Scientia, Fortitudo et Virtus (Bilgi, Cesaret ve Fazilet)
epigenetik etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
epigenetik etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

1 Şubat 2017

Bilimin henüz cevaplayamadığı soru: Mühürlü (imprinted) genler!

dna-epiSorular daima gerçek, cevaplar çoğu zaman yanlıştır
Bu yazım oldukça ilginç,sıcak ve gündemdeki bir konu ile ilgili. Dolayısı ile hakkında çok az şey biliyoruz. Esasen bilimde her şey hakkında çok az şey biliyoruz!  (Not: Konu içinde kaybolan okuyucular, metin içinde verilmiş olan linkleri takip ederek, bu karmaşıklıktan biraz kurtulabilirler).
Neyse geçelim...
Memelilerin (ve bazı bitkilerin!) genomları boyunca bazı genler, anne veya babadan gelip gelmediklerini gösteren işaretler taşırlar. Hepimiz her otozomal (allozom denilen X ve Y kromozomlardaki genlerin dışındaki genler) genin iki kopyasını taşırız. Bir kopyasını annemizden, diğerini ise babamızdan miras alırız. Dolayısı ile, bu genlerin her iki kopyası (alel de deniyor) da işlevseldir.  Yani, anneden veya babadan kalıtılan normal homolog genler arasında bir fark olmadığı kabul edilmektedir. Bu, gerçekten de birçok gen için doğru kabul edilebilir (Kromozom ve genlerle ilgili bir yazımı burada okuyabilirsiniz).
Ancak son yıllarda biliyoruz ki,  bazı az sayıda genin durumu buna uymaz. Yani bu çeşit bir katlımda, iki alelin eşit olarak ifade edildiği fikri geçerli değildir. Bu genler anne veya babadan gelmesine dayalı bir işlev farkı gösterirler.  Her ikisi birden kendini ifade etmez. Dolayısı ile bu genler üzerindeki işaretler bir ebeveyn alelinin seçici şekilde ifade edilmesi ya da suskun kalmasını sağlarlar.  
Bu genlere İngilizce “Imprinted” genler deniyor. Dilimize bunu “mühürlü, damgalı, kapatılmış ya da baskılanmış” genler olarak çevirebiliriz (ben mühürlenmiş terimini tercih edeceğim!). Yani bir ebeveynden gelen kopya mühürlenmiş ve ifade edilmezken, diğer ebeveynden gelen kopyasında bu mühürlenme olmayıp, gen kendini ifade eder (yani bir RNA türü veya protein kodlar).
Damgalama işlemi, gamet dediğimiz yumurta ve spermde embriyoda inaktif olması hedeflenen gen kopyasının "işaretlenmesi" başlar. İşaret, genellikle genin promotorunu yapan DNA dizisindeki metilasyondur. Epigenetik bir işaret olan metil grupları DNA'daki sitozinlere eklenir (DNA’nın C ile gösterilen nükleotidi, yani harfi). Bu çeşit işaretleme özellikle gunain (G) ve sitozinlerin yan yana oldukları bölgelerde daha yaygın olur. Sitozinlere eklenen bu metil işarteleri, promotora ifade (transkripsiyon) faktörlerinin bağlanmasına engel olur ve promotorun önündeki gen ifade edilmez yani suskun kalır. Bu olay aynı zamanda birçok kanserde tümörleri baskılayan genlerin promotorlarında da olduğundan, kanserleşme görülmesine neden olur (Epigenetik ile ilgili yazılarımı buradaburada burada ve burada okuyabilirsiniz).
Omik çağında olduğumuzdan, bu tür genlerin tanımlanması ve işlevlerinin anlaşılması için “Imprintome” terimi de kullanılmakta. Bu konudaki çalışmalar, yavrularında susturulan anne ve babalık genlerinin tanımlanmasını hedef almaktadır.
Mühürlenmiş genlerin insandaki sayısı yaklaşık 100 kadar. En iyi çalışılmış üçünü örnek verirsek;
mouseigf2IGF2 geni insülin benzeri bir büyüme faktörünü kodlar. Bizler dahil diğer memelilerde bu genin babaden gelen kopyası (alel) ifade edilirken, anneden geleni suskundur. Eğer anneden gelen de ifade olsaydı kanser dahil bir ton hastalığa düçar olacaktık. Diğer bir gen ise IGF2 proteinini bağlayan ve adı IGF2r olan bir reseptörü (hücre yüzeyinde gömülü bir almaç) ifade eden reseptör geni. Bu genin ise anneden gelen kopyası ifade edilirken, babadan gelen kopyası ifade olunmaz.
