BY365 HCRE BYOLOJS2010

Do. Dr. Hlya SVAS

Dersin erii Hcrede genetik bilgi ak Hcre zar sistemleri Hcrede molekl trafii Biyoenerji ve metabolizma

Hcre Haberlemesi Hcre Dngs ve Kontrol Hcre Farkllamas Hcre lm

Kk Hcreler Kanser Hcreleri Hcre Kltr TeknikleriDo.Dr. Hlya SVAS

Hcre Biyolojisi (Sitoloji)Yunanca kytos : kapHcreyi alan bir bilim daldr. Yaps Organelleri Fizyolojik zellikleri evre ile etkileimi Yaam dngs, oalmas ve lm Evrimsel geliimi Bu almalar Mikroskobik ve Molekler dzeylerde, Tek-hcreli organizmalardan ok-hcreli organizmalara kadar geni bir yelpazede yaplmaktadr. Hcre biyolojisinin yakndan ilgili ve etkileimde olduu alanlar: molekler biyoloji genetik biyokimya biyofizik biyomedikal alanlar (kanser ve geliim) immnoloji Do.Dr. Hlya SVAS geliim biyolojisi

HCRE BYOLOJSNN DOUU1665 Robert Hook, k mikroskobunda ie mantarn gzledi ve hcre: cellula kelimesini retti.

1670

Antony van Leeuwenhook, farkl hcre tiplerini gzledi.

1838

Matthias Schleiden (bitki) ve Theodor Schwann (hayvan), hcre teorisini ileri srerek ada hcre biyolojisi dodu.

HCRE: Yaam iin gerekli tm biyolojik olaylarn yapld canlnn en kk birimidir.Do.Dr. Hlya SVAS

1852de Remak ve 1880de Fleming hcre blnmesini,

1940lar A. Claude vd. biyolojik rnekleri elektron mikroskobunda gzlemlediler.

Do.Dr. Hlya SVAS

1940lar

A. Claude vd. hcre bileenlerini santrifj ile byklklerine ve younluklarna gre ayrdlar.

Do.Dr. Hlya SVAS

1940lar, her gen kendi rnn retir (Beadle ve Tatum, bir gen-bir enzim, Nobel 1948) ve genetik materyal DNAdr (Avery ve Mc Carty, Griffts, 1944).

1950ler, Linus Pauling proteinlerin ve James Watson ile Francis Crick (Nobel 1962) DNA moleklnn boyutlu yapsn tanmladlar.1955 Harry Eagle, hayvan hcrelerinin bymesini salayan besi yerini gelitirdi.

Do.Dr. Hlya SVAS

1960lar da mRNAnn varl ileri srld ve nkleik asitler ile proteinlerin yap talartanmlanarak replikasyon ve transkripsiyon mekanizmalar alld (Francois Jacob ve Jacques Monod, 1965 Nobel dl, operon modeli ve genetik kod tamamland

Do.Dr. Hlya SVAS

1970lerden bu yana ise genetik mhendislii alannda gelitirilen tekniklerile gelimi bitki ve hayvanlarn allmas mmkn olmutur.1970 Bir bakteriden (Haemophilus influenzae, Hind II) DNAy kesen restriksiyon enzimleri kefedildi (D. Nathans, W. Arber ve H.O. Smith, 1978 Nobel dl).

P. Berg tarafndan ilk rekombinantDNA molekl yapld.

1977

W. Gilbert ve F. Sanger ve A. Maxam tarafndan DNA zincir analiz metodu gelitirildi. K. B. Mullis ve arkadalar tarafndan PCR metodu gelitirildi.Do.Dr. Hlya SVAS

1986

1990

Watson ve dierleri insan ve baz nemli organizmalarn genom projesini balatt. nsanda ilk gen terapisi denemesi French Anderson gerekletirdi.

1997

Ian Wilmuth tarafndan Dolly klonland.Ulusal nsan Genom Aratrma Enstits ve Celera Genomics tarafndan insan genom analizi ilk sonular akland.Francis Collins

2001

2003

Genomun % 99.99 kesin olarak tamamland. Miyeloid hcreleri etkileyen bir hastal olan iki yetikin gen terapi ile baarl bir ekilde tedavi edildi.Craig VenterDo.Dr. Hlya SVAS

2006

Hcrelerin evriminde nemli olaylarn olduu dnlen yaklak evrim zaman skalas.

Serbest oksijen yok. CO2, N2 ok. H2, H2S, CO az.

Do.Dr. Hlya SVAS

lk hcrenin oluumunda ilk basamak:Basit organik molekllerin oluumu.Deneysel olarak ilk kez 1950de Stanley L. Miller ve Harold C. Urey (ikago niversitesi) gsterdi.

Metan, amonyak ve hidrojen gazlar ve su kullandlar.

Do.Dr. Hlya SVAS

lk hcrenin evriminde ikinci basamak: Makromolekllerin oluumu.

Proteinler

Nkleik asitler: Kendi kendini eler.

Do.Dr. Hlya SVAS

lk hcrenin evriminde ikinci basamak: Makro molekllerin oluumu. RNA Dnyas1980lerin ba, S. Altman ve T. Cech RNAnn nkleotit polimerlemesi dahil baz kimyasal reaksiyonlar katalizleyebildiini gsterdi (1989 Nobel dl).

