100 YILLIK BÜYÜK YANILGI: Bilim Dünyası Sarsılıyor, Genetik Hakkında Bildiğimiz Her Şeyi Unutun!

100 YILLIK BÜYÜK YANILGI: Bilim Dünyası Sarsılıyor, Genetik Hakkında Bildiğimiz Her Şeyi Unutun!

Bilim insanları, bir asırdan uzun süredir genetik hakkında yanlış düşündüğümüzü söylüyor

Bu yazıyı okuduğunuzda öğrenecekleriniz şunlardır:

• Onlarca yıldır, genetiğin "klasik görüşü", kalıtım yasalarını 1880'lerin ortalarında geliştiren Avusturya-Macaristanlı biyolog Gregor Mendel'in özgün çalışmalarına sıkı sıkıya bağlı kalmıştır.

• Yeni bir çalışma, Mendelcilik genetik dünyasına bize harika içgörüler sunmuş olsa da, tek başına bir popülasyon genelindeki genetik çeşitliliği veya belirli genomların belirli fenotipleri nasıl ortaya çıkardığını açıklayamayacağını öne sürüyor.

• Yeni araştırma, genom çapında ilişkilendirme çalışmaları fikrini benimsiyor ve poligenikliğin—yani birden fazla genin fenotipik bir özellik veya hastalık üzerinde etkili olabileceği düşüncesinin—daha fazla kabul görmesi çağrısında bulunuyor.

1856 ile 1863 yılları arasında, Avusturya-Macaristanlı rahip ve biyolog Gregor Mendel, Brno'daki Aziz Thomas Augustinus Manastırı'nın bahçesinde 28.000 bezelye bitkisini—ki bunların çoğu Pisum sativum türüne aitti—yetiştirip test etti. Bu deneylerden yola çıkan Mendel; baskın ve çekinik gen kavramlarını ve ayrıca kalıtım yasalarını formüle etti. Bu kavram, lise biyoloji derslerinde en yaygın olarak Punnett karesi (sistemi geliştiren ve genetik üzerine yazılan ilk kitaplardan biri olan Mendelism'in yazarı, İngiliz genetikçi Reginald Punnett'in adını taşıyan yöntem) kullanılarak anlatılır.

Mendel'in çalışmaları, insanlar genlerin varlığından haberdar bile değilken, önemli genetik kavramların temellerinin atılmasına yardımcı oldu. Ancak şimdi, yeni bir çalışma; Mendel kalıtımı üzerine hâkim olan görüşün, zamanla, bunun yerine sürekli varyasyonun (değişimin) kalıtımına odaklanan İngiliz polimat Francis Galton'ın çalışmaları tarafından gölgede bırakıldığını öne sürüyor. Genetics dergisinde yayımlanan yakın tarihli bir çalışma, Galton'ın özgün görüşünü kalıtımın "biyometrik okulu" olarak adlandırıyor. Biyometrik terimi, biyolojik özelliklerin istatistiksel ölçümünü ifade eder; Galton'ın ekolü ise boy gibi özelliklerin, Mendel'in tarif ettiği gibi ayrık birimler halinde kalıtılmak yerine, popülasyonlar genelinde sürekli bir değişim gösterdiğini savunuyordu. Bu yeni araştırma bağlamında söz konusu biyometrik bakış açısı, büyük ölçekli genomik verileri kullanarak; çoğu özelliğin tek bir genden veya birkaç genden değil, her biri küçük bir etki katkısında bulunan, birbirine bağımlı binlerce genin oluşturduğu karmaşık ağlardan kaynaklandığını gösteren "kantitatif genetik" alanına evrilmiştir. Bununla birlikte Mendelcilik—daha zarif açıklamaları ve basit Punnett kareleri sayesinde—tartışmayı büyük ölçüde kazandı ve bir yüzyıldan uzun bir süre boyunca genetik alanındaki baskın görüş haline geldi. Avrupa ve ABD'nin çeşitli kurumlarından gelen ve bu yeni çalışmanın arkasında yer alan araştırmacılar, artık Mendel'in ötesine geçip genetik varyasyonun gerçek karmaşıklığını kucaklamanın zamanının gelip gelmediğini sorguluyorlar.

Yazarlar, "Genotiplerin, basit 'tek gen–tek özellik' ilişkileri aracılığıyla fenotiplere karşılık geldiğine dair köklü düşünce; hem yaşam bilimlerindeki araştırmaları hem de kamuoyunun konuya dair anlayışını şekillendirmeye devam etmekte, bu durum ise politika ve fonlama öncelikleri üzerinde etkiler yaratmaktadır," diye yazıyorlar. "Yine de bu paradigma, sürekli fenotipik varyasyonu ve genotip-fenotip haritasının karmaşık genetik mimarilerini açıklamak konusunda giderek yetersiz kaldığı yönünde bir kabul görmektedir."

Yazarlar, Mendelciliğin tamamen terk edilmesini savunmuyorlar; ne de olsa bu yaklaşım, gen düzenleme gibi çarpıcı teknolojik atılımlara zemin hazırlamış ve gen yolları için bir çerçeve sunmuştur. Ancak Mendelci yaklaşım; tüm popülasyonlar genelindeki fenotipik varyasyonu ayırt edebilecek yeterli açıklama gücünü sağlamadığı gibi, bilim insanlarının belirli genomların neden belirli fiziksel özellikleri sergilediğini tespit etmelerine de olanak tanımaz. Örneğin 2025 yılında bilim insanları, Mendel'in yaklaşık 160 yıl önce yaptığı orijinal bezelye bitkisi deneylerinde tanımladığı yedi gen lokusunun tamamını başarıyla karakterize ettiler. Ancak bu çalışmaya, az sayıda gen (oligojenik özellikler) veya hatta çok sayıda gen (polijenik özellikler) tarafından yönetilen 72 ek özelliği de dahil ettiler.

Yazarlar, "Bu karşıtlık, Mendelci yaklaşımlara dayanan tek gen genetiğinin, fenotipin oluşumuna dair yalnızca kısmi bir içgörü sunduğunu en doğrudan biçimde ortaya koymaktadır," diye yazdılar.

Bu, araştırmacıların genetik manzaraya dair daha geniş bir bakış açısını benimsemeleri yönündeki ilk çağrı değildir. 1930'lar ve 1940'larda Mendelci kalıtımı Darwinizm ile birleştirmeyi amaçlayan ve "Modern Sentez" olarak bilinen çalışmalar, bu genetik karmaşıklığın altını çizmişti. Daha yakın bir dönemde ise, "genom çapında ilişkilendirme çalışmaları" (GWAS) olarak bilinen araştırmalar, benzer bir yaklaşımla genetik varyasyonu daha karmaşık ve bütünsel bir mercekten incelemeye çalışmıştır.

Yazarlar, "Yine de bu girişimler, polijenikliğin anlamlı mekanistik içgörüler sunabileceği fikrine karşı dirençlerini sürdüren pek çok moleküler biyoloğu ikna etme konusunda başarısız olmuştur," diye yazdılar. Daha klasik genetik çalışmalarıyla iştigal eden araştırmacı topluluğuna, genotip-fenotip haritalamasının karmaşıklıklarını da benimsemeleri yönünde bir kez daha çağrıda bulunuyor; ayrıca mekanizmayı polijeniklik merceğinden değerlendiren deneysel genetik yaklaşımların geliştirilmesine duyulan ihtiyacın önemini kavramalarını talep ediyoruz.

Kaynak: PM