MİTOZ VE EŞEYSİZ ÜREME

Canlıları cansızlardan ayıran en önemli özelliklerden birisi, kendilerine benzer bireyler oluşturma yeteneğine sahip olmalarıdır. Böylece kediden yine bir kedi, insandan da insan meydana gelir.

Canlılığın devamı hücre bölünmesine bağlıdır. Vücudumuzdaki her hücre, daha önce var olan bir hücrenin bölünmesiyle oluşturulmuştur. Prokaryot ve ökaryot hücreler, sahip oldukları genetik bilgiyi bölünerek nakledebilirler. Prokaryotik bir hücrenin bölünmesi, organizmanın çoğalmasını sağlar. Benzer durum, tek hücreli ökaryot hücreler için de geçerlidir. O halde hücre bölünmesi tek hücreli canlılarda organizmanın çoğalmasını (üremeyi) sağlamaktadır.

Bir hücreli canlılarda hücre bölünmesiyle oluşan yeni hücrelerin her biri organizma olarak yaşamını sürdürür.

Hücre bölünmesi çok hücreli canlılarda büyüme, gelişme ve onarımı sağlar. Örneğin tek bir hücre olan döllenmiş yumurta hücresi (zigot) tekrarlanan hücre bölünmeleri geçirir. Hücreler çoğaldıkça organizma büyür, gelişim süreci içerisinde hücreler farklılaşır ve sonuçta organizma olgunlaşır. Böyle bir organizma tümüyle büyüdükten sonra da ölen hücrelerin yerine yenilerinin yapılmasını ve zarar görmüş hücrelerin yenilenmesini (örneğin bir yaranın iyileşmesini) hücre bölünmesi sağlar.

Organizmalarda görülen bölünmelerden biri mitozdur. Mitozun temel işlevi, iki yavru hücre çekirdeğine aynı genetik maddenin (DNA) aktarılmasıdır. Bu olayın nasıl gerçekleştiğini, bazı kavramların üzerinde durarak açıklayalım.

Ökaryot hücrelerde DNA molekülü, çekirdek içinde proteinlerle bir arada bulunur. Hücrede bölünme olmadığı zaman ince, uzun bir iplik halinde görülen bu DNA — protein kompleksine kromatin adı verilir.

Bölünmeye hazırlanan bir hücrede DNA eşlenmesi (DNA replikasyonu) gerçekleşir ve hücre bölünürken kromatin iplikleri yoğunlaşarak ışık mikroskobunda görülebilen kromozomlara dönüşür. Bu yoğunlaşma, kromozomların yavru hücrelere geçerken birbirlerine dolanmadan hareket etmelerini sağlar. Kromozomlardaki DNA üzerinde yüzlerce ya da binlerce gen yer alır. Kendini eşlemiş her kromozom kardeş kromatit olarak adlandırılan iki kopya halinde bulunur. Birbirinin özdeşi DNA moleküllerini içeren iki kardeş kromatit, sentromer denilen bir bölgede birlikte tutunurlar. Sentromerde iğ ipliklerinin bağlandığı protein yapıya kinetokor adı verilir.

Bölünmenin daha sonraki evrelerinde aynı genetik bilgiyi taşıyan kardeş kromatitler birbirinden ayrılır ve hücrenin zıt kutuplarına çekilir. (Kardeş kromatitler birbirinden ayrıldıktan sonra bağımsız kromozomlar olarak değerlendirilir.) Hücrenin iki ucuna giden kromozomların etrafında çekirdek zarları meydana gelir ve oluşan iki yeni çekirdek atasal hücrenin sahip olduğu kromozom setinin aynısını içerir. Bu şekildeki çekirdek bölünmesi mitoz adını alır. Mitozun arkasından sitokinez denilen sitoplazma bölünmesi gerçekleşir. Sonuç olarak başlangıçtaki tek hücre, onunla aynı genetik bilgiye sahip olan iki hücre haline gelir.

Mitozun zamanlaması ve hızı her canlıda ve aynı bireyin değişik dokularında farklılık gösterir. Örneğin kemik iliği hücreleri sürekli bölünerek yeni kan hücrelerini üretir. Buna karşılık retina hücreleri, olgunlaşmış sinir ve kas hücreleri gibi çok özelleşmiş hücreler yetişkin bir insanda mitoz geçirmezler.

Mitoz, hücre döngüsü olarak adlandırılan süreçte, aşamalardan yalnızca bir tanesidir. Bu nedenle mitoz, hücre döngüsü başlığı altında incelenecektir.