Bir diğeri ise, XIST genidir. Bu gen bir RNA kodlar ve bu RNA dişilerin (ve kadınların) her hücresinde bulunan iki X kromozomundan birini inaktive eder (bu inaktif X kromozomına Barr cisimciği de denir). Bu inaktifleştirme tamamen şansa bağlı olduğundan (yani dişinin bazı hücrlerinde annesinden gelen X inaktive edilrken, bazı hücrelerinde babasından gelen X inaktive edilir), tipik bir mühürlenme olayı değildir. Ancak, dişinin embriyonik olmayan dokularında (örn., amniyon, plasenta ve göbek kordonu) sadece babadan gelen X kromozomu mühürlüdür (ayni inaktiftir).
Dolayısı ile, mühürlenmiş genler 20 bin küsur genden sadece 100 kadar olmalarına rağmen, bireyin hayat-memat meselesinde büyük rol oynarlar. Bu mekanizma çalışmasa idi canlı doğmamız bile muhtemelen zor olacaktı. Kopya hayvanlarda canlı döl elde edilme olasılığının% 1’lerde seyretmesi ve canlı doğsa bile yaşam süresinin oldukça kısa olmasının ana nedenlerinden birinin bu mühürlenmiş genlerden kaynaklandığı düşünülmekte. Dolayısı ile, genomik mühürlenmenin yaklaşık 150 milyon yıl önce, canlılarda doğum olayının ortaya çıkmasında rol oynadığı sanılmaktadır.
Evrimsel açıdan, bu mekanizmanın hamilelik sırasında anne ile yavrusunun sınırlı besin kaynakları için verdikleri mücadele (çıkar çatışması) ve annenin yavrusunu rahat doğurabilmesi için onu mümkün olan en küçük boyutta tutmayı sağladığı düşünülmekte. Bunun tersine,  babadan gelen mühürlenmiş genlerin ise yavruyu büyük yapma yönünde çalıştığı anlaşılmakta. Çünkü, ne de olsa baba ile bebek arasında bir çıkar çatışması yok. Onu doğuracak olan ve kanındaki besinleri onunla paylaşacak olan anne. Başka bir ifade ile, annenin bu konudaki genleri bencil davranıp, rezervleri yavrusu ile paylaşmada anne daha çok kendi sağlığını ön planda tutarken, babanın genleri ise yavru lehine çalışmakta. Annenin mühürlenmiş genleri açılıp ifade olursa çocuk küçük, babanın mühürlü genleri açılıp ifade olursa çocuk normalden büyük olacaktır. Her iki ebeveynin mühürlü genleri birbirinin etkisini yok ederse, çocuk normal büyüklükte olacaktır. Bu genetik çatışma veya savaş sadece hamilelik sırasında değil, doğumdan sonra bile devam eder. Örneğin, bu şekilde doğmuş ve babadan gelen mühürlü geni ifade eden dişi farelerin, kendi yavrularını beslemede isteksiz davrandıkları görülmüştür.
Mühürlenmiş genlerde meydana gelen anormallikler hayatın erken evrelerinde (döllenmeyi takiben yavru doğana kadar) kendisini gelişimsel ve sinirsel bozukluklarla ortaya koyarken, ileriki yaşmada ise kanserden, Alzheimer hastalığına ve bipolar rahatsızlık, şeker hastalığı, cinsel yöneliş, otizm, obesite ve şizofreniye kadar bir seri rahatsızlıkla kendini gösterebilir. Özellikle de mühürlenmiş genlerle ilgili rahatsızlıkların başında zamanla obezite ve tip 2 şeker hastalığına sebep olan ve 15 kromozom üzerindeki bazı genlerin işlevinin kaybolmasından kaynaklanan Angelman ve Prader-Willi Sendromu ile ilişkili olduğu bilinmekte.
imprintingHenüz cevaplanamayan soruların başında ise “mühürlenme mekanizması”nın nasıl çalıştığı geliyor. Her ne kadar sperm ve yumurtanın oluşumu sırasında, bu eşey hücrelerindeki kromozomların üzerinde yer alan genlerin epigenetik etiketlerinin silinip yeniden yazıldığını içerse de, konuyu anlamaktan çok uzağız. Son çalışmalar, metil gruplarından yoksun besin maddeleri ile beslenmenin, döllerde mühürlenmiş genlerinin ifade profillerini etkilediğini göstermektedir. Dolayısı ile mühürlenmiş genlerin çevresel faktörlerden yani fiziksel ve kimyasal ajanlardan etkilendiği düşünülmekte.

