Biyoloji Soruları....

[haci 0]

Benzetme işini nasıl başarıyor?

kolay anlayabileceğimiz kısa bir açıklaması var mıdır?

Kolay değil ama..

Önce İngilizcesini yazayım..

Mechanism for the alpha-helix to beta-hairpin transition.

Ding F, Borreguero JM, Buldyrey SV, Stanley HE, Dokholyan NV.

Center for Polymer Studies, Department of Physics, Boston University, Boston, Massachusetts 02215, USA. fding@polymer.bu.edu

The aggregation of alpha-helix-rich proteins into beta-sheet-rich amyloid fibrils is associated with fatal diseases, such as Alzheimer's disease and prion disease. During an aggregation process, protein secondary structure elements-alpha-helices-undergo conformational changes to beta-sheets. The fact that proteins with different sequences and structures undergo a similar transition on aggregation suggests that the sequence nonspecific hydrogen bond interaction among protein backbones is an important factor. We perform molecular dynamics simulations of a polyalanine model, which is an alpha-helix in its native state and observe a metastable beta-hairpin intermediate. Although a beta-hairpin has larger potential energy than an alpha-helix, the entropy of a beta-hairpin is larger because of fewer constraints imposed by the hydrogen bonds. In the vicinity of the transition temperature, we observe the interconversion of the alpha-helix and beta-sheet states via a random coil state. We also study the effect of the environment by varying the relative strength of side-chain interactions for a designed peptide-an alpha-helix in its native state. For a certain range of side-chain interaction strengths, we find that the intermediate beta-hairpin state is destabilized and even disappears, suggesting an important role of the environment in the aggregation propensity of a peptide. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bu yazının açıklamalı özeti şu:

Beta tabaka yapı alfa helix den daha büyük bir potansiyel bir enerjiye sahip olmasına rağmen hidrojen bağlarını sınırlandırma daha az olduğundan entropisi yüksektir deniyor. Bu durum ortamda ara moleküllerin ortaya çıkmasına neden oluyor ve onlar alfa helixi beta tabaka şeklinde dönmeye zorluyor. Yani burada ortam beta tabaka şeklinin çeşitli ara moleküllerinin olması.. Bunu da entropisinin yüksek olması ile açıklamak mümkün..

Asllında beta tabaka şeklinin potansiyel enerjisinin daha büyük olması demek bu şeklin yeğlenmemesi demektir ama, entropisinin yüksek olmasından dolayı ortamı diğer molekülleri kendine benzer bir katlanmaya zorluyor.

Her ne kadar klasik anlamda proteinden proteine bilgi aktarımı yok ise de, bir proteinin diğer proteinieri kendine benzemeya zorlaması da bir tür bilgi aktarımıdır.

Beta tabaka izomeri ortaya çıkınca artık alfa helix'e yeğlenmektedir. Bu yüzden hastalık ilerleyici ve kronik bir nitelik alacaktır. Hastalığın inkübasyon periyodu uzundur. 10-30 yıl arasında değişebilir. Nedeni de her beta tabaka izomeri, karşılaştığı alfa helix izomerini teker teker kendinie benzetmeye zorlamasıdır. Bu da elbette uzun bir zaman alacaktır. Süreç başlayınca durdurulamaz.

Protein katlanmasının farklı olmasından ve beta tabaka izomerinin ortaya çıkmasından protein molekülü içinde sıralanmaya bağlı olmayan hidrojen bağ etkileşmesi sorumludur. Spesifik olmayan bu hidrojen bağları sonunda proteinin yapısı değişmekte ve beta tabaka izomeri ortaya çıkmaktadır.

Prion infeksiyonlarında hücrede çok daha fazla nitrik oksit serbest radikallari oluşmakta ve onlar hücre zedelenmesine katkıda bulunmaktadırlar. Normal protein katlanması bu radikallerden olumsuz olarak etkilenmektedir. Yani prion infeksiyonlarında da atıklar olmaktadır. Atıkların olması bir tür metabolik etkinliğin olduğu anlamına geleceğinden, genetik materyeli olmamasına rağmen prionlar bir canlı türü olarak kabul edilebilirler. Ayrıca yukarda değindiğim gibi prion proteinlerin hastalığa neden olmasının nedeni yalnız diğer proteinleri kendilerine benzetmeleri değildir. Hücre içinde toksik radikaller oluşturmalarıdır..

Eğer belli bir prion proteini yoğunluğuna ulaşılırsa, alfa helix beta tabaka izomerine dönmeye zorlanacaktır. Yani beta tabaka izomeri yeğlenecektir.

