Ölümsüz sarmallar

Ölümsüz sarmallar ÖLÜMSÜZ SARMALLAR

Biz yaşamkalım makineleriyiz, ancak "biz" sözcüğü sadece insanları kapsamıyor Bu kelime tüm hayvanları, bitkileri, bakteri ve virüsleri kucaklıyor Yeryüzündeki yaşamkalım makinelerinin toplam sayısını bilmek çok zor; toplam tür sayısı bile bilinmiyor Sadece böcekleri alsak bile, canlı türlerinin sayısının üç milyon dolaylarında olduğu sanılıyor; böcek bireylerin sayısı ise bir milyon kere milyon kere milyon olabilir

Değişik çeşitten yaşamkalım makinelerinin hem dış görünüşleri hem de iç organları büyük farklılıklar sergiler Ahtapotun fareye benzer bir tarafı yoktur ve her ikisi de bir meşe ağacından oldukça farklıdır Yine de, temel kimyaları ve özellikle, taşıdıkları eşleyiciler - genler- bakteriden file kadar, hepimizde, temelde aynı tür moleküldür Bizler, hepimiz, aynı tür eşleyici -DNA adını verdiğimiz moleküller- için yaşamkalım makineleriyiz; yine de yeryüzünde birçok farklı hayat biçimi var ve eşleyiciler kullanmak üzere geniş bir makineler yelpazesi geliştirmişler

Bir maymun, genleri ağaçlar üzerinde koruyan bi r makine, bir balık ise genleri suda koruyan bir makinedir Hatta, genlerini Alman bira mayasının içinde koruyan bir kurtçuk bile vardır DNA bu anlamda gizemli yöntemlere sahiptir DNA molekülü yapı taşlarından -nükleotid adı verilen küçük moleküllerden- oluşmuş uzun bir zincirdir Protein moleküllerinin amino asit zincirleri olması gibi, DNA molekülleri de nükleotid zincirleridir Bir DNA molekülü görülemeyecek denli küçüktür, ancak tam biçimi dolaylı yollardan, dahice ortaya çıkartılmıştır Bir çift nükleotid zincirinin birlikte zarif bir helezon şeklinde bükülmesiyle oluşur: "çifte sarmal" ya da "ölümsüz sarmal" Yalnızca dört çeşit nükleotid yapı taşı vardır ve A, T, G ve C harfleriyle kısaltılırlar Bunlar tüm hayvanlarda ve bitkilerde aynıdır Farklı olan, diziliş sıralarıdır Bir insandaki G yapı taşı, her açıdan bir sümüklüböcekteki ile aynıdır Fakat bir insanın yapı taşlarının dizilişi yalnızca sümüklüböceğinkinden farklı olmakla kalmaz; tüm diğer insanlardaki dizilişinden de farklıdır - aradaki fark, sümüklüböcekle olan farktan daha az olsa da Eş ikizlerin özel durumu bu kuralın dışındadır

DNA'mız vücudumuzun içinde yaşar Vücudun belli bir bölgesinde yoğunlaşmış değil de, hücrelerimize dağılmıştır Ortalama insan vücudunu yapan, yaklaşık, bin kere milyon kere milyon tane hücre vardır ve göz ardı edebileceğimiz bazı istisnalar dışında, bu hücrelerin her biri içinde bulunduğu vücudun DNA'sının tam bir kopyasını içerir Bu DNA'ya, nükleotidlerin A, B, C, G alfabesiyle yazılmış vücudun nasıl yapılacağına bildiren bir yönetmelik olarak bakabiliriz (Devasa bir yapının her odasında, mimarın tüm bina için yaptığı planları içeren bir kitaplık varmışçasına) Bir hücredeki "kitaplığa" ise, çekirdek diyoruz

İnsanda mimarın planları 46 cilt tutuyor, di ğer türlerde ise bu say ı değişik "Ciltler" ise kromozom olarak adlandırılıyorlar; bunlar mikroskop altında uzun iplikler biçiminde gözlenebilirler ve genler de kromozomlar üzerinde dizi lmiştir Bir genin nerede bitip, diğerinin nerede başladığına karar verebilmek kolay değil; aslında anlamlı bile olmayabilir Neyse ki, bu bölümde göreceğiniz gibi, bizim amaçlarımız için fark etmiyor