2 Aralık 2016

Evrim Teorisi: Yeni revizyon yolda mı?(1. Bölüm)

Bugünlerde Albert Einstein'in ışık hızını sabit olarak aldığı (E= mcformülündeki c) ve modern fiziğin köşe taşı olan geçmişi 100 yıla dayanan görecelik teorisi test edilecek. Görelim bakalım... Einstein mi, yoksa yeni yetmeler mi haklı çıkacak? Bu konu başka bir yazımın konusu olsun...
evolutionTesadüfe bakın ki, günümüzün önde gelen evrimsel biyologları da bugünlerde geçmişi yaklaşık 150 yıla dayanan ve canlıların ortak bir kökenden nasıl evrimleşip değişerek günümüze geldiklerini en iyi betimleyen Evrim Teorisinin "yeniden sentez edilip genişletilmesinin" gerekli olup olmadığını tartışıyor.
Tabi bu cümleden hemen bir sonuç çıkarmasak iyi olur...
Çünkü, Evrim Teorisi hala türlerin kökeni konusunda bilim insanlarının çoğu tarafından kabul görmekte.
Zaten yazımın başlığı "yeni revizyon". Yani anlayacağınız, bugün
ders kitaplarında anlatılan evrim bire bir Charles Darwin'inki değil. Evrim Teorisinin 20. yüzyıldaki revize edilmiş halini okutuyoruz. Buna Evrim Teorisinde Yeni Sentez deniyor. Ancak, bilim insanları bunun bile büyük oranda fosil kayıtları ve genetik merkezli gözlemlere dayalı yapısının, yeni bilgilerle güncellemenin zamanının geldiğini düşünmekte.
Bu yeni bilgilerin ve bulguların neler olduğunu, sabrınız olursa bu yazı boyunca ve bu yazının devamı olacak ikinci yazımda okuyacaksınız.
Başlayalım....
Bazılarına göre son 50 yıldaki bilgilerimiz çerçevesinde Evrim Teorisinin yeniden ele alınmasını zorunlu kılıyor. Geçen ay (Kasım 2016) içinde Royal Society 'de (Birleşik Krallık) toplanan evrimsel biyologlar bu konuyu tartıştılar.
Kimler mi var?
  • Andrew Whiten
  • Patrick Bateson
  • Denis Noble
  • Eva Jablonka
  • Paul E. Griffiths
  • James Shapiro
  • Kevin Laland
  • Sonia Sultan
  • Douglas Futuyma
  • Gerd B. Müller
sadece bazıları.... Evrim konusu ile ilgilenen bilim insanları yukarıdaki isimlerin çoğunu hemen tanıyacaktır. Bazıları gen, genom ve epigenetik konusunda çalışan yeni nesil çocuklar! olsa da, çoğu evrim konusunda ders ve uzman düzeyinde kitapları olan ana akım evrimciler.(Epigenetik konusundaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz)
Katılımcıların bazılarına göre, son 50 yıldaki bilgi ve bulgularımızla güncellenmesi halinde türlerin nasıl değiştiği konusundaki görüşlerimiz temelden sarsılacak ve değişecek. Bu değişim, hastalıklara nasıl baktığımızdan tutun, canlıların bu gezegen üzerinde ilk nasıl oluştuğuna kadar bir seri soruya da belki açıklama getirecek. (belki!!!)
Genel kanı; DNA, gen ve genomlar konusunda bilgisi olmayan Charles Darwin'in kaba gözlemlerine dayanan Evrim Teorisinin ve 1940'larda biyolog Julian Huxley tarafından ortaya atılan ve bugün okullarda okutulan "evrimin çağlar boyunca doğal seçilimle düzenlenen küçük genetik değişimlerin birikmesi sonucu" olduğunu savunan Evrim Teorisinde Yeni Sentez'in bile genişletilmesi gerektiği yönünde.
Çünkü Darwin'in evrim teorisinin ve Yeni Sentez teorisinin zayıf yönlerinden biri, mutasyon (genlerde meydana gelen spontan (kendiliğinden olan) harf değişikliklerinin) oranı ile canlılarda gözlenen değişiklik arasındaki dengesizlik. Bunu açıklamaya çalışayım...
Normal şartlar altında, DNA'mız ve dolayısı ile genlerimiz (biyologlar buna genotip der) nesilden nesile oldukça kendini değiştirmeden geçer. Mutasyon oranı milyonda birlerle ifade edilir. Halbuki, canlılarda değişik ortamlara adaptasyon ve yeni özelliklerin ortaya çıkması (buna biyologlar fenotip diyor) çok hızlı olur. Bakterilerin antibiyotiklere, virüslerin aşılara karşı kısa sürede geliştirdikleri dirençleri düşünün!!!
Genotip ve fenotip demişken bu konuda bazı okuyucuların yaşayacağı bir kafa karışıklığını açıklamaya çalışayım. Lise seviyesi biyoloji öğrencileri veya konu uzmanı olmayanlar genotipi genetik içerik (yani tüm genler), fenotipi de dışa yansıyan karakterler olarak bilir. Birincisi doğru olsa da, ikincisi tam olarak doğru değil. Fenotip bir organizmanın sadece dışarıya yansıyan görünümü (yani morfolojisi) değil aynı zamanda onun DNA dışındaki moleküler profilini de kapsar. Yani, bir hücrede yapılan proteinler de o hücrenin fenotipidir. Tabi hücrenin ve organizmanın genel görünümü de...
Her ne ise konumuza dönersek...
Diğer bir deyimle, genotipte anlamlı bir sonuca sebep olacak mutasyon birikmesi diyelim milyonlarca yılı bulurken, fenotipik (morfolojik) değişim nispeten  kısa sürede onlarca yıl içinde olabiliyor. Evrimciler bunu yani genotip/fenotip dengesizliğini "genetik sürüklenme" ve "epistasi"  ile açıklamya çalışmışlardır. Buna göre, küçük izole bir grupta genetik sürüklenme veya belli gen setlerinin diğer genlerin aktivitesini  artırıp/azaltması olan epistasi mekanizması ile genetik değişikliklerin de hızlı olabileceği ileri sürülmüştür.
Ancak bu tür mekanizmalar işlese bile, insan gibi karmaşık yapılı organizmalarda çok yavaş seyreden genetik mutasyon hızı, bir seri hastalığa karşı direnç değişimindeki çok hızlı fenotipik değişime asla ayak uyduramaz. Dolayısı ile, başka moleküler ve muhtemelen genetik üstü faktörlerin bunda rol alacağı düşünülüyor.
Her ne kadar bu sav hala gerçekliğini korusa da, yeni keşifler nesilden nesile geçen mirasın (değişikliklerin) sadece genlerle izahının bu olayı çok basite indirgemek olacağını işaret ediyor. Örnek mi?
Yukarıda linkini vermiş olduğum daha önceki bir yazımdaki "epigenetik" konusu... Son yıllardaki çalışmalar, genlerde hiç bir değişiklik (bilim insanları buna "mutasyon" diyor) olmasa bile bazı moleküllerin (kimyasal etiketlerin) DNA'mızın orasına burasına eklenmesinin genlerin ifadesini oldukça değiştirebileceğini gösterdi. Bu etiketlerin en yaygını metil (CH3) grubu.
