Çöp DNA: Neden Gen Bencildir?

Çöp DNA nedir ve genler DNA’da nasıl yer değiştirir? Gen neden bencildir ve genetik hastalıklarla kanserin nedeni bencil genler midir? Bencil genler, epigenetik faktörler ve gen tedavisi arasındaki ilişki nedir? Biyologlar 45 yıldır çöp DNA ve bencil genleri tartışıyor. İnsan türünün var olma amacının genlerini gelecek kuşaklara aktarmak olduğunu söylüyor. Öyle ki insanlar hayatın anlamını bulup evrenin sırlarını çözmek için değil, sadece hayatta kalmak için evrim geçirmiş görünüyor. Belki de küresel ısınma ve yıkıcı iklim değişikliği gibi problemlere yol açmamızın nedeni budur.

Peki gen bencilse neden DNA’daki genler birbiriyle savaşarak bize zarar vermiyor? Yoksa veriyor mu? Genetik hastalıkların ve kanserin nedeni bencil genler mi? Peki çöp DNA ve bencil gen nedir? Bencil genler insan evrimini nasıl etkiledi ve hastalıklara bağışıklık kazanmamızı sağladı? Peki bencil genlerden oluşan çöp DNA var mı? Yoksa çöp DNA bir yanılgı mı ve atıl genlerin bile bir görevi var mı? Bencil genlerle gen tedavisi mümkün mü? İnsan DNA’sını yakından tanıyalım:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Çöp DNA ve bencil genler

Genler insan DNA’sının bir parçası olup evrim sürecinde bireylerin sağlıklı olmasını sağlamak zorundadır. Aksi takdirde insanların veya herhangi bir türün bireylerinin hayatta kalarak genlerini çocuklarına/yavrularına aktarması olanaksızdır. Bu yüzden gen bencildir derken ideolojik tartışmalardan uzak durarak bilimsel gerçeklere odaklanmak gerekiyor. Peki bilim bize çöp DNA, DNA üzerinde yer değiştiren genler ve bencil genler hakkında ne söylüyor? Bencil gen nedir ve nasıl çalışır? Biyologlar son yıllarda gerçekten bencilce davranan bazı genler keşfettiler. Tıpkı insan hücrelerine bulaşan Corona virüsünün genleri gibi bunlar da organizmaya zarar verme pahasına mutlaka kendini kopyalayıp çoğalmak istiyordu. Haydut genler şu anda bile hücrelerinizin içinde etkili olabilir. Oysa genler ne kadar bencil olsa da evrimin bir parçası olarak bizi biz yapmışlardır. Bunların da genetik yapısına göre birkaç türü vardır ve her birinin asalakça yaşama şekli farklıdır (yaşamı soy genetiğine indirgeyen görüşe katılırsak). Şimdi DNA’da yer değiştiren genlere yakından bakalım:

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Yer değiştiren genler

Bencil genler içinde en basiti DNA üzerinde yer değiştiren mobil genlerdir ki bunlara transpozon deriz. Bu genler birçok canlıda bulunur ve DNA üzerinde kendine göre yer değiştirdiği için bencil sayılır. Siz de DNA’yı genetiğin kitabı olarak düşünebilirsiniz. Genler bu kitabın cümleleridir ve bencil genler kitabın anlatım bütünlüğünü bozarak yer değiştirmek ister. Bir sayfadan veya bölümden çıkıp başka bir sayfaya geçmek ister ki transpozonlar da Sınıf I ve II olmak üzere ikiye ayrılır.  Sınıf 1 transpozonlara hastalık yapıcı virüslerin RNA’sından esinlenerek retrotranspozon deriz. Bunlar DNA’da kopyala ve yapıştır yöntemiyle yer değiştirir.