Mimarın planları eğretilemesini kullanacak ve bilimsel dili bu eğretilemenin terimleriyle, özgürce, karıştıracağım Kromozom yerine "cilt", gen yerine de "sayfa" sözcüklerini kullanacağım Genler arasındaki ayrım, sayfalar arasındaki ayrım kadar keskin olmamakla bi rlikte, bu eğretileme bize oldukça yol aldıracak

DNA molekülleri iki önemli iş yaparlar Birincisi eşlenirler, yani kendilerinin kopyalarını yaparlar Bu yaşamın başlangıcından beri, hiç durmaksızın süre gelmiştir ve günümüzde DNA molekülleri bu işte gerçekten çok ustalaşmışlardır Bir yetişkin
olarak, siz, bin kere milyon kere milyon hücreden olu şursunuz ama anneniz gebeliğe, mimarın planının bir ana kopyasını içeren tek bir hücre ile başladı Bu hücre ikiye bölündü ve bu iki hücrenin her biri planların bir kopyasını aldı Birbiri ardı sıra gelen bölünmeler hücre sayısını 4'e, 8'e,16'ya, 32'ye ve bu şekilde devam ederek milyarlara götürdü Her bölünmede DNA planları aslına sadık kalarak ve çok ender hata yaparak kopyalandı

DNA'nın ikilenmesi, önemli iki işten biri Peki, DNA gerçekten bir bedeni yapmak için bir planlar takımıysa, bu planlar nasıl gerçekleştiriliyor? Bedenin dokusuna nasıl çevriliyor? Bu bizi, DNA'nın yaptığı ikinci işe getiriyor DNA, dolaylı olarak, farklı bir tür molekülün - proteinin- yapımını yönetir Son bölümde bahsetti ğim hemoglobin, çok sayıdaki farklı protein moleküllerinden sadece biridir Dört harfli nükleotid alfabesi ile yazılmış olan şifreli DNA mesajı, basit bir mekanik yöntemle başka bir alfabeye, protein moleküllerini heceleyen amino asitler alfabesine çevrilir

Protein yapımı, bir beden yapımından çok uzakmış gibi görünüyor, ancak bu doğrultuda atılan ilk küçük adımdır Proteinler yalnızca vücudun fiziksel dokusunun çoğunu oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda, hücre içindeki tüm kimyasal süreçleri hassas bir denetim altında tutarak, tam yerinde ve tam zamanında bu süreçleri seçmeli bir yöntemle başlatır ya da durdurur Bu süreçlerin bir bebek oluşumunu nasıl gerçekleştirdiği ise, embriyologları on yıllar, belki de yüzyıllar boyunca uğraştıracak bir öykü

Bu bir gerçek Genler bedenlerin yapımını dolaylı yollardan denetler ve etkileri kesinlikle tek bir doğrultudadır: Edinilmiş özellikler kalıtsal değildir Yaşamınız boyunca ne kadar bilgi ve akıl edinirseniz edinin, bir damlası bile çocuklarınıza genetik yollarla geçmez Her yeni kuşak sıfırdan başlar Bir beden, genlerin kendilerini değiştirmeden saklama araçlarıdır Genlerin cenin gelişmesini denetledikleri gerçeğinin evrime ilişkin önemi şudur: Genler, gelecekte yaşamlarını sürdürebilmelerinden sorumludurlar -en azından kısmen- çünkü yaşamaya devam edebilmeleri, içinde yaşadıkları ve yapılmasına yardım ettikleri bedene bağlıdır

Genlerde uzak görüşlülük yok; geleceği planlamıyorlar Genler yalnızca varlar, bazı genler diğerlerinden daha becerikli ya da değil, ve işte hepsi bu Ancak, bir genin uzun ömürlülüğünü ya da doğurganlığını belirleyen nitelikler eskisi kadar basit değil

