Hücrelerimiz Bizi Hayatta Tutmak İçin Nasıl Strateji Oluşturuyor?


Öhücreleriniz, her biri 100 trilyon atom Big Bang’den gelen parçacıklardan oluşan, her türlü yapıyla dolu. Bunlar, organelleri (enerji üreten mitokondri gibi küçük fabrikalar) ve rotoru ve şaftı yaklaşık 300 devir hücrelerimizde enerji ileten moleküller olan ATP’yi üretmek için. Hücrelerimizin içi de muazzam hızlarda rastgele çarpışan her türden molekülle doludur. Örneğin, su molekülleri saatte 1000 mili aşan şaşırtıcı bir hızla zikzak çizerler (her ne kadar başka bir moleküle çarpmadan önce bir inçin yalnızca 4 milyarda biri kadar gitseler de). Çarpışmalara ek olarak, hücreler içeriden ve dışarıdan sayısız başka tehditle karşı karşıyadır. Onların da bizim arabalarımız ve bulaşık makinelerimizle aynı kaderi paylaşmalarını ve sürekli arıza yapmalarını bekleyebilirsiniz. Ama yapmazlar. Vücudunuzun sizi hurdalıktan uzak tutmak için üç bölümden oluşan ustaca bir stratejisi var.

Biyofizikçi Dan Kirschner, hücrelerde ters gidebilecek her şeyi düşünmenin onu geceleri uyanık tuttuğunu söyledi. Tam karısının bir bebeği olacakken, bir lisansüstü okul dersinde hücre gelişimini öğreniyordu. Pek çok hata fırsatı karşısında o kadar bunalmıştı ki, kızının bir zürafa gibi boyunlu doğacağından korktu.

O değildi. Hücrelerimiz, kısa hayatlar yaşamaktan kaçınmak için bir takım zekice stratejiler geliştirmiştir. Birincisi, makinelerinin şaşırtıcı derecede güvenilir olmasıdır. Örneğin ribozomlar, bir proteine ​​her defasında yanlış amino asidi sokar. 10 bin kez. DNA’mızı kopyalayan makineler, milyonda bir ila 10 milyon arasında hata yapar.

Bununla birlikte, hiçbir şey mükemmel değildir. Bazen hatalar olur. Darbe çarpışmaları, UV ışığıgibi tehlikeli moleküller Serbest radikaller de hasara neden olur. Dahiyane bir şekilde, hücrelerimiz bu tehditleri karşılamanın çeşitli yollarına sahiptir. Birincisi, onlar dolu akıllı onarım mekanizmalarıGörevleri, hataları aramak ve düzeltmek için devriye gezmek olan makineler. Hücrelerimiz, olağanüstü doğruluk sağlayan hata kontrol eden moleküler makinelere ve otomatik düzeltme yapan geri bildirim döngülerine sahiptir.

Daha fazla oku: Mükemmeliyetçilik Tükenmişliğe Nasıl Yol Açar ve Bu Konuda Ne Yapabilirsiniz?

1954 tarihli bir gazete haberi Atlanta Anayasası hücrelerimizin hayatta kalmak için benimsediği ikinci bir strateji önerir. “Kendinden sıkıldın mı? Aynı eski çerçeve ve yüzden bıktınız mı? O zaman bir daha bak. Bir bakıma sürekli yeniden doğuyorsunuz. İnsanoğlu, tıpkı otomobil endüstrisi gibi, her yıl radikal bir şasi değişikliğine gidiyor.” Bu garip iddianın arkasındaki bilim, Paul Aebersold adlı yaratıcı bir nükleer fizikçinin eseriydi.