Sınıf II transpozonlar ise kes ve yapıştır yöntemiyle yer değiştirir. Tabii genlerin DNA üzerinde rastgele yer değiştirmesi zararlı mutasyonlara da yol açar. Öte yandan transpozonlar evrimi hızlandırabilir ve hatta DNA’nın kendini onarmasına da yardım edebilir. Bu nedenle gen bencildir derken dikkatli olmak gerekiyor. Örneğin hücreler transpozonların yer değiştirmesini önleyen bir mekanizma kullanır. Özel molekülleri belirli yerlere yapıştırarak bencil genleri yerine mıhlar. Bu nedenle genler sık sık yer değiştirmez. Dahası birçok hayvan ve bitki türü genomunun yüzde 80’i transpozonlardan oluşur. 😮 Peki DNA’nın tolere edemeyeceği bencil genler var mı?

Evet var: Hat 1 öğeleri

Hat 1 (LINE-1) öğeleri insanlar ve diğer bazı hayvanların genomunun yüzde 17’sini oluşturuyor. Bunların büyük kısmı atıl durup genetik fosil olarak kalıyor. Biyologlar ise bazı Hat 1 genlerinin gayet aktif olduğu kanısında. İşte bunlar kan kanserine ve ileri yaşlarda da sinir yıpranmasına bağlı demansa yol açıyor. 2019 yılında araştırmacılar Hat 1 genlerinin özellikle yaşlanmayla ilgisini araştırdılar. Nitekim bencil genleri durduran genleri eksik olan farelerin çok erken yaşlandığını gördüler. Bencil genlerin sık sık yer değiştirmesi hücrelerde yangıya yol açıyordu. Öyle ki bencil genleri durduklarında farelerin iyileşmeye başladığını fark ettiler. Böylece ikinci bencil gen türüne geçiyoruz:

İlgili yazı: Dünyadaki En Ölümcül 5 Toksin Nedir?

 

Çöp DNA ve ayrışma bozucular

Ayrışma bozucular dediğimiz bencil genler. sperm ve yumurta gibi cinsiyet hücrelerinin bozulmasına neden oluyor. Buna kurayla aday seçme torbasında hile yapmak da diyebilirsiniz. Bencil genler kendi adı yazan çok sayıda kağıdı torbaya dolduruyor. Cinsiyet hücrelerinde aşırı öne çıkarak sağlıklı genlerin kopyalanmasını engelliyor.

Bu bağlamda sperm ve yumurta hücrelerine gamet deriz ve bunlar mayoz bölünmeyle çoğalır. Örneğin insanlarda 23 kromozom vardır ve bunların yarısı anneden, yarısı da babadan gelir. Mayoz bölünmede hücre iki gen setiyle başlar ve bunların eksik yarısını kopyalayarak 46 kromozomluk iki set üretir. Bu hücre her biri 46 kromozomluk bir tam set içeren iki hücreye bölünür. Bunlar da 23 kromozomluk yarım set içeren ikişer hücreye bölünür ve bölünme bu şekilde sürer gider (resme bakın).

Bu örnekte sperm hücrelerini gördük ama aynısı yumurta hücreleri için de geçerlidir. Buna karşın vücut 4 yumurtadan üçünü atar ve geriye tek bir olgun yumurta kalır. Sonuç olarak her gamet büyükanne/büyükbabasından gelen genetik materyalden birine sahip olur. Tabii bu işin bir de kuralı var. Mayoz bölünmede büyükanne ve büyükbabandan gelen genlerin bir gamete geçme şansı eşittir. Gametler mutlaka ebeveynlerden birinin genlerini alacaktır. Peki ya hücre katili genler nedir?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Hücre katili genler

İşte buna cinsiyet hücrelerinin ayrışması deriz ve ayrışma bozucu bencil genler de bu süreci bozar. Bunlar da kendi içinde birkaç türe ayrılır. Mesela bencil gen içeren bazı kromozomlar hangi yumurtaya geçeceğini kontrol eder. Böylece vücudun saklayacağı yumurtaya geçmeyi başarır. Katil mayoz sürücü dediğimiz diğer genler ise daha da ileri gider. Bunlar kendini kopyalayamadığı gametleri imha eder. Bu hain genlerin bir kısmı toksin üreten başka bir gene bağlıdır. Üstelik panzehir de sadece onlarda bulunur. Dolayısıyla söz konusu bencil genleri içermeyen hücreleri zehirleyerek öldürürler.

