nda ortaya çıkarken, sıvı miktarı arttıkça oturur durumda bile nefes darlığı hissedilebilir. Sıvı miktarı çok olan hastalar, sırtüstü yatamadıkları gibi, ancak sıvaının bulunduğu tarafın üzerine yatmakla rahat edebilirler.




Mikrosistin

Mikrosistinler, bir grup siyanobakteri cinsi tarafından üretilen bir grup siklik heptapeptit hepatotoksinlerdir. Bu siyanobakteri cinslerinin en tanınmışı Mikrosististir. Mikrosistinlerin bu organizmada ve diğer siyanobakterilerde bulunduğu görülmüştür. Günümüze kadar 60 mikrosistin tanımlanabilmiştir.

Mikrosistis, siyanobakterilerin bir grubu olup ve göl veya nehirler gibi tatlı su sistemlerinde düşük yoğunluklarda doğal olarak bulunan bir mikroskopik organizmadır. Ara sıra zararlı alg büyüme patlamasına sebep olur. Mikrosistis bazen tatlı sulardan çıkınca düşük tuz yoğunluklu sularda da bulunabilir. Bu organizma sarımsı-yeşil ya da kum tanelerine benzeyen yüzen küçük koloniler oluşturur. Büyük popülâsyonlarda rüzgâr kolonileri kıyıya doğru itebilir ve kalın bir örtü meydana getirirler. Bu yoğun bölgelerle birleşmiş olan çok sayıda yüzey köpüğü oluşabilir. Tüm dünyada Avustralya’dan Güney Amerika’ya, Avrupa’ya, Amerika Birleşik Devletleri'ne kadar uzanabilir.

Optimal koşullar altında (genelde yazın olan yüksek ışık ve sakin hava) Mikrosistisler ara sıra büyüme patlaması oluşturlar ya da suyun yüzeyinde kalın bir tabaka oluşturan yoğun hücre kümeleri oluştururlar. Mikrosistis patlamaları o kadar yoğundur ki suya saçılmış olan parlak yeşil boyayı andırırlar. Olasılıkla insan sağlığını ve doğal kaynakları etkileyebildiği gibi su kalitesini de etkiler. Büyük patlamaların ayrışması sudaki çözünmüş oksijenin yoğunluğunun azalmasına ve sonuçta hipoksia (düşük oksijen) ya da anoksia (oksijenin bulunmaması) oluşumuna sebep olur. Bazen bu balıkların ölümüne de sebep olur. Patlamalar bazen de göze hoş gelmeyen, genellikle ayrışan bir tabaka hainde yüzeyde koku oluşturur.

Günümüzde 50 tatlı su siyanobakterisi genusu tanımlanabilmiştir ve yaklaşık olarak bunların üçte biri toksin üretir. Mikrosistis bu zehirli olan siyanobakterilerin en yaygın olanıdır ve insan ile çiftlik hayvanları, hatta balık zehirlenmeleriyle ilişkisi vardır. Bu nedenle, hatırı sayılır bir araştırma bu organizma ve bunun toksini üzerinde yoğunlaşmıştır. Tüm Mikrotoksin patlamaları zararlı ya da zehirli değildir. Aslında, Mikrosistislerin hem zehirli olan, hem de zehirli olmayan ırkları vardır. Zehirli ırklar, toksin ekspresyon genini düzenlerler, aslında toksin üretimini “açarlar” ya da “kapatırlar”. Bu yüzden Zehirli ırklar her koşul altında Zehirli değildir. Mikrosistinlerin zehirli ırkları protein tabanlı bir toksin olan mikrosistini üretirler. Günümüze kadar 60 yapısal mikrosistin çeşidi tanımlanmıştır. "Anabaena flos-aquae" gibi diğer siyanobakteriler de mikrosistin üretebilirler.

Mikrosistinler, beş tane protein olmayan amino asit ve iki protein amino asitinden oluşan yedi parçalı bir peptid halkasıdır. Mikrosistinleri birbirinden ayıran bu iki protein amino asitidir. Diğer amino asitler farklı mikrosistinlerde az ya da daha çok değişkendir. Amino asit tek harf kodlaması kullanarak her mikrosistine yapısını tamamlayan değişken amino asitlere bağlı olarak bir isim verilir. En yaygın ve çok güçlü olanı, değişik pozisyonlarda Lösin (L) ve Arjinin (R) taşıyan mikrosistin-LR’dir.

