Modifikasyon ve Mutasyon

Modifikasyon ve mutasyon, biyoloji derslerinin iki temel kavramıdır. Her iki olay da canlıların aynı türden bile olsa birbirinden farklı olmasına, yani çeşitliliğe neden olur. Ancak mutasyonların neden olduğu çeşitlilikler kalıtsal olsa da modifikasyonun neden olduğu çeşitlilik kalıtsal değildir. Aşağıda yapacağımız modifikasyon ve mutasyon tanımları konuya daha fazla açıklık getirecektir.

Modifikasyon Nedir?

Canlılar yaşadıkları çevreyle etkileşim içindedir. Çevre faktörleri (ışık, sıcaklık, kimyasal maddeler, beslenme, nem, mekanik etkileyiciler) canlılar arası çeşitlilik oluşturabilir. Çevre koşulları etkisiyle ortaya çıkan ve kalıtsal olmadığı bilinen değişikliklere modifikasyon denir. Söz konusu değişimler dış görünüşte yani fenotiptedir.

Modifikasyon için biyolojide sık verilen örnek çuha çiçeğidir. Çuha bitkisinin çiçeklerinin rengi yaşadıkları ortamın sıcaklığından etkilenir. Bu; bir çeşitlilik, yani varyasyondur. Modifikasyon ile ortaya çıkan çeşitlilikler canlıların vücut hücrelerinde bulunan genlerin yapısını etkilemese de genlerin işleyişini ve çalışma derecesini değiştirir. Ancak üreme hücrelerinde değişiklik oluşturmadığı için sadece canlının kendisini etkiler, bir sonraki nesle aktarılmaz.

Modifikasyonların Özellikleri

Çevre koşullarından etkilenme ile ortaya çıkan ve canlılar arasında çeşitliliğe neden olan modifikasyonlar şu özelliklere sahiptir:
*Modifikasyonlar kalıtsal olmadığından bir sonraki nesle aktarılmaz.
*Modifikasyonda görülen değişimler sadece o canlıyı etkiler.
*İşleyiş şekli geçici olarak değişse de genler yapı değiştirmemiştir.
*Modifikasyonların oluşturduğu değişimler vücut hücrelerinde (somatik hücrelerde) dolayısıyla da fenotipte görülür.

Modifikasyon Genişliği

Modifikasyonlar belli sınırlar dâhilinde olan kalıtsallık göstermeyen farklılaşmalardır. Sınırlar dâhilinde olmasının sebebi canlıların biyolojik yapısıdır. Bir insanın çok fazla ve iyi beslense de fazla spor yapsa da boyunun belli bir seviyeye kadar uzaması modifikasyon genişliğine örnektir.

Modifikasyon Örnekleri

Klasik modifikasyon örneklerinden biri, cilt renginin güneş ışığı etkisiyle koyulaşması veya bronzlaşmasıdır. Bireye özgü olan diğer modifikasyon örnekler aşağıdadır.
*Spor yapıp iyi beslenen kişilerin kasları gelişir.
*Aşırı beslenenlerde kilo artar, hatta obezite gelişir.
*Kaza geçirenler herhangi bir doku veya organını kaybeder ve yaşamını bu şekilde devam ettirir.
*Çuha bitkisinin çiçekleri sıcaklığın 15–25 santigrat derece olduğu ortamlarda kırmızı, 25–35 santigrat derece olduğu ortamlarda ise beyaz renkli olur.
*Ortanca bitkileri asit karakterli topraklarda kırmızı renkli, bazik karakterli topraklarda mavi renkli çiçekler açar.
*Ovada yetişen karahindiba bitkisi uzun boylu, dağda yetişen kısa boylu olur.
*Sirke sinekleri 25 santigrat derecede yetişirse kıvrık kanatlı, 16 santigrat derecede yetişirse düz kanatlı olur.
*Buz yastıkları bağlanırsa Himalaya tipi tavşanların sırtındaki kürk rengi siyaha döner.
*Tek yumurta ikizleri genetik yapıları aynı olsa da eğer aynı ortamda yaşamıyorsa bulundukları ortam koşullarının etkisiyle boy, kilo, kültür düzeyi, zekâ gibi özellikler bakımından farklılaşır.
*Aynı genetik yapıya sahip olan dişi bal arısı larvaları polenle beslenirse işçi arı, arı sütüyle beslenirse kraliçe arı olarak gelişir.
*Genetik özelliklerinin aynı olmasına rağmen herhangi bir bitkiden elde edilen çok sayıda çelik ya da daldan elde edilen yeni fideler (klonlar) birbirinden farklı görünür.

Modifikasyon Etkisinin Ortadan Kalkması

Derinin güneş ışığından dolayı bronzlaşması diğer birçok modifikasyon örneğinde olduğu gibi geçicidir. Güneş ışığından uzak kalınırsa zaman içinde deri rengi eskiye döner. Kilo alan bir kişi kalori kısıtlaması yaparak eski kilosuna döner. Karanlıkta bırakılan bir bitkinin yaprakları klorofil oluşturamadığı için sararsa da güneşe çıkarıldığında oluşan yeni yaprakları yine eskisi gibi yeşil olur. Spor yaparak kaslarını geliştiren biri çalışmayı bırakırsa kasları geriler ve eskisi gibi olur. Bütün bu örnekler modifikasyon etkisinin ortadan kalkabileceğini gösterir.

