yapısı da çok sayıda çalışmaya konu oldu. Çekirdeğin ana bileşeni kromatindir. Kromatin, dezoksiribonükleik asitle (DNA) birlikte çeşitli proteinlerden oluşur. DNA-protein kompleksinin yapısı AvustralyalI Hewish ve Burgoyne’uri çalışmaları ve bunları tamamlayan Amerikalı Olins ve Wood-cock’un araştırmaları sayesinde 1976 yılın-‘ dan beri bilinmektedir. Çekirdek içindeki DNA’nm tümü hücre genomunu, yani genetik bilgilerin tümünü kapsamaktadır. Belirli dizi bölgelerinde DNA’yı kesip parçalara ayıran eksiltici enzimler modern genetik araştırma tekniklerinde kullanılmakta ve bu karmaşık genetik yapının anlaşılmasına yardımcı olmaktadır. ‘ Çekirdekteki DNA miktarı ‘ son gerece ö-nemlidir. Ökaryotlarda bu DNA’nm çok az bi$ bölümü (yaklaşık yüzde 10’u) hücre içi proteinlerini şifreler, geri kalan yüzde 90 ise dolaşan proteinleri şifreleyen genleri belirler veya s genomun . organizasyonunda yapısal bir görev  alır. Biyokimyasal ve biyofizik incelemeler DNA’nın çevresinin baz yapıda histon adı verilen protein kompleksi ile çevrili olduğunu göstermiştir. His-tonlar kromozomun yapısını denetim altında tutar. Bunların Jıücre bölünmesi sırasında önemli görevleri vardır, çünkü bu sırada kromatin yaygın bir yapıdan tıkız bir yapıya geçer. Metafâzda (mitozun yani’ hücre ’ bölünmesinin ikinci evresi) kromozomun biçimi çok belirgindir. Yeni teknikler kroriıatinin yapısını çok belirgin olarak ortaya çıkarmıştır: Kromatin «nükle-ozöm adı verilen alt birimlerden oluşur. Bir inci dizisini andıran bu yuvarlak yapılar tespih şeklinde sıralanmışlardır (E. Morton Bradbury). Histonlardaki çeşitli proteinlerin de yapısal görev yapmaları, ve kromatinin etkinlik ve edilginlik durumlarını değiştirmekte rol oynamaları olasılığı vardır.*” s Genler üzerindeki çalışmalar (¿¡en mûhen-
disliği) artık çok yaygın olarak yapılmaktadır. Gen mühendisliği sayesinde bugün ensülin (ensüline bağımlı şeker hastalarının kullanabileceği bir tedavi), ovalbümin ve daha yeni olarak (1979) Hepatit B «aşı» proteinin sentezi mümkün olmuştur. Araştırmacılar bu sonuncu buluş sayesinde B hepatitine karşı (serum hepatiti) bir aşı hazırlamayı ummaktadırlar.
Bu tip genetik çalışmalarında artık klasikleşmiş bir yöıitem kullanılmaktadır. İstenilen genetik bilgileri taşıyan DNA molekülleri belirlenip ayrıldıktan sonra bu ‘ DNA molekülleri, bir koli basilinin içine’, örneğin bağırsakta her zaman bulunan Es-eherichia coli’nin içine sokulur. Sonra özgül antikorlar kullanılarak söz konusu proteini yapan bakteri suşlanmn DNA’ları belirlenir.
Hücre morfolojisine ilişkin son çalışmalar neoplazik hastalıkların (habis urlar, vb) daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır.
Uzun yıllardan beri hücre yüzey zarlarının dış yüzlerinde glikoporotein makromo-leküllerinden oluşan bir kılıf bulunduğu ve bu kılıfın hücrenin çeşitli etkinliklerine katıldığı bilinmektedir; Hücrede biçimlenme, yapışkanlık, büyüme ve farklılaşmanın denetimi. 1970’lerden sonra biyokimya ye im-‘ münoloji alanlarında yapılan araştırmalar hücrelerdeki değişim sırasında zarda da değişiklik olduğunu, yalnız bu bakımdan tümör hücreleriyle normal hücrçler arasında, yapısal farklılıkları bulunduğunu göstermiştir: Zarlarda glikolipit ve glikoprotein bileşimleri farklıdır. Bu değişiklikler ur o-luşumunun yerleşmesinde veya sürmesinde rol oynayabilir. Bun»* göre kanser, hücrelerarası «sosyal» etkileşmelerin düzensizliği olabileceği gibi hücre çeperindeki kimyasal bozuklukların ürünü de olabilir.
Bazı araştırıcılar, kendi biyokimyasal araştırma «araç»larını hücre içindeki yapıları örnek alarak in vitro yapmışlardır. 1965 yılından beri laboratuarlarda kullanılan li-pozomlar buna örnektir. Lipozomlar mikroskobik keseciklerdir; su dolu bölmeleri çevreleyen lipid katlarından oluşurlar. Bi> yokimyacılar ta x başından beri lipozömlara ilgi göstermişlerdir, çünkü bunlar hücre zarlarının niteliklerini ve işlevlerini incelemek için en iyi modellerdi. Son yıllarda araştırıcılar lipozomlardan başka şekilde yararlanmayı düşündüler: Bunların içine vü> cüda vermek istedikleri ilaçları koyabilirlerdi. Gerçekten de bu lipozomlar hazırlanırken bölmelerdeki sulu kısmın içine enzimler, nükleik asitler ya da makromole-küller gibi çeşitli maddeler konabilir, özel birtakım şartlar sağlandığında da içerdeki materyel, kültürde üretileli hücrelere nak-ledilebilir. Araştırıcılar yakın bir zamanda bu lipozomların, kanserli hücrelere ur oluşumunu önleyici ilaçlar • vermekte veya genetik bir bozukluk sonucu bir enzim veya maddenin eksik olduğu bazı kalıtsal hastalıklarda eksik olan enzimi yerine koymada yararlı olabileceğini düşünmekte ve bunları bir taşıyıcı araç olarak planlamaktadırlar.
Lipozomların kullanımı, ikame tedavisinde büyük çığır açmaktadır.
Son yılların aynı derecede önemli bir başka buluşu da endorfinlerin bulunmasıdır. Bu maddeler morfin grubuna ilişkin sinirsel olayların daha iyi anlaşılmasında ilerleme sağlamaktadır.
öteden beri morfin grubu maddelerin yalnız haşhaş ve gelincik gibi bitkilerde bulunduğu sanılıyordu. 1973’de bu tip maddelerin hayvan ve insan beyninde de bulunduğu anlatıldı. Bunların, morfin alıcı sinir uçları için aracı (iç yönlendirici) oldukları sanılmaktadır. > Bazı araştırıcılarca «enkefalin» adı verilen bu endorfinler, morfin benzerlerinin özelliklerini taşırlar, yani fizyolojik ve psikolojik bağımlılık yaratıp dayanıklılığı artırırlar. Bilim adamları en* dorfinleriıi yalnız ağrılarla değil, heyecan ve davranışlarla ilişkili sinapslarda sinir akışı iletimini ve akışını etkilediklerini sanmakta, böylece morfinin istenmeyen etkilerini taşımayan bileşikler yapabileceklerini ummaktadırlar.
Biyolojik olayların daha iyi anlaşılması yolundaki son aşamalar metabolik hastalıkların. enzim eksikliklerinin ve hatta kan-
serin yakın bir gelecekte daha iyi tedavi edilebileceği umudunu yermektedir.