{"id":16076,"date":"2016-03-01T11:40:13","date_gmt":"2016-03-01T09:40:13","guid":{"rendered":"http:\/\/109.232.216.219\/~bilimvegelecek\/?p=16076"},"modified":"2021-07-03T14:55:32","modified_gmt":"2021-07-03T11:55:32","slug":"yasamin-fizigi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2016\/03\/01\/yasamin-fizigi","title":{"rendered":"Ya\u015fam\u0131n fizi\u011fi"},"content":{"rendered":"

Fizik\u00e7iler, ku\u015f ak\u0131nlar\u0131ndan s\u00fcr\u00fc halindeki molek\u00fcllere \u201caktif maddeyi\u201d anlaman\u0131n pe\u015findeler ve canl\u0131lar d\u00fcnyas\u0131n\u0131n temel teorisini ar\u0131yorlar. <\/em><\/p>\n

Sunu\u015f: <\/strong>Gabriel Popkin\u2019in \u201cThe physics of life\u201d ba\u015fl\u0131kl\u0131 bu makalesi, Nature<\/em> dergisinin 7 Ocak 2016 tarihli 529. say\u0131s\u0131nda (ss.16-18) yay\u0131mlanm\u0131\u015ft\u0131r.<\/p><\/blockquote>\n

Zvonimir Dogic (Brandeis \u00dcniversitesi) ve \u00f6\u011frencileri mikrotubul\u00fcsleri (h\u00fccre i\u00e7i materyal ta\u015f\u0131nmas\u0131ndan sorumlu t\u00fcp \u015feklinde yap\u0131) al\u0131p, bunlar\u0131 kinesinler (kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye \u00e7evirip, mikrotubul\u00fcs boyunca hareket etmeleri i\u00e7in organellere aktaran kimyasal) ve motor proteinler ile kar\u0131\u015ft\u0131rm\u0131\u015flar. Daha sonra, bu kar\u0131\u015f\u0131m\u0131 ya\u011f i\u00e7ine damlac\u0131klar \u015feklinde hapsedip, i\u00e7erisine molek\u00fcllerin yak\u0131t\u0131 olarak bilinen ATP\u2019ler kat\u0131lm\u0131\u015f.<\/p>\n

Tak\u0131m\u0131n sonuca bakt\u0131\u011f\u0131nda buldu\u011fu \u015fey \u015fa\u015f\u0131rt\u0131c\u0131 olmu\u015f. Molek\u00fcller, damlac\u0131klar\u0131n y\u00fczeyinde girdap olu\u015ftururcas\u0131na, b\u00fcy\u00fck gruplar halinde bir hareket sergilemi\u015fler. Proteinler taraf\u0131ndan ba\u011flanm\u0131\u015f mikrotubul\u00fcs demetleri ise, konserden \u00e7\u0131kan bir insan grubu gibi hareket ediyormu\u015f.<\/p>\n

2012\u2019de yay\u0131nlanm\u0131\u015f olan bu \u00e7al\u0131\u015fma ile beraber, tak\u0131m yeni bir s\u0131v\u0131 kristal \u00fcretmi\u015f oldu. \u00d6nceden bilinen s\u0131v\u0131 kristallerde molek\u00fcllerin olu\u015fturduklar\u0131 \u015fekiller elektrik alana g\u00f6re belirleniyor. Yani molek\u00fcllerin \u015fekil olu\u015fumunda edilgen bir rolleri vard\u0131. Dogic ve ekibinin \u00fcretti\u011finde ise, tamamen aktif bir roldeler. Etraflar\u0131ndaki ATP\u2019lerden enerji al\u0131p, birbirlerini s\u00fcr\u00fckl\u00fcyor ve kendili\u011finden \u015fekiller olu\u015fturuyorlar. Bunun sebebi de binlerce k\u00fc\u00e7\u00fck birimin, k\u00fc\u00e7\u00fck bir alanda birbirinden ba\u011f\u0131ms\u0131z hareket ederken olu\u015fturdu\u011fu kolektif hareket.<\/p>\n