Biyokimyada bir söz var: "yediğini söyle, bileyim seni". Yediklerimiz ve içtiklerimizin hücrelerimize ne kadar metil grubu verdikleri ve tabi bunları DNA'ya takan enzimlerin (metilazlar) hücrelerimizdeki seviyesi DNA'mızın metilasyon seviyesini belirler. Sıcaklık veya stres gibi çevresel faktörlerin bile DNA'nın metilasyonunu değiştirdiği gösterildi. Bu epigenetik mirasın da genler gibi nesilden nesile geçebileceği (kalıtım) anlaşıldı.
Bir kadının hamileliği sırasında aldığı gıdaların kalitesi, bebeğinin boyundan tutun sağlığına ve hatta zekasına kadar her şeyi etkileyebiliyor ve bu etki bireyin hayatı boyunca bile devam edebiliyor. Daha da ilginci, bu gen üstü faktörler o bireyin çocuklarına ve çocuklarının çocuklarına nesilden nesile aktarılabiliyor.
Dolayısı ile salt genetik, değil evrim gibi her şeyi kapsayan bir konuyu, hastalıkların aniden nasıl artış gösterdiği, aynı genlere sahip aynı yumurta ikizlerinden birinin diğerine göre neden çeşit çeşit hastalığa daha yatkın olduğunu bile açıklayamaz.
Daha da ilginç olanı, spermide ve yumurtada meydana gelen bu gen üstü (epigenetik) hafızanın, genler kadar olmasa da, birkaç nesil buyunca kalıtlandığı gösterildi.
Yani modern sentez yanlış olmasa da, evrimin tüm zenginliğini kapsamaktan uzak gibi görünüyor. Bunun için epigenetik değişikliklerin de hesaba katılarak "genişletilmiş evrimsel bir sentezin" yapılmasının gerekli olduğuna inanılıyor.
Böylece evrimin ışığında yaşamın kendisi, çeşitliliği ve devamı konusu belki daha iyi aydınlatılmış olacak...
Bu cümlemin, evrimsel biyolog ve genetikçi Theodosius Dobzhansky'nin "Evrimin ışığı olmadan biyolojide hiç bir şeyin anlamı yoktur" söyleminden geldiğini bu alanda çalışanlar hemen anlayacaktır. 20. yüzyılda yaşamış olan Dobzhansky'nin çalışmaları evrimde yeni sentez kuramcılarına ilham kaynağı olmuştur.
Evrimin, günümüzün son teknolojisi ile elde edilen bilgi ve bulgularla bir arada alınmasının yaşamın çeşitlenmesi, devamı ve esasen hayat felsefemiz konusunda bizlere geniş ufuklar çizeceği aşikar. Bu konunun ve esasen tüm diğer bilim konularındaki teori ve görüşlerin "dogmatik" ele alınmasının bilimin önünde engeller oluşturduğu bir gerçek.
Bir sonraki yazımda, genetik ve epigenetik aktarımın (kalıtımın) bizi "birleşik bir evrim teorisine" doğru nasıl götürdüğünü ve görüşleri tozlu raflarda unutulan veya çöpe atılan Lamarck gibilerinin fikirlerinin bu yeni akımda nerede olduklarını okuyacaksınız.
Ağaçların üst dallarındaki yaprakları yemek için boynu uzayan zürafalar hikayesi ve sonradan kazanılmış özelliklerin kalıtımı gibi evrimciler tarafından bir ton saçmalık olarak görülen konuları ikinci yazımda okuyacaksınız. Acaba bunlar gerçekten hikaye ve saçmalık mı? 
Bu uzun yazının sonunu görecek kadar sabır gösterdiyesiniz, ikinci yazıyı da okuyacağınıza eminim...

