Turk J Zool 24 (2000) Ek SayÝ, 31-35 © T†BÜTAK Apoptosis: ProgramlanmÝß HŸcre …lŸmleri Mahmut ‚ALIÞKAN Mustafa Kemal †niversitesi, Biyoloji BšlŸmŸ, 31040, Hatay-T†RKÜYE Geliß Tarihi: 19.04.1999 …zet: Normal gelißimin ve hastalÝklarla baÛlantÝlÝ patolojik durumlarÝn bir šÛesi olarak ortaya •Ýkabilen ÒproglamlanmÝß hŸcre šlŸmleriÓ •ok hŸcreli pek •ok canlÝda bulunmußtur. ProgramlanmÝß hŸcre šlŸmleri veya diÛer adÝ ile apoptosis, belirli hŸcrelerin kendi šlŸmlerini, yani ÒintiharlarÝnÝÓ, aldÝklarÝ sinyal sonucu aktive etmeleridir. Apoptosis nematodlardan memelilere kadar pek •ok organizmanÝn hŸcre ve doku •eßidinde tanÝmlanmÝßtÝr. Apoptosis, nekrozdan farklÝ olarak, šlen hŸcrenin aktif katÝlÝmÝ ile meydana gelir. Yani, Òintihar etÓ komutu alan hŸcre bu olayÝ ger•ekleßtirmek i•in bazÝ gen ŸrŸnleri (proteinler, enzimler) sentezler ve gerekli fizyolojik dŸzenlemeleri ger•ekleßtirir. ApoptosisÕi ger•ekleßtiren genler hayvanlarda ve bitkilerde bulunmußtur. Bu genlerin bir kÝsmÝ apoptosisÕde indŸkleyici bir kÝsmÝ bir inhibitšr gibi davranÝr. DeÛißik organizmalardaki apoptosis ile baÛlantÝlÝ genler arasÝnda, DNA dizilimi a•ÝsÝndan, benzerlik bulunmasÝ evrimsel a•Ýdan canlÝlar arasÝnda korunmuß ortak bir programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝnÝn varlÝÛÝnÝ akla getirmißtir. ApoptosisÕin canlÝlardaki rolŸ, hayvanlarda olduÛu gibi normal gelißimle ilgili olabileceÛi gibi, bitkilerdeki ÒaßÝrÝ duyarlÝ tepkimeÓde olduÛu gibi patojenlere karßÝ savunma mekanizmasÝ ile ilgili de olabilir. Anahtar SšzcŸkler: Apoptosis, AßÝrÝ DuyarlÝ Tepkime, HŸcre Gelißimi, Nekroz. Apoptosis: Programmed Cell Death Abstract: ÒProgrammed cell deathÓ has been found in many multicellular organisms and occurs as a part of normal development as well as in pathological processes associated with some diseases. Programmed cell death, or apoptosis, is the process whereby certain cells are induced to activate their own death or cell suicide. Apoptosis has been described in a wide variety of cell and tissue types from nematodes to mammals. Apoptosis, unlike necrosis, is mediated by the active participation of dying cells. In another words, the dying cells synthesize certain proteins and enzymes to carry out the ÒsuicideÓ process. The genes involved in apoptosis have been defined in animals as well as in plants. Some of these genes act as inducers while the others as inhibitors. It has been found that apoptosis related genes have high homology in terms of DNA sequences, suggesting the occurence of an evolutionarily preserved common programmed cell death mechanism among multicellular organisms. The possible role of apoptosis may be related to the regulation of normal development as in animals or it may be involved in defense responses against pathogens as in hypersensitive response (HR) in plants. Key Words: Apoptosis, Cell Development, Hypersensitive response, Necrosis. Giriß CanlÝlÝÛÝn