Bazı modifikasyonlar ömür boyu kalır. Kazada kaybedilen bir organ tekrar yerine gelmez. Bir böbreğini bağışlayan kişi hep böyle kalacak ancak üreme hücrelerinin genetik yapısı değişmediğinden doğan çocuklarının böbreği eksik olmayacaktır. Benzer bir başka örnek de erkek çocukların sünnet edilmesidir. Sünnetle kesilen penis ucu derisi yeniden oluşmaz. Sünnetli kişiler ömür boyu bu şekilde kalır ama bu kişilerin erkek çocukları sünnetli doğmaz.

Modifikasyon ve Mutasyon Kavramlarının Karşılaştırılması

Canlılarda bulunan tüm genler genotip olarak ifade edilir. Canlıların sahip olduğu özelliklerin bir kısmı (göz rengi, kan grubu gibi) sadece kalıtımın yani genlerin etkisindedir. Bazı özellikler ise hem kalıtım hem de çevre etkisindedir. Bu demektir ki genlerin bir kısmı canlıların dış görünüşünden (fenotipten) sorumludur. Modifikasyonlar fenotiple ilgili olan genlerin etkisini değiştirir. Ancak çöl tilkilerinin kulaklarının uzun olması modifikasyon değil çevresel bir adaptasyondur. Çünkü sahip olduğu özellik kalıtsaldır ve atalardan alınmıştır.
Görülmektedir ki canlılardaki varyasyonların (çeşitliliklerin) bazıları kalıtsal iken bazıları değildir. Kalıtsal olan özellikler bir nesilden sonraki nesle genlerle aktarılır. Varyasyonların sebeplerinden biri modifikasyon, diğeri de mutasyondur. Mutasyonlar radyoaktif özellikli maddeler, X ışınları, ultraviyole (UV) ışınlar, yüksek sıcaklık, alkol, sigara, uyuşturucu maddeler, ortamın asitlik derecesi (pH’ı), civa, antibiyotik gibi ilaçlar, DDT, hazır besinlerdeki koruyucu katkı maddeleri gibi çeşitli kimyasal maddeler ve çevre koşullarının etkisiyle oluşur. Ancak mutasyonlar modifikasyonda olduğu gibi geçici değil genlerde (DNAyapısında) meydana gelen ani ve kalıcı değişmelerdir. Mutasyonların oluşturduğu değişimler fenotipte değil genotiptedir Değişmeler kalıtsal olsa da, genlerde meydana gelse de eşeyli üreme yapan bir canlıda gerçekleşen mutasyon vücut hücrelerini etkilemişse bir tek o canlıyı ilgilendirir, üreme hücrelerini etkilemediği sürece sonraki nesle aktarılmaz. Üreme hücrelerini etkileyen mutasyonlar da genetik değişimin meydana geldiği canlıda değil bir sonraki nesilde kendini gösterir.

Not: Eğer bir canlı eşeysiz üreme ile çoğalıyorsa (örneğin yaprak ve dallar yoluyla vejetatif üreyen bitkiler) mutasyon vücut hücrelerinde olsa da sonraki nesillere geçebilir.

Çevresel faktörlerden başka virüsler de mutasyona neden olabilir. Mutasyona neden olan faktörler mutajen, mutasyona uğramış olan canlı mutant, mutasyon sonucu özelliği değişmiş genler ise mutant gen olarak adlandırılır. Eşeyli üreme sırasındaki gen alışverişleri (krosing over), anne ve babadaki genlerin yeni canlıda bir arada bulunuşu (rekombinasyon), bakteriler, bazı su yosunları ve terliksi hayvanlarda (paramesyumda) görülen konjugasyon da kalıtsal çeşitliliğe neden olur.

Not: Konjugasyon (kavuşma) olayında aynı türden ancak genetik yönden farklı olan iki canlı hücre yan yana gelir ve aralarında bir sitoplazmik tüp ya da köprü benzeri bağlantı kurulur. Bu bağlantı yoluyla gen aktarımı gerçekleşir. Sebep olduğu çeşitlilikten dolayı bir eşeyli üreme gibi görünse de mayoz bölünme, gamet oluşumu, döllenme, yeni birey oluşumu (birey sayısını artırma) yoktur.

Mutasyon Örnekleri

Günümüzün artan sorunlarından biri olan kanserin sebebi mutasyondur. Bazı insanlar mutasyon nedeniyle altıparmaklı olarak ya da eksik bir organla doğar. Orak hücreli anemi, down sendromu, hemofili, albinoluk, erkeklerde görülen balık pulluluk, Van kedisinin bir gözünün diğerinden farklı renkte olması gibi pek çok özelliğin sebebi de mutasyondur.

Mutasyonlar Da Modifikasyona Sebep Olabilir

Birçok mutasyon zararlı hatta öldürücüdür. Mutasyona sebep olabilecek hasarlar çoğu kez hücrede fark edilir ve sabit hale gelmeden DNA onarılır. Nötr (etkisiz ) mutasyonlar, küçük çaplı, canlının ölmesine neden olmayan, yaşama şansını artıran mutasyonlar da vardır. Mutasyon bir bitkinin daha fazla tohum oluşturmasını sağlamışsa yararlı sayılır. Çekirdeksiz üzümler de yararlı mutasyonlar sonucu ortaya çıkmıştır. Mutasyonların bir kısmı modifikasyona sebep olabilir yani mutasyon nedeniyle bir türün üyesi diğerlerinden farklı görünebilir. Mutasyonlar nedeniyle canlının genlerinde oluşan değişmeler sonradan kaybolmaz. Nesiller boyu aktarılan mutasyonlar uzun süreler sonunda tür içinde genetik çeşitliliğe ya da doğada yeni bir tür oluşumuna sebep olabilir.

Kaynakça:

https://canlibilimi.blogspot.com
http://www.biyologlar.com
http://www.biyolojiportali.com

Yazar: Müşerref Özdaş

  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Pinterest

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :