Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Çeviri: Muhammed Önel Gözden geçirme: Ezgisu Karakaya

Every cell in your body

Vücudunuzdaki tüm hücreler

is separated from those around it

etrafındakilerden

by its outermost layer,

en dış tabakası tarafından ayrılmıştır.

its membrane.

Bu onun zarı.

A cell membrane must be both sturdy and flexible.

Bir hücre zarı hem dayanıklı hem de esnek olmalı.

Imagine a membrane made of metal -

Metalden yapılmış ve hücrenin ana parçalarını

great at keeping the cell's guts inside,

içeride tutmakta çok iyi olan, ancak maddelerin giriş ve çıkışlarını

but horrible at letting materials flow in and out.

düzenlemede çok kötü olan bir zar hayal edin.

But a membrane made of fishnet stocking

Fileli çoraptan yapılmış bir zar ise

would go too far in the opposite direction -

bunun tam aksine sızdıran,

leaky, but easily torn.

fakat kolaylıkla dağılan bir zar olurdu.

So, the ideal membrane falls somewhere in the middle.

Yani uygun zar ortada bir yerde.

Over the past few centuries,

Son birkaç yüzyılda

we've learned a lot about the way membranes work.

zarların nasıl çalıştığı hakkında birçok şey öğrendik.

The tale starts in the late 1800's

Hikaye 1800'lerin sonundaki

when, according to legend,

bir efsaneye göre,

a German woman named Agnes Pockels was doing dishes.

Agnes Pockels adlı Alman bir kadının bulaşıkları yıkamasıyla başlar.

Her observation, that not all detergents

Her deterjanın

yağları aynı şekilde çözmediğini gözlemlemesi

dissolve grease in the same way,

piqued her curiosity,

merakını uyandırdı.

so she made careful measurements

Bundan ötürü suyla dolu

of the size of soapy films

metal bir tepsinin yüzeyinde oluşan

that formed on the surface

sabunlu filmin boyutuyla ilgili

of a metal tray filled with water.

dikkatli ölçümler yaptı.

Later, in the 1920's, GE scientists

Daha sonra, 1920'de, GE bilim insanları

Irving Langmuir and Katharine Blodgett

Irving Langmuir ve Katharine Blodgett

reexamined the problem with a more elaborate contraption

problemi özenle hazırlanmış bir düzenekle yeniden incelediler.

and found that those tiny slicks

O küçük pürüzsüz kaygan yüzeylerin

were in fact a single layer of oil molecules.

aslında tek katlı yağ molekülleri olduğunu buldular.

Each oil molecule has one side

Her yağ molekülünün

that loves water and floats on the surface,

suyu sevip yüzeyde yüzen

and one side that loathes water

ve suyu sevmeyip havaya doğru yönelen

and protrudes into the air.

bir tarafı var.

So what does it have to do with cell membranes?

Bunun hücre zarlarıyla ilgisi ne?

Well, at the turn of the 20th century,

20. yüzyılın başlarında,

chemists Charles Overton and Hans Meyer

kimyacı Charles Overton ve Hans Meyer

demonstrated that the cell membrane

hücre zarını meydana getiren

is composed of substances that,

maddeleri ortaya koydular.

like oil,

Bunlar yağda olduğu gibi

have a water-loving part

suyu seven ve sevmeyen

and a water-loathing part.

bir kısımdan oluşuyor.

We now call these substances lipids.

Biz bu maddelere lipitler diyoruz.

In 1925, two scientists,

1925'te iki bilim insanı,

Evert Gorter and Francois Grendel,

Evert Gorter ve Francois Grendel,

pushed our understanding further.

anlayışımızı daha ileriye taşıdı.

They designed an experiment meant to test

Bir deney tasarladılar.

whether cell membranes

Bu deney, hücre zarlarının

are made of only one layer of lipids,

sadece bir tabakalı lipitlerden mi,

a monolayer,

buna tekkatman denir,

or two layers stacked on top of one another,

yoksa birbiri üzerine geçmiş iki katmandan mı oluştuğunu test ediyordu.

called a bilayer.