Bu \u00f6zellikler, fizik\u00e7ilerin aktif maddeye atfettikleri ay\u0131r\u0131c\u0131 \u00f6zellikler. Buna benzer hareket \u00f6zellikleri do\u011fada fazlas\u0131yla bulunabiliyor. Lidersiz \u015fekilde uzun mesafeleri uyumla u\u00e7an ku\u015flar buna bir \u00f6rnek. Bu tarz aktif maddeler, son y\u0131llarda laboratuvarlarda, biyolojik ve sentetik bile\u015fenler kullanarak daha s\u0131k \u00fcretilmeye ba\u015fland\u0131. Mesela, mikro boyutlarda \u00fcretilmi\u015f olan, \u0131\u015f\u0131\u011fa hassas \u201cy\u00fczen\u201d plastikler. Bunlar \u0131\u015f\u0131k g\u00f6rd\u00fcklerinde belirli \u015fekil ve dokular olu\u015fturan mikroplastikler. Bu tarz makaleler 10 y\u0131l \u00f6nce y\u0131lda 10 kadar yay\u0131mlan\u0131rken, \u015fu an bu say\u0131n\u0131n 7 kat\u0131 civar\u0131nda \u00e7al\u0131\u015fma yay\u0131mlan\u0131yor.<\/p>\n

Ya\u015fam\u0131n s\u0131rr\u0131<\/strong><\/p>\n

Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, bu tarz \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n aktif maddelerin teorisini anlamada ve olu\u015fturmada olduk\u00e7a i\u015fe yarayaca\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyor. Bu tarz bir teori, fizik\u00e7ilerin uzun zaman \u00f6nce kurduklar\u0131 istatistiksel mekanik \u00fczerine geli\u015fecek olabilir. Ancak bundan daha \u00f6teye de gidebilir. Bu tarz \u00e7al\u0131\u015fmalar, h\u00fccrelerin etraflar\u0131ndaki maddeleri nas\u0131l hareket ettirdikleri, \u015fekillerini nas\u0131l olu\u015fturduklar\u0131, koruduklar\u0131 ve nas\u0131l b\u00f6l\u00fcnd\u00fcklerine dair bir matematiksel \u00e7al\u0131\u015fma alan\u0131 olu\u015fmas\u0131na \u00f6nayak olabilir. Tata Enstit\u00fcs\u00fc\u2019n\u00fcn ba\u015f\u0131ndaki fizik\u00e7i Sriram Ramaswamy, \u201cBu zamana kadar \u2018\u00f6l\u00fc\u2019 olan par\u00e7ac\u0131klar i\u00e7in bulunan istatistiksel ve mekanik teorilere benzer teorileri art\u0131k \u2018canl\u0131\u2019 mekanizmalar i\u00e7in de elde etmek istiyoruz\u201d diyor.<\/p>\n

Bu iste\u011fin ger\u00e7ekle\u015fmesi uzun bir s\u00fcre alabilir. Deneysel \u00e7al\u0131\u015fmalar hen\u00fcz aktif maddeleri kontrol edebilmek \u00fczerine \u00e7al\u0131\u015fmalardan ibaret ve h\u00fccrelerden ku\u015flara kadar b\u00fct\u00fcn aktif maddeleri a\u00e7\u0131klayabilecek bir teori hen\u00fcz yok. Hatta matematiksel olarak b\u00f6yle bir teoriyi kapsayacak bir yap\u0131 varsa da biyologlar fark etmemi\u015f olabilir; \u00e7\u00fcnk\u00fc onlar i\u00e7in ya\u015fayan maddenin aktif olu\u015fu o kadar a\u00e7\u0131k ki, kendi ba\u015f\u0131na bu bilgi \u00e7ok da bir \u015fey ifade etmiyor Yale \u00dcniversitesi\u2019nden Jonathon Howard\u2019a g\u00f6re.<\/p>\n

Ancak durum bu alanda \u00e7al\u0131\u015fan insanlar\u0131, kendi kendine olu\u015fan yapay dokular\u0131, biyotabanl\u0131 materyalleri olu\u015fturmay\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcnmek ve planlamaktan al\u0131koymuyor. M\u00fcnih Teknik \u00dcniversitesi\u2019nden Andreas Bausch\u2019a g\u00f6re alan, hen\u00fcz bu tarz bir uygulamaya sahip olabilmek i\u00e7in \u00e7ok yeni, ancak bu tarz \u015feyleri yapmaya \u00e7al\u0131\u015fan insanlara alan\u0131n ihtiyac\u0131 var.<\/p>\n

