ENDOSİMBİYOZ TEORİ

Sanatçının gözünden organeller

Günümüzde, kendimizi doğanın en üstün türü olarak nitelendirsek de canlılık, insan ırkının komplikeliğine ulaşana kadar 3.5 milyar önceki fosilleri bulunan Stromalitlere kadar uzanır. Peki başlangıçta ilkel dünyanın hakimi prokaryotik hücrelerin ardından ökaryotik hücreler nasıl ortaya çıkmıştır? Ökaryotik hücrelerin ortaya çıkışını "Endosimbiyont Teorisi" açıklamıştır. Bu teoriye göre, heterotrof bir konak hücre, başka bir organizmayı fagosite eder. Fagosite edilen canlı, endosimbiyont canlıdır. Bir şekilde ana hücre, endosimbiyontu sindiremez ve aralarındaki ilişki karşılıklı çıkara dönüşür.

Birbirlerinden elde ettikleri kazançları açıklamadan önce bu teorinin nasıl bulunduğunu açıklamakta yarar var. Bu teorinin ortaya atılması, mitokondri ve kloroplastın detaylı incelenmesinden sonra olur. 1883 yılında Alman botanikçi Andreas Schimper'ın, kloroplastla siyanobakteriler arasındaki benzerliğni görmesiyle tohumlarını atar,1960'larda elektron mikroskobuyla yapılan incelemelerde daha belirginleşir ve Lynn Margulis'in 1981'de "Hücre Yaşamında Ortak Evrim" çalışmasıyla yaygınlaşarak teoriliğini kazanır. Teori ilkel dünyanın senaryosunu şöyle açıklar. Prokaryotik canlıların doğuşundan sonra, bu canlıların bazıları karbondioksidi güneş ışığından aldıkları enerjiyle beraber karbona çevirerek beslenmeye başlamıştır. Bunlar Siyanobakterilerin atalarını oluşturdu. Bazı bakteriler ise oksijen soluma yeteneğine sahip oldu. Bunlar da Proteobakterilerin atalarını oluşturur. Konak hücrenin endosimbiyontu siyanobakterse, kloroplastı ; proteobakterse mitokondriyi oluşturdu. Yine de tüm ökaryotlar mitokondri veya bu organelin kalıntısına sahip olmasına rağmen plastitler hepsinde yoktur. Bu da "Sıralı Endosimbiyoz" teorisini oluşturur.

Fagosite olmuş veya bizzat kendisi parazitik olarak konak hücre içine girmiş endosimbiyont ile konak hücre arasındaki karşılıklı çıkarı böylelikle açıklayabiliriz. Bir siyanobakter endosimbiyontu, oksijen üretir ve ana hücreye enerji sağlarken ; ana hücre de onun için korunaklı ve sabit bir barınaktır artık. Aynı şekilde proteobakter simbiyontu da öyledir. Oksijen solur ve kimyasal enerjiye çevirir. Zamanla endosimbiyont hücrenin DNA'ları ana hücreyle kod paylaşımında bulunmuş olmalı ki yapılan incelemelerde, ökaryotik hücrelerin çekirdeğindeki DNA'da, mitokondri ve kloroplastlardan gelmiş olabilecek genlerin bulunduğu düşünülüyor. Bu şekilde endosimbiyont hücre zamanla ana hücreyle bütünleşir ve hücredışında yaşayamayacak hâle gelir. Ana hücrenin içerisinde özerk bir devlet gibi...

Özerktir ; çünkü kendi DNA'sına sahiptir. Ana hücrenin aksine bu organellerin sahip olduğu DNA, bakterilerinki gibi dairesel ve uzunluk olarak farklıdır. Bu organeller, çift zarlıdır ve iç zarı, bakterilerin membranı gibi peptidoglikan yapısındadır. Kendileri bölünüp çoğalırlar, belli sebeplerden ötürü yok olurlarsa ana hücre onları kendiliğinden oluşturamaz. Kloroplastın tilakoid ve klorofil yapısı, mitokondrinin ürettiği bazı enzimler ve iki organelin de boyutları bakterilerle çokça benzerlik gösterir. Bu teori üzerinde çalışan bilim insanlarının teoriyi destekleyici noktalarıdır bunlar.

İkincil endosimbiyoz ise aynı mantıkla düşünülürse endosimbiyoz sonucu ortaya çıkan canlının, başka bir canlının endosimbiyontu olmasıdır. Alg yiyen bir hücrenin ışığa yönelme yeteneğini elde etmesi gibi.

Bütün bulgulara rağmen bu sadece bir teoridir ; ama bulguları olan, bilgileri deney ve gözlemlere dayandırılmış bilimsel bir teoridir. Yeni bir tez, bu teoriyi çürütene kadar, 1 milyar yıl hüküm sürmüş prokaryotların ökaryot hücrelere evrilmesi bu teoriyle açıklanacaktır.

Hazırlayan: Metin BAL