temel karakterlerinden birisi olan šlŸm gerek hŸcre bazÝnda, gerekse organizma bazÝnda sÝk•a karßÝlaßÝlan bir olaydÝr. …karyotik hŸcrelerde ßimdiye kadar morfolojik ve biyokimyasal analizlerle ayÝrt edilmiß iki tip hŸcre šlŸmŸ belirlenmißtir, bunlar patolojik hŸcre šlŸmleri (nekroz) ve fizyolojik ÒprogramlanmÝßÓ hŸcre šlŸmleridir. Ülkinin nedenleri ve mekanizmalarÝ detaylÝ araßtÝrmalara konu olduÛu halde, ikincisi uzun yÝllar ihmal edilmiß veya bilim adamlarÝnca ilgi •ekici bir konu olarak gšrŸlmemißtir. Bunun bir nedeni belki de hŸcre šlŸmlerinin bir ßekilde hŸcrelerin zarar gšrmesinden kaynaklandÝÛÝ ßeklindeki dŸßŸncedir (1). AslÝnda normal embriyo ve baÛÝßÝklÝk sisteminin gelißiminden bazÝ hŸcrelerin embriyonun veya organizmanÝn saÛlÝklÝ gelißimi i•in ortadan kalkmasÝ gerektiÛi biliniyordu fakat bilinmeyen bunun diÛer metabolik aktiviteler (bŸyŸme, farklÝlaßma vb.) gibi ÒprogramlanmÝßÓ olduÛu ve šlen ya da Òintihar etmesi sšylenenÓ hŸcrenin aktif katÝlÝmÝ ile olduÛudur (2, 3). Her ne kadar mekanizmasÝ tam olarak bilinmiyorsa da programlanmÝß hŸcre šlŸmlerinin veya apoptosisÕin, bir hŸcrenin kendisini intihara gštŸrecek mekanizmayÝ devreye sokmasÝ sonucu meydana geldiÛi dŸßŸnŸlmŸßtŸr. Bu tip šlŸmlerin morfolojik ve biyokimyasal a•Ýdan nekrozdan farklÝ olduklarÝ ve bunlarÝn hŸcrenin kendi i• dŸzenlemeleri sonucu ÒintiharÓ ettikleri belirlenmißtir. GŸnŸmŸzde apoptosisÕin fizyolojide ve patolojide šnemli bir ißleve sahip olduÛu (4) ve istenmeyen her tŸrlŸ hŸcrenin elimine edildiÛi fizyolojik bir šlŸm (5) olduÛu belirtilmißtir. 31 Apoptosis: ProgramlanmÝß HŸcre …lŸmleri Eskiden beri apoptosisÕi nekrozÕdan ayÝrmak zor olmußtur •ŸnkŸ hŸcre šlŸmŸnŸn hangi mekanizma ile olduÛunu belirlemek her zaman mŸmkŸn olamamÝßtÝr. BazÝ durumlarda ise hŸcre šlŸm nedeninin hem nekroz hem de apoptosis olabileceÛi belirtilmißtir. …rneÛn HIV1Õin neden olduÛu hŸcre šlŸmlerinde her iki šlŸm mekanizmasÝ da yani hem apoptosis hem de nekroz belirlenmißtir (6). NekrozÕun ve apoptosisÕin olußum ßekilleri ve mekanizmalarÝ arasÝnda farklar belirlenmißtir (7). Nekroz patolojik bir nedenden dolayÝ hŸcrenin zarar gšrerek, kendi katÝlÝmÝ olmaksÝzÝn meydana gelen hŸcre šlŸmleridir. Nekroz hŸcre enerji kaynaklarÝnda bir azalmayÝ, hŸcresel •šzŸnmeyi ve bunlarÝ izleyen i•sel homoestasisÕin yÝkÝmÝnÝ i•erir. ProgramlanmÝß hŸcre šlŸmleri ise genellikle bir fizyolojik (patolojik olmayan) uyarÝ tarafÝndan baßlatÝlÝr ve hŸcre enerji kaynaklarÝnda bir azalma esas deÛilken makromolekŸl sentezi •oÛu zaman esastÝr. Nekrozda hŸcreler genellikle hacim olarak genißler ve patlayarak daÛÝlÝrlar, halbuki programlanmÝß hŸcre šlŸmlerinde hŸcreler hacim olarak kŸ•ŸlŸr (bŸzŸlŸrken) ve sonrasÝnda komßu hŸcreler tarafÝndan absorbe edilirler. AynÝ zamanda programlanmÝß hŸcre šlŸmleri •ekirdek yoÛunlaßmasÝ, DNA par•alanmasÝ, apoptotik yapÝlarÝn olußmasÝ gibi morfolojik ve fizyolojik deÛißimler ile karakterize edilmißtir (1). YaygÝn gšrŸß, šlŸme programlanmÝß hŸcrelerde makromolekŸl sentezinin durduÛu ßeklindedir. Fakat yakÝn zamanda yapÝlan •alÝßmalar šlŸme programlanmÝß hŸcrelerde metabolik aktivitelerin durmadÝÛÝnÝ aksine bazÝ genlerin bu olayÝ dŸzenlediklerini gšstermißtir (2). Apoptosis hŸcrenin kendini yok etmek (intihar) i•in bir takÝm metabolik ve fizyolojik ißlemleri devreye soktuÛu bir olaydÝr (8). YapÝlan •alÝßmalarda apoptosis ile sinyal iletim mekanizmasÝ arasÝnda bir baÛlantÝ olduÛu gšsterilmißtir (9). RaffÕa gšre bŸtŸn hŸcreler šlŸme programlanmÝßlardÝr ve yaßamlarÝnÝ devam ettirmek i•in diÛer hŸcrelerden devamlÝ olarak sinyal almalÝdÝrlar (10). Bu sinyal herhangi bir ßekilde kesildiÛi zaman hŸcre intihar eder. Sinyal iletim mekanizmasÝnÝn šnemli bir par•asÝ olan Ca++ iyonunun bazÝ hŸcrelerde apoptosisi aktive ettiÛi ve ortamdaki Ca++ iyonu bloke edildiÛinde apoptosis olußmadÝÛÝ gšrŸlmŸßtŸr (11). Bunun mekanÝzmasÝ tam olarak bilinmemekle beraber Ca++/Mg++ baÛlantÝlÝ •alÝßan ve DNAÕyÝ par•alayan endonŸkleaz enziminin rol aldÝÛÝ ileri sŸrŸlmŸßtŸr (12, 13). ProgramlanmÝß hŸcre šlŸmlerinde, šlen hŸcrenin aktif olarak RNA ve protein sentezi yapmasÝ gerektiÛi ve bu 32 hŸcrelerdeki RNA ve protein sentezi inhibe edildiÛi zaman apoptosis olußmadÝÛÝ gšzlenmißtir (14). Bu da apoptosisÕin genlerin kontrolŸnde olduÛunu gšstermißtir. ApoptosisÕin mekanizmasÝnÝ aydÝnlatmaya yšnelik bir •alÝßmada ise protein biyosentezinin bazÝ kimyasallarla (Didemnin B gibi) inhibe edilmesi durumunda, bazÝ hŸcrelerin apoptosis mekanizmasÝnÝ devreye soktuÛunu fakat yapÝlan detaylÝ •alÝßmalarda DBÕnin sadece protein sentizini inhibe etmesinin apoptosis olußumu i•in yeterli olmadÝÛÝ ve bazÝ diÛer faktšrlerin de rol aldÝÛÝ belirtilmißtir (15). Bu diÛer faktšrlerin hormonlar, bŸyŸme faktšrleri ve hŸcreler arasÝ maddeler (Extracellular matrix) olabileceÛi ileri sŸrŸlmŸßtŸr (16). ProgramlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝnÝn hemen hemen bŸtŸn canlÝlarda bulunduÛu saptanmÝß ve apoptosisÕi dŸzenleyen genlerin varlÝÛÝ ile ilgili •alÝßmalar yapÝlmaktadÝr (17). ApoptosisÕin en yoÛun olarak •alÝßÝldÝÛÝ organizma olan nematod Caenorhabditis elegansÕda ced-3 ve ced-4 adlÝ genlerin apoptosisÕe neden olduÛu belirlenmißtir (18). Mutasyon ile inaktif olmuß ced-3 ve ced-4 genlerini taßÝyan canlÝlarda apoptosis meydana gelmemißtir ve normalde šlmesi gereken hŸcreler yaßamaya devam etmißlerdir (18). Ced-3 ve ced4 hakkÝnda •ok az bilgi olmasÝna raÛmen, bunlarÝn bir memeli proteaz geni ile yŸksek oranda benzerlik gšstermesi, bunlarÝn da proteaz aktivitesi gšsteren enzimleri sentezleyebileceÛini dŸßŸndŸrmŸßtŸr (19). Bu noktada akla gelen bu ßekilde aktiviteleri šlŸmle sonu•lanabilen ced-3 ve ced-4 genlerinin nasÝl bir kontrol mekanizmasÝ altÝnda olabileceÛidir. Bu sorunun cevabÝ 1992Õde ced-9 adÝ verilen bir genin ced-3 ve ced-4 gen aktivitelerini kontrol ettiÛi belirlenerek a•ÝklanmÝß oldu (20). ced-9 