Geçmiş yıllarda -son altı yüz milyon yıl içinde- eşleyiciler, yaşamkalım makinesi teknolojisinde kayda değer başarılar sağladılar: Kas gibi, yürek gibi Hele göz birçok kez diğerlerinden bağımsız olarak gelişti Bundan önce, eşleyiciler olarak, yaşam tarzlarının temel özelliklerini değiştirdiler; eğer tartışmaya devam edeceksek bunu iyice anlamamız gerekiyor

Çağdaş bir eşleyici hakkında kavramamız gereken ilk şey, çoğunlukla sürü halinde yaşamasıdır Bir yaşamkalım makinesi, yalnızca tek bir geni değil, milyonlarcasını taşıyan bir araçtır Bir bedenin yapımı öylesine karmaşık, öylesine bir işbirliği ürünüdür ki, bir genin katkısını bir diğerinden ayırmak hemen hemen olanaksızdır Belirli bir genin, bedenin değişik bölgelerinde birbirinden farklı etkisi olacaktır Bedenin belirli bir bölgesi birçok genin etkisi alt ındadır ve bir genin etkileri, birçok başka genlerle etkileşime dayanır Bazı genler, başka gen kümelerinin işlemlerini denetleyen ana genler olarak i şlev görürler Benzetmemizin terimleriyle, planların verilen bir sayfası yapının birçok farklı kısımlarına göndermede bulunur; her sayfa, yalnızca, çok sayıda başka sayfalara göndermeler yaparak anlamını bulur

Bir insan bedenindeki in şaat planlarının 46 cilt tuttuğunu söylemiştim Aslında bu, aşırı bir basitleştirmeydi; gerçek oldukça tuhaf Bu 46 kromozom, 23 kromozom çiftinden oluşuyor Her hücrenin çekirdeğinde dosyalanmış, iki tane 23 ciltlik plan seçeneği var Bunları Cilt la ve Cilt lb, Cilt 2a ve Cilt 2b şeklinde, Cilt 23a ve Cilt 23b'ye kadar adlandıralım Elbette ki, ciltler için kullandığım ve daha sonra sayfalar için kullanacağım bu numaralar gelişigüzel seçildiler

Her kromozomu, onları erbezlerinde veya yumurtal ıklarında geliştiren iki ebeveynimizin birinden alırız Diyelim ki, Cilt la, 2a, 3a, babadan, Cilt lb, 2b, 3b, ise anadan gelsin

Uygulamada çok zor ama kuramsal olarak, herhangi bir hücrenizdeki 46 kromozoma mikroskopla bakıp da, annenizden gelen 23 taneyi ve babanızdan gelen 23 taneyi seçmek olanaklı

Tüm genler, sürekli olarak, bireysel yaşamkalım makinelerinin içinde bağlıdır Genlerimiz, bizlere, döllenme sırasında paylaştırılır ve bu konuda yapabileceğimiz hiçbir şey yoktur Yine de, tüm toplumun genleri, uzun dönemde bir gen havuzu olarak düşünülebilir Gerçekte de, bu terim genetikçilerin kullandığı bir teknik terim Gen havuzu işe yarayan bir soyutlamadır, çünkü eşeylilik genleri dikkatle örgütlenmiş bir biçimde karıştırır

Bir hücrenin her biri tüm 46 kromozomun tam kopyasını taşıyan iki yeni hücre oluşturmak üzere bölünmesini açıkladım Bu biçimdeki olağan hücre bölünmesine mitoz adı veriliyor, ancak mayoz olarak adlandırılan bir başka hücre bölünmesi türü daha var Mayoz bölünme yalnızca eşey hücrelerinin, sperm veya yumurtaların, üretiminde gözlenir Sperm ve yumurtaların diğer hücrelerimizde görülmeyen bir özelliği var: 46 kromozom yerine, yalnızca 23 kromozom içeriyorlar Bu 46'nın tam yarısı; eşeyli döllenme ile birleştiklerinde yeni bir birey yapmak için çok uygun!

