Hücre Bölünmesi

2.4.8 Hücre Bölünmesi

İnsanlar doğar, büyür, yaşlanır ve ölürler bu durum hücrelerde de görülmektedir. Döllenmiş bir yumurta hücresinden yeni birey meydana gelmesi olayının temel sebebi hücrelerin farklılaşması ve hücre sayısında meydana gelen artıştır. Döllenme sonucu oluşan zigot bir dizi bölünmeler sonucu organizmayı meydana getirir. Bitki ve hayvanlarda doku onarım olayları yine hücre bölünmesi ile sağlanmaktadır. Hücre çoğaltılması bazı durumlarda aşırı olabilirken bazı durumlarda ise yetersiz olabilir. İnsan vücudundaki bölünmelerin durdurulması ölüm ile sonuçlanır. Kontrolsüz çoğalan hücrelerde kanserleşme meydana gelir. Hücrede bölünme yeteneğinin azalması ise yaşla ilişkilidir (Ateş, 2005).

Yeni hücreler eski hücrelerin bölünmesi sonucu meydana gelir. Tek hücreli canlılar bir hücrenin bölünmesi ve çoğalması ile oluşmuşlardır. Çok hücreli canlılardan bazıları zigottan meydana gelmişlerdir. Bir hücreden iki yeni hücre oluşması ve bunların tekrar oğul hücreler oluşturması olayına mitoz bölünme denir. Hücre bölünmeden önce bölünme olaylarını gerçekleştirebilmek için hazırlık yapar bu aşamaya interfaz denir. İnterfaz da DNA miktarı iki katına çıkar. Bunun sebebi 2 oğul hücre oluşmasıdır. İnterfazın G1 adı verilen aşamasında hücre büyür, hücrenin büyüyebilmesi için protein sentezi RNA sentezi gibi sentez olaylarının artması gerekmektedir. S fazında DNA replikasyonu gerçekleşir ve DNA burada iki katına çıkar. G2 aşamasında bölünme için son hazırlıklar tamamlanır (Kiziroğlu,1994).

Canlılar büyüme ve gelişme olaylarını tamamlayabilmeleri için bütün vücut hücrelerinde mitoz meydana gelmelidir. Mitoz bazı hücrelerde belirli bir dönem devam ederken bazı hücrelerde yaşam boyu sürer. Mitoz bölünmede birbirini izleyen dört evre vardır. Profaz evresinde kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomu meydana getirir. Çekirdek zarı ve çekirdekçik eriyerek kaybolur ve sentriyoller kendini eşler. Metafaz evresinde ise kromozomlar sentromer adı verilen bölgelerden tutunarak ekvatoral düzleme dizilirler. Anafaz evresinde kromozomlar zıt kutuplara doğru çekilir çekilme olayı tamamlandığı anda anafaz biter. Telofaz evresinde kromozomlar tekrar kromatin iplik haline dönüşür, çekirdek zarı ve çekirdekçik tekrar oluşur böylece karyokinez adı verilen çekirdek bölünmesi tamamlanır (Sönmez, 2018).

Mayoz hücre bölünmesi diploid kromozom sayısının yarıya inmesi ile gamet adı verilen eşey hücrelerinin oluşumunu sağlar. Mayoz bölünme insanda sadece eşey

21

hücrelerinde gerçekleşir. Bunlar oogonyum (yumurta ana hücresi) ve spermotogonyum (sperm ana hücresi) dur. Somatik hücreler yani vücut hücreleri diploid kromozom sayısına sahip olmalarına rağmen mayoz bölünme geçiremezler. Mayoz bölünmede bir interfaz aşaması, 2 kez çekirdek bölünmesi ve 2 kez sitoplazma bölünmesi görülür. Mayoz bölünme tamamlandığında 4 hücre oluşur. Mayoz bölünme mayoz I ve mayoz II olmak üzere iki aşamada gerçekleşir. Mayoz I’in profaz I evresinde kromozomlar kısalıp yoğunlaşarak kendi homologları ile çift oluştururlar. Her kromozom çifti yan yana geldiğinde 4’lü kromatit demetleri oluşur. Homolog kromozom çiftlerinin yan yana gelmesi sonucu oluşan bu dörtlü yapıya tetrat adı verilir. Homolog kromozom çiftlerinin yan yana gelerek sarmal yapması olayına ise sinapsis denir. Birleştikleri noktalar ise kiyazma bölgeleridir. Homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasında parça değişimi meydana gelirse bu olaya krossing over denir. Bu olay sayesinde genetik çeşitlilik artar (Peri, 2018).

