Hepimizin kafasından en çok geçen sorulardan biri, hayatımızda olaylara bizlere neyin yön verdiğidir. Başka bir soru şekliyle geleceği okumak, neler olabileceğini önceden bilmek. Bunun için binlerce yıldır atalarımız yememiş içmemiş, astroloji diye bir disiplin geliştirmiş. Bizlerden belki de milyonlarca kilometre uzaklardaki yıldızların hareketlerini ve doğum tarihimizi korele ederek son derece karmaşık olan insan davranışların çok detaylı şekilde tahmin etmeye çalışmışlar. Muhtemelen yuvarlak laflarla kendine, tutmayan tahminlerinin sorumluluğundan kaçma alanı bırakanlar daha çok hayatta kalmış, hükümdarların istediği tahminleri yapamayanlar ve bundan kaçamayanlar da başarısız tahminlerinin neticelerini canlarıyla ödemişler.
Bu içgüdüsel arayışı insanlık, tarih boyunca kaybetmedi. Bize neyin yön verdiğini her zaman merak ettik. Mekanizması neydi? Manipüle edilebilir miydi? Yani mekanizması öğrenilip bir araca dönüştürülebilir miydi? Bu arayışın ilk ciddi sonuçlarını 19. yüzyılın ortalarında almaya başladık. İnsanlık tarihine bilim ve kültür anlamında önemli katkılar yapan Avusturya-Macaristan İmparatorluğunda yaşayan bir keşiş, bizi neyin yönlendirdiği sorusuna ilk defa matematiksel olarak hesaplanabilen ve çok ciddi bir tahmin gücü veren bir yöntemle kısmen cevap verebildi. Bu cevap mükemmel olmaktan çok uzaktı ama elle tutulur, veriyle test edilebilir ve öğrenilebilir bir yöntem sunduğu için çok değerliydi. Yani ilk defa tekrarlanabilir bir yöntem, başkalarına rahatlıkla öğretilebilir bir şekilde yanıt verdi. Bu bahsettiğim genetik biliminin, benim en sevdiğim bilimsel konunun doğuşudur.
Genetiğin doğuşuyla beraber insanlar ulaşılmaz olan bir dünyanın herkese açık olduğunu gördü. Peki genetikle insanlar neyi keşfettiler ve neyi anladılar?
Moravyalı keşişin açtığı yol…
Moravyalı keşişin istatistiki yöntemleriyle, ilk olarak deterministik anlamda canlıların bazı özelliklerinin tahmin edilebileceği ve hatta ince hesaplarla tarımsal ihtiyaçların bir kısmına cevap verilebileceği anlaşıldı. Buradaki deterministik birleşeni çok önemliydi. Çünkü insanlar psikolojik olarak kesin, siyah-beyaz çıktılarla çok rahatlıyor. 19. yüzyılın ikinci yarısı, bu deterministik özelliklerin hangi fiziksel maddelerle yönlendirildiği sorusunun peşinden giderek geçti. Evrim sürecinin mekanizmasını keşfederek ismini duyuran Darwin de bu soruyla ilgilendi ve ilk hipotezlerden birini ortaya attı. Ona göre vücudumuzda bulunan ve adına pangen (pangene) dediği objeler, vücudun gelişiminin özelliklerini taşıyordu. Hangi pangenlere sahip olduğumuza bağlı olarak özelliklerimiz değişiyordu. Bu oldukça hipotetik bir yaklaşımdı ama fiziksel objelerle özelliklerimizin belirlendiği fikri açısından önemli bir düşüncesel adımdı.
Bu fikirden etkilenmiş olan Hollandalı botanikçi Huge De Vries ise pangenlerin hücre çekirdeği içerisinde bulunan nükleik asitlerden oluştuğunu anlayacak kadar bu düşünceyi ve bilgi dağarcığını ilerletebildi. 1889’da Intracelullare Pangenesis adlı kitabında yayınladığı bu fikri oldukça ilgi topladı. Bu kitap ayrıca benim asistanlık yaparak ilk defa hayatımda kazandığım paramla aldığım kitaptır, dolayısıyla benim için duygusal bir yeri vardır. Bu fikirlerle beraber genetik determinizm fikri ivme kazandı ve mekanizması hızla anlaşılmaya başlandı. 1903 yılında Wilhelm Johansen, istatistiki olarak bugün anladığımız gen fikrini tanımladı ve bunu pangen yerine Gene (alm.) olarak yeniden isimlendirdi. Ayrıca fenotip (Phenotyp, alm.) ve genotip (Genotyp, alm.) kavramlarını ortaya atarak, bir canlının genlerinin bütününü ve vücuduyla gösterdiği özelliklerinin tümünü kavramsal olarak birbirinde ayırarak, genetik yapımızın ne kadar deterministik olabileceğinin rahatça incelenebileceği bir kavramlar bütünü ortaya koymuş oldu. Bu üç kavram bugün genetiğin en çok kullanılan en temel kavramlarından üçüdür.
