Gündem Haberleri

    Çevreden edinilen özellikler de DNA ile aktarılıyor mu?

    Hürriyet Haber
    15.04.2004 - 00:00 | Son Güncelleme:

    Genetik kalıtımda çevre faktörü üzerine büyük bir tartışma gündemde. Kalıtımla ilgili argümanlarda yeni bir dönüm noktasındayız. Araştırmacılar ortamın etkisiyle edinilen özelliklerin de kalıtım yoluyla kuşaktan kuşağa geçtiğini düşünüyor. Yani bize miras kalan yalnızca genler değil!Biyologlar elli yıldır kalıtımın temel unsurunun DNA olduğunu ileri sürüyorlar. Yalnızca DNA... Oysa kısa bir süre önce yeni bir anlayışı benimseyen bir grup genetikçi sadece DNA’yla değil, ünlü DNA molekülü etrafında meydana gelen karmaşık kimyasal değişimlerle, yani ‘epigenetik’ (Yunan kökenli ‘epi’ sözcüğü üzerinde demek) değişimlerle de ilgilenerek elli yıldır süregelen dogmayı tartışmaya açtılar. Günümüzde bu ‘epigenetikçiler’ daha belirsiz ama DNA’dan daha az önemli olmayan, epigenetik yapıda, kalıtımın bir başka unsuruyla da ilgileniyorlar. Bu da genetikle ilgili kitapçıkların yeniden yazılmasını gerektirecek! Tabii ki tüm bunlar şimdilik varsayımdan ibaret. Ama yine de kalıtımda bir devrimden söz etmek hiç de abartı olmaz. Bu yeni düşünce doğrultusunda bilim adamları canlı varlıklarla ilgili yepyeni bir bakış açısı benimsemeye başladılar. Halen İngiltere’de, İsrail ve Fransa’da epigenetikçiler ‘epigenetik kalıtım tezi’ni doğrulamak için çalışıyorlar. Lamarck gündemdeParis’te Necker Çocuk Hastanesi’nden genetikçi Claudine Junien konuyla ilgili şu açıklamalarda bulunuyor:‘Bu hipotez 1995 yılında İsrail’deki Tel Aviv Üniversitesi’nden Eva Jablonka tarafından ortaya atıldı. Jablonka, değişmez genetik kalıtımın dışında kişinin yaşamı boyunca bulunduğu ortamın etkisiyle edindiği bir takım özelliklerini gelecek kuşaklara aktarmasını sağlayan, görece daha esnek başka bir sistemin daha varlığından söz etmişti. Ama bu teori bilim çevrelerinde fazla etkili olmadı.’ Nedeni ise İsrailli araştırmacının ortaya attığı tezin Fransız zoolog Lamarck’ın tezlerini yeniden gündeme getirmesiydi; Lamarck iki yüzyıl önce türlerin evrimini açıklamak için ‘koşulların etkisiyle doğanın insanlara kazandırdığı ya da kaybettirdiği özellikleri gelecek kuşaklar için sakladığı’ tezini ortaya atmıştı. Bu doktrin, daha yetenekli olan ve uyum sağlayanların ayakta kalması ilkesine dayanan doğal seleksiyonun evrimin itici gücü olduğunu açıklayan Darwin tarafından kesin bir dille reddedilmişti. Ancak Claudine Junien son yıllarda epigenetik kalıtım tezini destekleyen savların gittikçe güç kazandığını belirterek, 1992 yılında yapılan epidemiyolojik bir araştırmanın bilim adamlarını derinden sarstığına işaret ediyor. İlginç araştırmaSöz konusu araştırma ABD, Kolombiya Üniversitesi’nden Lambert Lumey’nin 1945 yılında Amsterdam’da kıtlıkla karşı karşıya kalan bebekler üzerineydi. Amerikalı araştırmacı kıtlığın bebeklerin sağlığı üzerindeki etkilerini araştırırken, doğum sırasında düşük kilolu olduklarını gözlemledi; bu tabii ki, kıtlık koşullarında şaşırtıcı bir durum değildi. ancak bu düşük kilolu doğan kişilerin daha sonra gelecekte kendileri gibi düşük kilolu bebeklere sahip olmaları son derece ilginç bir bulguydu. Kıtlığın etkileri nasıl olmuş da torunları