Ne demişler? Hücre hücrenin kurdudur… 😊 Nitekim bazı ayrışma bozucular spermlerin kuyruğunu zehirler ve onları taşımayan spermlerin yumurtaya yüzmesine engel olur. Böylece yumurtayı dölleyerek kendi genlerini gelecek kuşaklara aktarmaları mümkün olmaz. Bilim insanları katil mayoz sürücüleri böceklerde de gördüler. Cinsiyet kromozomlarında bencil gen olan kitapbiti dişileri asla erkek yavrular yumurtlamıyordu. Demek ki bu gen yaygınlaşsa kitapbitleri üreyemeyecekti. Bencil genleri pekiştiren araştırmacılar bu durumda kitapbiti kolonilerinin soyunun kuruduğunu gördüler. Yine de endişelenmeyin! Soyunuz güvende; çünkü bu kısırlık diyelim, doğal hayatta hiç görülmedi.

İlgili yazı: Kuantum Kriptografi: Shor Algoritması ile Şifre Kırma

 

Çöp DNA ve insanlar

Kısırlık yapma potansiyeli olan bu tür genleri insanlarda da saptadık ama bizde sürecin nasıl işlediğini bilmiyoruz. Tabii Dünya nüfusuna bakarsak soyumuzun en azından kitapbitleri gibi tükenmeyeceği açıktır. Oysa bütün bu örnekler bencil genleri neden parazite benzettiğimizi gösteriyor. Sonuçta asalaklar organizmanın zararına kendi varlığını sürdürür. Bazı aşırı durumlarda ise organizmanın ölümüne yol açar. Bu da bizi nihayet çöp DNA ve bencil genler arasındaki ilişkiye getiriyor:

İnsan DNA’sının yüzde 98’i kodlama yapmayan genlerden oluşur; yani yaşamak için gereken proteinleri kodlamaz. İşte buna yaşamak için işe yaramaz anlamında çöp DNA deriz. İşin garibi genomu bizden 100 kat büyük olan bir amip bile vardır. Bu da çöp DNA’nın ne boyutlara ulaşabileceğini gösteriyor. Bu nedenle en karmaşık organizmalar aynı zamanda en büyük DNA’ya sahip olacaktır diye bir kural yok. Boyu değil, işlevi önemli…

Bu mantıktan yola çıkarsak çöp DNA’ya bencil gen diyebiliriz. Sonuçta kendini kopyalayarak DNA’nın büyük kısmını işgal ediyor ve ilk bakışta yaşama hiçbir katkı sağlamıyor. Buna karşın çöp DNA’nın bencil gen olduğunu söylemek çok tartışmalıdır. 2012’de uluslararası ENCODE araştırmasının sonuçları yayınlandı. Bu araştırmanın amacı insan genomunda protein kodlayan bütün genleri bulmaktı. Öyle ki insan DNA’sının yüzde 80’inin hiç de çöp olmadığı, bir takım işlevlere sahip olduğu ortaya çıktı. Aynı zamanda bazı atıl bencil genlerin tekrar harekete geçtiğini tespit ettiler. Nasıl mı?

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Çöp DNA ve köpek ırkları

Kodlama yapmayan DNA genleri belirli genleri aktif hale getirmek ve devre dışı bırakmak gibi birçok işlevi yerine getiriyor. Bu sebeple de işe yarıyor ve bencil gen olmaması gerekiyor. Elbette herkes bu tür işlevleri yardımsever olmak şeklinde yorumlamıyor. Sonuçta Çöp DNA kodlama yapmıyor. Buna karşın biyologlar bencil genlerin evrime yardım ettiğini kabul ediyor. En basitinden köpek ırklarını düşünün. Bütün köpekler Canis lupus familiaris olmak üzere aynı türdür. Öte yandan Büyük Danimarkalı ve King Charles gibi dış görünüş olarak birbirinden çok farklı köpek ırkları vardır.