gen aktivitesi hŸcreleri programlanmÝß hŸcre šlŸmlerinden korumaktadÝr. Normal C. elegans gelißimi sÝrasÝnda šlŸme programlanmÝß hŸcrelerde anormal olarak ced-9 gen aktivitesi yaratÝlÝrsa, bu hŸcrelerin yaßadÝÛÝ ve aynÝ ßekilde normalde yaßayan hŸcrelerde eÛer ced-9 gen aktivitesi inhibe edilirse bu hŸcrelerin šldŸÛŸ gšzlemlenmißtir (20). Memelilerde ICE (Interleukin-1β-Converting Enzyme) diye isimlendirilen ve apoptosisÕe sebep olan bir gen karakterize edilmiß ve bu genin bir sistein proteazÝ kodladÝÛÝ belirlenmißtir (19), aynÝ ßekilde Fas adlÝ bir hŸcre yŸzey antijeninin de deÛißik antikor baÛlanmalarÝ sonucu apoptosisÕi harekete ge•irdiÛi saptanmÝßtÝr (21). C. elegansÕda olduÛu gibi diÛer canlÝlarda da apoptosisÕi inhibe eden ve Bcl-2 diye adlandÝrÝlan bir gen bulunmußtur M. ‚ALIÞKAN (22). …rneÛin balÝklarÝ enfekte eden bir virŸsŸn (IPNV) hŸcrelerde apoptosisÕi meydana getirdiÛi bunu da Bcl-2 gen ailesine ait olan Mcl-1 genini inhibe ederek yaptÝÛÝ belirlenmißtir (23). AynÝ ßekilde HIV-1 enfeksiyonu taßÝyan •ocuklarda yapÝlan araßtÝrmalarda, bu kißilerde Fas/Apo-1 gen aktivitelerinin yŸksek olduÛu ve aynÝ zamanda Bcl-2 gen aktivitesinin ise dŸßŸk olduÛu gšzlenmißtir (24). Bcl-2 gen aktivitesi artÝrÝldÝÛÝ zaman, Fas molekŸlŸnŸn apoptosisÕi olußturmasÝnÝ engellenmesi, bu gen aktivitesinin hŸcre yaßamÝnÝn devamÝ i•in gerekli olduÛu fikrini ortaya •ÝkarmÝßtÝr (21). Bcl-2 gen ŸrŸnŸ olan proteinÕin mitokondri membranÝnda lokalize olmasÝ onun hŸcredeki Ca++ oranÝnÝ kontrol edebileceÛini gšstermißtir, •ŸnkŸ mitokondri hŸcredeki Ca++ depo yeridir (25). Evrimsel a•Ýdan insandan nematoda kadar tŸm canlÝlar arasÝnda korunmuß bir programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmasÝndan sšz etmek mŸmkŸndŸr (19), •ŸnkŸ ced-3 ile ICE ve ced-9 ile Bcl-2 genleri arasÝnda yŸksek oranda benzerlik bulunmußtur ve bu genler gerek memelilerde ve gerekse nematodlarda birbirlerinin yerine ge•erek apoptosis mekanizmalarÝnÝ aktive veya inhibe edebilmektedirler (26). Bitkilerde bazÝ metabolik aktivitelerin ve bazÝ •evresel faktšrlerin, genetik kontrol altÝndaki programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝnÝ harekete ge•irdiÛi belirtilmißtir (27). EmbriyongenesisÕdeki suspensorun, •imlenme dšnemindeki aleurone (28) ve koleorize hŸcrelerinin (29) yok edilmesinin apoptosis sonucu olabileceÛi dŸßŸnŸlmektedir. Erken bitki gelißiminde, embriyonik kšk hŸcrelerini desteklemek ve korumakla gšrevli olan koleorhiza hŸcreleri kškŸn gelißimi ile bu gšrevlerini tamamlarlar. ‚imlenme dšneminden sonra ihtiya• duyulmayan bu hŸcrelerin apoptosis ile kendilerini yok ettikleri belirtilmißtir (29). Dšllenmiß yumurta iki bšlŸm gelißtirir, bunlardan biri embriyonu diÛeri suspensoru olußturur. Suspensor gelißen embriyonu gerek fiziksel ve gerekse besinsel yšnden destekler. Embriyo kalp evresine ulaßÝnca, suspensorun gšrevi biter ve suspensor hŸcreleri kendilerini programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmasÝ ile yok ederler (30). Ksilemleri olußturan farklÝlaßma mekanizmasÝnÝn da programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝ ile meydana geldiÛi saptanmÝßtÝr. Mezofil hŸcrelerini farklÝlaßtÝrarak ksilem hŸcrelerini olußturmak i•in yapÝlan bir •alÝßmada (31), trake elementlerinin farklÝlaßmasÝnda, yaklaßÝk 60 saat i•inde ikincil duvar olußtuÛu saptanmÝß ve duvar olußumundan sonra •ekirdek ve kromatinlerin par•alanmasÝnÝn sadece 1-2 saat aldÝÛÝ gšzlenmißtir. Bu par•alanmanÝn nukleaz aktivitesi ve proteaz aktivitesi ile aynÝ zamanda olduÛu belirlenmißtir (31). Bitkilerde gšrŸlen programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝna bir šrnek de yaprak senesensiÕdir (32, 33). DiÛer programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝnda olduÛu gibi yaprak senesensinde de hŸcrenin aktif katÝlÝmÝ (Protein sentezi, proteaz aktivitesi gibi) gerekmektedir (32). Bitkilerde programlanmÝß hŸcre šlŸmlerinin •alÝßÝldÝÛÝ bir baßka konuda eßey organlarÝnÝn kšrelmesidir (34). Tek eßeyli •i•ek veren pek •ok bitkide gerek erkek eßey organÝ (androecium) ve gerekse dißi cinsiyet organÝ (gynoecium) primordiyasÝ olmakta, fakat bunlardan birisi olgunlaßmadan šnce kšrelmekte ve programlanmÝß hŸcre šlŸmŸ ile kendisini yok etmektedir. Bšylece tek eßey •i•ek olußumu gšrŸlmektedir (34). ApoptosisÕin bitkilerde patojenlere karßÝ bir savunma sistemi olabileceÛi ileri sŸrŸlmŸßtŸr. …rneÛin iletim kanallarÝnÝ saran hŸcrelerin (Vascular bundle sheath cells) apoptosis sonucu šldŸkleri ve bšylece potansiyel patojenlerin iletim kanallarÝna ge•ip yayÝlmalarÝnÝ šnlediÛi ileri sŸrŸlmŸßtŸr (35). Bu gšrŸß, apoptosisÕi indŸkleyebilen hidrojen peroksit molekŸlŸnŸ Ÿreten bir gen ŸrŸnŸnŸn (Okzalat oksidaz) bu hŸcrelerde (Vascular bundle sheath cells) spesifik olarak lokalize edilmesi ile desteklenmißtir (36, 37). Bitkilerde gšrŸlen en yaygÝn programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝ patojenlere karÝß meydana gelen ÒAßÝrÝ DuyarlÝ TepkimeÓ (HR) sÝrasÝnda hŸcre šlŸmleridir (38, 30). HR sÝrasÝnda, bir patojenin bitki tarafÝndan tanÝnmasÝ ile programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmasÝ hÝzlÝ bir ßekilde devreye sokulmakta ve enfeksiyon alanÝndaki hŸcrelerin šlŸmŸ (intiharÝ) ile šlŸ bir tabaka olußmaktadÝr. Bu HR lezyonu, patojenin daha fazla hŸcreyi etkileyip yayÝlmasÝnÝ engellemekte ve bir sinyal olußturarak bitkinin diÛer savunma mekanizmalarÝnÝ uyarabilmektedir (39). BunlarÝn yanÝnda geniß bir patojen spektrumuna karßÝ uzun sŸreli bir sistemik savunmanÝn (Long-lasting systemic resistance) da aktive olduÛu belirtilmißtir (40). Bu ßekilde aktive edilmiß olan sistemik savunmaya, kazanÝlmÝß sistemik savunma (Acquired systemic resistance) adÝ verilmekte ve bu savunma mekanizmasÝ bazÝ patojen-ilißkili proteinlerin sentez hÝzÝnÝn artmasÝ ve salisiklik asit birikimi ile karakterize olduÛu gšzlenmißtir (41). 