20 Nisan 2004 22:00
Aslolan gen değildir
Solucanlar, meyve sinekleri, insanlar, köpekler ve son olarak balarılarının gen haritası çıkarıldı. Bir zamanlar manşetlerden verilen başarılar bugün rutinleşmiş durumda. İnsan gen haritasını çıkarmak için yürütülen o kamuya-karşı-özel şirketler yarışında kullanılan yüksek hızlı makineler, artık daha sıkıcı işler yapıyor. 1950'lerde, haritalanan ilk protein insülin olmuştu. Fred Sanger, bu başarısı ile Nobel ödülü almıştı. Bugün bir protein haritası, bitirme tezi bile olamıyor! Yeni gen haritaları yayınlandıkça, o usandırıcı A, C, G ve T dizilerini okumanın, harcanan milyonlarca dolara değip değmediği daha sık sorulur hale gelecek.
İnsan gen haritası çıkarıldığında, ABD Başkanı Bill Clinton ve İngiltere Başbakanı Tony Blair ortak bir basın toplantısı düzenlemişti. Manşetler, bunun tüm zamanların en büyük bilimsel başarısı olduğunu, tekerleğin icadından bile daha önemli bir buluşla karşı karşıya olduğumuzu yazıyordu. Dediklerine göre "yaşam kitabı", bir diske yüklenebilecekti artık. Önde gelen moleküler genetikçiler meydana çıktı ve -kendi özel biyoteknoloji şirketlerinin çıkarını düşünerek- kafalarının üzerinde cd'ler salladılar. Politikacılara ve kendilerini fonlayanlara, birkaç on yıl içinde herkesin kendi geçmişi ve bugününü böyle yanında taşıyabileceğini söylediler. Şifreyi yorumlamasını bilenler; erken ölümümüzden alheimer'a, mutluluk, alkolizm, dindarlık veya orta yaş boşanması eğilimlerimize dek herşeyimizi görebilecekti.
O kadar kolay değil Toz duman yatıştıktan sonra, şifreyi okumanın o kadar kolay olmadığı anlaşıldı. ACGT alfabe çorbasının yüzde 95'i gen içermiyordu; daha çok, küçümseyici bir biçimde "çöp DNA" olarak adlandırılan, kendini tekrarlayan dizilerdi bunlar. İnsan gen haritasının 100 bin gen içerdiğine dair ilk tahminler, bu çöp yığınıyla birlikte giderek düştü. Artık, 25 bin civarında gen taşıdığımız belirtiliyor. Sorun da burada başlıyor zaten. Bedenlerimiz, 100 bin civarında farklı protein çeşidi barındırıyor. Bu da demektir ki; proteinler, hatta hücre ve organizmalar, şu sözde yapısal genlerin dizilimini okuyarak anlaşılamaz. Her bir hücre aynı gen takımını içeriyor. Ama beyinden ciğer veya deriye dek bedendeki 250 farklı hücre tipinin her biri, farklı bir proteinler takımı taşımakta.
Gelişim dinamikleri Herşey; genlerin gelişim sırasında nasıl açılıp kapandığına, bozuşup yeniden kaynaştığına bağlı. Belirli genleri aktif hale getiren düğmelerin kendileri de, düzenleyici gen adı verilen DNA sekansları. Bunlar, bir bütün olarak hücrenin denetimi altında faaliyet yürütüyor. Yeni proteinlerin yaratımında hangi yapısal genlerin aktif rol oynadığı, hangilerinin belirli bir zaman diliminde sessiz kaldığını belirleyen şey, her bir hücrenin dinamik, alçalıp yükselen metabolik durumu. Yumurta ve spermin ilk kaynaşmasından yetişkin insana giden yolda inşa edilen 100 trilyon hücrenin birleşik gücünü, bu sağlıyor. Kısacası "yaşam kitabı", DNA sekansının statik kodunda yazılı olmaktan ibaret değil. Aksine o, organizmanın gelişim dinamiğine bağlı. Ben bu yörüngeye, organizmanın genler ve gelişim çevresinden oluşan hammaddeden kendisini yaratması sürecine "yaşam çizgisi" diyorum. Ve insanlar için doğru olan, diğer tüm canlılar için de geçerli.
