Geçmişin İzleriBilim
Herkese merhaba!
Kitabı okurken içimde şöyle bir his uyandı: Güncel moleküler biyolojinin temel bilgileri, yani ders kitaplarından öğrendiğimiz bilgiler, her an geçerliliğini yitirebilir. Ve aslında, eskiye nazaran daha hızlı bir şekilde sürekli güncelleniyor ve bilgi yükü artıyor. Bu durum, bize bir kez daha biyolojik çağda olduğumuzu gösteriyor. Daha gidecek çok yolumuzun olması ve bizim bu çağa denk gelmemiz beni heyecanlandırıyor.
Evet, coşkumuzu aldığımıza göre incelemeye başlayabiliriz.
Epigenetik kavramını duyduğunuzda, belki de yüzünüzü buruşturmuş olabilirsiniz. Genetiği zar zor anlıyoruz ya da genetiği tamamen çözemedik ki epigenetik de nereden çıktı şimdi, diyebilirsiniz.
Kitaptaki tanıma göre, epigenetik, DNA dizisindeki değişikliklerle açıklanamayan, gen fonksiyonundaki mitotik veya mayotik kalıtımsal değişimlerin incelenmesidir. Epigenetiği oluşturan takımın üyeleri ise DNA metilasyonu, histon varyantları ve değişiklikleri, nükleozom zincirinin yeniden yapılanması ve hücre çekirdeğindeki kromozom etkileşimleriyle bağlantı kuran şaşırtıcı bir ağdır.
Evet, anlamak biraz zorlayıcı olabilir ama üstesinden geleceğiz.
Epigenetiğin kelime kökü olan "epi", genom üstü anlamına gelir. Yani genomdaki bilgilerle ya da değişikliklerle açıklanamayan, genomdaki bilgilerimizi aşan anlamına gelir diyebiliriz. Peki neden genomun üstü? Neden genomik bilgilerle epigenomu açıklayamıyoruz? Ya da epigenetik, hücrelerimizde ne zaman devreye giriyor?
Bu soruların cevabını DNA'da bulabiliriz!
Bir insan DNA'sı, ortalama 2 metre uzunluğundadır. Ancak bir hücremiz ise ortalama 0.000001 metredir. Aklınıza hemen şu soru gelebilir: İyi de bu kadar uzun bir biyomolekülü hücrenin içine nasıl sığdıracağız?
Çok basit: Katlayarak ya da paketleyerek DNA'yı hücre çekirdeğinin içine sığdırabiliriz. Bu işlemi histon proteinleri yapmaktadır. Histon proteinleri, DNA'nın etrafını sararak nükleozomları meydana getirir. Nükleozomlar katlanarak kromatinleri, kromatinler de kasılıp gevşeyerek kromatitleri ve en sonunda kromozomları meydana getirir. Bu olaya DNA'nın paketlenmesi denir.
Şimdi, eğer DNA'daki bilgiyi proteine ya da RNA'ya çevirmek için transkribe etmemiz gerekiyorsa, bunu DNA'yı açarak yaparız. Çünkü paket halindeyken DNA'nın ifade edilmesi zordur; içini açıp bakmalıyız ki ifade edilebilsin. İşte bu noktada devreye epigenetik giriyor. DNA'nın ifade edilip edilmemesini epigenetik belirteçler belirler. Bu belirteçlerden biri de metillenme ya da metilasyondur. DNA'ya metil grupları bağlandığında, transkripsiyon faktörleri bağlanamaz ve bu yüzden gen ifade edilmez. Demetilasyonla bu durumu geri çevirebiliriz; demetilasyon, DNA'daki metil gruplarını uzaklaştırarak DNA'ya transkripsiyon faktörlerinin bağlanmasını sağlar ve bu şekilde DNA transkribe olur.
Şimdi bunu bir örnek üzerinden görelim.
Farelerde agouti genine örnek verebiliriz. Aynı DNA'ya sahip tek yumurta ikizlerini düşünün; bu farelerin dış görünüşleri hariç birçok özellikleri aynıdır. Kahverengi fareler normal boyuttayken, sarı fareler ise obezdir. Bu farkı yaratan, agouti geninin sarı farelerde aktif bir şekilde ifade edilmesi, yani genin açık olması, kahverengi farelerde ise metilasyon nedeniyle genin susturulmuş olmasıdır. Ve ilerleyen çalışmalar, agouti geninin sadece renk oluşumuna katkı yapan bir gen olmadığını, aynı zamanda obezite ve bazı hastalıkların riskini de artırdığını gösteriyor. Sonuç olarak, aynı DNA yapısına sahip farelerde bir epigenetik belirteç, ciddi farklar doğurabiliyor.