1996 yÝlÝnda, HR sÝrasÝnda gšrŸlen programlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmasÝnÝ negatif yšnde etkileyen ve 33 Apoptosis: ProgramlanmÝß HŸcre …lŸmleri acd-2 (accelerated cell death-2) diye adlandÝrÝlan bir gen bulunmußtur (7). Bu genin hayvanlardaki bcl-2 ve C. elegansÕdeki ced-9 gibi hareket ederek bitki hŸcrelerinde apoptosis olußmasÝnÝ engellediÛi belirlenmißtir (7). Bu genin mekanizmasÝ tam olarak bilinmemekle beraber, HRÕde rol aldÝÛÝ sanÝlan aktif oksijen oranÝnÝ kontrol ederek apoptosisÕi engellediÛ dŸßŸnŸlmektedir. Bitki hŸcrelerinin HRÕye nasÝl karar verdikler bilinmemektedir, fakat patojen saldÝrÝsÝ sonucu Ÿretilen Òserbest oksijen radikalleriÓ ve hidrojen peroksitÕin HRÕyi harekete ge•irdiÛi dŸßŸnŸlmektedir (36, 42). Patojen saldÝrÝsÝ sÝrasÝnda olußan HRÕde hidrojen peroksit Ÿreten genlerin aktivitelerinin artmasÝ (43) ve hidrojen peroksitÕin bu dokularda lokalize edilmesi (37) bu gšrŸßŸ desteklemißtir. Hayvanlarda gšrŸlen apoptosis ve nekroz ile bitkilerde gšrŸlen HRÕnin šzellikleri Tablo 1Õde karßÝlaßtÝrÝlmÝßtÝr. ProgramlanmÝß hŸcre šlŸmlerinin organizmalarda pek •ok šnemli ißlevi yerine getirdikleri anlaßÝlmaya baßlanmÝßtÝr. ProgramlanmÝß hŸcre šlŸm mekanizmalarÝnÝn molekŸller dŸzeyde daha iyi anlaßÝlmasÝ, organizmada anormal gšrŸnen veya istenmeyen hŸcreleri (kanser hŸcreleri gibi) ortadan kaldÝrabileceÛi gibi, yakÝn gelecekte apoptosis immŸnolojide, onkolojide ve hŸcre biyolojisinde šnemli gelißmelere olanak tanÝyabilecektir. Tablo 1. …zellikler HŸcre bŸzŸlmesi Apoptotik yapÝ olußmasÝ HŸcre atÝklarÝnÝn absorbsiyonu Sitoplazma kondenzasyonu Sitoplazma vesikŸlasyonu Mitokondri stabilitesi Nukleaz aktivitesi nDNA fregmentasyonu DNA ladder olußumu ‚ekirdek par•alanmasÝ Apoptosis HR Nekroz + + + + + + + + + + + Ð Ð + + + + + Ð Ð Ð Ð Ð Ð + Ð Ð Ð Ð Ð Morfolojik ve fizyolojik šzellikler bakÝmÝndan bitkilerdeki HR ile hayvanlardaki apoptosis ve nekrozun karßÝlaßtÝrÝlmasÝ. Kaynaklar 1. Wyllie, A.H., Kerr, J.F.R. and Currie, A.R., Cell death: the significance of apoptosis. Int. Rev. Cyt. 68: 251-306, 1980. 2. Schwartz, L.M., Kosz, L. and Kay, B.K., Gene activation is required for developmentally programmed cell death. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 6594-698, 1990. 3. Osborne, B.A., Induction of genes during apoptosis: examples from the immune system. Seminars in Cancer Bio. 6: 27-33, 1995. 4. Bellamy, C.O.C., Malcomson, R.D.G., Harrison, D.J. and Wyllie, A.H., Cell death in health and disease: the biology and regulation of apoptosis. Seminar in Cancer Biol. 6: 3-16, 1995. 5. Ellis, R.E., Yuan, J. and Horvitz, H.R., Mechanisms and functions of cell death. Annu. Rev. Cell Biol. 7: 663-698, 1991. 6. Plymale, D.R., Tang, D.S., Comardelle, A.M., Fermin, C.D., Lewis, D.E. and Garry, R.F., Both necrosis and apoptosis contribute to HIV-1 induced killing of CD4 cells. AIDS 13 (14): 1827-1839, 1999. 7. 