RNA moleklKendi kendine kalplk eder Kendi replikasyonunu katalizler.Do.Dr. Hlya SVAS

lk hcrenin kendini eleyen RNAnn fosfolipid zar ile evrilmesi sonucu olutuu varsaylmaktadr

RNA ynetimli protein senteziDo.Dr. Hlya SVAS

Do.Dr. Hlya SVAS http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/IIE2bStudyorigins.shtml

Wendy K. Johnston, Peter J. Unrau,* Michael S. Lawrence, Margaret E. Glasner, David P. Bartel

RNA-Catalyzed RNA Polymerization: Accurate and General RNA-Templated Primer ExtensionScience 18 May 2001, Vol. 292. no. 5520, pp. 1319 1325, DOI:10.1126/science.1060786

Massachusetts Institute of Technology, USA, Simon Fraser University, Canada.

Do.Dr. Hlya SVAS

METABOLZMANIN EVRM

Anaerobik solunum

Aerobik solunum

Do.Dr. Hlya SVAS

Mavi-yeil algler

Do.Dr. Hlya SVAS

Endosimbiyotik Teori

Do.Dr. Hlya SVAS

CANLILIIN ORGANZASYONU VE BYKL

Mikoplazma: 0.1 mm E. coli: 1 mm ap, 2 mm uzunluk Ostreococcus tauri (karyot, yeil alg): 0.8 mm ap Beyin hcrelerinin en k: 4-5 mm Beyin hcrelerinin en by: 1 mden fazla

nsan yumurtas: 200 mm Balk yumurtas: 5 mm Tavuk yumurtas: 30 mm

Do.Dr. Hlya SVAS

Tm organizmalar hcrelerden olumutur.Hcreler arasnda pek ok benzerlik olmasna ramen, ok belirgin farkllklar da vardr. Bu farkllklar hcreleri ve onunla ilgili olarak organizmalar temelde iki ana guruba ayrmamza neden olur.

Tek hcreli organizmalar: Prokaryotik ve karyotik hcreler. ok hcreli organizmalar: karyotik hcreler.(Karyot=nkleus, Pro=nce, Eu=gerek anlamna gelmektedir.)

Virsler: Organizma olarak kabul edilmezler. 20300 nm boyutlarnda cansz olarak kabul edilen mikroskobik taneciklerdir. HIVDo.Dr. Hlya SVAS

Do.Dr. Hlya SVAS

karyotik tek hcreli ve ok hcreli organizmalara baz rnekler

Saccharomyces cerevisiae, 6 mm

Volvox, ok hcreli, yeil alg kolonisi, fotosentez (2 mm).

Amoeba proteus, 1 mm, fotosentez.Do.Dr. Hlya SVAS

Prokaryotik ve karyotik Hcrelerin Karlatrlmaszellik Organizma Metabolizma ekirdek zar ekirdekik Hcre ap Hcre iskeleti Sitoplazmik organeller Prokaryot bakteri ve siyanobakteriler anaerobik ya da aerobik yok yok 1 mm yok yok karyot protist, fungi, bitki ve hayvanlar aerobik var var 10-100 mm var var

Kromozomal DNA moleklRNA ve protein

tek halkasal DNA, kkayn kompartmanda sentezlenir

ok sayda dorusal DNA, bykRNA ekirdekte sentezlenir ve ilenir, protein sitoplazmada sentezlenir

DNA organizasyonu

basitDo.Dr. Hlya SVAS

kompleks, intronlar var

BTK VE HAYVAN HCRES ARASINDAK FARKLARZELLK BTK HCRES HAYVAN HCRES

Hcre eperiMerkezi vakuol (koful)

SellozVar

YokturYok

PlastidTipik depo karbonhidrat Sentrozom

VarNiasta Yok

YokGlikojen Var

Bitki Hcresi

Do.Dr. Hlya SVAS

Hayvan Hcresi

BAZI BTK HCRELERNN IIK MKROSKOBU GRNTLER

Parankim hcreleri. Fotosentez ve metabolik tepkimelerden sorumlu

Kollenkim hcreleri. Destek iin zellemitir.

Yaprak epidermal hcreler. zellemi Stomata ve yardmc hcreler bulunur.Do.Dr. Hlya SVAS

Damar elemanlar ve trakedidler. Ksilem kanallarn olutururlar.

BAZI HAYVANHCRELERNN IIK MKROSKOBU GRNTLER eitli epitel hcreleri

Az

Safra kanal

Barsak

Do.Dr. Hlya SVAS

BAZI HAYVANHCRELERNN IIK MKROSKOBU GRNTLER

Fibroblastlar

eitli kan hcreleriDo.Dr. Hlya SVAS

KAYNAKLARHCRE, Molekler Yaklam. G.M. Cooper, R.E. Hausman. eviren: M. Sakzl ve N. Atabey. zmir Tp Kitapevi 2006. Molekler Hcre Biyolojisi, Hasan Veysi Gne, Kaan Kitapevi. Hcrenin Molekler Biyolojisi. B. Alberts, A. Johnson et al. TBA ders kitaplar 3.yaynlar. http://mac122.icu.ac.jp/biobk/BioBookCELL2.html. Text 1992, 1994, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, by M.J. Farabee, all rights reserved. Use for educational purposes is heartily encouraged. Purves et al., Life: The Science of Biology, 4th Edition, by Sinauer Associates (www.sinauer.com) and WH Freeman (www.whfreeman.com)

http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/IIE2bStudyorigins.shtml

Do.Dr. Hlya SVAS