Genlerin üzerindeki ilâhî örtü

İnsan DNA'sı yaklaşık 3 milyar baz (Adenin/Guanin ve Sitozin/Timin) çiftinden yapılmış ve hücrelerin çekirdeğinde 23 ayrı paket hâlinde (kromozom) muhafaza edilmektedir. Bu programdaki kriptolanmış bilgi, 23 ciltlik bir ansiklopediye benzetilebilir. Her bir cilt, hücrelerin çalışması için gerekli değişik grup bilgileri ihtiva etmektedir. Bilebildiğimiz kadarı ile DNA'da kodlanmış bilgilerin bir bölümü, vücutta üretilen yaklaşık 100 bin farklı proteini sentezlemek içindir. Bu proteinlerin hangi aminoasitlerden yapılacağı ve bu aminoasitlerin sırası, genetik bilginin içinde kodlanmıştır. Bu aminoasitlerden bir tanesi yanlış bir sırada dizilse ve tamir mekanizmalarıyla düzeltilemezse, o protein hatalı olur. Bu hata kritik bölgedeyse, o zaman fonksiyonunu yerine getiremez ve çeşitli hastalıklar ortaya çıkar.

DNA çok uzun bir zincirdir ve çok küçük bir hacme (çekirdek) sığdırılmak zorundadır. Üç milyar baz çifti eğer tek bir zincir hâlinde bulunsaydı, boyu yaklaşık bir metre olurdu. Bir metre uzunluğunda bir zinciri veya ipliği toplu iğne ucunun binlerce katı küçük bir hacme nasıl sığdırırsınız? Öncelikle zincir insan vücudunda 23 parçaya bölünmüş ve her bir kromozomda yaklaşık 4,5 cm. uzunluğunda DNA zinciri son derece ideal bir metotla paketlenmiştir. Şimdilerde bilgisayarların çoğunda kullanılan sıkıştırma programları, DNA'da kullanılanın yanında çok basit kalmaktadır. Bu sıkıştırmayı yaparken zinciri hiçbir yerinden kesmemeli, birbirine karıştırmamalı ve zincirdeki bilgiyi kodlayan harfleri (nükleik asitleri) aynı sırada tutmalısınız. Bunun nasıl olduğunu anlamak için kromozomların yapısına bakmamız gerekir.

Kromozomu açtığımızda DNA iplikçiğinin defalarca ve farklı şekillerde birbiri üzerine sarılı olduğunu görürüz. Uzun DNA zinciri, önce âdeta binlerce tespih tanesi oluşturacak şekilde yuvarlak bir yapının üzerine sarılmıştır. Daha sonra bu tespih taneleri bir nizam içerisinde dizilir ve çok küçük bir hacme çok uzun bir zinciri birbirine dolanmadan, karışmadan sığdırılır. Üzerlerinde DNA zinciri olan bu tespih taneleri, yeniden bir araya getirilerek daha büyük taneler yapılır. Nihayet bu büyük tespih taneleri de yine nizam içerisinde bir araya gelerek, bizim çekirdek içinde gördüğümüz kromozom yapısı inşa edilir. Ancak hâdise burada bitmemektedir. Çünkü her gün binlerce defa bu genetik bilginin bir kısmını kullanmak için onu açmak ve onu düz bir iplikçik hâline getirmek zorundasınız. Bu genlerin açılması ve kapanması olarak özetleyebileceğimiz hâdise, son derece karmaşık ve çok sıkı kontrol edilen bir süreçtir.

Genlerin açılmasının bu kadar sıkı kontrol edilmesinin tahmin ettiğimizden daha fazla sebebi vardır. Bunlardan bazılarını anlayabilmek için, aşağıdaki soruların cevapları hakkında düşünmemiz gerekir. Bütün hücreler aynı genetik bilgiyi kullanmasına rağmen, insan vücudunda şekilleri, çalışma prensipleri, hayat süreleri ve vazifeleri farklı yaklaşık 210 hücre tipi vardır (kas, karaciğer, kalp, sinir hücreleri gibi). Bu hücrelerin hepsi aynı genetik bilgiye sahip olmasına rağmen, birbirinden tamamıyla farklı vazifeler icra eder ve farklı maddeler üretirler. Hiçbir hücre vazifeli olmadığı ve programlanmadığı bir sahada üretim yapamaz. Sanki hücrelere ne ile vazifeli oldukları bildirilmiştir.