Biyologlar köpek ırklarını DNA üzerinde yer değiştiren transpozonların türettiğini düşünüyor. Nitekim köpekler kara hayvanları içinde en çok çeşitlilik gösteren türdür. Bu bağlamda transpozonlar evrimin zararlı olmayan mutasyon üretme kapasitesini artıran yarı mamuller olarak çalışır. Örneğin uzun gen dizilerindeki mutasyonların farklı renk ve dokudaki köpek tüyleri oluşturduğunu biliyoruz. Gerçi mekanizmanın yararlı mutasyon üretimini nasıl artırdığı belli değildir.

Her durumda 2020’de transpozonların insanların yaygın enfeksiyonlarla savaşması için gereken birçok geni etkinleştirdiğini gördük. Bencil genlerin yayılma hırsı ve buna direnen organizmanın düzeltme mekanizmaları silahla zırh arasındaki ilişki gibi birlikte evrim geçiriyor. Örneğin farklı türlerin çiftleşmesini önleyen genleri pekiştiriyor veya farklı türlerin yavrularının genellikle kısır olmasını sağlıyor. Benzer şekilde popülasyonların kendi içinde üremesine de engel oluyor. Bütün bunlar farklı türlerin ortaya çıkması ve popülasyonlarda gen havuzu çeşitliliğinin korunması açısından önemlidir.

Çapraz döllenme ve doğal GDO

Bencil genlerin yanında yardımsever genlerin evrim geçirmesi organizmayı zehirleyecek zararlı mutasyonların önüne geçiyor. Üstelik bencil genler her bireyde ve her bünyede farklı davranıyor. Tıpkı epigenetik gibi… Bu da bir tür içindeki bir grubun farklılaşmasına ve zamanla yeni bir tür ortaya çıkmasına yardım ediyor. Mısır, buğday ve pirinç gibi eskiden safkan olan ekinlerin çapraz döllenmesiyle bugün tükettiğimiz en besleyici türler, alt türler ortaya çıkmış bulunuyor.

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

 

Çöp DNA ve epigenetik

İnsan psikolojisini evrime bağlamak riskli bir konudur. Tabii k biyologlar DNA’nın tek amacının üreme yoluyla kendini kopyalayacak sağlıklı bireyler yetiştirmek olduğunu kabul ediyor. Öte yandan insanların başkalarına yardım ederken bile önce kendi çıkarlarını düşündüğünü, bunun nedeninin de bencil genler olduğunu söylemek bilimsel bir önerme değildir. Bu daha çok bir görüştür; çünkü bu yazıda anlatılan bencil genlerle bizzat DNA’nın bencil olduğunu söylemek iki farklı şeydir.

Neden derseniz: Bencil genler vücut sağlığını düşünmeden hareket eden genlerdir. Tabii hiçbir gen bilinçli değildir ve vücut sağlığını düşünmez. Sonuçta evrim kör saatçidir. Diğer yandan insan genleri bireylerin sağlıklı yaşaması için evrim geçirmiştir. Bu yüzden bencil genlerle bencil olmayan genleri, DNA’nın genel dengesine aykırı olarak kendini kopyalamak (bencillik) bağlamında ayırt etmek gerekir. Kısacası insanlar bencil derken bir kişilik özelliğini kasteder. Biyologlar ise genlerin asalak davranışlar sergilemesini kasteder.

Dahası bencil genlerin bir kısmının DNA’yı onarmak, zararlı mutasyonları azaltmak ve evrimi hızlandırarak hayatta kalma şansını artırmak gibi alanlarda işe yaradığını görüyoruz. Üstelik birçok bencil gen var ve ileriki araştırmalar bunların bir kısmının hiç de bencil olmadığını gösterebilir. Özellikle insan bilincinin bilinçsiz beyinden türediğini düşünürsek insanların bencilliğini doğrudan bencil genlere bağlamak Sosyal Darwinizm tehlikesi yaratır. Bu da genetik ırkçılığa (öjeni) kapı aralamaktır.