"Microcystis aeruginosa", tatlı sularda bulunan zehirli bir siyanobakteridir. Bu organizma balıkları ve kuşları öldüren mikrosistinleri üretir. Bu toksinler ayrıca insan sağlığını da riske atar çünkü karaciğer düzensizliğine ve deri promlemlerine yol açar. Örneğin, Brezilya’da 1996 yılında bu toksin yüzünden kötü arıtılmış sudan içen 60 kişi hayatını kaybetmiştir.

Mikrosistinr hepatotoksindir (karaciğerde etkili) ve bilinen bir tümör promotorudur. Eğer bir insan mikrosistin kontamine olmuş bir sudan içerse, maruz kalma belirtileri mide bulantısı, kusma ve çok az vakada görülse de şiddetli karaciğer yetmezliğini içerir. 
Olası Mikrosistis patlamasından etkilenen insanların sayısı az olsa da, patlamadaki suyla temas eden bir kişide ikinci derecede deri tahrişi, suyu sindiren bir kişide ise gastrointestinal rahatsızlılar görülebilir. Tatlı sularda Mikrosistise maruz kalmış hayvanlarda da sağlık problemleri ortaya çıkabilir. Tıpkıçiftlik hayvanları ve evcil hayvanları, kontamine olmuş suları içmeleri yüzünden zehirlenebildiği gibi, Mikrosistis patlamalarından etkilenen ve ölen balık ve kuşlar da bulunmaktadır. 
Mikrosistin toksinine maruz kalmayı sınırlamak için:






DNA onarımı

DNA onarımı, DNA moleküllerindeki hataları onarım mekanizmalarını tanımlamak için kullanılan bir terimdir.

Bir canlıya ait tüm genetik bilgiyi taşıyan DNA molekülü doğal olarak veya çevresel faktörlerin etkisiyle sürekli hasara maruz kalmaktadır. İnsan hücrelerinde metabolik aktiviteler ve çevresel faktörler (UV ışığı gibi) sonucu günde 1 milyon hücrenin zarar görmesi olasıdır. Bu etkenler, DNA'nın yapısını ve dahası diğer nesillere aktarılan genetik bilgiyi değiştirebilirler. Bu değişimler yararlı olabileceği gibi, ölümcül sonuçlara neden olabilecek kadar da zararlı olabilir. Bu yüzden, bütün canlı hücreleri, evrim süreçleri boyunca nesillere değişmeden aktarılması gereken DNA molekülünü koruma mekanizmaları geliştirmişlerdir.

Küçük hasarlar çoğunlukla DNA onarım sistemleri tarafından onarılır. Yüksek düzeydeki hasarlar apoptozisi uyararak "hücre ölümüne" yol açar. Böylelikle organizma kendini korumuş olur. Orta derecedeki hasarların birikimi ise mutasyonlara neden olur.

Hücre tüm bu DNA hasarlarına farklı metabolik yollar ile cevap verir. Ağır DNA hasarları hücrenin apoptozis yolunu aktive ederek hücreyi ölüme götürür. Hücre, DNA hasarlarını "DNA tamir mekanizmaları" ile tamir edebilir. DNA hasarı ikileşme sırasında tamir edilemezse mutasyona ve sonuç olarak genomik kararsızlığa, kanser ve yaşlanmaya neden olur.

DNA tamir sisteminde 100’den fazla gen rol oynar ve bu genlerin kodladığı proteinler tamir mekanizmalarında görev alırlar. Her bir insan hücresinin DNA'sında günde yaklaşık olarak 104 adet kodlanmayan veya yanlış kodlamaya neden olan hasar meydana gelmektedir. Mitokondrial DNA'da nokta mutasyonlarının birikiminin yaşa bağlı olarak arttığı, bu nedenle özellikle mitokondrideki oksidalif DNA hasarının yaşlanma ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. DNA tamir mekanizmaları genomik kararlılığın devamını sağlayan sistemlerdir.

2015 Nobel Kimya Ödülü DNA onarımı proseslerinin moleküler mekanikleri üzerine çalışmaları nedeniyle Tomas Lindahl, Paul Modrich ve Aziz Sancar'a verilmiştir.

UV ile meydana gelen mutasyonları içeren hücreler, mavi spektrum (300–500 nm) içeren görünür ışığa maruz bırakıldıklarında, geriye dönüşüm yapıp düzelir. Bu olaya "fotoreaktivasyon" denir. Evrimsel süreçte bu sistem korunarak gelmiştir. Işık (300–500 nm) ve iki kromoforu sayesinde 'DNA Fotoliaz' enzimi aktive olarak bu dönüşümü gerçekleştirir. Bu enzim hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda bulunur.

