"Eh ne yapmalı?" dedim bugün kendime. "Aman canım, bu insanlarda hiçbirşey bilimiyor" demek işin kolayı, tembelin yöntemi; hatta biraz daha ileri gideyim: taksiri ile gerilikten başka bir şey değil. Uğraşılarımızı basit kelimelerle anlatamıyorsak aşkın olamamışız demek ki. Hadi bakalım, bu yazı bu duruma son vermek için başlangıç olsun öyleyse.
Efendim, farklı canlı bireyleri fenotiplerinde (görünüşlerinde) benzer özellikler taşısa da (akıcı bir süreklilik içinde) farklılıklar gösterir, değil mi? İnsanları düşünün mesela; yumurta ikizlerini saymazsak hepsi birbirinden farklı yüz hatlarına sahip. Bu farklılığın ilk nedenlerinden biri çevresel faktörler elbette. Oransal etkisi ne tür fenotip karakteri ile uğraştığımıza bağlı olarak değişse de birçok durumda ana neden kalıtım yoluyla iletilen ve de evrilen DNA'da gizli görünüyor. Farklı çeveresel koşullarda büyüyen ama yine de birbirine neredeyse tıpatıp benzeyen (DNAları aynı) tek yumurta ikizleri buna doğal bir kanıt.
Şimdi gelin DNA seviyesine inelim öyleyse. Basit bir anlatımla; DNA sadece dört harf (A,C,G,T) ile yazılmış çok uzun bir kod (insan türünde: milyarı aşkın uzunlukta). DNA'nın bazı bölgeleri gen diye adlandırılıyor (insan DNA'sının kabaca %1-2sini iştigal eden 25-30 bin gen var.) Genlerdeki kodlar belirli işlemlerle okunup, hücrelerde ve DNA üzerinde işlevesel görevleri olan 3 boyutlu protein moleküllerine dönüştürülüyor. Gelin ben kısaca bunlara "gen ifadeleri" diyeyim.
Gen ifadelerinin düzenlenimi diğer gen ifadeleri ve dış elemanlara bağlı karmaşık ağsal bir organizasyon. Bundan 2-3 sene önce gen düzenlenimi ağlarının yapısı ve dinamiği üzerine araştırmaya başlamıştım. Özce, cevabını aradığım soru hangi ağ yapısal karakteristliklerin gözlemlediğimiz dinamiklerdeki kendiliğinden düzene yol açabileceği idi. Bu soru ve araştırmam beni evrimsel genetiğe yönlendirdi. Bir deyişle, Dobzhansky'nin meşhur "Evrimi göz önünde tutmadan biyolojide hiçbir şey kavranamaz" sözüne gelmiş oldum.
Yukarıda başladığım tür özelliklerindeki farklılıklara geri döneyim isterseniz. Aynı türler (mesela insan) aynı sayıda genlere sahipse farklılık nerede? İlk verilecek cevap ortaya çıkan gen ifadelerindeki (proteinlerdeki) şekilsel ve akabinde işlevsel farklılıklar. Örnek olarak bezelye tanelerini düşünün: kimi bitkilerin pürüzlü kimisinde pürüzsüz fenotipik özellikler göstermesi bir proteinin iki varyantının olmasından dolayı. DNA'ya geri dönersek: aynı genin farklı proteinlere dönüşmesine yol açan farklı varyantlarının (bundan sonra alellerinin diyeceğim) olması. Bu alellerin kodsal farkı sadece bir harf bile olabilir.
Peki bunca gördüğümüz çeşitlilik bundan mı kaynaklı? Bugünkü bilimsel bilgimiz bu soruyu hayır diye cevaplıyor. Kabul edilen ve benim araştırmalarımın çekirdeğindeki hipotez: birey (hatta yakın türler arası) fenotipik farklılıkların alellerdeki değişiklik yanında gen ifadelerinin miktarlarındaki farklılıklardan kaynaklandığı. Haydi gelin gen ifadesi düzeylerini bireyin herhangi herhangi bir karakteri (mesela insan boy uzunluğu) olarak düşünelim. Benim araştırma başlığım ortaya çıktı gibi: "gen ifadeleri seviyesi karekterinin doğasını evrimsel niceliksel genetik yardımı ile anlamak".