Genetik kavramı denildiğinde aklımıza ilk gelen şey, nesilden nesile geçen kalıtım mekanizmasıdır. Peki, aynı şeyi epigenetik için de söyleyebilir miyiz? Epigenetiğin kalıtım mekanizması aydınlatıldı mı, yoksa hala tahminlere mi dayanmaktadır?
Araştırmalar, bazı epigenetik değişikliklerin (örneğin, DNA metilasyonu veya histon modifikasyonları) kalıtsal olabileceğini ve bir sonraki nesle aktarılabileceğini göstermiştir. Ancak, bu kalıtımın ne kadar kalıcı olduğu, hangi koşullar altında gerçekleştiği ve çevresel faktörlerin bu süreci nasıl etkilediği gibi konular, hala bilim insanları tarafından araştırılmaya devam ediyor. Yani, epigenetik kalıtım mekanizması, genetik kalıtıma kıyasla daha az net ve bazı durumlarda hala tahminlere dayanmaktadır.Kitapta bu daha detaylı örnekler üzerinden anlatılmaktadır.
Epigenetik ile ilgili çalışmalar hız kesmeden devam ederken, aynı zamanda kanser mekanizmasını da daha iyi anlıyoruz. Kansere epigenetik bir bakış açısıyla baktığımızda, daha önce içinden çıkamadığımız problemlerin üstesinden daha kolay gelebiliyoruz.Kitapta kanser ile ilgili şu ifade geçmektedir:
"Kanser tamamımıyla epigenetik ve genetik değişikliklerin sonucudur.Epigenetik değişiklikler açıkça geriye döndürülebilir değişikliklerdir,en azından erken embriyonik gelişim evresinde başlayan ya da bu evreyle ilişkili olanlar geri alınabilir,ancak DNA diziliminde ortaya çıkan karmaşa kalır.Tipik bir kanser hücresinin en göze çarpan epigenetik özelliği, genom çapında belirgin bir düşük metilasyondur. Sağlıklı hücrelere kıyasla, metil grupları öncelikle sayısız tekrarlarla karakterize edilen hareketli genetik elemanlardan ve aynı zamanda kodlama dizilerinden yoksundur. Metil gruplarındaki bu eksiklik, kanser süreci ilerledikçe giderek daha belirginleşir."
Sonuç olarak, epigenetiğin henüz bebek adımları attığını düşünüyorum. Çünkü bu alanda tam bir netlik yok; bir şeyler oluyor, evet, ama etkisi ne kadar? Bunun üstesinden gelmek zor olabilir. Epigenetiğin resmi netleştikçe birçok kuramı yeniden gözden geçirmemiz gerekecek. Belki de yeni bir evrim teorisine ihtiyaç duyacağız; kitabın bir kısmında da modern sentezciler başlığı altında bu geçiyordu. Ya da klasik Mendel genetiğini tamamen tozlu raflara mı kaldıracağız? DNA dünyasından RNA dünyasına mı geçmemiz gerekiyor? Bitkilerde epigenetik mekanizmalar daha iyi işliyor; bunu tamamen aydınlatıp bir tarım devrimi gerçekleştirebilir miyiz?
Hatırlarsanız, İnsan Genom Projesi yayınlandığında, birçok kişi artık hastalıkları ortadan kaldırabileceğimizi, kanseri yendiğimizi, insan ömrünü uzatabileceğimizi iddia ediyordu. Ancak günümüze geldiğimizde, aslında hiç de öyle olmadığını gördük. Acaba bu hayali, epigenomun yaratacağı devrimle gerçekleştirebilecek miyiz?
Her şey yeni mi başlıyor.Yoksa başlamıştı geçmiş gün yüzüne mi çıkıyor.Belki de tek yapmamız gereken şey geçmişin izlerini takip etmek...
Okuduğunuz için teşekkür ederim.
Saygılarımla..
··
2 +1'leme
·1.090 Gösterim
3 Yorum
Lütfen giriş yapınız.
