TOPLUMSAL GENETİK I

Biyolojide genetik biliminin gerçek bir çığır açtığını biliyoruz. Acaba toplumlar da yaşam bilimlerinde gözlediğimiz gibi gelişiyorlar mı? Bu bence çok yaşamsal bir soru. Çünkü eğer kazanımlarımızı gelecek kuşaklara aktaramıyorsak “insanlığın” gelişmesi için pek de iyimser olamayız. Kuşkusuz teknolojik olanaklarımız artar; doğaya karşı mücadelemizde ilerleme sağlarız; daha kolay ve rahat yaşayabiliriz. Ama zaman içinde daha erdemli, namuslu, adil, ahlaklı… bireyler olmamız beklenemez.

Bilim çevrelerinde bu yaşamsal konuda, toplumsal genetik konusunda çalışmalar yürütülüyor, hatta bu konuda biyolojik genetikteki “gen” teriminin benzeri olarak “mem” terimi geliştiriliyor. Bunlara yazımın ikinci bölümünde değiniyorum. Ama önce biyolojik genetik konusunda temel bazı bilgilerimizi tazelemek istiyorum. Çünkü biyolojik genetik bilimin çok daha iyi aydınlattığı bir konu.

DNA - GEN

Sanırım genler hakkında bazı temel bilgileri hatırlayarak başlamalıyız. DNA (Dioksiboro Nükleik Asit) moleküllerinin ikili sarmal halinde dizildiğini biliyoruz. Aslında bu çok da eski bir bilgi değil. 1950’lerde ABD ile İngiltere bilim çevreleri arasında çok ilginç bir yarışma sonucunda Cambridge laboratuarlarında James D. Watson (1928-) ve Francis Crick (1916-2004) tarafından DNA’nın yapısı ikili sarmal olarak belirleniyor. Atom mikroskoplarının henüz icat edilmediği bir ortamda yorumlanması oldukça güç olan X-ışını fotoğraflarına bakarak döner bir merdiven biçimindeki moleküler yapının modelinin geliştirilmesinin Watson,  Crick ve Wilkins’e 1962 Nobel ödülünü kazandıran çok ilginç bir öyküsü var[1].

Modele baktığımızda şeker ve fosfat moleküllerinin merdivenin düşey kenarlarını oluşturduklarını, yatay basamakların ise A, T, C ve G bazlarından oluştuğunu görüyoruz. Burada ilk dikkatimizi çeken şey yatay basamakları oluşturan baz çifti moleküllerinin A-T, T-A, C-G, T-A, G-C, A-T… gibi kendinin yinelemeyen, düzenlerini kolayca yorumlayamadığımız bir yapıda dizilmeleri, diğer bir anlatımla çözmek için uğraşmamız gereken bir kod (genetik kod) içerdikleri olacaktır.

İkinci ilginç nokta ise bu bazlar arasındaki hidrojen bağlarının 2’li veya 3’lü olması nedeniyle, her zaman A’nın karşısında T, C’nin karşısında ise G yer almasıdır.

Hücrenin çoğalması sırasında merdiven basamaklarının bir fermuar gibi ortadan ikiye ayrıldığını, solda kalan örneğin A, T, C, T, G, A dizisinin karşısına sırayla T, A, G, A, C, T moleküllerinin yerleştiğini görüyoruz. Böylece bölünme öncesindeki A-T, T-A, C-G, T-A, G-C, A-T …genetik kod yeniden oluşuyor. (Burada önemli bazı basitleştirmeler yaptım. Aslında hücre çoğalması transfer RNA -Ribo Nükleik Asitlerin- görev aldığı daha karmaşık bir yapı. Ama bizim amaçlarımız açısından yukarıdaki basitleştirilmiş anlatımın yeterli olacağını düşünüyorum).

Böylece ikili sarmal DNA modeli ile hem genetik kodu saklanması hem de yeni hücrelere iletilmesi açıklanabilmiş oluyor.