\"\"Her \u015fey bir anda<\/strong><\/p>\n

B\u00fct\u00fcn bilinen ya\u015fam formlar\u0131, kendileri hareket edebilen k\u00fc\u00e7\u00fck birimlerin bir araya gelip daha b\u00fcy\u00fck yap\u0131lar\u0131 ve hareketleri olu\u015fturabilmesi \u00fczerine kurulu. E\u011fer bu olmam\u0131\u015f olsayd\u0131, organizmalar \u00e7ok daha yava\u015f ve edilgen i\u015flemler ger\u00e7ekle\u015ftirirdi. H\u00fccre i\u00e7lerinde ve dokularda DNA\u2019lar\u0131 hareket ettirmek i\u00e7in dif\u00fczyon kullan\u0131m\u0131 gibi. Bu tarz i\u015flemlerle bu kadar karma\u015f\u0131k ya\u015fam yap\u0131lar\u0131n\u0131n hi\u00e7biri olu\u015famazd\u0131. Bu zamana kadar fizik\u00e7iler ve biyologlar ya\u015fayan maddelerin genel prensipleri hakk\u0131nda tahminlerde bulundularsa da, ara\u015ft\u0131rmalar hep bu s\u00fcre\u00e7lerde yer alm\u0131\u015f molek\u00fclleri belirlemek \u00fczerineydi. Bu da, 90\u2019lar\u0131n ortas\u0131na kadar aktif madde ara\u015ft\u0131rmalar\u0131n\u0131n ba\u015flamamas\u0131na yol a\u00e7t\u0131.<\/p>\n

Bu alandaki en etkili ve ilk \u00e7al\u0131\u015fmalardan biri, o zamanlar Princeton \u00dcniversitesi\u2019nde olan biyofizik\u00e7i Stanislas Leibler ve ekibi taraf\u0131ndan yap\u0131lm\u0131\u015f. Grup, ya\u015fayan organizmalar gibi karma\u015f\u0131k organizmalar\u0131n birka\u00e7 protein, mikrotubul\u00fcs ve ATP olan ortamda kendili\u011finden olu\u015fabildi\u011fini g\u00f6stermi\u015f. Yakla\u015f\u0131k olarak ayn\u0131 zamanlarda, E\u00f6tv\u00f6s Lor\u00e1nd \u00dcniversitesi\u2019nden teorik biyofizik\u00e7i Tamas Vicsek ise, alan\u0131 etkileyen bir aktif madde teorisi ortaya atm\u0131\u015f. 90\u2019lar\u0131n ba\u015flar\u0131nda Vicsek, bakteri kolonilerinin, ku\u015f s\u00fcr\u00fclerinin kolektif hareketlerini incelerken varolan teorilerin bu hareketleri a\u00e7\u0131klamada yetersiz kald\u0131\u011f\u0131n\u0131 fark etmi\u015f.<\/p>\n

Bu durumda Vicsek farkl\u0131 bir ba\u015flang\u0131\u00e7 noktas\u0131 se\u00e7mi\u015f ve 1928\u2019de Heisenberg taraf\u0131ndan ortaya koyulan manyetik materyallerin modelini ele alm\u0131\u015f. Bu modelde Heisenberg her bir atomu serbest\u00e7e etraf\u0131nda d\u00f6nebilen m\u0131knat\u0131s \u00e7ubuklar\u0131 olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyor. Ula\u015ft\u0131\u011f\u0131 sonu\u00e7 ise, b\u00fcy\u00fck boyutlarda manyetizmaya sahip bir maddenin, bu manyetik \u00e7ubuklar\u0131n birbiri aras\u0131ndaki etkile\u015fimin, b\u00fcy\u00fck bir \u00e7o\u011funlu\u011funu ayn\u0131 do\u011frultuda hizaya getirdi\u011fi zaman olu\u015ftu\u011fu. Vicsek bu manyetik \u00e7ubuklar\u0131, belirli bir h\u0131za sahip ve etraf\u0131ndaki par\u00e7ac\u0131klarla etkile\u015ferek, \u00e7evresindeki ortalama h\u0131za ayak uyduran par\u00e7ac\u0131klarla de\u011fi\u015ftiriyor. Bu da Vicsek\u2019in s\u00fcr\u00fc modeli dedi\u011fimiz modeli olu\u015fturmas\u0131n\u0131 sa\u011flam\u0131\u015f. Bu modelle g\u00f6sterdi\u011fi \u015fey ise, yeterince fazla ok, yeterince k\u00fc\u00e7\u00fck bir alana hapsedilirse, bir s\u00fcre sonra bu oklar\u0131n ku\u015f s\u00fcr\u00fclerinin, bal\u0131k s\u00fcr\u00fclerinin yapt\u0131\u011f\u0131 hareketlere benzer hareketler yapt\u0131klar\u0131.<\/p>\n

