29 Mayıs 2024, Çarşamba Gazete Oksijen
05.02.2021 06:00

Yaşamın dilini değiştirmek mümkün

Genetiğin alfabesi, yeryüzündeki tüm canlılara ortak atalarımızdan mirastır. Yeryüzündeki tüm canlılar, hatta ‘cansız’ virüsler bile bire bir aynı alfabeyi kullanır. Yaşamın dilini anlamak, yazmak, okumak, hatta değiştirmek mümkündür

Tüm canlılar evrimleşir. Ama aynı zamanda, kültürümüz de evrimleşiyor. Bundan sadece 10 sene önce “Mutasyonlar her zaman 3 kafalı, 7 bacaklı tuhaf canlılar yaratır” noktasından, “Mutasyonlar, evrimin hammaddesidir ve canlılığın değişmesi açısından büyük öneme sahiplerdir” gerçeğini öğrenme noktasına geliverdik. Bu, kuşkusuz güzel bir gelişme. Şimdi, altını biraz daha dolduralım ve COVID-19 pandemisi için ne anlama geldiğini anlamamızı sağlayacak bir yolculuğa çıkalım. Öncelikle, mutasyonları anlamak için, genetiği hatırlamamız gerekiyor: Vücudunuzdaki trilyonlarca hücrenin her birinde, DNA isimli meşhur molekülü oluşturan, “nükleotit” adı verilen moleküllerden arka arkaya dizilmiş halde 3.2 milyar adet bulunuyor. Bu 3.2 milyarlık diziyi oluşturan nükleotitler, temelde 4 adet molekül çeşidinden oluşuyor: Adenin (A), Timin (T), Guanin (G) ve Sitozin (C). Bunlar, genetiğin alfabesini oluşturuyor. 

4 harften biraz fazlası...

Aslına bakarsanız, insan dilleri ile genetiğin dilini kıyaslamak mümkün. Gelin bunu yapalım! Örneğin, nasıl ki Türkçede 29 harf kullanıyoruz, genetikte de 4 harf kullanıyoruz (aslında sayı bundan birazcık daha fazla ama şimdilik basitleştirerek anlatıyorum). Biz, Türkçede 29 harf ile farklı uzunluklarda kelimeler yazabiliyoruz. “An” sözcüğü dilimizdeki en kısa kelime iken, “muvaffakiyetsizleştiricileştiriveremeyebileceklerimizdenmişsinizcesine” kelimesi, her ne kadar günlük hayatta kullanılacak bir kelime olmasa da, 70 harf ile Türkçede inşa edilebileceği bilinen en uzun kelimedir. Ama dilimizdeki birçok kelime 3-5 harften oluşur. Genetikte ise bu şekilde değişken kelime uzunlukları yoktur; bütün kelimeler 3 harflidir: ATG CGG CTA AAA CTC gibi…

En kısa cümle 20 kelime

Türkçede herhangi bir uzunlukta cümle kurulabilir. “Geldim” sözcüğü 1 kelimelik bir cümle iken, onlarca ve hatta yüzlerce kelimeyi içeren koskoca bir paragrafı tek bir cümle halinde aktarmak mümkündür. (Bunu deneyimlemek isteyenler Viktoryen Dönem’de yazılmış bir kitabı veya çevirisini okuyabilirler, örneğin Türlerin Kökeni’ni) Genetikte ise tek kelimelik ve anlamlı bir cümle yoktur. Şu ana kadar tespit edebildiğimiz en kısa “cümle” 20 kelimeden oluşmaktadır: AAC CTG TAT ATT CAG TGG CTG AAA GAT GGC GGC CCG AGC AGC GGC CGC CCG CCG CCG AGC. Genetikte anlamlı olan en uzun cümlelerden birisi ise 34.351 kelimeden, 103.053 harften oluşmaktadır! Türkçeden farklı olarak, genetikte sadece 4 harf olduğu ve her kelime 3 harften oluşmak zorunda olduğu için, üretilebilecek kelime çeşitliliği sınırlıdır. Düşünecek olursanız, her bir kelime sadece 64 olasılığa sahiptir: AAA, AAC, AAT, AAG, ACA… diye giderek bunları tek tek kendiniz de bulabilirsiniz. Bu nedenle genetiğin dilinde sadece 64 kelime olduğu söylenebilir. Ancak bu kelimeler, farklı uzunluklarda bir araya gelerek, bambaşka anlamlara sahip cümleler inşa edebilirler. Buna az sonra geleceğim. Ayrıca Türkçede olduğu gibi, genetiğin dilinde de eş anlamlı sözcükler vardır. Nasıl ki Türkçede “yürek”, “kalp” ve “gönül” sözcükleri eş anlamlıdır, genetiğin dilinde de örneğin “ATT”, “ATC” ve “ATA” kelimeleri eş anlamlıdır; yani birebir aynı sonucu üretirler. Bu kadar az sayıda (sadece 64 tane) kelime varken eş anlamlı sözcüklerin de olması şaşırtıcı gelebilir; ancak vaziyet budur. Aslına bakarsanız, genetiğin dilindeki 64 kelimenin çoğu eş anlamlıdır. Anlamı farklı olan sadece 20 kadar kelime vardır!

