TEMEL GENETİK HÜCRE Yrd Doç Dr Necmi BEŞER

HÜCRE Doğadaki canlıların hemen hemen tümü bir veya çok sayıda hücreden meydana gelir. Bir bireyin kendine özgü karakterlerinden sorumlu kalıtsal madde (genetik materyal) de hücrelerde bulunur ve genetik olayların temeli kalıtsal maddenin hücre içerisindeki işlevlerine dayanır.

HÜCRE Hücrenin varlığı ilk kez Hook tarafından 1665 yılında ortaya çıkarılmıştır. Yapısı ise 19. yüzyıldaki çalışmalar sonucunda anlaşılmaya başlanmıştır. Hücrelerin yapılarının, hücre içinde bulunan organellerin, hücre bölünmesinin anlaşılması genetiğin hızlı biçimde ilerlemesine temel oluşturmuştur.

HÜCRE Canlılar hücre yapılarındaki farklılıklara göre iki büyük gruba ayrılırlar Prokaryotik (Prokaryotes) Bakteriler ve mavi yeşil algler. Ökaryotik (Eukaryotes) Gelişmiş hayvan ve bitkiler de dahil diğer tüm canlı grupları. Bunların dışında tipik bir hücre yapısı göstermeyen fakat canlılık özelliği taşıyan virüsler ile, daha da basit yapılı canlı moleküller olarak viroidler

Bitki Hücresi, Hayvan Hücresi Prokaryot (Bakteri) Hücresi Hücre zarı + Hücre duvarı Hücre zarı Hücre zarı + Kapsül

PROKARYOTİK HÜCRE Prokaryotik organizmalarda hücre yapısı çok basit olup, genetik açıdan da önemli bir özellik olan nukleus bu hücrelerde yoktur, kalıtsal madenin bulunduğu bölgeye nükleoid adı verilir. Bu hücrelerde zarla çevrili hiçbir organel bulunmaz.

Prokaryotik hücre yapısı General Biology: Cell structure and function Prokaryotik hücre yapısı Prokaryotik hücrelerde 2 tip hücre duvarı bulunur Hans Christian Gram (1853 - 1938) Gram (+): - Kalın murin tabakası (peptidoglycan) - İkinci bir membran (outer) bulunmaz Gram (-): - İnce murin tabakaı (peptidoglycan) - Dışta ikinci bir membran (outer) 16.09.2018 Biyoloji Ders-2

ÖKARYATİK HÜCRE Ökaryatik organizmaların hücrelerinde stoplazma içinde bir zarla çevrili nukleus ve diğer organeller bulunur. Kalıtsal maddenin çok büyük kısmı nukleusta, bir miktarda mitokondride ve bitki hücrelerinde de ilave olarak plastidlerde bulunur.

ÖKARYATİK HÜCRE-PROKARYOTİK HÜCRE

HÜCRE ORGANALLERİ

HÜCRE ORGANALLERİ

ÖKARTATİK HÜCRE BİTKİ HÜCRESİ- HAYVAN HÜCRESİ Bitki hücresi ile hayvan hücresi arasındaki farklar Bitki hücrelerinde hayvan hücrelerine ilave olarak hücre çeperi (hücre duvarı bulunur). Hayvan hücresinde sadece hücre zarı vardır. Bitki hücrelerinde stoplazmada plastidler (Kloroplast, kromoplast, lökoplastlar) vardır. Hayvan hücrelerinde yoktur. Bitki hücresinde kofullar çok ve büyüktür. Hayvan hücrelerinde az ve küçüktür. Hayvan hücrelerinde lizozom ve sentrozom vardır. Bitki hücrelerinde yoktur. Bitki türlerinin büyük çoğunluğunda birçok hücrelerinde totipotansi (totipotancy) (bir hücreden yeni bir organizma oluşturabilme özelliği) özelliği vardır. Hayvan embriyo hücrelerinde bu özellik tam bazı hücrelerde ise sınırlı olarak vardır.

Lizozomlar

BİTKİ HÜCRESİ Her bitki hücresininde genel olarak protoplazma az çok çeperle çevrilmiştir. Hayvan hücresinde sadece hücre zarı bulunur Hücre çeperinin esas yapısını selüloz, hemiselüloz, pektin v.s. kolloidal maddeler oluşturur

BİTKİ HÜCRESİ Kolloid, bir homojen görünümlü heterojen karışımdır. Selüloz (C6H10O5)n,  bitkilerde hücre yapısının büyük bir bölümünü oluşturan kâğıt, yapay ipek ve patlayıcı maddelerin yapımında kullanılan bir karbonhidrat.