Vicsek 1995\u2019de bu modeli a\u00e7\u0131klad\u0131\u011f\u0131 makaleyi yay\u0131mlad\u0131\u011f\u0131nda \u00e7ok heyecanlanm\u0131\u015f. \u201cKoridorda y\u00fcr\u00fcy\u00fcp, Heisenberg modelinin hareket eden halini tasarlad\u0131m diyordum herkese\u201d diye anlat\u0131yor. Yay\u0131mlad\u0131\u011f\u0131 makale 3500\u2019den fazla at\u0131f alm\u0131\u015f.<\/p>\n

1994\u2019de Vicsek\u2019in sunumlar\u0131ndan birini dinleyen ve etkilenen, Oregon \u00dcniversitesi\u2019nden John Toner ise, bu s\u00fcr\u00fc oklar\u0131 s\u00fcrekli bir s\u0131v\u0131 olarak modelleyebilece\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcnm\u00fc\u015f. Hidrodinami\u011fin temel denklemlerini tek ba\u015f\u0131na par\u00e7ac\u0131klar\u0131n enerjiyi nas\u0131l kulland\u0131\u011f\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcncesine g\u00f6re de\u011fi\u015ftirmi\u015f ve elde etti\u011fi \u00f6ng\u00f6r\u00fcler genel olarak Vicsek\u2019in modeli ile uyu\u015fuyormu\u015f. Bu da aktif madde sim\u00fclasyonlar\u0131 ara\u015ft\u0131rmalar\u0131n\u0131n h\u0131z kazanmas\u0131na, hatta ba\u015fl\u0131 ba\u015f\u0131na bir alan olarak ba\u015flamas\u0131na yol a\u00e7m\u0131\u015f.<\/p>\n

Ama ortada bir sorun varm\u0131\u015f. Sim\u00fclasyonlar\u0131n say\u0131s\u0131 inan\u0131lmaz derecede artm\u0131\u015fken, niteliksel deneylerin say\u0131s\u0131 h\u00e2l\u00e2 s\u0131f\u0131ra yak\u0131n denecek kadar azm\u0131\u015f. Sonu\u00e7ta kimse 10 bin ku\u015f veya bal\u0131k ile kontroll\u00fc deney yapmay\u0131 hayal etmez. Mikroskopik boyutta deneyler yapabilmek i\u00e7in ise, hem teorik hem laboratuvar teknik bilgisine sahip biliminsan\u0131 say\u0131s\u0131 yok denecek kadar azm\u0131\u015f.<\/p>\n