Mayoz, yalnızca erbezlerinde ve yumurtalıklarda gözlenen özel bir tür hücre bölünmesi Mayoz bölünmede, ikişerli tam bir takımdan oluşan 46 kromozomlu bir hücre bölünerek, tekli bir takımdan oluşan 23 kromozomlu eşey hücrelerini oluşturuyor (Kullanılan örnekteki rakamlar insanlara özgü kromozom sayılarıdır) 23 kromozomuyla sperm, erbezlerindeki olağan 46 kromozomlu hücrelerin mayoz bölünmesi ile oluşur

Bir spermdeki herhangi bir kromozom kırk pareli bir bohça, anneden gelen genlerle babadan gelen genlerden oluşan bir mozaiktir İşte bu noktada genler için kullandığım sayfa eğretilemesi aksamaya başlıyor Yaprakları kolayca çıkartılabilen ciltte tam bir sayfa eklenebilir, alınabilir ya da değiştirilebilir, ancak sayfanın bir bölümü için bu geçerli değil Gen kompleksi belirgin bir biçimde ayrı ayrı sayfalara bölünmüş değil; yalnızca nükleotid harflerinden oluşmuş uzun bir zincir Aslında, protein mesajlarının yazılı olduğu dört harfli alfabenin aynısı ile yazılmış, PROTEİN ZİNCİRİ MESAJININ SONU ve PROTEİN ZİNCİRİ MESAJININ BAŞI için özel simgeler vardır Bu iki
noktalama işareti arasında da, bir tek proteinin yapımına ilişkin şifrelenmiş talimatlar bulunur İstersek, bir geni, BAŞLA ve SON simgeleri arasında yer alan ve bir protein dizisi için şifre oluşturan nükleotid harfleri dizisi olarak tanımlayabiliriz Bu şekilde tanımlanmış bir birim için sistron kelimesi kullanılıyor, kimileri ise gen sözcüğünü sistron ile değişimli olarak kullanıyor

Bir genetik birimin beklenen ortalama yaşam süresi nesillerle ifade edilebilir ki, bu da yıllara çevrilebilir Genetik birim olarak bütün bir kromozomu ele alacak olursak, yaşam öyküsü yaln ızca bir nesil sürer 8a numaralı kromozomunuzu babanızdan aldığınızı düşününüz Siz oluşmadan hemen önce, baban ızın erbezlerinde yaratılmıştı Dünya tarihinde daha evvel hiç varolmamıştı Babaannenizden ve büyükbabanızdan gelen kromozom parçalarının bir araya gelip, mayoz sürecindeki karıştırma işleminden geçmesiyle oluştu Belirli bir spermin içine yerleştirildi; eşi yoktu Sperm ise, milyonlarca spermden bir tanesiydi, Bu milyonlarca sperm, koca bir teknecikler ordusu, annenizin içine doğru hep birlikte yüzdüler Sizin özel sperm ise (çift yumurta ikizleri olmadığınız sürece), bu donanma içinde, annenizin yumurtalarından birini kendine liman seçen tek sperm oldu; işte varolmanızın nedeni bu!

Unutmayınız ki, bir bireyden oluşan nesiller düz bir çizgide ilerlemezler, aksine dallanırlar 8a kromozomunuzdaki şu özel kısa birimi atalarınızdan hangisi "yaratmış" olursa olsun, aynı soydan gelen sizden başka kişiler de vardır İkinci dereceden kuzeninizde de belki aynı genetik birim vardır Bende de olabilir Başbakanda da ve köpeğinizde de; yeterince geriye gidersek hepimiz aynı ataları paylaşırız Ayrıca, aynı küçük genetik birim, şans eseri, birçok kereler bağımsız olarak yaratılmış olabilir: Eğer birim küçükse, böyle bir rastlantı hiç de olanaksız değil Ancak, en yakın akrabanızla bile tümüyle aynı bir kromozoma sahip olma şansınız çok az Bir genetik birim ne kadar küçükse, başka bir bireyde aynısını bulma olasılığı o kadar artar (Dünya üzerinde kopyalar halinde birçok kez bulunma olasılığı o kadar fazladır)