Buna da çiftkatman denir.

Gorter and Grendel drew blood

Gorter ve Grendel

from a dog,

bir köpekten,

a sheep,

bir koyundan,

a rabbit,

bir tavşandan,

a goat,

a guinea pig,

bir keçiden,

and human volunteers.

bir kobaydan,

ve gönüllü insanlardan kan aldılar.

From each of these samples,

Alınan her örnekte,

they extracted all the lipids

tüm lipitleri

from all the red blood cells

tüm kırmızı kan hücrelerinden ayırdılar.

and placed a few drops of this extract

Ayırdıkları bu özütten birkaç damlayı

on a tray of water.

bir tepsi suyun üzerine yerleştirdiler.

True to form, the lipids, like oil,

Beklenildiği üzere lipitler, sıvıyağ gibi,

spread out into a monolayer,

tekkatman oluşturacak şekilde yayıldılar.

whose size Gorter and Grendel could measure.

Bu tekkatmanın boyutunu Gorter ve Grendel ölçebildi.

If they compared the surface area of that monolayer

Bu tekkatmanın yüzey alanını

bozulmamış kırmızı kan hücrelerinin yüzey alanıyla karşılaştırdıklarında,

to the surface area to the intact red blood cells,

they'd be able to tell

kırmızı kan hücrelerinin

whether the red blood cell membrane

tek katlı mı yoksa çift katlı mı

is one or two layers thick.

olduklarını söyleyebileceklerdi.

To understand the design of their experiment,

Deneylerinin tasarımını anlayabilmek için

imagine looking down at a sandwich.

bir sandviçe yukarıdan baktığınızı hayal edin.

If you measure the surface area of what you see,

Eğer gördüğünüzün yüzey alanını ölçerseniz

you'll get the dimensions of a single slice of bread

ekmeğin tek bir diliminin boyutlarını elde edersiniz.

even though there are two slices,

Birbiri üzerine mükemmel bir şekilde yerleştirilmiş

one stacked perfectly atop the other.

iki dilim olmasına rağmen.

But, if you open the sandwich

Ancak sandviçi açar

and place the two slices side by side,

ve iki dilimi yan yana koyarsanız

you get twice the surface area.

yüzey alanının iki katını elde edersiniz.

The Gorter and Grendel experiment

Gorter ve Grendel'in deneyi

is basically the same idea.

aynı fikri barındırmakta.

The open sandwich is the monolayer formed

Açık sandviç, ekstrakte edilmiş hücresel lipitlerin

by extracted cellular lipids spreading out into a sheet.

bir tabakaya yayılmasıyla oluşturulan tek tabakadır.

The closed sandwich is the intact red blood cell membrane.

Kapalı sandviç ise bozulmamış kırmızı kan hücresi zarıdır.

Low and behold, they observed a two-to-one ratio,

İkiye bir oranını gözlemleyerek

proving beyond the shadow of a doubt

ve şüpheleri geride bırakarak

that a cell membrane is a bilayer,

hücre zarının çiftkatman olduğunu kanıtladılar.

which when unstacked,

Bu katmanlar birbirlerinden ayrıldıklarında

yields a monolayer twice its size.

boyutu iki katına çıkan tekkatmanı oluşturmakta.

So almost 30 years before the double-helix structure

DNA'nın çift sarmal yapısının keşfedilmesinden

of DNA was elucidated,

neredeyse 30 yıl önce

a single experiment

bildiğimiz ev malzemelerinin

involving fancy versions of household materials

süslü sürümleriyle yapılan tek bir deney

enabled deep insight

hücrenin basit mimarisinin

into the basic architecture of the cell.

içyüzünü anlamamıza imkan sağladı.