Genetik psikoloji

Bu yüzden her bir bencil genin nasıl işlediği ve diğer genlerle birlikte nasıl işlediğini anlamadan genetik bilimi üzerinden değer yargıları geliştirmek çok risklidir. Dolayısıyla ben de değer yargılarına girmek yerine bencil genler hakkında ne bildiğimizi anlatmaya odaklandım. Tabii bir de epigenetik konusu var ve bildiğimiz kadarıyla evrimi hızlandıran asıl mekanizma budur. Peki epigenetik nasıl çalışır?

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Bencil gen epigenetiğe karşı

Epigenetik hangi genlerin ne kadar aktif olduğuyla ilgilidir. Yaşam tarzınız, ruh haliniz, beslenme biçiminiz; spor yapıp yapmadığınız, stresli olup olmadığınız ve uykunuzu almanız DNA’yı derinden etkiler. DNA değişmez ama hangi genlerin ne kadar aktif olacağı değişir. Bu da genlerin aktif olma sıklığına bağlı olarak DNA’nın dolaylı yoldan mutasyon geçirmesi demektir. Örneğin bir bireyin şeftali tüyüne alerjik olduğunu düşünün. Bu kişi sigara kullanıyor veya stresli bir hayat yaşıyorsa alerjisini çocuğuna geçirme olasılığı artabilir. Çocuk zaten ebeveynden alerjiye yatkınlık genlerini alacaktır:

Oysa bu durum çocuğun mutlaka alerjik olacağını göstermez. Diğer yandan anne ya da babanın epigenetik faktörleri çocuğun alerjik olma şansını artırabilir veya azaltabilir. İyi beslenen ve spor yapan bir insanın DNA’sının izin verdiği maksimum boya erişme şansının artması da epigenetik bir faktördür. Gördüğünüz gibi epigenetik mekanizma, DNA’da yer değiştiren bencil genlerden çok farklıdır. İkisi ilişkili olabilir ama bunun nasıl bir ilişki olduğunu bilmiyoruz (ama bir fikrimiz var: Anne-fetüs rekabeti ve adet görme).

Bildiğimiz kadarıyla epigenetik evrimde daha büyük bir rol oynuyor. Buna karşın doğal seçilim ve sosyal seçilim de bazen birlikte, bazen de birbirine karşı işliyor. Buradan da sağlıklı evrim geçirmenin genetik denge mekanizmalarına dayandığını görüyoruz. Örneğin 15 milyon yıl süren pandemiye yol açan antik virüsler artık insan DNA’sının bir parçasıdır. Eskiden bulaşıcı hastalıklara yol açan virüs genleri artık bağışıklığı güçlendiriyor.

Çöp DNA ve bencil gen için sonsöz

Bu durumda canlıların DNA’sı bencil genlerin 4 milyar yıllık evrimde dengeli bir genetik kod oluşturmasıyla ortaya çıkmış olabilir. Bütün genler bencil olsa bile genomun tamamı kendine ihanet etmeyecek bir genetik bütünsellik taşıyor demektir. Oysa bu, “Gen bencildir, o yüzden insanlar da bencildir” diye basitleştiremeyeceğimiz kadar ince bir detaydır. Yine de Çöp DNA, bencil genler ve epigenetik, atalarımızın nasıl insan olduğunu anlamakta yepyeni bilgiler sağlıyor. Siz de kuşlara manyetovizyon kazandıran 6. kuantum hissi şimdi görebilir, yaşamı var eden kuantum biyoloji ile su kimyasına hemen bakabilirsiniz. Canlılık nedir? Virüsler ve viroitler canlı mı diye sorup DNA tabanlı biyolojik bilgisayar konusunu beden hacklemeyle inceleyebilirsiniz. Hızınızı alamayarak insanların neden artık iki anneden doğacağına da göz atabilirsiniz Bilimle ve sağlıcakla kalın. 😊

Gen Bencildir kitabının videosu

¹Transposable elements have contributed human regulatory regions that are activated upon bacterial infection
²Mammalian transposable elements and their impacts on genome evolution
³Roles for retrotransposon insertions in human disease
⁴Is junk DNA bunk? A critique of ENCODE