19 Mayıs 2016

Genler Kaderimiz mi? Yoksa Bizi Biz Yapan Genler Üstü Bir Durumda da mı Var?

Gen dışındaki olaylara gelmeden önce biraz gen ve genetikten konuşalım (yazalım). Sonra da bizi biz yapan şeyler sadece genlerimizde mi kodlu yoksa başka şeylerde mi var siz karar verin...

Hemen herkes "genetik" diye bir şey duymuştur. Adı üzerinde... Genlerle uğraşan bir alan! Bazen "kalıtım" olarak da bilinir. Annemizin "yumurtasından" ve babamızın "sperminden" bize aktarılan miras... Bu mirası aktaran moleküle DNA diyoruz.

Sperm ve yumurtada 23 tane DNA molekülü varken, vücudumuzu yapan 200 trilyon hücrenin her birinde 46 tane DNA molekülü var. Çünkü, 23 tanesi babamızın sperminden 23 tanesi de annemizin yumurtasından gelir.  Bu DNA molekülleri özel proteinlerle birleşir ve her biri bir kromozom yapar. Yani 46 kromozom! (sperm ve yumurtada 23'er kromozom). Dolayısı ile 23 çift!

Bunların 22'si mükemmel çift oluştururken, cinsiyetimizi belirleyen ve adına X ve Y dediğimiz kromozomlar mükemmel çiftler değildir.

Flöresan boyaların bağlı olduğu DNA dizileri kullanılarak işartelenen insan kromozomları (Buradaki bir erkek hücresindeki görünümdür. Bayan hücrelerinde Y kromozomu hariç diğer kromozom setleri aynıdır. Bayanda iki adet X bulunur)


Erkek isek, X kromozomunu annemizden, Y kromozomunu babamızdan alıyoruz. Böylece her hücremizde, her bir çiftin bir tanesinin annemizden ve bir tanesinin babamızdan geldiği 22 çift kromozomumuz ve bir de  XY çifti var.

22 çift kromozom için kadınlarda da aynı durum söz konusudur. Ancak, kadınların her hücresinde erkelerdeki XY kromozomları yerine, birinin anneden diğerinin babadan geldiği 2X kromozomu vardır ve birbirlerine oldukça benzerdirler. Yani, görünüşlerine bakarak hangisinin anneden, hangisinin babadan geldiğini anlayamayız.

Mükemmel çift oluşturan kromozomlarımızdan hangisinin annemizden hangimizin babamızdan geldiğini ayırt edemezken, X ve Y kromozomları bariz biçimde farklıdır. Çünkü, mikroskop altında X kromozomu Y kromozomundan 3 kat büyük görünür. Hatta, kromozomlar arasındaki en küçük kromozom Y kromozomudur. Bundan dolayıdır ki, İnsan Genom Projesinde dizisi ilk saptanan kromozom Y kromozomu olmuştur.

Daha da işi sıkıcı yapmadan, bu konuyu son bir şeyle bitireyim: erkek çocuğu olmayan beyefendiler, sakın ola ki hanımlarının üzerine kuma getirmesinler. Neden mi? Çünkü, erkek çocuğu olup olmayacağını tamamen erkek belirler de onun için... İçinde Y kromozomu olan sperm yumurtaya girerse çocuk erkek, içinde X kromozomu olan sperm yumurtaya girerse çocuk kız olur da ondan. Annenin tüm yumurtalarında X kromozomu olduğu için, onun yapacağı fazla bir şey yoktur.

Neyse konumuza dönelim... Genler Kaderimiz mi? Yoksa Bizi Biz Yapan Genler Üstü Bir Hafıza da mı Var?