DNA’lar hücre çekirdeklerinde, kromozomların içinde yer alıyor, insan hücrelerinde 23 çift kromozom var ve cinsiyeti belirleyenlerin dışında her çiftten biri anneden diğeri de babadan geliyor.İnsanın 23 çift kromozomunda 3 Milyar dolayında baz çifti var. Bu baz çiftlerinin oluşturduğu uzun dizi incelenince belirli başlangıç ve bitiş kodları ile GEN adı verilen bölümlere ayrıldığını görüyoruz. Bu anlamda insanda 23 000 dolayında gen var. Her bir gen belirli bir özellik ve işlevi tanımlıyor veya katkıda bulunuyor. Bence asıl ilginç olan yön bu genlerin yalnızca % 2’sinin aktif olması  – veya günümüzdeki bilgilerle ne işe yaradığının anlaşılması. Bildiğiniz gibi Human Genome Project (1989-2003) adlı bir proje ile insan genlerinin dizileri elde edildi. Günümüzde dizide yer alan genlerin işlevlerinin ne olduğu konusunda yoğun bir çalışma var ve her gün yeni haberler duyuyoruz. Konu oldukça karışık. Bir işlev için bir tane değil çok sayıda gen var. Örneğin koku alma konusunda farklı kromozomlarda 856 gen olduğu belirtiliyor.

Yukarıda hep insana ilişkin sayılar verdim. Farklı organizmalarda farklı sayıda kromozom, gen ve baz çifti var. Örneğin Meyve Sineğinde (Drosophila Melenogaster) 5 Kromozom ve 250 Milyon baz çifti var. Bana yine de bu sayılar insana oranla çok büyük geliyor. Bizim kodumuzun bir sinekten yalnızca 12 kat daha karmaşık olmasını pek kabul etmek istemiyorum her halde!

DNA modelinin keşfedilmesinden yaklaşık 100 yıl önce doğa bilimlerinde iki önemli kuram önerilmişti: kalıtım ve evrim. Hepimiz birçok özelliğin büyüklerimizden kalıtım yoluyla aktarıldığını biliyoruz. Gregor Johann Mendel (1822-1884) kalıtım yasalarını tanımlayarak baskın (dominant) ve bastırılan (recessive) eğilimlerin sonraki nesillere ne biçimde aktarıldığını belirlemişti [2]. Alttaki şekilde kahverengi kutuların -örneğin kahverengi saç gibi- baskın bir eğilimi; kırmızı kutuların ise (örneğin kızıl saç gibi) bastırılan bir eğilimi gösterdiğini düşünelim. Farklı genetik eğilimlerdeki ana-babaların çiftleşmesi sonucunda bu baskın (B) ve bastırılan (b) eğilimler kuşaktan kuşağa aktarılacaktır.

Charles Robert Darwin (1809-1882) de doğal seçimle türlerin nasıl doğaya uyum sağladığını; kuşaktan kuşağa değişime uğrayarak ilk halinden nasıl farklı özellikler kazandığını gösterdi [3]. (Yazımın ikinci bölümünde anacağım Richard Dawkins’in The Blind Watchmaker-Kör Saatçi ve The Ancestor’s Tale - Atalarımızın Öyküsü kitaplarının evrim konusunda yazılmış çok güzel kitaplar olduğuna değinmeden geçemeyeceğim [4], [5].)

DNA modelinin geliştirilmesi ile bu her iki kuramda açıklanan süreçlerin nasıl çalıştığını açıklamış oldu. Genetik özellikleriniz bir kod biçiminde sperm ve yumurta hücreleri ile gelecek nesillere aktarılıyordu. Yukarıda özetlenen DNA kopyalaması sırasında oluşan hatalar veya kodu bozan mor ötesi ışınlar gibi dış etkenler sonucunda de türlerde çeşitlilik-farklılık oluşuyor. Doğal çevreye daha iyi uyum sağlayan organizmalardaki “başarılı” genler, kopyalanarak, çoğalarak daha sonraki kuşaklara aktarılıp “gelişim” sağlanıyor. (Buradaki “başarı” ve “gelişim” gibi terimler çevreye uyum açısından değerlendirilmelidir. Yoksa bir karıncanın mı yoksa insanın mı daha “gelişmiş” olduğu bilimsel açıdan tartışılabilir.)