BİTKİ HÜCRESİ-HAYVAN HÜCRSİ

Kloroplast General Biology: Cell structure and function µ µ - Kloroplastlarda fotosentezle ilişkili enzimler bulunur - Kendi şeklini değiştirebilir Kloroplastta yağ asitlerinin ve amino asitlerin sentezi gerçekleşir - Bitki immun sistemi ile ilişkili proteinler bulunur

KLOROPLAST

FOTOSENTEZ

FOTOSENTEZ

BİTKİ HÜCRESİ HAYVAN HÜCRESİ ARASINDAKİ FARKLAR BİTKİ HÜCRESİNDE TOTİPOTENSİ

Anter, polen veya diş gamet hücresinden bitki elde etme

Faklı Türlerin Melezlenmesinde Protoplast kullanma 1960: E. C. Cocking (Univ Nottingham) mantardan elde edilen enzim ile ilk protoplastı elde etti [Ticari cellulase and macerozyme 1968 e kadar pazarda yoktu]. Tütün protoplastları Protoplast fusyonu Somatic hibrids Cybrids

HAYVAN HÜCRESİNDE TOTİPOTANSİ KÖK HÜCRE Kök hücre, işlevsel olarak farklılaşmamış, yani vücudun herhangi bir organ ya da dokusunda özel bir görev yapabilmek için tam olarak olgunlaşmamış karmaşık bir yapısı olan öncül bir hücredir. Bununla birlikte bu öncül hücre bedenin başka hücrelerine dönüşebilme yeteneğine sahiptir. Kök hücreleri, kabaca embriyolojik (ceninin erken evresi) kaynaklı veya erişkin insan bedeninden elde edilen türler olarak iki temel kısımda incelenir.

HAYVAN HÜCRESİNDE TOTİPOTANSİ KÖK HÜCRE Kök hücreleri başka tür hücrelere farklılaşma kapasitelerine göre 3 alt grupta incelenir: a) Sınırsız sayıda farklılaşma yeteneği olanlar (Totipotent). Bu tür hücreler ancak ceninlerin erken evresinde (embriyo) bulunurlar ve hemen her türlü vücut hücresine dönüşebilme yetenekleri vardır; b) Sınırlı sayıda farklılaşabilen, bununla birlikte organizmada birçok dokunun oluşması veya onarımı yeteneğine sahip hücreler (Pluripotent); c) Tek bir yönde farklılaşabilen hücreler (Unipotent); örnek olarak beyinden elde edilen kök hücrenin yalnızca sinir hücresine dönüşmesi verilebilir. Son iki tür hücre erişkin insan bedeninden elde edilebilirler.

HAYVAN HÜCRESİ TOTİPOTENSİ Finn Dorset koyununun meme hücresi alınıp içinde çok az besin bulunan besi kulturu ortamına yerleştirilir. Bu aç hücre bölünmesini durdurup aktif genlerini kapatıyor

HAYVAN HÜCRESİ TOTİPOTENSİ İskoç siyah başlı koyundan döllenmemiş yumurta hücresi alınıyor. Yumurta hücresinden nükleus çıkarılıyor. İçinde embroyu üretecek mekanizmalar olan boş hücre kalıyor

HAYVAN HÜCRESİ TOTİPOTENSİ İki hücre yanyana konarak ortama elekrik akımı veriliyor, elektrik akımı ile hücreler sabun köpüğü gibi birbirinin içine giriyor. İkinci akım ile doğal olarak döllenme enerjisi taklidi yaparak hücreler embriyo hücresi gibi çoğalmaya başlıyor

HAYVAN HÜCRESİ TOTİPOTENSİ 6 gün sonra hücre füzyonu ile oluşturulmuş embriyo başka bir siyah başlı hayvanın uterusuna yerleştiriliyor. Hamilelik döneminden sonra siyah başlı koyun Finn Dorset koyunun genetik olarak aynısı, beyaz başlı bir kuzu doğuruyor. İsmini Dolly koyuyorlar.

HAYVAN HÜCRESİ TOTİPOTENSİ Dolly: Başarılı bir şekilde genetik olarak klonlanmış ilk hayvan Hayvan genetiği konusunda doktorası olan İskoç bilim adamı ve ekibi tarafından klonlandı Temmuz 1996 da doğdu, Şubat 2003te akciğer kanseri, kalp hastalıkları gibi erken yaşlanma belirtisi haslalıklardan öldü

KÖK HÜCRE

KALP ÜRETİMİ