Daha önceden de varolan alt-birimlerin rastlantısal olarak çaprazlama yoluyla bir araya gelmeleri, yeni bir genetik birimi oluşturan alışılagelmiş yöntemdir Evrimsel önemi büyük olan başka bir yol ise, nokta mutasyonlarıdır Bir nokta mutasyonu, bir kitapta yanl ış basılmış tek bir harfe kar şılık gelir Ender görülür; genetik birim ne kadar uzunsa, bu uzunluk boyunca bir yerlerde bir mutasyon sonucu değişmesi olasılığı da o kadar fazladır

Uzun-dönemdeki sonuçları önemli olan bir başka hata ya da mutasyon ise ters çevrilmedir Bir kromozom parçası iki ucundan da kopar, tepe taklak döner ve ters dönmüş konumda tekrar kromozoma bağlanır Önceki benzetmemizin terimleriyle bu, sayfaların yeniden numaralanmasını gerektirecektir Bazen de kromozom bölümleri ters dönmekle kalmaz, gidip kromozomun tamamen farkl ı bir yerine bağlanır ve hatta tamamen farklı bir kromozoma da yapışabilirler Bu, bir sayfa tomarının bir ciltten başka bir cilde aktarılmasına karşılık gelir

Bu tür yanlışlar genellikle vahim sonuçlar doğurur ancak bazen de genetik malzeme parçaları, yakın bağlantı oluşturarak birlikte iyi çalışıvermeye başlarlar Belki de, yalnızca bir arada iken yararlı etki gösterebilecek iki sistron -bir biçimde birbirlerini kuvvetlendiriyor ya da tamamlıyor olabilirler- ters çevrilerek bir araya gelirler Böyle
bir durumda, doğal seçilim yeni "genetik birim" lehine çalışacaktır ve gelecek kuşaklarda yeni birim yaygınlaşacaktır

Olasıdır ki, yıllar boyunca, gen kompleksleri bu gibi yollarla yoğun biçimde yeniden ayarlanmış ya da "yayınlanmıştır" Genin parçacık özelliğinin bir başka yönü de, ihtiyarlamayışıdır; milyon yaşına geldiğinde ölme olas ılığı 100 yaşındakinden fazla değildir Nesiller boyunca bir bedenden diğerine atlar, kendi amaçları doğrultusunda ve kendi yöntemleri ile bu bedenleri yönlendirir, birbiri peşi sıra, bu ölümlü bedenler ihtiyarlayıp ölmeden onları terk eder

Genler ölümsüzdür, daha doğrusu, ölümsüz yakıştırmasına yaklaşabilen genetik varlıklardır Bizler, dünya üzerindeki bireysel yaşam kalım makineleri, yalnızca 10-20 yıl daha yaşamayı umabiliriz Dünyadaki genlerin yaşam süresi ise binlerce, milyonlarca yıl ile ölçülmelidir

Bireysel bir beden yaşadığı sürece başkalarından yeterli derecede ayrı görünür, ancak bu ne kadar sürüyor ki? Her birey tektir; bir eşi yoktur Eğer her varlığın tek bir kopyası varsa, varlıklar arasında seçim yaparak evrimi gerçekleştiremezsiniz! Eşeyli üreme, eşleme değildir

Bir topluluğun başka topluluklarla karışması gibi, bir birey de cinsel eşi ile kaynaşarak döllerini yapar Çocuklarınız sizin yarınızdır; torunlarınız ise dörtte biriniz Birkaç kuşak sonrası için umabileceğiniz en iyi şey, birkaç tanesi sizin soyadınızı taşıyan, ama hepsi de sizden minik bir parça -birkaç gen- içeren, çok sayıda döl olacaktır

