1000 Genom Projesi: İnsan nasıl insan oldu?

Bundan on-on beş yıl kadar önce tamamlanan İnsan Genomu Projesi hepimizi heyecanlandırmıştı. İnsanın en kapsamlı ilk genetik bilgisi ortaya çıkarılmıştı. Bu yalnızca bir başlangıçtı. Bu bilgi bir veri bankasındaydı. Bu bilginin ne anlama geldiğinin bulunması gerekiyordu. Hangi gen hangi proteini üretiyor, hangi gendeki bir bozukluk yani hangi mutasyon hangi hastalığa sebep oluyordu? Bunlar bilinmeksizin bilginin tek başına işe yaramayacağı gerçeği ortadaydı. Bu on-on beş yıllık süreçte işte bu soruların cevapları arandı. Büyük oranda da bulundu. Ancak elbette dönemin teknolojisinin getirdiği bazı sorunlar vardı. İnsan Genomu Projesi ile çok sınırlı sayıda insana ait gen dizisi bilgisi elde edilmişti. Bu sınırlı sayıdaki örnekten elde edilen bilgi, yeryüzünde yaşayan milyarlarca insanın genetik bilgisini tek başına kuşkusuz temsil edemezdi ve bu bilginin daha güvenilir olması için genomun defalarca dizilenmesi gerekliydi. Her bir insanın genomu (DNA’sının tümü) yaklaşık %1 oranında değişkenlik göstermektedir. İşte bu değişkenlikler bizleri birbirimizden ayıran özelliklerimizin temelinde yatmaktadır. İşte bu değişkenlikler neden bazı hastalıklara daha yatkın olduğumuzu, neden bazı ilaçlara alerjimiz olduğunu açıklamaktadır. DNA’mızın yapı taşları Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin adı verilen bazlardır. Bunları daha basitçe baş harfleri ile gösteriyoruz. Bunlar kimyasal yapıtaşlarıdır. Bu dört bazın kimyasal bağlarla birleşerek yan yana dizilimi DNA zincirini/ipliğini oluşturur. Yani DNA dizisinde bu dört harf kendini farklı dizilimler yaparak tekrar eder. Örneğin: ATTCCCGGCGTATAGC gibi… İki DNA ipliğinin karşılıklı hidrojen bağı denilen bağla bağlanması ise DNA ikili sarmalını oluşturur. İşte bu iplikler üzerinde bazı bölgelerde genlerimiz bulunmaktadır. Genlerin bulunmadığı bölgelerde ise genlerin açılıp kapanmasını sağlayan düzenliyici kontrol bölgeleri bulunmaktadır. Bu gen bölgeleri ve düzenleyici bölgelerde DNA’yı oluşturan bazların dizilimi değişiklik gösterebilir. Bu değişiklikler SNP (Tek nükleotid Polimorfizmi) denilen bir şekilde yani tek bir DNA bazının başka bir baza değişmesi şeklinde olabilir ya da DNA’mızın paketlendiği kromozomlarda daha büyük değişiklikler olabilir. İnsan genomu altı milyar harften(bazdan) oluşmaktadır ve bu baz dizisi 46 kromozoma paketlenmiştir. Tüm bu bilgiler ışığında bu bölgelerdeki değişiklikleri düşünün. Kocaman bir kromozom bölgesi kopmuş, yer değiştirmiş, ya da ters bir biçimde yerleşmiş olabilir. Bugün, şunu biliyoruz ki herbirimiz ortalamada ikiyüzelli ya da üçyüz genin hatalı kopyalarını taşıyoruz. Bu hatalı kopyalar tek bir baz değişikliği nedeniyle de olabilir, yukarıda bahsettiğim gibi bir kromozom parçasındaki büyük bir değişiklik nedeniyle de olabilir. Her genin anne ve babadan gelen iki kopyası olduğu için ve genelde hatalar genin bir kopyasında bulunduğu için, bu hataların bir kısmı sessiz bir biçimde kalmaktadır. İşte bu değişkenliklerin ortaya çıkarılması, insanın nasıl insan olduğuna dair (elbette çevresi ve kültürüyle birlikte nasıl insan olduğuna dair) önemli bilgilerin ortaya çıkarılmasını sağlarken, yeryüzünde barınmamızı, yaşamamızı sürdürmemizi sağlayacak, insanın yeryüzündeki yaşam mücadelesini ilerletecek bilgilere de ulaşılmasını kolaylaştırdı. İşte 1000 Genom Projesi tam da bu amaçla 2008 yılında kuruldu. 1000 Genom Projesi Konsorsiyumu 28 Ekim tarihli Nature ve 29 Ekim tarihli Science dergilerinde pilot çalışmalarının sonuçlarını açıkladı. Her ne kadar adı 1000 Genom olsa da, proje çerçevesinde bugüne kadar yaklaşık 2500 kişiye ait genetik bilgi araştırıldı. Bu projenin en önemli özelliklerinden biri insan topluluklarında sık görülmeyen değişkenliklere odaklanmasındadır. Bu nadir değişkenlikler hastalıklarla, değişkenlik gösteren genler arasındaki bağlantıyı kurabilir, genetik çeşitliliğimizi açıklayabilir ve insanın insan oluşu sürecine yön veren genetik olayların temelindeki genetik ipuçlarını verebilir. Proje sonucunda toplamda yaklaşık 15 milyon tane farklı, DNA’daki tek harf farklılığından kaynaklanan değişiklik , bir milyon tane küçük boyutta kromozomda değişiklik ve yirmibin tane de kromozomda büyük boyutlarda değişiklik olduğu bulundu. Her bir insan ortalamada üç milyon harf değişikliğini ,SNP’yi taşımaktadır. Bunun yanında araştırmacılar bazı genlerin ve gen ailelerinin çoğu insanda ekstra kopyalara sahip olduğunu buldular. Normalde genlerin iki kopyası vardır ancak milyarlarca yılık evrim sürecinde bazı genler defalarca kopyalanarak zamanla değişime uğramış ve yeni gen ailelerini oluşturmuştur. Bulunan bu ekstra kopyalar insanın evriminin (geçmişteki ve gelecekteki) kanıtlarıdır. Araştırmayı yürüten Konsorsiyum’un bir parçası olan Washington Üniversitesi’nden araştırmacı Evan Eichler ve grubu insanı evrim sürecinde büyük maymunlardan ayıran beyin evriminin kökeninde bu gen kopyalama mekanizmasının olduğuna dair önemli kanıtlar elde etti. İnsanın evriminde emek sürecinin ve beynin büyümesinin önemli rolleri olduğu bilinmektedir. Bir şempanze, bir goril ve bir orangutan DNA’sı ile karşılaştırılan yüz elli dokuz tane insan DNA’sı dizisi, beyin işlevi ve beyin büyümesinde görev alan genlerin kopya sayısının insanlarda daha fazla olduğunu gösterdi. Araştırmanın bu pilot ölçekteki sonuçları bile pek çok önemli bilgiyi ortaya çıkardı. Projenin tamamının sonuçlarını sabırsızlıkla bekliyoruz.
Günseli Bayram