Bilimsel araştırma: Muzlar bizim kuzenimiz mi?

Popular Science Türkiye'nin aktardığına göre; söz konusu bilgi, ABD Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü'nün 2013 yılında yürüttüğü bir programdan geliyor. Fakat benzer veriler başka yerlerde de ortaya çıkmış olabilir. Genetik uzmanı Dr. Lawrence Brody tarafından yürütülen bu çalışma, çoğu bilimsel araştırmanın aksine yayımlanmadı. Bunun yerine, Smithsonian Doğa Tarihi Müzesinin “Canlandırılmış Genom” adlı eğitim videosunda kullanıldı. Bu videoda, bir insan ile muz DNA’sının “yüzde 41 benzerlik” taşıdığı belirtiliyor.

Dr. Brody’nin açıklamarı açıklamaları, bu benzerliğin nasıl belirlendiğine ışık tutuyor.

İNSANA KARŞILIK MUZ

İlk önce, DNA ile protein ürünleri arasındaki farkı anlamakta yarar var. Brody’e göre bunu yapmanın kolay bir yolu var: DNA’yı bir evin projesi şeklinde düşünürsek, protein ürünlerini de gerçek ev şeklinde düşünebiliriz çünkü bilgilerin tamamı orada bulunuyor. Ardından, insan DNA’sını bir apartmanın projesi ve muz DNA’sını da tek katlı bir evin projesi şeklinde düşünün. Evlerin her birinde bir sürü şey (su tesisatı, banyo, mutfak) oldukça benzerdir fakat nihai ürünler epey farklıdır. İnsanlar ile muzlardan şempanzelere kadar neredeyse her şeyin farkı bu şekilde işler.

Akılda tutulması gereken ikinci şey ise, DNA’nın söz konusu proteinleri kodlayan bölgeleri olan genlerin, DNA’nızın yalnızca yüzde 2’sini meydana getirmesi.

Bu özel deneyde bilim insanları, ilk olarak sıradan bir muz genomundaki genlerin dizilimlerini incelemişler. “Ardından bu DNA dizilimlerini kullanarak, söz konuu genlerden yapılacak tüm proteinlerin amino asit dizilimini tahmin ettik” diyen Brody,bu protein dizilimlerinin bir dosyaya yerleştirildiğini belirterek "Ardından aynı işlemi bütün insan genlerinde tekrarladık" dedi.

Bilim insanları daha sonra her bir muz geninden alınan protein dizilimini, insan genlerinin tümüyle karşılaştırdı. “Yazılım karşılaştırma yaparak, muz genlerindeki dizilimin insanlardaki her bir gene kadar benzediğini belirliyor” ifadelerini kullanan Brody, "Bu benzerlik derecesinin 0’dan yüzde 100’e kadar değişebilir. Yazlım, tesadüf eseri olamayacak kadar benzerlik taşıyan eşleşmeleri saklıyor” diye konuştu.

Toplamda 4 milyonu aşkın karşılaştırma yapılmış ve iki genom arasındaki en iyi eşleşmelerin yaklaşık 7 bin tane olduğu bulundu. Ardından, bu eşleşmelerin her birine dönük yüzdelik benzerlik puanının ortalaması çıkarıldımış. “Böylelikle, yüzde 40’lık bir sonuç elde ettik” diye konuşan Brody, şunları kaydetti: 

“Bu değer, proteinler yani gen ürünleri arasındaki ortalama benzerliği temsil ediyor; genler arasındaki değil.” Gen ürünleri veya proteinler, bir genin işlev göstermesinden kaynaklanan biyokimyasal maddeler. “Elbette genomumuzda, muz genomunda tanınabilen bir karşılığı olmayan çok fazla gen vardır. Bunlar muzda da vardır.”

Bu bilgiyi hazmetmek biraz zor geldiyse, sizin için biraz daha basitleştirelim. Bilim insanları aslında muz genlerinin hepsini almış ve bunları insan genleriyle teker teker karşılaştırmış. Buradan da bir benzerlik derecesi çıkarmışlar (eğer muzdaki bir gen insanda bulunmadıysa, bu gen sayılmamış). Genlerimizin yaklaşık yüzde 60’ı, muz genomunda tanınabilen bir karşılığa sahip! Brody şöyle ekliyor: “Bu yüzde 60’lık kısmın kodladığı proteinler, insan proteininin amino asit dizilimini muzdaki karşılığıyla kıyasladığımızda hemen hemen yüzde 40 aynı.”

İnsan ve muz gibi böylesine farklı şeylerde bu kadar fazla genin benzer olması şaşırtıcı gelebilir. Fakat aslında değil. Brody, "Eğer yaşamak için bizim ve bir muzun neler yaptığını düşünürseniz, oksijen tüketmek gibi aynı şekilde yaptığımız bir sürü şey olduğunu görürsünüz. Bu genlerin birçoğu, aslında yaşamın temelini oluşturuyor" ifadelerini kullandı.

Hepimiz akrabayız

Dolayısıyla insanlar duydukları bu yüzdelik kısmı “DNA benzerliği” şeklinde ifade etse de, araştırmada incelenen şey aslında gen ürünlerinin benzerliği. “Fakat bu oldukça ufak bir hata” ifadelerini kullanan Dr. Brody: “Buradan çıkarılan ana fikre göre bir muz, bir patates ve bir palmiye ağacıyla ortak yönlere sahibiz. Bu kısmı doğru. Gen ürünleri veya DNA konusundaki hassas nokta ise bunun nasıl (hatalı şekilde) tercüme edileceğini görmenin zor olmaması.”

Bu yüzden bir bilim insanı bir muzun DNA dizilimine bakar ve onu bir insanın DNA’sıyla karşılaştırırsa, dizilim uyuşmaz. Georgia Üniversitesinde biyoenformatik doktora öğrencisi olan Mike Frances, gönderdiği bir e-postada şöyle yazdı: “DNA’nızın yüzde 50’sini ebeveynlerinizle paylaşıyorsunuz. Fakat muzlar ile genlerimizin yaklaşık yüzde 50’sini paylaşıyoruz ki bu da DNA’mızın yalnızca yüzde 1 kadarı.”

Daha önce söylediğimiz gibi, genler DNA’mızın sadece yüzde 2’sini oluşturuyor. Peki diğer yüzde 98 nelerden meydana geliyor? DNA’nızın geri kalan yüzde sekizi, genleri düzenliyor (bir genin açılmasını mı yoksa kapanması mı gerektiği gibi şeyleri). Diğer yüzde 90’ın ise bilinmeyen işlevlere veya evrimde kaybolan işlevlere sahip olduğu görülüyor. Francis, “DNA’nın bu bilinmeyen kısımları, yaygın olarak ‘çöp DNA’ biçiminde adlandırılıyor çünkü hiçbir şey yapmadıkları düşünülüyor. Ben ‘Çöp DNA’ ifadesini kullanmaktan çekiniyorum çünkü bu ‘çöpün’ aslında faaliyet gösterdiğini her yıl daha fazla fark ediyoruz gibi görünüyor” dedi.

İnsanlar DNA’larının büyük bir yüzdesini muzlarla paylaşmakla kalmıyor; yüzde 85’ini bir fareyle ve yüzde 61’ini de bir meyve sineğiyle paylaşıldığını anlatan Brody, “Evrimsel süreçte çok uzakta olmamıza rağmen, halen ortak bir atanın genomunda ortak bir imza bulabiliyoruz. Bunlar muhafaza edilmiş çünkü milyarlarca yıl önce yaşayan bir canlının genomu, hücrelerin yaşayıp çoğalmasına yardımcı olan genler taşıyormuş. Bu aynı genler, bizde ve bitkilerde de korunuyor” diye konuştu.

Francis, insanların DNA’larının yaklaşık yüzde 1’ini muhtemelen diğer meyvelerle de paylaştığını ekleyerek, “Bunun sebebi, Dünya’daki bütün yaşamın yaklaşık 1,6 milyar yıl önce ortaya çıkan tek bir hücreden evrimleşmiş olması” diyor. “Bir bakıma, hepimiz akrabayız!” ifadelerini kullandı.