Yanlış yönlendiren demeçler Gen dizilimlerinin ilk dersi işte bu. Ama balarısının gen haritasının çıkarılmasıyla ilgili basın açıklaması, bu dersi gözardı ediyor. Açıklamada, balarılarının genleriyle oynanmasının, kraliçeler ile işçi arılar arasındaki farkın anlaşılmasına yardımcı olacağı belirtilmiş. Oysa işçiler ve kraliçeler, tıpatıp aynı genlere sahip. Birini kraliçe, diğerini işçi yapan şey, gelişimlerinin çevresel bağlamı; esas olarak, beslenme. Bu yüzden moleküler biyologlar, bir DNA diziliminin berrak bir şifre sağlamadığını giderek daha iyi anlıyor. Önemli olan, proteinlerin gelişim sırasında nasıl bir düzen içinde ortaya çıktığını anlamak. Bu da yeni bir bilimi, proteomik bilimini gündeme getiriyor. DNA dizilimlerinde ikinci bir ders daha var. Bir organizmanın karmaşıklığı ile, içerdiği gen sayısı ile pek bir ilişki yok gibi. İnsandaki 25 bin gen, Drosophila meyve sineğinin gen sayısından çok fazla değil.
Şaşırtıcı veriler İş sadece sayıyla da bitmiyor. Pek çok genimiz, diğer organizmaların genleriyle aynı. Olağanüstü gelebilir ama; çok sayıda gen, evrimsel zamanın devasa dilimleri boyunca korunmuş. Diurnal ritmlerimizi düzenleyen genler ("saat genleri"), meyve sineklerinde ve ekmek küfünde de var ve aynı görevi üstleniyorlar. İnsanın gen haritası ile, en yakın evrimsel komşumuz olan şempanzenin gen haritası, yüzde 98.7 oranında aynı. Bu yetmezmiş gibi, nergis çiçeğiyle benzerlik oranı yüzde 35! Bizler ile şempanze arasındaki genetik fark, insan ve şempanze proteinlerindeki 40 milyon aminoasit kombinasyonundan en fazla 70 binine tekabül ediyor. Nergis bir tarafa, kimse bir şempanze ile bir insanı birbirine karıştıramayacağına göre, insanlığımız nereden gelmekte?
Evrimsel istikrar Bir kez daha, her insan bebeğin içine doğduğu biricik toplumsal bağlamdaki biyolojik gelişime dönmemiz gerek. Farklı türlerden dizilimleri karşılaştırmak, aynı genlerin nasıl bu kadar farklı amaçlara yöneldiğini anlamamıza yardımcı olacak. Cinsel üremenin sağladığı istikrarlı mutasyon oranı ve gen karışımına rağmen, dizilimlerin belli bölgeleri ve genlerin kromozom boyunca bulunduğu düzen, yüzmilyonlarca yıllık evrim boyunca aynen korunmuş görünüyor. Hem de memelilerden mikroplara dek, çok sayıda türde. Bu istikrar, gen ifadesinin gelişim sırasında nasıl düzenlendiğine dair önemli şeyler anlatacak; ama önce, bu hiper-şifre içindeki mesajı çözmemiz gerek. O kadar "çöp DNA"nın ne yaptığına dair ipuçları da, burada gizli. Gerçekten işe yaramıyor mu, yoksa gelişimle ilgili bilmediğimiz işlevlere mi sahip? Basın açıklamalarının hay-huyunun ardında, böyle derin ve ilginç bilimsel sorular yatıyor. Yanıtları, gelecek nesil biyologlar bulacak. Gerisini ise, unutun gitsin. Basın açıklamasında iddia edildiği gibi, arı gen haritası, yaşlanma ve sosyal davranışı, şu katil arıların saldırganlığını açıklayabilecek, arıları kene enfeksiyonundan, insanları arı sokmasından koruyabilecek mi? Sanmam. Biyologlar ve onların halkla ilişkiler ekipleri, tam da bu tip kaba retorikten sakınmak durumunda. Arıların arılığı, köpeklerin köpekliği, insanların insanlığı genlerinde değil, yaşam çizgilerinde yatıyor... Genlerin rolünün abartılması, şu küçük ve tehlike altındaki gezegenimizde, yaşamın sorunlarının açık ve mevcut kaynaklarını görmezden geliyor.