Aebersold, kariyerine radyoaktif izotopların üretimine öncülük eden Berkeley Radyasyon Laboratuvarı’ndaki siklotronda başladı. Daha sonra Atom Enerjisi Komisyonu’nda Aebersold, tıbbi kullanımlar için izotopların geliştirilmesini denetledi. Bir noktada, izotoplarını vücudumuzdaki atomları ne sıklıkta değiştirdiğimizi bulmak için kullanabileceğini fark etti. Tek yapması gereken, sofra tuzu gibi bir maddeyi ışınlamak, son derece uyumlu bir denekten onu yutmasını istemek ve bir Geiger sayacı gibi bir radyasyon izleme cihazıyla tuzun yolunu izlemekti. Aebersold gururla, radyoaktif atomları “onsun milyar milyarda biri” kadar küçük miktarlarda takip edebilirsiniz, dedi. televizyon muhabiri. Her bir ila iki ayda bir karbon atomlarımızın yarısını değiştirdiğimizi ve her yıl tüm atomlarımızın %98’ini değiştirdiğimizi buldu.

Bir dakika ne? Bu mümkün mü? Görünüşe göre öyle. Yarınızdan fazlası su ve bunu sürekli olarak değiştirdiğimizi biliyoruz. Diğer bir büyük yüzdeniz proteindir ve hatırlayabileceğiniz gibi, çoğu protein saatler veya günler içinde bozulur. Hatta esas olarak proteinden oluşan ribozomlarımızı ve mitokondri gibi büyük organellerimizi bile parçalarına ayırır ve değiştiririz.

Aebersold, hücrelerimizin bu kadar uzun yaşamasını sağlayan başka bir strateji keşfetmişti: Hücrelerimiz, sürekli değiştirmek görünüşte kalıcı yapıları ve yenileriyle eski hırpalanmış moleküler makineleri. Yerine koymadıkları tek şey devasa kromozomlarımızdır. Bunun yerine, sorunları arayan ve onları çözen makineler var.

Ya bir hücredeki hasar tamir edilemeyecek kadar büyükse? Bunun için de bir geri dönüş planımız var. Basitçe tüm hücreyi yok ediyoruz, onu geri dönüştürülebilir birimlere ayırıyoruz ve yenisini yapıyoruz. Ortalama olarak, hücrelerinizin çoğunu değiştirirsiniz 10 yılda bir, bu da günde yaklaşık 330 milyar hücre anlamına gelir. En ağır koşullarda çalışanlar en çok emekli oluyor. Sert asitlere maruz kalan bağırsaklarınızdaki birçok hücrenin hasarı o kadar öngörülebilirdir ki, planlı intihar ederler ve yenilenirler. her iki ila dört günde bir. Sıyrıklara ve UV ışığına dayanıklı cilt hücrelerinizi her ay değiştirirsiniz. Kan dolaşımınızda dolaşırken bir vuruş yapan kırmızı kan hücreleriniz her 120 günde bir yenilenir. Bu, her saniye yaklaşık 3,5 milyon yeni kırmızı kan hücresi yapmanız gerektiği anlamına gelir. Diğer hücreler, kemiklerimizdekiler gibi, daha az sıklıkta, sadece yaklaşık her 10 yılda bir görevden alınır.

Bu nedenle, güvenilir makineler kullanmanın yanı sıra, hücrelerimizin hayatta kalmak için üç yönlü bir mottosu vardır: Durmaksızın hataları kontrol et, sürekli tamir et ve sürekli olarak değiştir. Bir bakıma, vücudunuz büyük bir New York otoyolu gibidir; her zaman açık ve her zaman onarım altındadır.

Uyarlanmış Alıntı İçinize Ne Girdi: Büyük Patlamadan Dün Geceki Akşam Yemeğine Kadar Bedeninizin Atomlarının Hikayesi Dan Levitt tarafından. HarperCollins tarafından 24 Ocak 2023 tarihinde yayınlanacaktır. Telif Hakkı © 2023, Daniel Levitt. Tüm hakları Saklıdır.

TIME’dan Daha Fazla Okunması Gerekenler


Bize Ulaşın [email protected]’da.


Kaynak : https://time.com/6248597/how-cells-keep-us-alive/”>Source link

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir