bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji insan genom projesi

Tarih: 27 Haziran 2018 | Yazar: Emre Bozkuş

0

DNA’nın Anahtarı: İnsan Genom Projesi

İnsanın gen dizilimini yapmayı, bu yolla da gen haritasını çıkarmayı amaçlayan İnsan Genom Projesi, 18 ülkenin desteğiyle 1990 yılının ekim ayında başladı. Proje, insan genomundan 175.000 baz çiftlik parçalar, yapay kromozomlar haline getirilerek ve bakteriler halinde çoğaltılarak gerçekleştirilmiştir. Çözümlemeleri yapıldıktan sonra parçaların birbiriyle örtüşen dizileri belirlenmiş ve her parçanın özel enzimlerinin profilleri kaydedilerek genomdaki yeri saptanmıştır.

Bu çalışmalarda teknolojik gelişmelerin katkısı büyüktür. Özellikle bilgisayarlar, DNA analizini daha kolay yapmaya imkan sağlamıştır. Fakat ilk çalışmanın sonuç vermesi için yaklaşık yirmi yıl beklemek gerekmiştir. 2003’e kadar süren çalışmanın maliyeti de yaklaşık olarak 3 milyar doları bulmuştur. Bugün ise gelişen teknoloji ve artan imkanlar sonucu, dakikalar içinde ve çok cüzi maliyetlerle elde edilir hale gelmiştir. Projenin detaylarına değineceğim ama öncelikle daha iyi anlamak için, küçük bir keşfe çıkalım.

Genom, bir organizmayı oluşturan genlerin tamamı ve birkaç eklentidir. Canlının yapısal bütünlüğünü teşkil eden tüm verileri bünyesinde barındırır; üreme sırasında da yavruya aktarılır. Genleri ise DNA (Deoksiribonükleik Asit) oluşturur: DNA uzun ve eşleşmiş ipliklerden oluşur; bunlara kromozom adı verilir, az evvel değindiğim bilgilerin saklandığı çift sıralı bazlar ise Adenin, Timin, Sitozin ve Guanin’dir. Ayrıca bakıldığında, Genom’un hücrelere nasıl davranması gerektiğini söyleyen kod sistemi olduğu da görülür. Bahsi geçen hücreler, bu emirler doğrultusunda birleşerek dokuları oluşturur. Birbiriyle etkileşimde olan dokular ise organları meydana getirir. Neticede organların işbirliği organizmayı ortaya çıkarır. Bu demektir ki, bizi biz yapan, genom sistemimizin eşsiz yapısı ve bütünlüğüdür.

Bir genom hem çok büyük hem de çok küçüktür. Öyle ki, DNA ipliklerini oluşturan bazların boyutları sadece 8-10 atom büyüklüğündedir ve hepsi yumak gibi paketlenmektedir. Dolayısıyla bilim insanlarının o küçücük bölümlerden gerekli verileri elde etmeleri için DNA ipliklerini daha küçük parçalara ayırmaları gerekir. Ardından bu parçalar yayılıp, yeniden dizilimleri yapılır. Peki, bunu nasıl başaracaklardır? DNA diziliminin başarıya ulaşması için, bazların doğru sırayla birleşmesi gereklidir, yani A’lar, T’lerle; S’ler ise G’lerle.

Eğer iki DNA parçasındaki bazlar doğru eşleşirlerse, birbiriyle bağ kurarlar. Ancak genom parçaları çok küçük olduğu için, tüm bazların bağını yükseltecek bir yola ihtiyacımız vardır. Çözüm için bilinen en yaygın yöntem de, bilim insanlarının enzimleri kullanarak, her genom parçasının binlerce kopyasını üretmektir. Böylece her genom parçasının binlerce örneğine sahip oluruz ve bütün hepsinin baz dizilimleri aynı olur. Ama bir şekilde bütün hepsini okumamız gerekir. Bunun için, her özel harf kümesini ayrı renkle belirleriz. Sonra istediğimiz genoma bu özel baz ve enzimleri ekleriz. Genomun her noktasında, özel bazlardan biri kendi karşıt harfine bağlanır. Böylece çift iplikli bir DNA parçamız olur ve her bir harf renklidir. Ardından bilim insanları her minik genom parçasının resmini çeker. Renklere bakarak dizilimi okuyabiliriz. Bu milyonlarca DNA parçasının her birinin dizilimleri daha sonra bilgisayar programlarıyla birleştirilerek genomun bütünün tamamlanmış dizilimi elde edilir. DNA parçalarının harf dizilimini okumanın tek yolu bu olmasa da, en kullanışlı olanı budur.

Genom dizilimi yapmanın amacı genomumuzu oluşturan işte bu milyarlarca harfin yapısını öğrenmektir. Buna gerek duyar çünkü, harfleri çözümlemek için bir nevi transkripsiyon harflerine ihtiyaç duyulmaktadır. Eğer bu sistem kurulmazsa, bilinmeyen bir dilde yazılmış kitabı okurcasına bilinçsiz hareket edilir. Kelimelerin çevrilmesi ardından ikinci adım, dizilimin anlamını deşifre etmek, sizin genomunuz ile benim genomum arasındaki farkı bulmaktır. Genomdaki genleri yorumlamakla canlının genetik olarak kod şifresini elde eden bilim, genetik hastalıklardan kalıtsal niteliklere kadar tüm noktalara erişim imkanı kazanır. Bilindiği üzere her insanın sahip olduğu farkların sebebi sadece %0,1 oranında olan DNA farkına dayanır. Böylece kromozomların işlediği verileri taşıması ve bu verilerin başka bir canlıyı oluşturması ya da hücre bölünmeleri sırasında da aynı aktarımı gerçekleştirmesi, insanın bildiği ama müdahil olamadığı bir süreçtir.

Özetle, eğer genetik mühendisliği DNA’ya erişimi hedeflenen ölçüde başarırsa saç rengi, göz rengi, ten rengi, boy, kilo, görünüşümüzdeki, zevklerimizdeki, davranışlarımızdaki ve hastalıklara yatkınlığımız ve ilaçlara karşı tepkilere farklardan sorumludurlar. Genomlarımız arasındaki ayrımların bu farklardan nasıl sorumlu olduğunun daha iyi anlaşılması; hem doktorların hastalarına uyguladıkları tedavilerde, hem de birbirimize olan davranışlarımıza değişimler getirecektir. Ayrıca genetik şifrenin çözülmesi, ölümsüzlük yolunda ilerleyen bilim için mihenk taşı olacaktır.

Etiketler: , , , , , ,


Yazar Hakkında

Bir Garip Merdümgiriz...