(The Guardian) Çeviren: Taylan Bilgiç
İnsanın gen haritası internette Değişik ülkelerden 152 araştırmacı, yaklaşık 30 bin insan geninin 20 binden fazlasını internette ayrıntılarıyla yayınladı. Japon doktoru Takaşi Gojobori önderliğindeki uluslararası ekip, 21 bin 37 insan geninden oluşan haritayı internet kullanıcılarının hizmetine sundu. 40 kurumda çalışan uzmanların 2 yıllık çalışmalarının ürünü olan genetik veri bankasının, türünün dünyadaki en büyük örneği olduğu kaydedildi. Biyologlar, doktorlar ve eczacılar için özellikle yararlı olacak gen haritası, gen fonksiyonlarıyla hastalıklar arasındaki bağlantıların ortaya çıkarılmasını sağlayacak. Gen haritasının yayınlandığı internet adresi şöyle: www.jbirc.aist.go.jp/hinv/ind
O kadar kolay değil Toz duman yatıştıktan sonra, şifreyi okumanın o kadar kolay olmadığı anlaşıldı. ACGT alfabe çorbasının yüzde 95'i gen içermiyordu; daha çok, küçümseyici bir biçimde "çöp DNA" olarak adlandırılan, kendini tekrarlayan dizilerdi bunlar. İnsan gen haritasının 100 bin gen içerdiğine dair ilk tahminler, bu çöp yığınıyla birlikte giderek düştü. Artık, 25 bin civarında gen taşıdığımız belirtiliyor. Sorun da burada başlıyor zaten. Bedenlerimiz, 100 bin civarında farklı protein çeşidi barındırıyor. Bu da demektir ki; proteinler, hatta hücre ve organizmalar, şu sözde yapısal genlerin dizilimini okuyarak anlaşılamaz. Her bir hücre aynı gen takımını içeriyor. Ama beyinden ciğer veya deriye dek bedendeki 250 farklı hücre tipinin her biri, farklı bir proteinler takımı taşımakta.
Gelişim dinamikleri Herşey; genlerin gelişim sırasında nasıl açılıp kapandığına, bozuşup yeniden kaynaştığına bağlı. Belirli genleri aktif hale getiren düğmelerin kendileri de, düzenleyici gen adı verilen DNA sekansları. Bunlar, bir bütün olarak hücrenin denetimi altında faaliyet yürütüyor. Yeni proteinlerin yaratımında hangi yapısal genlerin aktif rol oynadığı, hangilerinin belirli bir zaman diliminde sessiz kaldığını belirleyen şey, her bir hücrenin dinamik, alçalıp yükselen metabolik durumu. Yumurta ve spermin ilk kaynaşmasından yetişkin insana giden yolda inşa edilen 100 trilyon hücrenin birleşik gücünü, bu sağlıyor. Kısacası "yaşam kitabı", DNA sekansının statik kodunda yazılı olmaktan ibaret değil. Aksine o, organizmanın gelişim dinamiğine bağlı. Ben bu yörüngeye, organizmanın genler ve gelişim çevresinden oluşan hammaddeden kendisini yaratması sürecine "yaşam çizgisi" diyorum. Ve insanlar için doğru olan, diğer tüm canlılar için de geçerli.
Yanlış yönlendiren demeçler Gen dizilimlerinin ilk dersi işte bu. Ama balarısının gen haritasının çıkarılmasıyla ilgili basın açıklaması, bu dersi gözardı ediyor. Açıklamada, balarılarının genleriyle oynanmasının, kraliçeler ile işçi arılar arasındaki farkın anlaşılmasına yardımcı olacağı belirtilmiş. Oysa işçiler ve kraliçeler, tıpatıp aynı genlere sahip. Birini kraliçe, diğerini işçi yapan şey, gelişimlerinin çevresel bağlamı; esas olarak, beslenme. Bu yüzden moleküler biyologlar, bir DNA diziliminin berrak bir şifre sağlamadığını giderek daha iyi anlıyor. Önemli olan, proteinlerin gelişim sırasında nasıl bir düzen içinde ortaya çıktığını anlamak. Bu da yeni bir bilimi, proteomik bilimini gündeme getiriyor. DNA dizilimlerinde ikinci bir ders daha var. Bir organizmanın karmaşıklığı ile, içerdiği gen sayısı ile pek bir ilişki yok gibi. İnsandaki 25 bin gen, Drosophila meyve sineğinin gen sayısından çok fazla değil.