_________________

[Suicide 0]

Laboratuvarda üretilen canlı hücre değil. Canlılığa yakın bile değil.

Yaşamın nasıl ortaya çıktığı hakkında kesin olarak doğruluğuna inanılan hemen hiç delil yok.

Coaservat dediğiniz osmotik olarak çevreden farklı damlacıklar Oparin'in yaratılış teorisi ile ilgilidir.

Yukardaki senaryo bilimsel olarak mantıklı olabilir ama doğruluğu kuşkuludur.

İlk virusun bakteriofaj olduğu da çok şüpheli.

iyide hacı, coacervate'ın metabolizmasıda var. örneğin çok basit bir şekilde glikoz fosfattan maltoz üreten bir koacervat;

http://bill.srnr.arizona.edu/classes/182/coacervate.HTM

bu coaservattaki bir iki enzim yerine çok komplike binlerce enzim ve nükleik asitin varolduğu bir düşün, hayatın kökeni nerede göreceksin.!

zaten laboratuvarda hücre üretildiğini söylemedim, sadece canlı hücre sitoplazmasının (jel ve kolloidal kısım) "canlı" olduğunu ve diğer aparatların sonradan evrimleştiğini, bu nedenle bu kolloidal kısmın karmaşık moleküllü bir coaservat olarak kabul edildiğini anlatmak istedim.

[haci 0]

iyide hacı, coacervate'ın metabolizmasıda var. örneğin çok basit bir şekilde glikoz fosfattan maltoz üreten bir koacervat;

http://bill.srnr.arizona.edu/classes/182/coacervate.HTM

bu coaservattaki bir iki enzim yerine çok komplike binlerce enzim ve nükleik asitin varolduğu bir düşün, hayatın kökeni nerede göreceksin.!

zaten laboratuvarda hücre üretildiğini söylemedim, sadece canlı hücre sitoplazmasının (jel ve kolloidal kısım) "canlı" olduğunu ve diğer aparatların sonradan evrimleştiğini, bu nedenle bu kolloidal kısmın karmaşık moleküllü bir coaservat olarak kabul edildiğini anlatmak istedim.

Ona metabolizma denir mi bilmiyorum.

Bu damlacıklar yüksek osmotik niteliklerinden dolayı, çevredeki moleküllerle yer değiştiren veya onları cezbeden yapıya sahipler.

Bu da ilk metabolizma olabilir gerçekten.

Senin ne demek istediğini gayet iyi anlıyorum. Haklı ve doğrusun elbette.

Ama bu bilgiler sadece bir teorinin parçaları.. Bu gözlemler yaşamın öyle başladığının kanıtı değil.

Muhtemelen yaşamnın ortaya çıkışının alternatif kuramları..

Yaşamın nasıl ortaya çıktığını günümüzde doğru ve kesin olarak bilmek mümkün değil.

Tabii zenginin malının züğürdün çenesini yorduğu gibi, bütün bilim bu konu ile yakından ilgileniyor.

Zevkli konu.. Çok laf ve teori üretmek mümkün.

Ama hepsi o kadar..

[Suicide 0]

bildiğimiz metabolizma, ama bünyesindeki moleküllerin oluşum süreci önemli.

bu yüzden abiyotic ortamda kompleks moleküllerin, polimerleşme olayının nasıl olduğu açıklığa çıkmalı. geri kalan "örgütlenme" bölümü kolay, yanıtı coaservat.

zaten hücre zarı ile suda polarize olmuş lipid molekülleri arasındaki tek fark, hücre zarındaki spesifik "seçici-geçirgen" ve ""reseptör" proteinlerin varolması, bir de bir kaç büyük şeker molelükü. bunlarda muhtemelen hücrenin evrim sürecinde yine metabolizma ile alakalı bölümde ortaya çıkıp lipid molekülleri arasına transfer olmuş şeyler.

tabi laboratuvarda tekrarlamak imkansız, 2.5 milyar yıllık bir süreç asla taklit edilemez.

[haci 0]

Prion proteinlerinin nasıl ortaya çıktığına dair aşağıdaki bilgile de önemli..

Proteinin alfa sarmal izomerinin beta tabaka izomerine nasıl döndüğü uzun zamandan beri bir muamma idi. İnfeksiyöz prionların doğası bilinmeyen ve protein X denen bir enzim aracılığı ile normal prion proteinlerini kendilerine benzettikleri ileri sürülmüştü. Bir diğer iddiaya göre ise feedback kontrol döngüsünde bir hata vardı ve prion proteini sentez edilirken bir basamakta yön değişmekte ve beta tabaka izomeri sentez edilmekteydi. Bunlar şimdiye kadar ortaya atılan kuramlardı.