DNA'ya baktığınız zaman onun çok da göz alıcı bir molekül olmadığını görürsünüz. Adına "nükleotid" denen 4 adet (A, G, C ve T harfi ile gösterilen) kimyasalın değişik tekrarlarından oluşan, uzun, birbirine saralı iki zincirden oluşan bir yapı. Dolayısı ile buna "DNA sarmalı" ya da "DNA heliksi" diyoruz. Geleneksel olarak, DNA molekülünü büyüklüğüne göre kromozomları sıralamışız. Yani, 1. kromozom en büyük DNA molekülüne sahipken, 22. kromozom en küçük DNA molekülüne sahip. Dolayısı ile, yukarıdaki 4 harften yaklaşık 250 milyon tane 1. kromozomda bulunurken, 22. kromozomda bu sayı yaklaşık 50 milyondur.

DNA moleküllerini yapan bu harfler birer şifredir. Şifrelerin bazıları 1000 harften daha uzun, bazıları 10-100 kadar kısa olabilir. Çoğu, 100-1000 arasındadır. Bunlara "gen" diyoruz. 4 harften oluşan bu sıkıcı şifreler hücrede belli makineler tarafından deşifre edilirler. Deşifre olan ürünler ise karmaşık yapısı olan proteinler veya yine sıkıcı tek düze dizileri olan RNA'lardır. Bunlara değinip konuyu daha da karmaşık hale getirmeyelim...

Bir benzetme yaparsak. DNA'yı çıplak vücutlarımıza benzetebiliriz. Elbise giymediğimiz sürece biri birimize az çok benzeriz. Baş, ayaklar,kollar, bacaklar... Ancak, elbiselerimiz giydiğimizde bir renk cümbüşü... (bir stadyumdaki seyircileri düşünün).


Çıplak DNA: sperm ve yumurtada DNA böyle bulunur.

Buna benzer şekilde, annemizin yumurtasındaki ve babamızın spermindeki DNA'lar da ana maddesi 4 nükleotid olan dizilerdir ve her insanda büyük oranda (%99.9) benzer dizilim gösterir. Yani hepimiz neredeyse aynıyız. Yani gen seviyesinde insanoğlu arasında sadece binde 1 bir fark var.

Peki nasıl oluyor da bu kadar farklı fiziki ve kişilik özellikleri gösteriyoruz?

Bunu şu an kimse cevaplayacak konumda değil ve bunun cevabı henüz ufukta bile görünmüyor.

Ancak...

Bir kere sperm yumurtayı dölleyince, her şey allak bullak olmaya başlar. Hem spermden gelen ve hem de yumurtada bulunan o yeknesak DNA moleküllerinin orasına burasına "küçük kimyasal gruplar" eklenmeye başlar. Böylece, çıplak DNA'lara kişiye özgü olarak elbise giyindirilmiş olur ve aynı DNA dizilerine sahip genleri olsa bile insanlar boy, kilo, davranış, hastalıklara meyil veya direnç, ömür uzunluğu gibi sayamayacağınız kadar konuda farklılıklara sahip olurlar. Aynı yumurta ikizlerinde bile bu farklılıklar ortaya çıkar. Çünkü, DNA'nın orasına burasına sonradan eklenen bu küçük kimyasallar (metil ve asetil grupları) onun aktivitesini dramatik bir şekilde değiştirir.

Giyindirilmiş DNA: Sperm yumurtayı dölleyince küçük kimyasal gruplar DNA'nın orasına burasına eklenmeye başlar ve onun işlevini tamamen değiştirebilir.

İşte, bunlara genetik üstü faktörler, ya da moda terimi ile "epigenetik" faktörler diyoruz. Son yıllarda yeni yeni anlamaya başladığımız bu çeşit bir değişimin bir "hafıza" misali genler gibi nesilden nesile de geçebildiği konusunda raporlar var. Örneğin, genlerde bir değişiklik yapmayan belli kimyasalların koklatıldığı hayvanların yavrularının da bu kimyasallara aynı tepkiyi gösterdikleri rapor edildi.