Bireyler kararlı varlıklar değildir; geçicidirler İskambil kağıtlarının dağıtılıp bir el oynandıktan sonra, unutulmak için karılması gibi, kromozomlar da karıştırılırlar ve unutulurlar Ama karıştırdıktan sonra kartlar yok olmuyor, hala varlar İşte, genler de kartlar gibi Çaprazlama genleri yok etmiyor, yalnızca eşlerini değiştiriyorlar ve genler yollarına devam ediyorlar Elbette devam edecekler Onların işleri bu! Eşleyici olan onlar ve bizse onların yaşam kalım makineleriyiz Amaca ulaşıldığında bir kenara konuruz Genlerse jeolojik zamanın yerleşik sakinleridir: Genler ölümsüzdür

Pırlantalar gibi genler de ölümsüzdür, ama tam da ayn ı anlamda değil Bir pırlanta kristali, değişmeyecek bir atom düzeninde varlığını sürdürür DNA moleküllerinin ise bu tür bir kalıcılığı yoktur Tek bir DNA molekülünü ele alırsak, yaşamı oldukça kısadır (Belki de birkaç ay; bir birey ömründen kesinlikle daha uzun değil) Ancak, bir DNA molekülü kuramsal olarak, kendisinin kopyaları halinde, yüzlerce milyon yıl yaşamaya devam edebilir Bunun da ötesinde, ilksel çorbadaki eski eşleyiciler gibi, belirli bir genin kopyaları tüm dünyaya dağılabilir Aradaki fark ise, çağdaş genlerin yaşamkalım makinelerinin bedenleri içinde düzgünce paketlenmiş olmaları

Yaptığım şey, bir genin tanımlayıcı özelliği olarak, kopyalarını yaparak ölümsüzlüğe yakınlaşabileceğini vurgulamak Geni tek bir sistron olarak tanımlamak bazı amaçlar için yeterli, ancak evrim kuram ı göz önüne alındığında bu anlamı genişletmek gerek Ne kadar genişleteceğimiz, tanımı ne amaçla yaptığımıza bağlı Doğal seçilim için uygulanabilir bir birim bulmak istiyoruz Bunu yapabilmek için, kullanışlı bir doğal seçilim biriminde olması gereken özellikleri saptamakla işe başlıyoruz Bir önceki
bölümün terimleriyle, bunlar uzun ömürlülük, doğurganlık ve aslına sadık kopyalama olarak saptandı

Bundan sonra, "geni" bu özellikleri taşıyan -en azından potansiyel olarak- en büyük birim olarak tanımlarız Gen, birçok ikili kopya halinde varolan, uzun yaşayan bir eşleyici Sonsuza dek yaşamıyor Bir pırlanta bile gerçek anlamda sonsuza dek yaşamaz ve bir sistron bile çaprazlama sonucu ikiye bölünebilir Gen, dikkate değer bir doğal seçilim birimi olarak işlev görmeye yetecek uzunlukta yaşayabilecek (potansiyel olarak) denli küçük bir kromozom parçası olarak tanımlanır

Bu "yeterli uzunluk" ne kadar? Kesin ve an ında verilebilecek bir yan ıt yok Bu, doğal seçilim "baskısının" ne denli şiddetli olduğuna bağlıdır; yani, "kötü" genetik birimin "iyi" aleli karşısındaki ölüm olasılığının ne denli fazla olduğuna Bu, bir örnekten diğerine değişebilecek, niceliksel bir ayrıntıdır En büyük, uygulanabilir doğal seçilim birimi -gen- için bu süre sistron ve kromozomun yaşam süreleri arasında bir yerde

Gen düzeyinde, özverili olma kötü, bencillik i se iyi olmalıdır Bu özveri ve bencillik tanımlarımızın doğal bir sonucu Genler, yaşamda kalabilmek için, alelleriyle doğrudan bir mücadele içindedirler; gen havuzundaki alelleri, gelecek kuşakların kromozomlarındaki yerler için rakip durumundadırlar Gen havuzu içinde yaşamını alelleri pahasına sürdürecek biçimde davranan herhangi bir gen, tanım gereği, yaşamda kalacaktır Gen bencilliğin temel birimidir

__________________