Şimdi karşılıklarını bulalım

İşte bu dildeki harflerin her birine “nükleotit”, bunların oluşturdukları üçlü dizilere “kodon”, o dizilerin okunması sonucu üretilen kelimelere “aminoasit”, bu aminoasitlerin bir araya gelmesiyle yazılan cümlelere ise “protein” adını veriyoruz. Proteinler, vücudumuzdaki bütün yapısal fonksiyonlardan, iletişimden, kimyasal tepkimelerden ve daha nicesinden sorumlu olan, belki de var olan en önemli ve en temel yapıtaşlarıdır. Bir canlının neye benzeyeceğini, nasıl davranacağını, neye nasıl tepki vereceğini belirleyen şey, protein yapılarıdır. Bu proteinlerin kodu genlerimizde bulunduğu için, genelde halk arasında popüler olan şey genlerdir; ancak proteinler, vücudumuzda hemen her işi yapan asıl parçalardır. Genler, asıl işi yapacak olan o parçaların nasıl üretileceğini saklayan arşivlerden ibarettir. İşte genetiğin dilinde çok sınırlı sayıda anlamlı aminoasit (kelime) olduğu için, bu 20 kelimeyi de daha kolay ifade edebilmek için, 20 kelimenin her birine tek bir harften oluşan isimler vererek, cümle yazımını daha da kolaylaştırabiliriz. Mesela “AGC” kelimesi (ki resmi adı “Serine” olarak bilinen bir aminoasittir), genetik dilinde kısaca “S” olarak bilinir. ATG kelimesi (ki resmi adı “Metiyonin” olarak bilinen bir aminoasittir), genetik dilinde kısaca “M” olarak bilinir. Bu şekilde 20 kadar “kelime kısaltması” bulunmaktadır. Dolayısıyla yukarıda verdiğim 20 kelimeden oluşan cümleyi (proteini), şu şekilde de yazabilirim: NLYIQWLKDGGPSSGRPPPS.  Bu “cümle”, Türkçede tamamen anlamsız olsa da, moleküler biyoloji ve genetiğin dilinde, Gila Canavarı isimli sürüngenin tükürüğünden üretilen bir proteini tanımlar. Görebileceğiniz gibi, bu yöntemi kullanarak yaşamın dilini anlamak, yazmak, okumak ve hatta değiştirmek mümkündür. Bütün canlılar ve hatta virüsler gibi cansızlar, birebir aynı alfabeyi kullanırlar; çünkü her biri, birbiriyle, geçmişte yaşamış ortak ataları paylaşırlar ve bu ortak genetik dil de bu atalardan her birimize miras kalmıştır. Bu muhteşem temeli kavrayan bir birey, mutasyonlar gibi kavramları anlamakta zorluk çekmeyecektir.  Bir sonraki hafta bu köşede, mutasyonların nelere sebep olduğunu bulabilirsiniz. Haftaya görüşmek üzere!