Pratik sihir<\/strong><\/p>\n

Ancak 2000\u2019lerin sonlar\u0131na do\u011fru teorik ve deneysel sonu\u00e7lar\u0131n par\u00e7alar\u0131 bir araya gelmeye ba\u015flad\u0131. Bausch, bu alandaki ilk hassas ve niceliksel sonu\u00e7lara ula\u015fan biliminsanlar\u0131ndan biri. O ve tak\u0131m\u0131, aktini (karma\u015f\u0131k h\u00fccrelerin iskeletini olu\u015fturan filamentlerden biri), miyozinler (aktin \u00fczerinde \u201cy\u00fcr\u00fcyen\u201d ve kaslar\u0131n kas\u0131lmas\u0131n\u0131 sa\u011flayan bir molek\u00fcl) ile beraber yeteri miktarda ATP ile kar\u0131\u015ft\u0131rm\u0131\u015flar ve mikroskopta g\u00f6zlemlemi\u015fler. Bausch, \u201cBiz sadece i\u00e7eri\u011fi ekleyip kar\u0131\u015ft\u0131rd\u0131k ve sonras\u0131nda hi\u00e7bir \u015fey yapmad\u0131k, sadece bekledik\u201d diyor. Yo\u011funlu\u011fu az olan kar\u0131\u015f\u0131mlarda aktinler belirgin bir d\u00fczenleri olmadan y\u00fcz\u00fcyormu\u015f, ancak yo\u011funluk artt\u0131k\u00e7a, ritmik k\u00fcmeler, bantlar olu\u015fmaya ba\u015flam\u0131\u015f. Bausch ve ekibi Vicsek ve di\u011ferlerinin \u00f6ng\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fc faz ge\u00e7i\u015flerini g\u00f6zlemlediklerini an\u0131nda fark etmi\u015fler. 2010\u2019da yay\u0131mlad\u0131klar\u0131 makalede, deneysel aktif madde ate\u015flemede yard\u0131mc\u0131 olmu\u015f.<\/p>\n

Takip eden \u00e7al\u0131\u015fmalardan biri de Dogic\u2019in 2012\u2019de hayata ge\u00e7irdi\u011fi ve kinesinleri kulland\u0131\u011f\u0131 mikrotubul\u00fcs deneyi. Bu deney sonucu olu\u015fan desen ve \u015fekiller Bausch\u2019unkilere g\u00f6re \u00e7ok daha dinamik ve karma\u015f\u0131k yap\u0131da. Ak\u0131\u015fkan mikrotubul\u00fcsler, sanki hareketli ve helezonik parmak izleri gibi hareket ediyor. Dogic ve tak\u0131m\u0131n\u0131n fark etti\u011fi bir ba\u015fka \u015fey de, bu d\u00fczenli hizalanma ak\u0131\u015f\u0131n\u0131n bir noktada \u00e7\u00f6k\u00fcp, hasarlar\u0131n olu\u015ftu\u011fu. Bu hasarlar s\u00fcrekli yap\u0131da bulunan hizalanma \u015fekillerinde, kuzey ve g\u00fcney kutbundaki boylamsal \u00e7izgilere benzer s\u00fcreksizlikler \u015feklinde g\u00f6r\u00fcl\u00fcyor. Ayr\u0131ca, bu hasarlar kendilerini s\u00fcr\u00fckleyen par\u00e7ac\u0131klar gibi hareket halindeler.<\/p>\n

Bu durumu a\u00e7\u0131klayacak bir teori ortada olmad\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in Dogic 2014\u2019te Bausch ve Syracuse \u00dcniversitesi\u2019nden, fizik\u00e7i Cristina Marchetti ile bir araya gelmi\u015f. Durumu a\u00e7\u0131klaman\u0131n yan\u0131 s\u0131ra grup ayr\u0131ca bu hareketlerin i\u00e7inde olu\u015ftu\u011fu k\u00fcresel kabarc\u0131klar\u0131n \u00e7aplar\u0131 ve y\u00fczey gerginlikleri ile oynayarak, bu hasarlar\u0131n hareketlerini kontrol edebileceklerini bulmu\u015flar. Bu da aktif maddeleri kontrol edebilmek ad\u0131na m\u00fcmk\u00fcn olan bir yol olarak sunulmu\u015f.<\/p>\n

Dogic ve \u00f6\u011frencileri \u015fu an bunu yapmaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131yor. Donut \u015feklinde k\u00fc\u00e7\u00fck yerlere hapsedilmi\u015f mikrotubul\u00fcs ve proteinlerin kendili\u011finden ak\u0131\u015flar\u0131n\u0131 inceliyorlar. B\u00f6ylelikle kendi kendini pompalayabilen ve molek\u00fclleri etraflar\u0131nda hareket ettiren mikroak\u0131\u015fkan ara\u00e7lara benzeyen s\u0131v\u0131lar i\u00e7in bir temel \u00e7al\u0131\u015fma yapm\u0131\u015f olmay\u0131 istiyorlar. Bu tarz ara\u00e7lar deneysel biyoloji, t\u0131p ve end\u00fcstride fazlas\u0131yla kullan\u0131lmaya ba\u015fland\u0131.<\/p>\n