Bu konuda yayınlanan bir makale bu soruna güzel bir açıklama getiriyor. İlginç olarak bir tür entropi devreye giriyor ve kinetik engelin alfa sarmal izomerine dönüşmeyi önlediği açıklanıyor. Bu durum yalnız infeksiyöz prion proteinleri için söz konusu değil. Diğer bütün amiloid proteinlerinin sentezini de açıkladığı için çok önemli. Şimdiye kadar bu durum bilinmiyordu. Amiloid liflerin neden uzadığı bir muamma idi. Şimdi ise temel mekanizma biliniyor ve tedavi için daha umutlu olmak mümkün...

Prionların moleküler özellikleri:

Maya (yeast) prion proteinleri üzerinde yapılan araştırmalara göre prion proteinlerinin glutamin ve asparagin amino asitlerinin birçok kereler tekrarlamasından oluşan bir protein domain i (çekirdeği) olduğu saptanmıştır. Normal koşullarda prion domain leri oldukça fleksible olup, kesin bir yapıya sahip değillerdir. Prion durumuna dönüştükleri zaman proteinin birçok molekülü bir araya gelmekte ve oldukça düzenli amiloid liflerini oluşturmaktadırlar. Bu liflerin ucu diğer serbest protein moleküllerinin tutunması için templete görevini görmektedir. Böylece protein kolaylıkla uzayabilmektedir. Amino asit diziliminde ortaya çıkan küçük farklar prion liflerin yüzeyinde çok daha kesin görünüşe yol açmaktadır. Bunun sonucu olarak yalnız prion proteinlerinin aynı amino asit dizilimine sahip olan serbest proteinler giderek büyümekte olan mevcut amiloid liflerine celbedilmektedirler. Bu durum prion proteinlerinin spesifisitesi olarak kendini manifest etmekte ve türler arasındaki bariyerden sorumlu görünmektedir. Örneğin koyunların scrapie hastalığı ineklere ve insanlara geçememektedir.

Memelilerin prion proteinlerinin amino asit sıralanması maya prion proteinlerinde gözlemlenen amino asit sıralanmasından farklıdır. Yine de amiloid lif oluşumu ve türler arasındaki engelden sorumlu spesifisite her ikisinde de vardır. İlginç olarak deli dana hastalığından sorumlu prion türü, tür engelini tanımamakta ve bütün türlere bulaşabilmektedir.

Alfa helix izoformu ile beta tabaka izoformu arasındaki farkların en ilginci beta izoformunun elektrik dipole oluşturmasıdır. Templete ve elektrik dipole amiloid liflerinin giderek büyümesinden sorumludur.

Beta tabakadan zengin izomerlerin alfa heliks izomerlerden termodinamik olarak daha kararlı olması bazı durumlarda neden amiloid liflerinin ortaya çıktığını açıklamaktadır. Parsiyel denatüre edici asidik koşullarda fare prion proteini (MoPrP) termodinamik olarak daha kararlı olan beta tabaka izomerine dönüşmektedir. Normalde proteinin doğal alfa sarmal izoformuna dönüşmesi kinetik denetim altındadır ve yeğlenmez.

[Suicide 0]

prionların kalıtım maddesi yok, hücredeki genlere muhtaç bildiğim kadarıyla.

bu yüzden yaşamın başlangıcıyla ilgisi olduğunu sanmıyorum.

[BA'AL 0]

prionların kalıtım maddesi yok, hücredeki genlere muhtaç bildiğim kadarıyla.

bu yüzden yaşamın başlangıcıyla ilgisi olduğunu sanmıyorum.

Prionların böyle bir yeteneği olması kritik bence,

Belki RNA da önce benzeri proteinler ilkel hücrelerde faliyet göstermiş olabilir.

[Suicide 0]

Prionların böyle bir yeteneği olması kritik bence,

Belki RNA da önce benzeri proteinler ilkel hücrelerde faliyet göstermiş olabilir.

bence lise okul kitaplarında yazan "heterotrof hipotezi" doğru. yıllar önce üniversite sınavına hazırlanırken bununla ilgili soru felan gelirdi, basitti de. yani derinleştirmeye kasmaya gerek yok. bellki inorganik moleküllerden protein ve nükleik asitlere değin bir kimyasal evrim oluşmuş. sonra bilim kaynaklarıncada tasdikli coaservatlar oluşup, bunların içinden canlıya en yakın kendisni kopyalayabilenler doğal seçilim yoluyla seçilerek ilk heterotrof canlıyı ortaya çıkarmıştır. fermantasyon, fotosentez vb. şeylerin evrimi ilede muhtemelen ilk siyanobakteriler evrimleşti.

okul kitapları gayet iyi özetliyor, parmak kadar veletler bu işin sırrını çözmüş. biz eşek kadar adamlar burada bunu tartışıyoruz.