Histon makaraları

Kromozomu en küçük birimine kadar açtığımızda karşımıza histonlar çıkar. Histonlar, DNA zincirinin üzerlerine sarılması için dizayn edilmiş birer makara gibi vazife görür. Her histon makarası dört farklı histon proteininin ikişer defa kullanılması ile oluşturulmuştur. Sekiz histon proteininden oluşan bu en temel makaranın üzerinde DNA zinciri yaklaşık iki tur atar ve 146 baz çifti sarılır. Daha sonra makaranın ağzı bir başka histon proteini ile mühürlenir. Toplam dokuz proteinden oluşan histon makarası, açılmadığı sürece sarılı olan DNA zincirindeki bilgiyi kullanmak mümkün değildir.

Meselâ bütün çekirdekli hücreler, insülin isimli kan şekerini düşüren protein yapıdaki hormonun nasıl üretileceğini, hangi aminoasitlerden oluştuğunu ve bu aminoasitlerin sırasını bilir. Ancak insan vücudunda insülini üretme izni sadece pankreastaki bir grup hücreye (beta hücreleri) verilmiştir. Bir başka deyişle kan şekeriniz ne kadar yüksek olursa olsun, kalb veya karaciğer hücresi, hiçbir zaman insülin üretemez. Bu basit örneği, vücudumuzdaki 100 bin protein için düşündüğümüzde kromozomların yapısının sadece DNA'daki genetik bilgiyi küçük bir hacme sığdırmak için paketlenmediği, aynı zamanda pek çok kontrol noktası oluşturulduğu da söylenebilir.

Hücrelerimizde dört ana sınıf gen bulunur

İnsan vücudu aynı genetik bilgiyi kullanan ancak birbirinden görünüş, hayat süresi ve vazife olarak farklı yaklaşık 210 hücreden yaratılmıştır (karaciğer, kas, sinir, kemik hücresi gibi). Bütün çekirdekli hücrelerin içinde genetik bilginin tamamı bulunur. Ancak bu bilginin tamamı, bütün hücreler tarafından kullanılmaz. Bu sayede bütün hücreler, kendi vazifelerini yapar ve başka hücrelerin vazifelerine karışmaz. Hücrelerimizde bulunan genleri pek çok şekilde sınıflayabiliriz; bilginin kullanımı açısından sınıflamaya bakıldığında dört farklı gen grubundan bahsedilebilir:

Açık genler (Bakım genleri/house-keeping genes): Bu genler, bütün hücrelerde hemen her zaman açıktır ve sahip oldukları bilgi kolayca kullanılabilir. Hücrelerin tamir ve bakımı, hücre zarlarında maddelerin alış-verişini düzenleyen proteinlerin genleri bu sınıfa girer. Ayrıca hücrenin besin maddelerinden enerji elde etmek için ihtiyaç duyduğu onlarca enzime (hepsi protein yapıdadır) ait üretim bilgisi de, hücrenin her ihtiyacı olduğunda kullanabilmesi için açık tutulur. Bu gruba dâhil olan önemli bir gen grubu da, kanser oluşumunu baskılayıcı (tumor supressor genes) genlerdir.

Uyarı ile açılan genler (indüklenen genler/inducible genes): Bu genler, normalde kapalıdır. Ancak ihtiyaç hâlinde hücrenin bir başka yerinden veya dış ortamından gelen bir sinyal, histon mührünü açar ve genetik bilgiyi bir süreliğine (dakikalardan-günlere kadar) kullanıma sunar. Yemek yediğimizde ve kan şekerimiz yükseldiğinde uygun bir sinyal, pankreasın beta hücrelerindeki insülin geninin üzerini açar, insülin sentez bilgisi, bir süreliğine hücrenin kullanımına sunulur. İnsülin yeterince üretildiğinde ve kan şekeri normal seviyelere geldiğinde bir başka sinyal, genin histon mührünü kapatır ve bilginin kullanımı sona erer.

Periyodik genler: İnsan vücudundaki genlerin yaklaşık % 10'u periyodik olarak açılır ve kapanır. Bu açılma ve kapanma hâdisesi, büyük nispette aydınlık-karanlık döngüsü ile düzenlenir. Sabah gözden giren ışık bilgisi pek çok geni açar ve kapatır. Akşam karanlıkla birlikte yine benzer değişiklikler olur. Bu genler vesilesi ile insan vücudu, gündüz ve gece farklı çalışır. Bu grup genler günümüzde heyecan verici bir sahanın doğmasına sebep olmuştur (kronobiyoloji). Modern insanın hayatındaki tabiî aydınlık-karanlık devridâiminin altüst olması, bu grup genlerin çalışmasını ciddi mânâda bozmuştur ve bu bozulmaların pek çok hastalığın (kanser, şeker hastalığı, yüksek tansiyon vb.) oluşumunda rol oynadığı bilinmektedir. Nitekim araştırmalar, gece geç vakte kadar ışık altında televizyon seyretmenin, ışık altında uyumanın bazı kanserlerin ortaya çıkmasına zemin hazırladığını ortaya koymuştur.