Şaşırtıcı veriler İş sadece sayıyla da bitmiyor. Pek çok genimiz, diğer organizmaların genleriyle aynı. Olağanüstü gelebilir ama; çok sayıda gen, evrimsel zamanın devasa dilimleri boyunca korunmuş. Diurnal ritmlerimizi düzenleyen genler ("saat genleri"), meyve sineklerinde ve ekmek küfünde de var ve aynı görevi üstleniyorlar. İnsanın gen haritası ile, en yakın evrimsel komşumuz olan şempanzenin gen haritası, yüzde 98.7 oranında aynı. Bu yetmezmiş gibi, nergis çiçeğiyle benzerlik oranı yüzde 35! Bizler ile şempanze arasındaki genetik fark, insan ve şempanze proteinlerindeki 40 milyon aminoasit kombinasyonundan en fazla 70 binine tekabül ediyor. Nergis bir tarafa, kimse bir şempanze ile bir insanı birbirine karıştıramayacağına göre, insanlığımız nereden gelmekte?
Evrimsel istikrar Bir kez daha, her insan bebeğin içine doğduğu biricik toplumsal bağlamdaki biyolojik gelişime dönmemiz gerek. Farklı türlerden dizilimleri karşılaştırmak, aynı genlerin nasıl bu kadar farklı amaçlara yöneldiğini anlamamıza yardımcı olacak. Cinsel üremenin sağladığı istikrarlı mutasyon oranı ve gen karışımına rağmen, dizilimlerin belli bölgeleri ve genlerin kromozom boyunca bulunduğu düzen, yüzmilyonlarca yıllık evrim boyunca aynen korunmuş görünüyor. Hem de memelilerden mikroplara dek, çok sayıda türde. Bu istikrar, gen ifadesinin gelişim sırasında nasıl düzenlendiğine dair önemli şeyler anlatacak; ama önce, bu hiper-şifre içindeki mesajı çözmemiz gerek. O kadar "çöp DNA"nın ne yaptığına dair ipuçları da, burada gizli. Gerçekten işe yaramıyor mu, yoksa gelişimle ilgili bilmediğimiz işlevlere mi sahip? Basın açıklamalarının hay-huyunun ardında, böyle derin ve ilginç bilimsel sorular yatıyor. Yanıtları, gelecek nesil biyologlar bulacak. Gerisini ise, unutun gitsin. Basın açıklamasında iddia edildiği gibi, arı gen haritası, yaşlanma ve sosyal davranışı, şu katil arıların saldırganlığını açıklayabilecek, arıları kene enfeksiyonundan, insanları arı sokmasından koruyabilecek mi? Sanmam. Biyologlar ve onların halkla ilişkiler ekipleri, tam da bu tip kaba retorikten sakınmak durumunda. Arıların arılığı, köpeklerin köpekliği, insanların insanlığı genlerinde değil, yaşam çizgilerinde yatıyor... Genlerin rolünün abartılması, şu küçük ve tehlike altındaki gezegenimizde, yaşamın sorunlarının açık ve mevcut kaynaklarını görmezden geliyor.
(The Guardian) Çeviren: Taylan Bilgiç
İnsanın gen haritası internette Değişik ülkelerden 152 araştırmacı, yaklaşık 30 bin insan geninin 20 binden fazlasını internette ayrıntılarıyla yayınladı. Japon doktoru Takaşi Gojobori önderliğindeki uluslararası ekip, 21 bin 37 insan geninden oluşan haritayı internet kullanıcılarının hizmetine sundu. 40 kurumda çalışan uzmanların 2 yıllık çalışmalarının ürünü olan genetik veri bankasının, türünün dünyadaki en büyük örneği olduğu kaydedildi. Biyologlar, doktorlar ve eczacılar için özellikle yararlı olacak gen haritası, gen fonksiyonlarıyla hastalıklar arasındaki bağlantıların ortaya çıkarılmasını sağlayacak. Gen haritasının yayınlandığı internet adresi şöyle: www.jbirc.aist.go.jp/hinv/ind
Evrensel'i Takip Et