Kafanızın biraz karışmaya başlar gibi olduğunu görüyorum sanki! Amma velakin, belki de tam şu anda sorduğunuz soru benim de, bilimin de sorduğu soru olabilir: Aleller aynı ise neden (çevresel kaynaklı olmadığını bildiğimiz) farklı gen ifadesi miktarları var? Bunu DNA'daki hangi farklılıklar açıklayabilir? Acaba şu karmaşık düzenlenim ağlarının dinamiği bu farklılıkları anlamada bize yardımcı olabilir mi? İyi de onu geç be Murat, evrim olgusunun bu durumla alakası nerede? vesaire vesaire…
Birazcık daha detaya girip yazıyıyı noktalayacağım! DNA'da sadece genlere bakmakla gen ifadesi seviyesi çeşitliliğini açıklayamayacağımızı anladıysak, DNA içindeki diğer bölgelere göz atmakta fayda var. İlk akla gelen başlatım bölgeleri. Bunlar genelde gen dizilerinin önünde yer alıyorlar ve genin ifade edilip edilmeyeceğinin (başka bir şekilde okursak baskılanıp baskılanmayacağını) belirlendiği bölge durumundalar. Bu belirlenimde anahtar görev başlatım bölgelerine bağlanan transkiripsiyonel faktör adı verilen proteinler. Böylesine basitmiş gibi anlattığım işlem yukarıda bahsettiğim karmaşık kendinden düzenimli gene ifadesi ağlarının ve organizasyonun bir parçası. Gözlediğimiz tekrarlanır ve birçok durumda sağlam düzenlenim yapısı, biz kuramcıları modelleyebileceğimiz genelgeçer bir mekanizmanın varlığına inandırıyor diyebilirim (Laf aramızda kalsın, deneysel çalışanlar genelde buna pek inanmazlar).
Benim bugünkü araştırma faaliyetlerimi özetlersem: hangi gen düzenlenim mekanizmalarının (matematiksel modellerin); mutasyon, seçilim ve çaprazlanma gibi evrimsel kuvvetler altında, gözledeğimiz gen ifade seviyelerindeki çeşitliliği açıklayabileceği olur (cümledeki özne ve nesnenin yerini değiştirmek te mümkün!).
Çalışmalarımı yaparken yararlanacağım evrimsel genetiğin altdalına "niceliksel genetik" deniyor. İsminde genetik yer alsa da ancak son 20 senedir moleküler biyoloji ile kaynaştırılan bir konu. Bu alan aslında farkında olmasak da insan medeniyetinin binlerce yıldır geliştirdiği yapay seçilim üzerine olan incelemelerle gelişmiş; daha çok pratik ve istatiksel uygulamaları olan bir alan. Aslında biraz espiri ile karışık; bizim köydeki çiftlik sahibi Abdi Ağanın gelecek senelerde daha iyi süt ürünü alabilmesi için hangi damızlık inekle hangi boğayı çiftleştireceğini; Osman Emminin de hangi darıyı tohumluk diye saklayacağını düşünmesi bu alana en iyi örnekler.
Lafı uzattıkça uzattım. Ekşiyen suratlar görmekteyim. En iyisi şimdilik bu kadar demek. Siz en iyisi bana bir şey anlayıp anlamadığınızı söyleyinde bu başlangıcımın bir devamı ve bir anlamı olsun!
Murat Tuğrul
(Viyana - Dürnstein yolunda)
Not: Bu yazıdaki editörlüğü ve eleştirileri için Nisa Tuğrul'a teşekkürler...