Burada “farklılıkların oluşması-seçim-başarının kalıcı olması” olarak özetleyebileceğimiz sürecin biyoloji dışında da birçok süreçte karşımıza çıktığını belirtmeliyiz. Örneğin şirketlerimize beyin fırtınası toplantıları ile birçok aykırı fikrin su yüzüne çıkmasını isteriz. Ardından bir değerlendirme süreci ile seçim yaparız ve son olarak da verdiğimiz karara dayalı bir stratejiyi, ülküyü (vizyonu), görevi (misyonu)  –en azından belirli bir süre- uygularız. Toplumların siyasal yönetiminde de farklı örgütlerin, partilerin fikir özgürlüğü içinde farklı fikirler oluşturmasını, daha sonra uygun bir seçim düzeni ile “iktidarın” belirlenmesini ve yine –belirli bir süre- bu yönde uygulamalar yapılmasını bekleriz.

Burada genlerin yol açtığı iki çağrışıma değinmek istiyorum: ölümsüzlük ve iletişim hızı.

DNA ÖLÜMSÜZ MÜ?

DNA molekülleri kromozomlar onlar da hücrelerin çekirdekleri içinde olduğuna göre hücreler ölünce, dağılınca, hele başka organizmalar tarafından yenince kuşkusuz DNA da yok olacaktır. Bu anlamda bir “ölümsüzlük” söz konusu değildir. Oysa “DNA’nın içerdiği bilgi” söz konusu olunca sorun biraz daha karışık bir hal alıyor.

Birkaç yıl önce çok popüler olan “Jurassic Park” filmini anımsarsınız. Hani milyonlarca yıl önce bir sivrisinek bir dinozorun kanını emmiş, sivrisinek bir reçine içinde çağımıza kadar korunup bu kandaki dinozor DNA’sı kullanılarak yeni dinozorlar üretilmişti. Filmin popüler olduğu günlerde yapılan bilimsel yorumları hatırlıyorum. Bilim insanları “DNA çoktan bozulmuştur” diye eleştiriyorlardı. Ben de bu eleştirileri okumuş ve filmi gerçekçi bulmamıştım. Bu gün ise pek emin değilim. Çünkü Japon bilim insanlarının ciddi ciddi bir buzulda korunmuş bir mamutun DNA’sını kullanıp yeni mamutlar üretmeye çalıştıklarını okuyoruz. Kuşkusuz iyi korunmuş büyük bir organizmada birçok genin “kurtarılmasının”, birkaç damla kan örneğinden daha kolay olduğunu da göz önüne almalıyız.

Bu aykırı örnekler –veya hayaller- bir yana bırakılırsa günümüz pratiğinde DNA’nın kendisinin “ölümlü” olduğunu söyleyebiliriz. DNA ölümlü olmakla birlikte sakladığı genetik kodu kendinden sonraki kuşaklara nasıl geçirdiğini yukarıda gördük. Bu kodun yüz milyonlarca yıl kuşaktan kuşağa geçebildiğini, “hemen hemen ölümsüz olduğunu” söyleyebiliriz. İnsan embriyosunun ilk evrelerinde   ‑örneğin‑ yunus balığı embriyosuna nasıl benzediğini hayretle gözlüyoruz.

Eğer organizma çevreye iyi uyum sağlar ve bu yönde gelişirse genlerinde kodlanan bilgiyi geleceğe aktarabiliyor.