Ancak bu tarz uygulamalar\u0131n end\u00fcstrilerde kullan\u0131lmaya ba\u015flamas\u0131n\u0131n \u00f6n\u00fcndeki en b\u00fcy\u00fck engel b\u00f6ylesi aktif maddeleri olu\u015fturmak i\u00e7in kullan\u0131lan biyomateryallerin pahal\u0131 olmas\u0131 ve safla\u015ft\u0131r\u0131lmas\u0131 i\u00e7in \u00e7ok fazla zaman harcanmas\u0131. Dogic\u2019in mikrotubul\u00fcsleri inek beyninden elde ediliyor ve laboratuvarda kullan\u0131lma s\u00fcreleri \u00e7ok k\u0131sa. Bu sorunlar a\u015f\u0131lmad\u0131\u011f\u0131 s\u00fcrece, end\u00fcstri kullan\u0131m\u0131n\u0131n yayg\u0131nla\u015fmas\u0131 \u00e7ok da m\u00fcmk\u00fcn g\u00f6z\u00fckm\u00fcyor.<\/p>\n

Bu tarz laboratuvar malzemeleri \u015fimdilik h\u00fccreler i\u00e7erisinde 4 milyar y\u0131ll\u0131k evrim sonucu \u00fcretilenlere k\u0131yasla ilkel kal\u0131yorlar. Ancak Dogic\u2019in parmak bast\u0131\u011f\u0131 bir nokta var: Kulland\u0131\u011f\u0131 kinesinler, herhangi bir insan\u0131n \u00fcretti\u011fi motorlara k\u0131yasla enerjiyi harekete d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcrmek konusunda \u00e7ok daha iyi.<\/p>\n

Muhtemel uygulamalar\u0131 bir kenara b\u0131rakacak olursak, aktif madde biliminsanlar\u0131n\u0131 olduk\u00e7a heyecanland\u0131r\u0131yor; \u00e7\u00fcnk\u00fc olduk\u00e7a karma\u015f\u0131k canl\u0131 organizma yap\u0131lar\u0131na benziyorlar. 2011\u2019de Dogic ve tak\u0131m\u0131n\u0131n yay\u0131mlad\u0131klar\u0131 makaleye g\u00f6re, mikrotubul\u00fcs desteleri senkronize bir \u015fekilde, bir u\u00e7lar\u0131ndan hava baloncuklar\u0131na tutunmu\u015flar ve dalgaya benzer \u015fekiller olu\u015fturmu\u015flar; ki bu \u015fekiller korkun\u00e7 \u015fekilde h\u00fccrelerin y\u00fczeylerinden f\u0131\u015fk\u0131ran sa\u00e7a benzeyen t\u00fcyler gibilermi\u015f.<\/p>\n

Laboratuvarda \u00fcretilen aktif maddelerle canl\u0131 organizmalar\u0131n benzerliklerinin olmas\u0131 Massachusetts Amherst \u00dcniversitesi\u2019nden, fizik\u00e7i Jennifer Ross\u2019a g\u00f6re de esrarengiz. Konu\u015fmalar\u0131nda k\u00fcresel mikrotubul\u00fcs-kinesin kar\u0131\u015f\u0131m\u0131 sistemlerin g\u00f6r\u00fcnt\u00fclerini dinleyiciye izletip \u015fu an canl\u0131 bir h\u00fccreyi izlediklerini mi d\u00fc\u015f\u00fcnd\u00fcklerini soruyormu\u015f s\u0131kl\u0131kla. \u00d6zellikle h\u00fccre biyologlar\u0131 genel olarak canl\u0131 h\u00fccre izlediklerini d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyorlarm\u0131\u015f. Ancak biliminsanlar\u0131n\u0131n da belirtti\u011fi gibi, canl\u0131 bir organizma gibi g\u00f6r\u00fcn\u00fcp, hareket eden, ancak ayn\u0131 kurallara uymayan \u015feyler olabilir.<\/p>\n