[haci 0]

bence lise okul kitaplarında yazan "heterotrof hipotezi" doğru. yıllar önce üniversite sınavına hazırlanırken bununla ilgili soru felan gelirdi, basitti de. yani derinleştirmeye kasmaya gerek yok. bellki inorganik moleküllerden protein ve nükleik asitlere değin bir kimyasal evrim oluşmuş. sonra bilim kaynaklarıncada tasdikli coaservatlar oluşup, bunların içinden canlıya en yakın kendisni kopyalayabilenler doğal seçilim yoluyla seçilerek ilk heterotrof canlıyı ortaya çıkarmıştır. fermantasyon, fotosentez vb. şeylerin evrimi ilede muhtemelen ilk siyanobakteriler evrimleşti.

okul kitapları gayet iyi özetliyor, parmak kadar veletler bu işin sırrını çözmüş. biz eşek kadar adamlar burada bunu tartışıyoruz.

Parmak kadar veletlerin bütün sorunları çözmesi değil mi sorun?

Çözümleri de parmak kadar onların...

Onlara kakalanan çözümler de parmak kadar ayrıca.

[anibal 0]

Bu konu, ilk canlı vs. mevzusu, böyle bir forumda konuşulamayacak kadar karışık bir mevzu. Çünkü, konu nihai bir çözüm bulmak değil, son derece hardcore bir tartışma yapmak konusu. Hangi fikri öne sürerseniz sürün, bunu ispatlayabilme imkanınız maalesef yok.

Bir ton fikirden bir kaçı, nispeten ayağı yere basan şeyler olarak önümüzde duruyor. Ama tamamen kimyaya dayalı, teknik olarak hiç uçuk olmayan şeyler halinde, pek çok hipotez ortada duruyor.

Doğada benim gördüğüm bir husus vardır. Doğa en olmayacak şeyleri yapmayı sever. Aklım, kafam vs. malum hipotezleri kabul ediyor olsada, hislerim ve içimdeki ses bu işin hiç akla hayale gelmeyecek çılgınca bir yoldan ortaya çıkmış olacağını söylüyor.

[Bardakçı 0]

Doğu asyadaki insanların gözleri sizce neden çekiktir ?

Ne kadar doğru ve bilimsel bilmiyorum ama, ben bunun sebebinin beslenmeyle ilgili olduğunu duymuştum biyerde. Uzak doğulular pirinci bolca tükettiği için (pirinç kabızlık yapar), tuvalette def-i hacet ederken daha fazla ıkınıyorlar ve bu da zamanla genetiğe yansıyormuş. Düşününce gerçekten de adamlar sürekli ıkınır gibi bakıyorlar.

[BA'AL 0]

Bana göre oragutanların gözleride hafif çekik gibi duruyor.

Belki sadece bana öyle geliyordur .

Orangutan gözleri sizce nasıl?

Hafif bir çekiklik var mı?

[haci 0]

Ne kadar doğru ve bilimsel bilmiyorum ama, ben bunun sebebinin beslenmeyle ilgili olduğunu duymuştum biyerde. Uzak doğulular pirinci bolca tükettiği için (pirinç kabızlık yapar), tuvalette def-i hacet ederken daha fazla ıkınıyorlar ve bu da zamanla genetiğe yansıyormuş. Düşününce gerçekten de adamlar sürekli ıkınır gibi bakıyorlar.

Duyduğum en saçma açıklama..

[BA'AL 0]

''Vucudumuz protein üretimi için ihtiyaç duyduğu 20 çeşit amino asitten 11 çeşidini kendisi sentezleyerek elde edebilirken 9 çeşit aminoasidi dışardan beslenme yoluyla temin etmek zorundadır.'' şeklinde bir bilgi okudum.Bilgi doğru mu?

Birde bir soru sormak istiyorum. 11 çeşidi üretebiliyoruz da neden dışardan almak zorunda kaldığımız kalan 9 çeşit aminoasiti de üretemiyoruz?

