Genetik kaynaklar ve koruma 1. Ders Giriş, evren, canlılık, evrim Doç. Dr. Aslıhan TEMEL İ.Ü. Fen Fak., Moleküler Biyoloji ve Genetik 19.09.2017 1 – Evrenin oluşumu, Big Bang teorisi, 13.8 milyar yıl – Matematik formülleri – Dünyanın oluşumu 4.5 milyar yıl – Güneşten gelen enerji, dünyanın dönüşü ile kullanılır. – Karbon, su (hidrojen ve oksijen), azot, kükürt, demir, fosfor – 4 milyar yıl önce canlılık 19.09.2017 2 Dünyayı saran gazların tümü – İlk Atmosfer - reducing • 4.6-4.2 milyar yıl • H2, He, Dünyanın yer çekimi yeterli değildi – İkinci Atmosfer - reducing • • • • • 19.09.2017 4.2-~2.3 milyar yıl Produced by volcanic out gassing NH3, CH4, H2O, CO2, SO2 Serbest O2 yok İlk oluşan organismalar: Methanogens 3 Lutgens and Tarbuck, The Atmosphere – Üçüncü atmosfer • • • • 19.09.2017 2.3 milyar yıl Cyanobacteria ortaya çıkışı Fotosentez O3 tabakası ile mutasyonda azalma 4 Robert A. Wilson – Farklı ve özelleşmiş kısımları olmalı – Çeşitli iç mekanizmaları olmalı – Nükleik asit ve proteinleri içeren çok çeşitli organik maddeler içermeli – Büyüme, gelişme ve çoğalma – Onarım – Metabolizma – Çevreye uyum 19.09.2017 5 – Aristo’ya göre, cansız maddelerden canlılar oluşur – Francesco Redi, 1600ler – Pasteur, 1862 – Oparin, 1924 – Amino asit, şeker ve nükleik asit – Fosfolipid, Auto-catalytic RNA, Protein 19.09.2017 6 Primordiyal çorba Lipid bilayer Fosfolipid + Ribozyme Protocell 19.09.2017 7 19.09.2017 8 – İlk oluşan self-replicating molekül – Genetik bilgi deposu – Katalitik işlev – DNA sentezi 19.09.2017 9 – Radyokarbon testi • Sıradan karbon (C12) ve radyoaktif karbon (C14) birikir. Ölümden sonra sabit ve düşük bir hızda N14‘e dönüşür. (Yarı ömrü 5370 yıl) 19.09.2017 10 – Last Universal Common Ancestor (Cenancestor) • Var olan tüm canlı türlerinin en son atası 19.09.2017 Gargaud et al. (2013) Young Sun, Early Earth and the 11 Origins of Life: Lessons for Astrobiology 19.09.2017 Hall BK (2010) Evolution: Principles and processes 12 – Thermophile Thermoplasma – Hyperthermophile Pyrolobus – Psychrophile Flavobacterium – Acidophile Acidithiobacillus – Alkaliphile Natronobacterium – Halophile Halobacterium – Barophile Schewanella 19.09.2017 Gargaud et al. (2013) Young Sun, Early Earth and the 13 Origins of Life: Lessons for Astrobiology – Carl Linnaeus – İsimlendirme, sınıflandırma – Yaratılış, Tanrının haşmetinin örneğidir – Charles Darwin – Aynı türün bireyleri birbirinden farklıdır ve bu farklılıklar sonraki nesillere aktarılabilir – Her tür, gerekenden fazla döl meydana getirir – Kaynakların sınırlı oluşu ve üreme fazlalığı, bireyler arasında rekabeti doğurur. 19.09.2017 14 – Küçük ölçek (genel): Bir populasyonda, jenerasyon arasında allel sıklıklarındaki değişimler – Büyük ölçek: Bir atadan (ancestor) farklı türlerin oluşması – Varyasyon – Migrasyon – Seleksiyon – Genetik sürüklenme – Büyük olmayan – Random mating olmamalı 19.09.2017 15 doi: 10.1039/C5MB00310E 19.09.2017 16 • DNA’daki şifrenin, amino asit şeklinde okunması 19.09.2017 17 Genotip + genetik etkileşimler + çevre + varyasyon → FENOTİP 19.09.2017 18 – Walter Flemming kromozom ve mitoz, 1880 – Mendel, kalıtım, 1900 – Hugo DeVries, Carl Correns, Erich von Tschermak, 1900 – Walter Sutton, Theodor Boveri, chromosome theory of inheritance, 1902 – William Bateson, genetik, 1902 – Wilhelm Johannsen, gen, genotip ve fenotip, 1909 – Thomas Hunt Morgan, gen kromozom üzerinde, 1933 19.09.2017 19