Yeterli mi?<\/strong><\/p>\n

Harvard \u00dcniversitesi\u2019nden, biyofizik\u00e7i Daniel Needle \u201cAktif maddeler biyolojik mekanizmalar\u0131n i\u00e7eri\u011fini anlamam\u0131za yard\u0131mc\u0131 olur mu?\u201d sorusuna cevap bulabilmek i\u00e7in, h\u00fccre b\u00f6l\u00fcnmesi s\u0131ras\u0131nda kromozomlar\u0131n ayr\u0131\u015fmas\u0131n\u0131 kontrol eden mikrotubul\u00fcs bazl\u0131 bir yap\u0131 \u00fczerinde \u00e7al\u0131\u015f\u0131yor. Bu yap\u0131lara i\u011f (spindle) deniyor. Kendisinin test etmek istedi\u011fi \u015fey, \u00f6nceden teorisyenlerin ve deneycilerin ileri s\u00fcrd\u00fc\u011f\u00fc gibi, k\u0131sa mesafe mikrotubul\u00fcs-kinesin etkile\u015fimleri kendi ba\u015flar\u0131na i\u011f benzeri yap\u0131lar olu\u015fturmaya yeterli mi, bunu g\u00f6rmek. \u00d6ncelikle, olduk\u00e7a geli\u015fmi\u015f mikroskoplar kullanarak, kurba\u011fa yumurtalar\u0131ndan al\u0131nm\u0131\u015f par\u00e7alar\u0131 inceleyip, i\u011f formasyonu olu\u015fumu esnas\u0131ndaki mikrotubul\u00fcs yo\u011funluklar\u0131n\u0131, oryantasyonlar\u0131n\u0131 ve gerilimlerini \u00f6l\u00e7m\u00fc\u015f.<\/p>\n

Bu \u00f6l\u00e7\u00fcmlerden sonra, sonu\u00e7lar\u0131, aktif maddenin nas\u0131l kendi halinde organize oldu\u011funu, dinamiklerini a\u00e7\u0131klayan modellerle e\u015fle\u015ftirmi\u015f. 2014\u2019te Max Planck Molek\u00fcler Biyoloji ve Genetik Enstit\u00fcs\u00fc\u2019nden, biyolog Jan Brugu\u00e9s ile yay\u0131mlad\u0131klar\u0131 makalede g\u00f6zlemledikleri yak\u0131n mesafeli mikrotubul\u00fcslerin etkile\u015fimlerinin i\u011f yap\u0131lar\u0131n\u0131 olu\u015fturmalar\u0131 ve kararl\u0131 bir bi\u00e7imde o \u015fekilde kalmalar\u0131 i\u00e7in yeterli oldu\u011fu sonucuna varm\u0131\u015flar. Bu \u00e7al\u0131\u015fmadan \u00f6nce biliminsanlar\u0131 i\u011f yap\u0131lar\u0131n\u0131 anlamak i\u00e7in \u00e7ok daha karma\u015f\u0131k s\u00fcre\u00e7leri incelemek gerekti\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyormu\u015f. Ancak Brugu\u00e9s ve Needleman bunun aksini g\u00f6stermi\u015f oldular.<\/p>\n

Baz\u0131 biyologlar bu tarz \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n, h\u00fccrelerin nas\u0131l b\u00f6l\u00fcnd\u00fc\u011f\u00fc veya \u015fekil ald\u0131\u011f\u0131 gibi temel prensipleri a\u00e7\u0131klayaca\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyor. Max Planck Molek\u00fcler H\u00fccre Biyolojisi ve Genetik B\u00f6l\u00fcm\u00fc\u2019nden, biyolog Tony Hyman durumu \u201cBu, Darwin \u00f6ncesinde gelen Linnaenan s\u0131n\u0131fland\u0131rmas\u0131 gibi\u201d diyerek tan\u0131ml\u0131yor. \u201cElimizde b\u00fct\u00fcn bu molek\u00fcller ve t\u00fcrler var. \u0130htiyac\u0131m\u0131z olan, bunlar\u0131n hepsini d\u00fczene sokacak bir sebeplenme.\u201d Hyman bu sebepleri aktif maddenin verebilece\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyor.<\/p>\n

Hyman ve Howard bunun olmas\u0131 i\u00e7in alanlar aras\u0131ndaki ba\u011f\u0131n g\u00fc\u00e7lenmesi gerekti\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyorlar. Hyman\u2019a g\u00f6re, yeni gelen jenerasyon ba\u015f\u0131ndan beri fizik e\u011fitimi alm\u0131\u015f ki\u015filer bile olabilir ve bu asl\u0131nda iyi bir \u015fey \u00e7\u00fcnk\u00fc aktif madde \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131nda hem fizik hem biyoloji alan\u0131nda en son yenilikler hakk\u0131nda bilgi sahibi olmak gerekiyor.<\/p>\n

Kaynaklar<\/strong><\/p>\n

1) Sanchez, T., Chen, D. T. N., De Camp, S. J., Heymann, M. & Dogic, Z.; Natur<\/em>e 491, 431-434<\/p>\n

(2012).<\/p>\n

2) N\u00e9d\u00e9lec, F. J., Surrey, T., Maggs, A. C. & Leibler, S.; Nature<\/em> 389, 305-308 (1997).<\/p>\n

3) Vicsek, T., Czir\u00f3k, A., Ben-Jacob, E., Cohen, I. & Shochet, O.; Phys. Rev. Lett.<\/em> 75, 1226-1229 (1995).<\/p>\n

4) Toner, J. & Tu, Y. Phys. Rev. Lett<\/em>. 75, 4326-4329 (1995).<\/p>\n

5) Schaller, V., Weber, C., Semmrich, C., Frey, E. & Bausch, A. R.; Nature<\/em> 467, 73-77 (2010).<\/p>\n

6) Keber, F. C. et al.; Science <\/em>345, 1135-1139 (2014).<\/p>\n

7) Palacci, J., Sacanna, S., Steinberg, A. P., Pine, D. J. & Chaikin, P. M.; Science<\/em> 339, 936-940 (2013).<\/p>\n

8) Bricard, A., Caussin, J.-B., Desreumaux, N., Dauchot, O. & Bartolo, D.; Nature <\/em>503, 95-98 (2013).<\/p>\n

9) Sanchez, T., Welch, D., Nicastro, D. & Dogic, Z.; Science<\/em> 333, 456-459 (2011).<\/p>\n

10) Brugu\u00e9s, J. & Needleman, D.; Proc. Natl Acad. Sci.<\/em>, USA 111, 18496-18500 (2014).<\/p>\n

11) Ranft, J. et al.; Proc. Natl Acad. Sci.<\/em>, USA 107, 20863-20868 (2010).<\/p>\n

12) Basan, M., Risler, T., Joanny, J.-F., Sastre-Garau, X., & Prost, J.; HFSP J.<\/em>, 3, 265-272 (2009).<\/p>\n

13) Aigouy, B. et all.; Cell<\/em> 142, 773-786 (2010).<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Fizik\u00e7iler, ku\u015f ak\u0131nlar\u0131ndan s\u00fcr\u00fc halindeki molek\u00fcllere \u201caktif maddeyi\u201d anlaman\u0131n pe\u015findeler ve canl\u0131lar d\u00fcnyas\u0131n\u0131n temel teorisini ar\u0131yorlar. Sunu\u015f: Gabriel Popkin\u2019in \u201cThe physics of life\u201d ba\u015fl\u0131kl\u0131 bu makalesi, Nature dergisinin 7 Ocak 2016 tarihli 529. say\u0131s\u0131nda (ss.16-18) yay\u0131mlanm\u0131\u015ft\u0131r. Zvonimir Dogic (Brandeis \u00dcniversitesi) ve \u00f6\u011frencileri mikrotubul\u00fcsleri (h\u00fccre i\u00e7i materyal ta\u015f\u0131nmas\u0131ndan sorumlu t\u00fcp \u015feklinde yap\u0131) al\u0131p, bunlar\u0131 kinesinler (kimyasal […]<\/p>\n","protected":false},"author":620,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[182,21,26,231],"tags":[197,272,288,1884,661,1642,595],"class_list":["post-16076","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-145-sayi","category-biyoloji","category-fizik","category-molekuler-biyoloji-ve-genetik","tag-biyoloji","tag-dna","tag-fizik","tag-hucereler","tag-kuslar","tag-molekul","tag-yasam"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t