da etkilemişti? Klasik genetiğe göre, kıtlık gibi çevre faktörlerinde meydana gelmiş herhangi bir değişikliğin DNA’da önceden belirlenmiş bir mütasyon yaratmaması gerekiyordu. Teoriye göre, bu değişiklikler rastlantısal olarak ortaya çıkıyor, doğal seleksiyon da bunları saklıyor ya da göz ardı ediyordu. O sırada genetikçiler bu tuhaf kalıtsal olguyu açıklamaya çalıştılarsa da genetik kalıtım teorisinin dışına çıkamadıklarından kısa sürede vazgeçtiler. Bu olgu ‘açıklanamayan vakalar’ dosyasına konulup rafa kaldırıldı. Ancak epigenetik kalıtım tezinin taraftarları bu araştırmanın yeni savlarına önemli bir destek sağlayacağını anladılar. Nasıl aktarılıyor?Bir süre önce yeni bir gözlem daha yapıldı: Kasım 2002’de İsveç’teki Umea Üniversitesi’nden Gummar Kaati ve meslektaşları 1890 ila 1920 yılları arasında doğan 320 İsveçliyi incelediler. Araştırmanın amacı kalp damar hastalıklarında beslenmenin rolünü analiz etmekti. Ancak elde ettikleri verileri incelediklerinde çocukken iyi beslenenlerin torunlarının şeker hastalığına yakalanma riskinin daha yüksek olduğunu belirlediler. Bu çalışmada da, klasik DNA bilgileri bu femoeni açıklamada yetersiz kalmıştı. Epigenetik kalıtım tezinin taraftarlarına göre ‘Hollanda’daki kıtlık vakası ve İsveç’teki çalışmanın sonuçlarını yorumlayabilmek için DNA değişimlerinin annebabalarda meydana geldiğini ve bu ‘epimütasyonlar’ın daha sonraki kuşaklara aktarıldığını öngörmek’ gerekiyor. Peki bu değişimler bir kuşaktan ötekine nasıl aktarılıyor? Bu soru hala yanıtlanmış değil. Ama yine de epigenetik değişiklikler hakkında pek çok şey biliniyor.Genleri tetikleyen sinyallerBu değişimler nasıl oluşuyor? Paris’teki Ecole normale superieure’de epigenetik araştırma grubu yöneticisi Eric Meyer DNA’nın üzerine genleri yakıp söndüren komütatörler yerleştiğini ifade ediyor. Daha somut bir ifadeyle, hücrenin organizmadaki konumuna ve koşullara bağlı olarak genlerin aktivitelerini düzenleyen sinyaller söz konusu. Örneğin, karaciğer hücresiyle deri hücresi arasındaki farkı bu epigenetik faktörler belirliyor. Nitekim tüm hücreler aynı genlere sahip, epigenetik sinyaller de bazılarını harekete geçiriyor bazılarını engelliyor. Böylece bir nöronda, nöronların bileşenlerinin genleri tetiklenirken kasın ya da karaciğerin maddeleri engelleniyor. Ancak gittikçe daha fazla sayıda gözlem bazı epimütasyonların silinmediğini gösteriyor. Bu durum, ziraatçilerin kötü ot olarak tanımladığı Arabidopsis thaliana’da gözlendi. 1997 yılında, Kaliforniya teknoloji enstitüsünden biyolog Steven Jacobsen’in ekibi çiçeklerin biçimini yöneten bir genin epimütasyonun bir sonraki kuşağa aktarıldığını keşfetti. Biyologlar genetik kalıtımda herhangi bir değişim meydana gelmediğini gördüklerinde şaşkınlıkları iyice arttı. Aynı çalışma bu kez, Almanya, Hindenburg moleküler biyoloji merkezinden Renato Paro tarafından bir sonraki yıl meyve sineği üzerinde gerçekleştirildi. Sinek embriyonlarını bir saat 37 derece sıcaklığa (larvalar normalde 18 derecede gelişir) maruz bıraktıktan sonra Paro bir epimütasyonun bazı genleri tetikleyerek böceklerin göz rengini bariz bir biçimde etkilediğini belirledi: Sineklerin gözleri koyu sarı yerine turuncuya çalan bir kırmızı