Topoizomeraz enziminin, DNA’nın şekli üzerinde yaptığı değişiklikler neden hayati bir önem taşır?

DNA zincirini kesen, gerektiğinde zinciri birbiri üzerinden atlatan gerektiğinde de kırdığı zinciri yapıştıran topoizomeraz enzimi, bu işlemleri neden yapar?

Gözünüzü her nereye çevirirseniz büyük bir mucizeyle karşılaşırsınız. Evrenin her noktası Allah'ın yarattığı muhteşem sanatla doludur. En küçük bir nokta bile içinde büyük bir alem barındırır. Örneğin DNA bunlardan biridir. 20. yüzyıldaki en büyük keşiflerden biri olan DNA, hücrenin içinde, gözle görülemeyecek kadar küçük bir bölgede, canlıyla ilgili kütüphaneler dolusu bilgi saklar. Bu kütüphaneler dolusu bilgiyi saklarken de, DNA'nın birçok yardımcısı vardır. Topoizomeraz enzimi, bu yardımcılardan biridir.

Bu yazımızda, adeta bir matematik profesörü gibi işlemler yapan ve DNA zincirini gerektiğinde özenle birbirinden ayırıp daha sonra tekrar yapıştıran bu enzimin hayranlık uyandıran özelliklerini inceleyeceğiz.


DNA Nasıl Tamir Edilir?

DNA'nın tıpkı bizim gibi kendine özgü bir dili vardır. Bu dilde 4 harf bulunmaktadır. Bu 4 harfle, bütün hücre bilgisi kodlanmıştır. Bu yüzden DNA'yı büyük bir ansiklopedi gibi düşünebilirsiniz. Ancak ansiklopedinin bir özelliği vardır. Bu ansiklopedi, yedeklidir. Bilgi, çift zincir halinde kodlanmıştır. Tek zincirde bütün bilgi varken; ikinci zincirde de bunun bir kopyası vardır. Bu da, ek bir koruma sağlamaktadır. Tek zincirdeki aksaklıklar her biri ayrı yaratılış harikası olan çeşitli tamir mekanizmaları vesilesiyle tespit edilir ve diğer zincirdeki doğru bilgiye bakılarak hatalar düzeltilir.


Topoizomeraz Enzimi Ne Zaman Devreye Girer?

DNA'daki çift zincirin özelliği, zincirlerin birbiri üzerinden bükülmeleridir. Öyle ki DNA zinciri bu bükülme neticesinde -gevşemiş durumda yaklaşık her 10.5 bazdan sonra- dönme ekseni etrafında bir tur yapar. DNA'nın birbirinin üzerinden dönerkenki bu tur sayısının, DNA'nın 3 boyutlu görünümü açısından önemli bir yeri vardır.

Bu noktada mucizevi bir molekül ortaya çıkar. Bilimsel adı topoizomeraz olan enzimin DNA'nın dönme sayısını değiştirme yeteneği vardır. Bu sayede hücre için çok kritik olan DNA'nın çoğaltılması işlemi ve DNA'nın paketlenerek şekil verilmesi mümkün olur.


Topoizomerazlar DNA Üzerinde Ne Tür İşlemler Yaparlar?

Topoizomeraz enzimleri, DNA zincirlerini kırmaya yararlar. Topoizomeraz enzimlerinin 2 tipi vardır. Bunlar, Topoizomeraz tip 1 ve Topoizomeraz tip 2 olarak adlandırılmaktadır.


-----Tip 1 Topoizomeraz, tek DNA zincirini kırar. Kırılan zinciri diğer zincirin üzerinden atlatır ve birleştiririr.
-----Tip 2 Topoizomeraz ise, DNA'nın iki zincirini kırar, zinciri son derece şuurlu işlemle döndürür ve tekrar birleştirir. (Lehninger Biyokimyanın Temelleri, David L. Nelson, Michael M. Cox,Palme Yayıncılık (2005), Sayfa 921)

Topoizomeraz Enzimleri DNA Zincirini Nasıl Keser?

Topoizomeraz enzimleri, tıpkı makasın kağıdı kesmesi gibi, DNA zincirini keser. Bu kesme işlemi, DNA'ya zarar verme maksatlı değildir. Kesme işlemi ile bazen DNA'nın kendini çoğaltması için ilk adım atılmış olur. Bazen de DNA'nın paketlenerek şekil alması hedeflenir. Ancak bu hedefleri topoizomeraz enzimlerinin belirleyemeyeceği açık bir gerçektir. Allah bu şuur gerektiren işi topoizomeraz enzimine ilham eder.

DNA gibi mucizevi yapıların detaylarını öğrenen birçok insan, imanlarında derinlik kazanmış; hatta pek çok ateist bu harikaları öğrendikten sonra, yanlış kanaat ve inançlarından vazgeçerek samimi vicdani kanaatleri ile Allah'a inanmışlardır. Örneğin Genom Projesinin lideri olan Francis Collins de gençliğinde ateistken, DNA gibi yapılardaki mucizeleri gördükten sonra Allah'a iman ettiğini açıklamıştır.


Topoizomeraz Enzimi Örgü Örer Gibi Zincirleri Birbiri Üzerinden Atlatır

Topoizomeraz enzimi tıpkı örgü ören birinin gösterdiği mahareti sergiler. DNA zincirlerini kırdıktan sonra, birbirinin üzerinden kusursuz bir şekilde atlatır. Daha sonra da kırığı tamir etmek için yapıştırır.

Topoizomeraz Kırdığı Zinciri Neden Yapıştırır?

DNA'yı tek başına kırmanın hiçbir yararı yoktur. DNA'yı kırdıktan sonra DNA zincirinin ucu açıkta kalır. Zincirleri tekrar yapıştırmak da gerekmektedir. Topoizomeraz enzimi bunu da yapar. Bu enzimin DNA üzerinde bir işçi gibi çalışması hayranlık uyandıran bir durumdur. Topoizomeraz enzimleri bu işlemi yaparken matematik profesörlerinin anlayabileceği kompleks bir düşünceyi kullanırlar. Topoizomerazlar, matematikte topoloji adlı kompleks bir alanın kavramlarını bilircesine hareket ederler. Elbette böyle mucizevi bir hareketin bir molekülde tecelli etmesi Allah'ın mucizesidir.