BEYİN – SİNİR SİSTEMİ - KAS GELİŞİMİ

Bilgi iletiminde en önemli konulardan biri bilginin “yeterince doğru” aktarılması ise diğeri de “uygun bir sürede” iletilmesidir. Beyin bir düşman geldiğini anlayıp kaçması gerektiğine karar verdiğinde organizma kısa bir sürede bu komutu kaslara iletebilmeli ve kaslar da gereğini yapmalıdır. Madem bilim kurgu çağrışımlarından söz etmeğe başladım biraz daha devam edeyim. Samanyolu’na en yakın galaksi olarak Andromeda’nın adı bilim kurgu filmlerinde sıkça geçer. Hep Andromeda’dan gelen uzaylılar söz konusudur. Andomeda yeryüzüne yaklaşık 2,5 Milyon ışık yılı uzakta olduğuna göre elektromanyetik dalgalarla mesajların iletilmesi 2,5 Milyon yıl alacaktır. Oradan gelecek komutlara uyan yeryüzündeki bir yaratığın dünyaya egemen olması bu iletişimdeki süreler nedeniyle hiç de pratik olmayacaktır. Karşılıklı olarak birkaç komutun gidip gelmesi bile on milyonlarca yıl alacak, Andromeda’yı bilmem ama yeryüzündeki organizmalar, iklim, hatta jeolojik yapı bile büyük değişiklik gösterecektir. Demek ki Andromeda’lılar yeryüzüne egemen olmak istiyorlarsa komut göndermekten vazgeçmeliler. Yeryüzüne egemen olacak bir bilgisayar göndermeli ve komutları burada üretmelidir.

Bilirsiniz bir uzay gemisinin, kentin veya dünyanın egemenliğin bir bilgisayara geçmesi de bilim kurgu filmlerinin en klasik konularındandır. Bence bu konudaki en güzel örnek, bir başka bilim-kurgu klasiği Kartal Göz – Eagle Eye filmidir. Bir süper-bilgisayar (Autonomous Reconnaissance Intelligence Integration Analyst -ARIIA) cep telefonlarının, trafik ışıklarının, TV yayınlarının denetimini ele geçirip izleyiciye kâbus dolu saatler yaşatıyordu.

Yine genler konusuna dönüp bir analoji yaparsak organizmalarda genlerin çevreye uyumlu organizmalarla yeni kuşaklara geçmesi için kasların veya beynin gelişiminin önemini vurgulayabiliriz. Tehlikeli hayvanlardan kaçmak için kaslar gelişmeli, soğuk havadan korunmak için barınaklar yapılmalıdır. Ancak bu biçimde organizma yaşayabilir,  üreyebilir ve genler kodlarını gelecek kuşaklara aktarabilir.

Demek ki biyolojik gen-kalıtım-evrim çalışmaları sonucunda iyi bir kopyalayıcının (replicator) özelliklerini sıralayabiliriz:

• ·         Çok üremeli, yaygınlaşmalı,
• ·         Kendini genel olarak iyi kopyalamalı, bu arada “biraz” hata yapıp çeşitlilik oluşturmalı ve
• ·         Uzun yaşamalıdır.

Şimdi yazımızın ikinci bölümüne geçip “toplumsal gelişme ile biyoloji arasında benzerlikler var mı?” sorusu üzerinde düşünebiliriz.

………………………………………………

[1] WATSON, James. D. İkili Sarmal, Ankara: TÜBİTAK Yayınları, 1993.

[2] MENDEL, Gregor. Experiments on Plant Hybridization, 1866.

[3] DARWIN, Charles. On the Origin of Species, Londra: John Murray Pub., 1859.

[4] DAWKINS, Richard. Kör Saatiçi, Ankara: TÜBİTAK Yayınları, 2010.

[5] DAWKINS, Richard. The Ancestor’s Tale, Londra: Weidenfelt & Nicolson, 2004.