34 Mittler, R. and Lam, E., Sacrifice in the face of foes: pathogeninduced programmed cell death in plants. Trends in Microbiology 4: 10-15, 1996. 8. Vaux, D.L., Toward and understanding of the molecular mechanisms of physiological cell death. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 786-789, 1993. 9. Lee, S., Christakos, S. and Small, M.B., Apoptosis and signal transduction: clues to a molecular mechanism. Curr. Op. Cell Biol. 5: 286-291, 1993. 10. Raff, M.C., Social controls on cell survival and cell death. Cell 356: 397-400, 1992. 11. Bates, R.C., Buret, A., van Helden, D.F., Horton, M.A. and Burns, G.F., Apoptosis induced by inhibition of cellular contact. J. Cell Biol. 125: 403-415, 1994. 12. Arends, M.J., Morris, R.G. and Wyllie, A.H., Apoptosis: the role of the endonuclease. Am. J. Pathol. 130: 593-608, 1990. 13. Mittler, R. and Lam, E., Identification, characterization, and purification of a tobacco endonuclease activity induced upon HS cell death. The Plant Cell 7: 1951-1962, 1995. M. ‚ALIÞKAN 14. 15. Oppenheim, R.W., Prevette, D., Tytell, M. and Homma, S., Naturally occurring and induced neuronal death in the chick embryo in vivo requires protein and RNA synthesis: evidence for the role of cell death genes. Developmental Biol. 138: 104-113, 1990. Beidler, D.R., Ahuja, D., Wicha, M.S. and Toogood, P.L., Inhibiton of protein synthesis by didemnin B is not sufficient to induce apoptosis in human mammary carcinoma (MCF7) cells. Biochem. Pharmacol. 58(6): 1067-1074, 1999. 29. Caliskan, M., Temporal and spatial analysis or germin synthesis, PhD Thesis, University of Leeds, U.K., 1997. 30. Jones, A.M. and Dangl, J.L., Logjam at the styx: programmed cel death in plants. Trends in Plant Sci 1: 114-119, 1996. 31. Fukuda, H., redifferentiation of single mesophyll cells into tracheary elements. Int. J. Plant Sci. 155: 262-271, 1994. 32. Smart, C.M., Gene expression during leaf senescence. New Phytol. 126: 419-448, 1994. 33. Gan, S. and Amasino, R.M., Making sense of senescence: moleculer genetic regulation and manipulation of leaf senescence. Plant Physiol. 113: 313-319, 1997. 16. Meredith, J.E., Fazeli, B. and Schwartz, M.A., The extracellular matrix as a cell survival factor. Mol. Biol. Cell 4: 953-961, 1993. 17. Ameisen, J.C., The origin of programmed cell death. Science 272: 1278-1279, 1996. 34. Ellis, H.M. and Horvitz, H.R., Genetic control of pcd in the nematode Caenorhabditis elegans. Cell 44: 817-829, 1986. Grant, S., Genetics of sex determination in flowering plants. Dev. Genet. 15: 214-230, 1994. 35. Carrington, J.C., Kasschau, K.D., Mahajan, S.K. and Schaad, M.C., Cell-to-cell and long distance transport of viruses in plants. Plant Cell 8: 1669-1681, 1996. 36. Caliskan, M. and Cuming, A.C., Spatial specificity of H2O2 generating oxalate oxidase gene expression during wheat embryo development. Plant Journal 15 (2): 165-171, 1998. 