Sıradan Bir Test, Olağanüstü Bir Bulgu

Rutin bir kalite kontrol testi yapıyorsunuz. Sonra birden, biyolojinin en temel ilkelerinden birini çiğneyen bir şey ortaya çıkıyor. İşte tam da bu başına geldi Earlham Enstitüsü'ndeki Dr. Jamie McGowan ve ekibine. Yeni satın aldıkları DNA dizileme cihazını test etmek istediler. Enstitü yakınlarındaki bir göletten rastgele bir mikroorganizmayı aldılar—sıradan bir tatlı su protisti. Cihazın üzerinden geçirdiler.

Buldukları şey ise adeta sıvı döktü beynine. Küçücük bu canlı, kendi genetik kodunu hiç mümkün olmaması gereken bir şekilde okuyor görünüyordu.

Genetik Kod Evrensel Değilmiş

Bilim insanları genetik kodu bir evrensel kanun olarak görürler. Dünya'daki bütün hayat—bakteriyadan mavi baliğa kadar—aynı oyun kurallarını takip eder. DNA'nın talimatları dört harflik bir alfabe ile yazılır: A, T, G, C. Bu harfler üçerli gruplar halinde "kelimeler" oluşturur. Her kelime, hücrelerine protein yapması gerektiğini söyler.

Yani herkes aynı dili konuşar gibi. Bu yüzden bilim insanları genetik koda "neredeyse evrensel" adını verdiler.

Ama işte bir ama var. "Stop kodon" denilen özel kelimeler vardır: TAA, TAG, TGA. Bunlar tıpkı cümlenin sonundaki nokta gibi davranır. Hücre bir gen okurken bu stop kodonlarından birine denk gelince durup "tamam, bu protein bitti" der.

Oligohymenophorea sp. PL0344 adındaki organizm ise bu kuralları yeniden yazmaya karar vermişti.

Duruş İşareti İşaret Değil

Çoğu canlıda bir genin sonunu belirtmek için üç stop kodon vardır. Redundans denilen bir mekanizma bu—aynı anlama gelen birden fazla komut. Bilim insanları bunu önemli bir sinyal olarak görmüştü. Evrim, eğer üç komut da aynı işi yapıyorsa, herhalde aralarında bir bağlantı olması lazımdır diye düşünmüştü.

Yanıldılar.

Bu silye (yüzen tek hücreli bir protist türü) adına hayırını söyledi sıradan kurallara:

• TGA hâlâ stop kodon olarak çalışıyor
• TAA lizin adlı bir amino asit kodlamaya başladı
• TAG glutamik asit adlı başka bir amino asidi kodlamaya başladı

En ilginç kısım ise bu iki eski stop kodonun birbirinden tamamen farklı amino asitleri temsil etmesidir. Bilim insanları eğer stop kodonlar yeni görev alırsa, ikisinin de aynı şey olması gerektiğini varsaymışlardı.

Dr. McGowan konuyu özetledi: "Hiçbir başka canlıda bu stop kodonların iki ayrı amino aside bağlı olması ile karşılaşmadık. Bu, gen tercümesi hakkında bildiğimiz kurallardan bazılarını bozuyor."

Neden Önemli, Neden Ilginç?

Belki şöyle düşünüyorsunuz: "Tamam da, bu sadece garip bir mikro canlı. Önemli mi gerçekten?"

Çok önemli. Genetik kod, biyolojinin en sağlam ilkelerinden biri olarak kabul edilir. Bunun etrafında bütün bir endüstri kurup büyümüştür. İlaç geliştirmek, genetiği değiştirilmiş ürünler yaratmak, laboratuvarda yeni organizmalar tasarlamak—tümü bu kuralların evrensel olduğunu varsayar.

Ama eğer sıradan bir göl protisti bile bu kuralları baştan yazabiliyorsa, genetik kod çok daha esnek. Bu şu demek:

1. Doğa düşündüğümüzden yaratıcı — Hayat bulmuş çıkışları, hiç kırılamaz sandığımız kurallara
2. Evrim çok daha karışık — Bu genetik anahtarlar canlıyı mahvetmemiş, gayet iyi çalışıyor
3. Çok şey bilmiyoruz hâlâ — Özellikle protistler hakkında, bu inanılmaz çeşitli, kategorize edilmesi zor bir grup

Aslında Hiç Aramamışlar, Yine de Buldular

Hikâyenin en güzel tarafı: aramamışlar bunu. Dr. McGowan'ın takımı yeni cihazlarının çok az DNA ile çalışıp çalışamadığını test etmek için rastgele bir protisti seçmişti. Saf bir mühendislik sorusu: daha iyi bir araç yapabilir miyiz?

Sonuç olarak ise yaşamın genetik talimatları nasıl işlediği hakkında gerçek bir keşif yaptılar.

İşte buna bilim denir. Bir şeyi yapmaya başlıyorsun, evren senin beklentinin dışında bir şey çıkarıp ortaya koyuyor. Dr. McGowan kendi sözleriyle: "Tamamen tesadüf bu protisti seçmemiz. Ama görüyor musun, protistlerin genetiği hakkında ne kadar az şey bildiğimizi gösteriyor."

Daha Geniş Bakış: Protistler Kaos

Protistler hakkında çok fazla düşünmediysek, hızlı bir özet: çekirdekli organizmalar, ama hayvan, bitki veya mantar değiller. Yani "geri kalanı" tanımlanmış bir grup. Görmek kolay, ne kadar karışık ve çeşitli olduğu.

Bazı protistler avcı hücreler. Kimileri fotosentez yapan algler. Kimileri muazzam boyutlara ulaşan slime mold'lar. Denizlerde, göllerde, toprakta—her yerde bulunurlar. Genetik çeşitlilik? Var. Fantastik adaptasyonlar? Bolca.

Bilim insanları zaten biliyordu ki silyeler (bu organizmanın ait olduğu grup) genetik kodlarını değiştirme konusunda yer yer kural tanımaz. Buna rağmen bu keşif sıradışı. Silye topluluğu hücrelerinin DNA'yı okuma biçimini uzun süredir yeniden şekillendiriyor. Bu bulgular bunun bir başka boyutunu ortaya koyuyor.

Sırada Ne Var?

Merakını uyandıracak sorular var. Eğer bu bir organizma bu kadar alışılmadık bir şey yapıyorsa, daha kaç protist var dünyada bilinemediğimiz kuralları çiğneyen? Bu organizmanın genetiğini daha derinlemesine incelesek ne öğreniriz? Genetik kodlar nasıl evrimleşti hakkında ipuçları verir mi?

Araştırmacılar kazıp kazmaya devam edecekler. Kesinlikle merak ediyorum ne bulacaklarını. Şimdilik Oligohymenophorea sp. PL0344, Oxford'daki gölde sessizce oturup hayatın nasıl çalışması gerektiği konusundaki fikirlerimizi alaya alıyor.

Sonuç

Genetik kod sandığımız kadar evrensel değilmiş. Britanya'nın bir gölündeki karton boyutundaki bir canlı bunu kanıtladı. Biyolojinin kural kitabı esasen kılavuzdan ibaret, doğa ise bu kurallardan sıyrılmanın oldukça yaratıcı yollarını bulmuş. Bu bize şunu hatırlatıyor: hayatın temelleri hakkında kesin bildiğimizi sandığımız zaman dahi, detaylarda her zaman sürpriz vardır.

Ve bazen en iyi keşifler, aramamız gereken şeyler değildir.