İnsan Olmak Ne Demek? Sandığınız Gibi Değil

Şu gerçek biraz tuhaf: siz ve bir şempanze genetik olarak hemen hemen aynısınız. DNA'nızın yüzde 99'u özdeş. Yine de bir şekilde roman yazıp roket yapan bir türü biz olduk. Şempanzeler de şempanze olmayı sürdürüyor. Peki ne fark ediyor?

Bilim insanları uzun süre cevap olarak "aktif olan genler" dediler ve geçiştirdiler. Fakat Stanford ve Weizmann Enstitüsü'nün son araştırması bunun çok daha ince ve eğlenceli bir konu olduğunu gösteriyor.

DNA'nızda Bilinmeyen Bir Işık Düzenlemesi Var

DNA'yı sadece açık ya da kapalı olan bir kullanım kılavuzu olarak düşünmek yanlış. Aslında karışık ışık sistemleri, zamanlayıcıları ve her ışığın ne kadar parlak olacağını kontrol eden türlü cihazları olan akıllı bir ev gibi.

DNA metilasyonu denilen şey tam da bunu yapıyor. Metil adlı küçük moleküllerin bir tür kimyasal etiketleme sistemi. Bunlar genleri işaretler ve "Bunu kısıp aç" veya "Bunu olduğu gibi bırak" der. Geni değiştirmiyor, sadece ses düzeyini ayarlıyor.

İlginç olan kısım? Bu genetik kontrollerin farklı türleri var. Bazıları yerel (sadece yakındaki alanları etkiliyor), bazıları geniş (DNA'nın farklı yerlerindeki genleri etkiliyor). Bilim insanları hangisinin bizi biz yapan etmen olduğunu merak ettiler.

Berbat Kopyalarında Iyi Olan Bir Deney

İşte buradan itibaren işler ilginçleşiyor. Araştırmacılar insan ve şempanze DNA'sını ekranda kıyaslamak yerine, aslında insan ve şempanze kök hücrelerini birleştirip ne olacağını görmek istediler. Hibrit nöronlar, karaciğer hücreleri ve kas dokularını aynı kültür ortamında yetiştirdiler.

Merak etmeyin: Frankenstein'a benzer bir insan-şempanze canavarı yaratmaya çalışmıyorlardı. Bu etiksel ve bilimsel açıdan anlamsız olurdu. Çok zeki hamle buydu: her iki hücre türünü aynı ortamda koyarak, hangi metilasyon farklarının DNA'dan geldiğini, hangilerinin genel hücresel koşullardan geldiğini bulabileceklerini anladılar.

Düşünün ki siz ve bir arkadaşınız aynı restorana gidip yemek yiyin. Yemeğin tadında ortaya çıkan fark mutlaka yemek hazırlama şeklinden kaynaklanır, restoranın kendisinden değil.

Asıl Başarısı: Üç Harfli Ufak Değişiklikler

Bulguları ne oldu?

Başarının arkasında CpG siteleri adlı bir şey vardı. Genetik kodda C ve G harflerinin yan yana oturduğu yerler. Bu noktalar metilasyon etiketleri için mıknatıs gibi. Tek bir harf mutasyonu yeni bir CpG sitesi yaratırsa, poof—yeni bir etiketleme yeri oluşur. Eğer bir mutasyon eski bir siteyi yok ederse, gitti demektir.

Fıkrası şu: bunlar sadece o yeri etkilemiyor. Tek bir küçük değişiklik 50 baz çiftlik bir alan içinde metilasyon düzenini bozabilir. Milyonlar yıl boyunca bu ufak dalgalanmalar genlerimizin nasıl kontrol edildiğinde muazzam değişikliklere dönüşür.

Bu Bizde Neyi Değiştirdi?

Metilasyon düzeyinde farklıyız, peki bunu neden önemseyelim? İnsanları gerçekten neyin değiştirdiği ne?

Fazlası söylenebilir. Bu metilasyon farklılıkları şu şeylere karışan genleri etkiledi:

• Nasıl düşündüğümüz: beyin gelişimi ve sinaptik esneklik (temel olarak nöronların birbirleriyle iletişim kurması) ile ilgili genler
• Nasıl büyüdüğümüz: beyinlerimize gelişmek için daha fazla zaman veren gecikmiş gelişim süreçleri
• Nasıl göründüğümüz: ayırıcı yüz özellikleri, kafatası ve diş şekli
• Sağlık açlığımız: insanların neden hepatit C'ye daha yatkın olduğu gibi garip şeyler dahil

Sahip olduğumuz genleri değiştirme konusu değil bu. Genlerin değişik dokularda ne kadar yüksek ya da alçak sesle çalıştığını değiştirir. Bu aslında daha ilginç çünkü aynı genetik kılavuz bu kimyasal etiketlere bağlı olarak tamamen farklı sonuçlar üretebilir.

Neden Önemli?

Biyolojinin en büyük müphemlerinden biri şuydu: "Şempanzeler ile DNA'nın yüzde 99'unu paylaşıyoruz, peki kalan yüzde 1 nereye gitti?"

Dürüst cevap: "Karışık." Fakat bu araştırma yapbozun devasa bir parçasını ekliyor. İnsan olmayı sağlayan şeylerin önemli bir kısmı yeni genler olmaktan ziyade, primat ataları bizden devraldığımız genleri nasıl kontrol ettiğimizle ilgili.

Sanki kardeşiniz ile çocukluğunuz tamamen farklı olmasının nedeni farklı anne-babalar değil, değişik ev kuralları, farklı kaynaklara erişim ve değişik yapış biçimleri olduğunu fark etmek gibi. Aynı ham malzeme, çok farklı sonuçlar.

Daha Geniş Bakış

Bu çalışma aynı zamanda neden bazı özellikler ortaya çıktığını anlamanın kapısını açıyor. Araştırmacılar artık özel metilasyon düzenlerine bakıp "Bu değişti çünkü CpG sitelerindeki küçük mutasyonlardan, bunlar da daha geniş farklılıklara yol açtı" diyebiliyor.

Dürüst söylemek gerekirse, bu tür açıklamalar evrime anlam veriyor. Genellikle her şeyi bir gecede değiştiren tek bir muazzam genetik mutasyondan söz etmeyiz. Küçük değişikliklerin—bu durumda genlerin açılıp kapanma biçiminde—milyonlar yıl içinde tamamen farklı türlere dönüşmesidir.

Bir dahaki sefere biri "Şempanzenin yüzde 99'u ile aynısınız" derse, gülümseyebilirsiniz ve "Evet, ama biz o yüzde 1'i çok daha farklı kontrol ediyoruz" dersiniz.