37. Thordal-Christensen, H., Zhang, Z., Wei, Y. and Collinge, D.B., Subcellular localization of H2O2 in plants. H2O2 accumulation in papillae and hypersensitive response during the barley-powdery mildew interaction. Plant J. 11 (6): 1187-1194, 1997. 38. Ross, A.F., Systemic acquired resistance induced by localized virus infections in plants. Virology 14: 340-358, 1961. 39. Dietrich, R.A., Delaney, T.P., Uknes, S.J., Ward, E.R., Ryals, J.A. and Dangl, J.L., Arabidopsis mutants simulating disease resistance response. Cell 77: 565-577, 1994. 40. Ward, E.R., Uknes, S.J., Williams, S.C., Dincher, S.S., Wiederhold, D.L., Alexander, D.C., Ahl-Goy, P., Metraux, J.-P. and Ryals, J.A., Coordinate gene activity in response to agents that induce systemic acquired resistance. Plant Cell 3: 1085-1094, 1991. 41. Greenberg, J.T., Guo, A., Klessig, D.F. and Ausubel, F.M., Programmed cell death in plants: a pathogen-triggered response activated coordinately with multiple defense functions. Cell 77: 551-563, 1994. 42. Wojtaszek, P., Oxidative burst: an early plant response to pathogen infection. Biochem. J. 322: 681-692, 1997. 43. Zhang, Z., Collinge, D.B. and Thordal-Christensen, H., Germin-like oxalate oxidase, a H2O2-producting enzyme, accumulates in barley attacked by the powder mildew fungus. Plant J. 8 (1): 139-145, 1995. 18. 19. Vaux, D.L., Haecker, G. and Strasser, A., An evolutionary perspective on apoptosis. Cell 76: 777-779, 1994. 20. Hengartner, M.O., Ellis, R.E. and Horvitz, H.R., Caenorhabditis elegans gene ced-9 protects cells from programmed cell death. Nature 356: 494-499, 1992. 21. Takahashi, M., Saito, H., Okuyama, T., Miyashita, T., Kosuga, M., Sumisa, F., Yamada, M., Ebinuma, H. and Ishii, H., Overexpression of Bcl-2 protects human hepatoma cells from Fas-antibodymediated apoptosis. J. Hepatol. 31(2): 315-322, 1999. 22. Nunez, G. and Clarke, M.F., The Bcl-2 family of proteins: regulators of cell death and survival. Trends in Cell Biol. 4: 399403, 1994. 23. 24. Hong, J.R., Hsu, Y.L. and Wu, J.L., Infectious pancreatic necrosis induces apoptosis due to down-regulation of survival factor MCL1 protein expression in a fish cell line. Virus Res. 63 (1-2): 75-83, 1999. Torre, D., Zeroli, C., Speranza, F., Martegani, R., Fiori, G. and Airoldi, M., Serum levels of Fas/Apo-1 and Bcl-2 in children with HIV-1 infection. Scand. J. Infect. Dis. 30 (6): 565-568, 1998. 25. Hockenbery, D., Nunez, G., Milliman, C., Schrelber, R.D. and Korsmeyer, S: Y., Bcl-2 is an inner mitochondrial membrane protein that blocks pcd. Nature 348: 334-336, 1990. 26. Hengartner, M.O. and Horvitz, H.R., Programmed cell death in Caenorhabditis elegans. Curr. Opin. Genet. Dev. 4: 581-586, 1994. 27. Pennell, R.I. and Lamb, C., Programmed cell death in plants. Plant Cell 9: 1157-1168, 1997. 28. Yeung, E.C. and Meinke, D.W., Embryogenesis in angiosperms: development of the suspensor. Plant Cell 5: 1371-1381, 1993. 35