Tabi bu durum kitaplarda yazılana oldukça ters. Çünkü, günümüzde kalıtımda "gen merkezli" ve "doğal seçilime dayalı" evrim görüşü hakim. Eğer yukarıdaki durum gerçekse, bu görüşlerinde oldukça revize edilmesi gerekecek. Artık kitaplarımızda ve makalelerimizde "sonradan kazanılan karakterlerin kalıtımı" konusunu da bunlara eklememiz gerekecek. Ancak, bunu yaparsak, 19. yüzyıla dönmüş olacağız. Neden mi? Çünkü, Lamarckism bu çeşit bir kalıtımı öne sürüyor da ondan. Taa o zamanlar, Fransız biyolog Lamarck sonradan kazanılmış karakterlerin de bir sonraki nesle geçtiğini ileri sürmüştü (Yüksek dallardaki yaprakları yemek için uzanan zürafaların, boyunlarının uzaması! ve bunun nesilden nesile geçmesi gibi bir şeyler hatırlıyorsunuzdur).

Örnek mi istersiniz? alın size "mühürlenmiş genler" diye bir şey...

Anne ve babamızda bunlardan 100 kadar var. Normal kalıtımın dışında bir davranış gösteriyorlar. Bu genlerin her biri için annemizden ve babamızdan birer kopya (allel) alıyoruz. Ancak, bireyden bireye fark gösteriyorlar. Anneden gelen kopya işlevsel ise, babadan gelen kopya "mühürlenmiş" oluyor. Veya tersi. Aynı bireyde her iki kopya birden işlevsel olmuyor. Yada her ikisi mühürlenmiş olmuyor.

Yukarıda, bolca X ve Y kromozomlarından bahsettim. Epigenetikle ilgisinden dolayı bu cinsiyet kromozomlarına tekrar dönelim...

Her erkeğin vücudundaki hücrelerde bir X ve bir Y var. Ancak her kadının hücrelerinde 2 X kromozomu var. Gen dozu (sayısı) bakımından, kadının daha fazla gene sahip olduğu açık. Ancak, erkekle kadının hücrelerindeki bu gen dozaj farkı tam bilemediğimiz bir mekanizma ile ortadan kaldırılıyor. Nasıl mı? kadının XX kromozomlarından biri kapatılıyor yani "mühürleniyor". Kadında kapatılan X kromozomu annesinden de babasından da gelmiş olabilir. Esasen, kadınlarda vücut bu kromozomlar bakımından bir çeşit "mozaik" yapı gösterir. Vücudunun belli doku ve organlarında annesinden gelen X mühürlenmiş iken, vücudunun başka taraflarında babasından gelen X mühürlenmiş olabilir. Yani tam bir mozaik yapı... Erkeklerde ise bu durum söz konusu değil. Çünkü erkeğin vücudundaki tüm X kromozomları annesinden gelir, Y kromozomları ise babasından.

İşi daha da karmaşıklaştıralım mı?...

Kadının her hücresindeki 2 X kromozomundan birinin kapalı veya mühürlü olduğunu söylemiştim. Bu her zaman böyle değil... Açık yani iş gören X kromozomuna bir bir şekilde hasar görür ve işlevini yitirirse, mühürlenmiş olan X'in mührü açılır ve hasar telafi edilir. Erkeklerde bu tür bir hasar telafisi söz konusu değildir. Çünkü, tek bir X'leri var ve hasar görürse hapı yutar!!! Bu nedenledir ki, eşeye bağlı genetik hasar ve ölümlere erkekler kadınlara göre 5 kat daha yatkındır. İşte tüm bunlar da "gen üstü" nedenlerden kaynaklanıyor. Bu, bize kadınların hemen her toplumda erkelerden neden 5 ila 10 yıl daha fazla yaşadıklarını belki açıklıyordur...

Sonuç olarak, tüm bu konularda (genetik ve epigenetik) bilgi ve bildiklerimiz henüz çok primitif ve sandığınız gibi her şey genlerle belirlenmiyor. Yediğiniz, içtiğiniz besinlerdeki kimyasallar da sizi şekillendiriyor, hayatta yaşadığını tecrübeler de. Ve bunlar bir şekilde kayıt altına alınıp gelecekteki nesil ve nesillerinize geçiyor.