sergiliyordu! Ve bu mütasyon daha sonraki kuşaklara aktarılıyordu. Öte yandan, Sydney Üniversitesi’nden Avustralyalı biyokimyager Emma Whitelaw ve meslektaşları farelerle ilgilendiler. Bu fareler herhangi bir tür değildi: Hayvanların genetik olarak benzer ancak sarıdan siyaha çalan bir tüy rengine sahip olduğu bir soy seçtiler. Burada renk bir tek genin metilasyon derecesine bağlıdır; fareleri çiftleştiren araştırmacılar tüyün renginin anneden çocuklara aktarıldığını belirlediler. Peki ya insan türünde?Amsterdam’daki kıtlık vakası ve İsveç’teki araştırma epigenetik kalıtımın varlığını kanıtlamaya yetiyor mu? Eric Meyer bu soruya hayır yanıtını vererek sözlerini şöyle sürdürüyor: ‘Çünkü şimdiye kadar hiç kimse moleküler düzeyde bu fenomenlerin epigenetik mekanizmalardan, örneğin bir genin anormal hareketlenmesinden kaynaklandığını kanıtlamadı.’ Ancak Londra’daki College Üniversitesi’nden epigenetikçi Marcus Pembrey’e göre kanıtın olmayışı, epigenetik etkenin olmadığını kanıtlamıyor. Pembrey, uzun zaman göz ardı edilen epigenetik kalıtım alanının patlamak üzere olduğunu kaydediyor ve hayvanlar üzerindeki deneylerin de yakında sorularına yanıt verebileceğini ifade ediyor. Claudine Junien ise, batılı ülkeleri ve diğer gelişmekte olan ülkeleri etkileyen obezite salgınında epigenetiğin rolünü bulmaya çalışıyor. Bu, bilim dünyasında alarm veren bir fenomen. Obezite sadece çok zengin bir beslenme alışkanlığı ve fiziksel aktivite eksikliğinin sonucu değil mi? Junien bu soruyu şöyle yanıtlıyor: ‘Tabii ki, kıtlığa karşı koyabilmek için evrim sırasında seçilmiş genleri harekete geçiren yedek genlerin kötü etkisi söz konusu. Bu elementler besin fazlasının yağlı dokuda depolanmasını sağlıyorlar. Ancak tüketilen besin miktarı son yirmi, otuz yıldır artmamışken obezitenin gittikçe daha fazla sayıda insanı etkilemesi ve çocuklarda gittikçe daha erken yaşta başlaması nasıl açıklanabilir?’ Nitekim Fransa’da 1985 ila 1995 yılları arasında obez çocuk sayısı ikiye katlandı. Claudine Julien bu noktada, epigenetik fenomenlerin devreye girdiğini ve yedek genlerin etkisini artırdığını belirtiyor. Julien, ebeveynlerin beslenme düzenindeki bir değişimin bazı mekanizmaları harekete geçirip çocuklara aktarılan epimütasyonu daha da ciddi hale getirdiğini düşünülebileceğini kaydediyor. Bu da çocukların obez olmasına neden oluyor. Tedavi amaçlı yaklaşımlarScience et Vie’de yayımlanan bu yazıya göre, bu konuyla ilgilenenler sadece Marcus Pembrey ve Claudine Junien değil. 1995’te epigenetik kalıtımda öncü olan Eva Jablonka bu alanda çalışma yürüten bilim adamı sayısının gittikçe arttığını ifade ederek bu fenomenin insanoğlunda kanıtlanmasının sadece temel araştırmada devrim olmayacağını aynı zamanda tıpta da çok önemli yararlar sağlayacağını kaydediyor. Böylece örneğin, şizofreni gibi kalıtımın büyük rol oynadığı hastalıkların kökeninde epimütasyonların yattığı ortaya çıkacak. Bu da şimdiye kadar hiç bilinmeyen tedavi amaçlı yaklaşımların gündeme gelmesini sağlayacak. Bu aşamadan sonra da epigenetik mekanizmalar, söz konusu genleri tetikleyen ya da engelleyen ilaçların geliştirilmesinde anahtar rol üstlenebilecek.
    Etiketler:

    EN ÇOK OKUNAN HABERLER

      Sayfa Başı