Daima kapalı genler: Her grup hücrede farklı olmak üzere hücrelerde, normal şartlar altında ömürleri boyunca hiç açılmayan genler vardır. Meselâ bir sinir hücresi, hiçbir zaman insüline ait gen bilgisini kullanmaz; dolayısıyla bu hücrelerde insülin üretim bilgisi bulunmasına rağmen, o genin üzeri dâima kapalıdır. Bu noktadan hareketle iki hususa dikkat çekmekte fayda var:

Birincisi, hücrelerimizde kanser oluşumunu önleyen ve dâima açık olan genlerin (bkz. madde 1) tam tersi kanser oluşumuna sebep olan onkogenler de vardır. Bu genlerin üzeri normalde kapalıdır ve açılmamaları beklenir. Ancak bilinen pek çok kanser sebebinin (sigara, zararlı kimyasallar, hava kirliliğine yol açan maddeler, hattâ şişmanlık) bu genlerin üzerini açtığı ve dahası kanser baskılayıcı genlerin üzerini kapatarak hücrelerin kanserleşmesine sebep olduğu bilinmektedir. Bu durum, insanın işleyebileceği günahların ve yapabileceği kötülüklerin bilgisine sahip olması, ancak onları kesinlikle kullanmaması gerektiği hakikatinin bir çeşit biyolojik eşdeğeri olarak kabul edilebilir.

İkinci husus, istikbalde hastalıkların tedavisinde şimdikilere kıyasla çok büyük gelişmeler kaydedilebileceğini göstermektedir. Efendimiz'in (aleyhisselâtüvesselâm) beyanlarıyla sabit olan "yaşlılık ve ölümden başka her hastalığın tedavisinin olduğu" hakikati, belki de burada yatmaktadır. Daha önce ifade edildiği gibi, bütün çekirdekli hücreler insana ait genetik bilginin tamamına sahiptir. Yani bir karaciğer hücresi de, teorik olarak nasıl insülin üretileceğinin bilgisine sahiptir. Bu husus pek çok hastalık için büyük bir ümit kaynağıdır. Değişik vesilelerle pankreası insülin üretemeyen insanların (daha çok çocukluk çağında başlayan insüline bağımlı diyabet ve yaşlılarda görülen tip iki diyabetin geç evreleri) karaciğer hücrelerine uygun sinyali vermeyi öğrenebilirsek, bu hücrelerin insülin sentezlemesine vesile olabiliriz. Aynı durum, başka pek çok hastalığın tedavisi için de bir umut kaynağı olarak görünmektedir. Yine kanser hücrelerinin kontrolsüz bölünmesine sebep olan ve daha önce bahsettiğimiz onkogenlerin üzerini kapatmayı öğrenebilirsek, bugünkü kanser ilâçlarından çok daha güvenilir ve yan tesirleri daha az olan tedavi metotlarını geliştirmek mümkün olacaktır.

Çekirdek, hücrenin en mahrem yeri olarak kabul edilir. Çekirdeğe giriş-çıkışlar ve dolayısı ile genlerin açılmasına-kapanmasına yönelik müdahaleler, sıkı kontrol altındadır. Ancak uygun uyaranlar (anahtar gibi kilit açan moleküller) bulunduğunda sadece yukarıda ifade edilen tedavi yöntemlerinde değil, sözgelimi bir karaciğer hücresinden sinir hücresi veya bir deri hücresinden kalb kası hücresi elde etmek de mümkün görünmektedir. Çekirdekte saklı genetik bilgiyi açmak ve kapatmak, yine çoğunluğu çekirdekte bulunan ve nükleer düzenleyiciler olarak bilinen bu anahtar mesabesindeki yüzlerce hassas faktör üzerinden olmaktadır.

İnsanoğlunun genetik bilgisinin nasıl muhafaza edildiğini daha iyi anladığımız şu günlerde, Yüce Yaratıcı'nın ilmi, kudreti ve hikmeti karşısında hayrete düşmemek elde değildir. Bütün bunları görüp de hayrete düşmeyenler içinse, vicdan genlerinin üzerinin örtülü olduğunu ve belki bu genlerin üzerinin tefekkür ve dua sinyalleriyle açabileceğini söyleyebiliriz.

(sızıntı)