O-Metilguanin (mG) alkilleyici ajanlar varlığında oluşur ve yüksek oranda mutajeniktir. O-Metilguanin-DNA metil transferaz enzimi, DNA’daki yanlış metillenen bazların CH gruplarını kendi sistein rezidülerine transfer ederek normal Guanin oluşumunu sağlar. Bunu yaparken enzim de geri dönüşümsüz olarak baskılanmış olur ve işlev dışı kalır. Böylece bu onarımda enzimin özgünlüğü kadar sayısı da önem kazanmaktadır.

X-ışını ya da peroksitler gibi bazı ajanlar DNA zincirinde basit kırıklara neden olabilmektedir. Bir zincirde olan basit kırıklar DNA ligaz enzimi ile hemen tamir edilmektedir. DNA ligaz; enerji gerektiren bir reaksiyon ile 5' fosfat grubu ile 3'OH grubu arasındaki fosfodiester bağını oluşturur.

Tüm prokaryot ve ökaryot organizmalarda bulunan bu tip tamir sistemi 3 temel basamak içerir:


Baz Eksizyon Tamiri, DNA bazlarının doğal hidrolizi veya kimyasal ajanlar nedeni ile oluşan uygun olmayan bazların tamiri ile ilgilidir. BER’de görev alan enzim DNA glikozilazdır. Spontan veya kimyasallarla olan deaminasyon veya iyonize radyasyon ve oksidatif hasar sonucu oluşan baz değişikliklerine spesifiktir (urasil, hipoksantin, 3-metiladenin vb.). DNA glikozilaz, uygun olmayan bazı tanır. Deoksiriboz şeker ve baz arasındaki N-glikozidik bağın hidrolizi ile uzaklaştırır. Lezyona spesifik glikozilaz enzim formu kullanılır (Örn: Urasil-DNA glikozilaz). Abazik (apirimidinik ya da apürinik) bölge oluşur (AP bölge). AP bölgeyi spesifik AP endonükleaz enzimleri tanır ve bu zincirde bir çentik açar. Ekzonükleaz enzimi fosfat ve şekeri ayırır. Oluşan boşluk DNA polimeraz ile doldurulur ve ligaz ile fosfodiester bağlantı sağlanır (Glikozilaz, metillenmiş sitozinden amino grubunun uzaklaşmasıyla oluşan timini DNA’dan çıkartamaz, çünkü timin DNA için normal bir bazdır).

DNA'nın sarmal yapısında geniş bozulmalara neden olan DNA lezyonları NER sistemi ile onarılır. UV kaynaklı pirimidin dimerleri, sigara nedenli benzopiren-guanin gibi baz değişimleri, kemoterapötik ilaçlarla oluşan baz değişimleri BER’de bazlar tek olarak kesip çıkarılırken, NER’de hasarlı bazlar oligonükleotid parçaları olarak kesip çıkarılır. Prokaryotlarda anahtar enzimatik kompleks ABC ekzinükleazdır. 3 altünitesi vardır.:

Sistem şu şekilde işler; uvr A - uvr B kompleksi DNA’yı tarar ve hasar bulunduğunda DNA’ya bağlanır. uvr A ayrılır, uvr C - uvr B kompleksi oluşur. uvr C; hasarın 3' ucuna 4–5 nükleotid, 5' ucuna 8 nükleotid uzaktan çentikler açar. DNA helikaz (uvr D) bu 12–13 nükleotidlik parçası uzaklaştırır. İnsanda NER mekanizması çok daha karmaşıktır.

Ekzinükleaz aktivitesi birçok gen tarafından kodlanan proteinlerce gerçekleştirilir. DNA’daki hasar XPA proteini ile tanınır ve diğer proteinlerin bu bölgeye gelmeleri sağlanır. [Transkripsiyon faktörü II H (TFIIH), XPA ve replikasyon proteini A (RPA)] TFIIH’nin alt birimlerinden XPB ve XPD’nin helikaz aktiviteleri ile DNA zincirinde 20 nükleotidlik bir bölge açılır (unwinding). XPG proteini 3' uç bölgesinde hasardan 6 nükleotid uzaktan, XPF/ERCC1 protein kompleksi