Metafaz I de bivalent kromozomlar hücrenin ekvatoral bölgesinde, homolog kromozomların sentromerleri zıt kutuplara yönelmiş olarak dizilirler. Her sentromer iki kardeş kromatidi bir arada tutar. İki kutup arasında iğ iplikleri oluşmaya başlar. Ve kromozomlar bu iğ ipliklerine bağlanır. Anafaz I de iki kardeş kromatitden oluşan kromozomlar zıt kutuplara çekilmeye başlar. Terminazisyonu henüz sona ermemiş olan uzun bivalent kromozomlarda hala kiyazmaların kromozomların uçlarına doğru kayması devam eder ve bu fazın sonunda terminalizasyon biter. Telofaz I aşamasında homolog kromozomlar zıt kutuplarda toplanır, matriksleri kaybolur ve spiralleri çözülmeye başlar. Homolog kromozomlardan birinin bir kutupta diğerinin de zıt kutupta toplanmasıyla kromozom sayısı redüklenmiş, yani haploit sayıda kromozom iki ayrı kutupta toplanmış olur. İnterkinez, iki kutuptaki kromozom takımının etrafında bir nukleus zarı oluşarak iki yavru nukleusun meydana gelmesi sağlanmış olur. Mitozdaki interfaza tekabül eden bu faz genellikle türe bağlı olarak kısa veya uzun sürebilir. Bundan sonra ikinci bir çekirdek bölünmesi başlar ki bu normal mitoz bölünmedir (Bozcuk, 2018).

Mayoz II, mitoz hücre bölünmesine benzer. Profaz II evresinde kardeş kromatitler birbirinden farklı görülür bu durum mitoz bölünmenin profaz evresinden farklıdır. Metafaz II evresinde kromozomlar hücrenin ekvatoral düzlemine sıralanır ve iğ ipliklerine bağlanır. Kardeş kromatitler hala ortak bir sentromer bölgesi ile birbirine bağlanmış durumdadır. Anafaz II evresinde bir arada tutulan kardeş kromatitlerin her biri

22

başka bir kutba çekilir. Telofaz II evresinde çekirdek zarı ve çekirdekçik yeniden oluşur, sitokinez sonucu haploit (n) kromozomlu 4 hücre (gamet) meydana gelir. Mitoz ve mayoz hücre bölünmeleri canlılar için oldukça önemlidir. Mitoz bölünme ile kalıtsal materyal yavru hücrelere eşit olarak aktarılırken büyüme olayı yine mitoz bölünme ile gerçekleşir. Mayoz bölünme ile tür içi kromozom sayısının nesiller boyunca sabit kalması sağlanmaktadır (Yel ve ark., 2008).

Mitoz ve mayoz hücre bölünmesi arasında bazı farklılıklar vardır. Mitozda bölünme sonucunda iki hücre oluşurken mayoz hücre bölünmesinde dört hücre oluşmaktadır. Mitoz bölünme geçiren hücrelerin kromozom sayılarında herhangi bir değişiklik olmaz fakat mayoz bölünme geçiren hücrelerde kromozom sayısı yarıya iner. Mitozda kromozomun yapısında bir değişiklik görülmez eğer görülürse bu olay mutasyon sonucu meydana gelmiştir. Mayoz hücre bölünmesinde homolog kromozomların kardeş olamayan kromatitleri arasında meydana gelen parça değişimi olayı yani krossing over sonucu kromozomların yapısı değişebilir. Mitoz sadece vücut hücreleri (soma) tarafından gerçekleştirilirken, mayoz bölünme ise sadece üreme hücreleri tarafından gerçekleştirilir. Mitoz, yumurta ve spermin döllenmesi sonucu meydana gelen zigot döneminde başlayarak bireyin hayatı boyunca devam ederken mayoz bölünme ilerleyen zaman aşamalarında durur veya azalır (Aktümsek ve Konuk, 2016).

Eşeysiz üremenin temelini mitoz bölünme oluşturmaktadır. Eşeysiz üremede canlı eşeye ihtiyaç duymadan yeni bireyler oluşturabilir. Eşeysiz üreme olayında meydana gelen bireyler birbirleri ile ve ata canlı ile aynı genetik özelliktedir. Eşeyli üremede ise iki organizmadan yeni bireyler oluşur. Eşeyli üremede anne ve babaya ait karakterlerden hangisinin yavrularında görüleceği bilinemez bu nedenle eşeyli üreme sonucu oluşan canlılar çeşitlilik gösterir. Eşeyli üreme sonucu oluşan canlıların çevreye uyum yetenekleri daha fazladır. Mutasyon hem eşeyli hem eşeysiz üremede meydana gelen bir olaydır. Yararlı mutasyonların ortaya çıkabilmesi için canlının eşeyli üreme sonucu dünyaya gelmiş olması gerekir (Ateş, 2005).

İlkel ökaryotik canlılardan olan hidrada eşeysiz üreme geçirebilir. Tek hücreli ökaryotik canlılarda da eşeysiz üreme olayları görülmektedir. Omurgasız hayvanlardan bazıları eşeysiz üreme yöntemiyle ikiye bölündüğü zaman her iki kısımda da eksik parçalarını tamamlayabildikleri ve iki yeni birey oluşumu gözlenmiştir. Eşeyli üreyen canlılarda anne ve babadan gelen genetik özelliklere bağlı olarak yeni gen