[haci 0]

''Vucudumuz protein üretimi için ihtiyaç duyduğu 20 çeşit amino asitten 11 çeşidini kendisi sentezleyerek elde edebilirken 9 çeşit aminoasidi dışardan beslenme yoluyla temin etmek zorundadır.'' şeklinde bir bilgi okudum.Bilgi doğru mu?

Birde bir soru sormak istiyorum. 11 çeşidi üretebiliyoruz da neden dışardan almak zorunda kaldığımız kalan 9 çeşit aminoasiti de üretemiyoruz?

Amino asitleri esansiyel olan ve olmayan olarak ikiye ayırırsak, 10 kadarının esas olduklarını ve insan vücudunda sentez edilemediklerini görürüz.

Ama bu demek değildir ki diğer hayvanlar da onları sentez edemezler.

Ederler. Ama hepsini edemezler. Bütün amino asitleri sentez eden bir canlı yoktur benim bildiğim.

Her hayvan türüne göre bazılarını sentez eder.

Esansiyel amino asitlerin sentezi kimyasal olarak daha karmaşıktır.

Ama onlardan bazılarını sentez eden canlılar vardır.

İnsanlarda mevcut enzim sistemleri bütün amino asitlerin sentezi için yeterli değildir.

[anibal 0]

''Vucudumuz protein üretimi için ihtiyaç duyduğu 20 çeşit amino asitten 11 çeşidini kendisi sentezleyerek elde edebilirken 9 çeşit aminoasidi dışardan beslenme yoluyla temin etmek zorundadır.'' şeklinde bir bilgi okudum.Bilgi doğru mu?

Birde bir soru sormak istiyorum. 11 çeşidi üretebiliyoruz da neden dışardan almak zorunda kaldığımız kalan 9 çeşit aminoasiti de üretemiyoruz?

Bunun cevabı üretmek zorunda olmayışımız. Bunları besinler filan yoluyla alıyoruz zaten. Böyle olunca, yani besinlerle bunları almaya başlamış olmamızla beraber bunları kullanan proteinler sentezlemeye başladık. Ve o gün, açlıktan ölme gibi bir sorunumuzun başladığı gündü işte.

[herakles79 0]

Şöyle bir soruu sormak istiyorum:

Yaşamı felsefi bir olgu olarak ele alırsak, tümden mi gelen, yoksa tüme mi varan bir süreçtir?

Bence ikisidir...

Bu soru çok güzel ama soruyu çokta güzel cevaplamışsın.

Bu arada bu başlık harika olmuş.

Gelelim benim biyoloji soruma.

Çevre ve evrim konusuna ve çevrenin direkt yahut endirekt etkilerine bolca değinilmiş.

Yeryüzünün +3, +10, ve +20 derece ısınması durumunda nasıl bir insan vücudu olacaktır sizce?

İnsan suya ve gıdaya olan gereksinimi azaltacak enerji depolayan vücut sistemi daha geliştirecek forma nasıl evrilebilir?

[anibal 0]

Bu soru çok güzel ama soruyu çokta güzel cevaplamışsın.

Bu arada bu başlık harika olmuş.

Gelelim benim biyoloji soruma.

Çevre ve evrim konusuna ve çevrenin direkt yahut endirekt etkilerine bolca değinilmiş.

Yeryüzünün +3, +10, ve +20 derece ısınması durumunda nasıl bir insan vücudu olacaktır sizce?

İnsan suya ve gıdaya olan gereksinimi azaltacak enerji depolayan vücut sistemi daha geliştirecek forma nasıl evrilebilir?

Genetik mühendisliği ile bu işi bir gecede (?!) halleder geçer. Artık insan evrimsel sürecini kendi belirleyebiliyor.

Fakat, burada kocaman bir fakat var... +3 derece dünyanın ısınması, dünyayı çöle çevirir. +10 derece ısınırsa, bizim varolmamız hiç bir şeyi değiştirmez, çünkü dünyada hayat biter. +20'yi sen hesap et artık.

Elbette burada hayat derken, bildiğimiz anlamdakinden bahsediyoruz. Daha başka bir tür hayatın evrimine devam etmesi ve bir kaç milyar yıl sonra daha ilginç canlıların ortada gezmesi uzak bir ihtimal değil, hatta kuvvetle muhtemel.

[BA'AL 0]

Sperm kadın vucudundayken, yumurta döllemediği halde en fazla kaç gün canlılığını devam ettirebilir.?

[haci 0]

Sperm kadın vucudundayken, yumurta döllemediği halde en fazla kaç gün canlılığını devam ettirebilir.?

Kaç gün değil...

Kaç saat!

Koşullar idealse günlerle yaşıyor ama.