Asım, kütüphanesinde Hugo de Vries’in başyapıtları Intracellulare Pangenesis ve die Mutationstheorie kitaplarının önündeyken
Kabul görmüş bilim dalı…
Bu sıralarda hücre analizi teknikleri gelişiyor, hücrenin yapısı, değişik organelleri incelenebilir hale geliyor, hücre ve genetiği birleştiren sorular hızla artıyordu. Genlerin yeri henüz en çok merak edilen soruydu. Çünkü bu bilinebilirse genlerle oynanabileceği hayal ediliyordu (ve haklıydılar). Walther Flemming 1882 yılında kromozom (anlam olarak boyalı vücut) adını verdiği bir hücre yapısı keşfetmişti. Her hücre bölünmesinde kendisini boyama teknikleriyle gösteren bu yapı, Theodor Boveri ve Walter Sutton tarafından genlerin taşındığı yapılar oldukları anlaşıldı. Benzer zamanlarda ilk gen haritaları Thomas Morgan Hunt tarafından ortaya atıldıktan sonra, artık genetik haritalardan söz edilmeye başlandı ve genetik 20. yüzyılın popüler bilimi halini aldı. 1915 yılında yazılan ‘The Mechanism of Mendelian Heredity’ ile Thomas Hunt Morgan, A H Sturtevant ve H J Muller tarafından ilk kurallar kitabı olarak toparlanan genetik, artık kabul görmüş bir bilim dalıydı. Bu keşifler 1950’lerde DNA’nın yapısının keşfi ve genlerin bir kod olarak hücrelerde saklandığının anlaşılmasıyla doruk noktasına ulaştı. Artık hayatın bir dili, bir bilgi dağarcığı ve öğrenilip değiştirilebilir bir yapısı vardı. Bundan sonrası bunun teferruatıydı.
Ancak sonuçları o kadar da kolay olmadı. Genetik bir kodun olmasının anlaşılması, bu kodun DNA bazları olarak hücrelerde saklandığının görülmesi, her şeyin burada olduğu düşüncesine yol açtı. Bu fikrin doğru olmadığını görmek uzun sürmedi. Burada Wilhelmsen’in genotip ve fenotip terimlerinin bence katkısı büyüktü. Her aynı genotip her zaman aynı fenotiple sonuçlanmıyordu. Burada iki önemli fikir modeli etkiledi. İlki çevrenin etkisi: Yani çevre ile genotipin etkileşimi bir fenotipi doğuruyordu. Bunun üzerine her etkileşim eşsiz bir etkileşim olduğu için Karl von Linne’nin sandığı gibi standart, bir tür tip olmadığı ve her canlının eşsiz bir etkileşim sonucu eşsiz varlıklar olduğu anlaşıldı.
Bu farkındalığın önemli etkilerini bugün tıpta kişiselleştirilmiş tıpla da görüyoruz. DNA bazlı genetiğin yüzde100 deterministik olmamasının sebeplerinden önemli bir girdi ise Lamarck’ın zamanında, ebeveyn tarafından kazanılan özelliklerin kazanıldığı gibi bir sonraki nesle aktarılması fikrinin ilhamıyla geldi. Darwin’in modeli rastgele mutasyonların, yani hata kaynaklı değişikliklerle kazanıldığı sanılan özelliklerin nesilden nesle farkları yarattığını ortaya koyuyordu. Ancak özellikler 21. yüzyılda yapılan deneyler gösterdi ki, DNA bazlı bilgi aktarımı fotoğrafın tamamı değil. Bununla beraber DNA’nın etrafında, hücrenin değişik yönlerinde olan mekanizmalar, epigenetik, yani genetiğin etrafında olan, yani DNA’nın etrafında olan değişikliklerle ciddi etkilere uğruyor ve bu etkilerin bazıları, Lamarck’ın ortaya koyduğu mekanizmaya benzer bir şekilde nesilde nesle aktarılabiliyor. Epigenetik değişikliklere, kromozomdaki proteinlerdeki değişiklikler, hücre içindeki mRNA olmayan diğer RNA molekülleri, kalıcı şekilde strüktürünü değiştiren proteinler de dahil.
Bu epigenetik aktarımlara en güzel örnek ise travma geçiren bireylerin çocuklarında ve hatta torunlarında ortaya çıktığı düşünülen özellikleri. Bu gözlemlerin en etkileyicisi, 2014 yılında Zürih Üniversitesi’nde Isabelle Mansuy adlı Fransız bir biyoloğun laboratuvarında yapılan çalışmalarla ortaya kondu. Gözlemlerine göre, korkutularak ciddi anlamda travmatize edilen farelerine çocuk ve torun nesilleri davranışsal olarak, bu travmayla ciddi anlamda korele eden değişiklikler gösteriyor. Mansuy grubunun gözlemleri bununla da kalmayarak, bu değişikliğin sebebini spermden bir sonraki nesle taşınan mikro RNA (miRNA) kümesi tarafından olduğunu da ortaya koyabildi. Yani travmatize olan erkek farelerin spermlerindeki miRNA kümesi değişince bu miRNAlar bir sonraki neslin davranışını ve o neslin de bir sonraki nesle bunu aktarma kabiliyetini etkiliyor. miRNAlar kendileri proteine dönüşmeseler de bir çok proteinin ne zaman ve ne kadar üretilebileceğini etkileyen küçük RNA molekülleridir.
Genetik inanılmaz keyifli bir bilim ve hâlâ keşfedilecek birçok şeyi var. En güzel ve eğlenceli kısmı ise dogma olarak ortaya konan kuralların zamanla çürütülmesi gibi.
