Seveneves – 16: Epigenetik

Akif Manisalı, 6 Ocak 2017

Bilim kurgu yazarı Neal Stephenson’ın son romanı Seveneves’in hikayesinin üçüncü bölümün öne çıkan kurgularından birisi, nesli tükenmenin eşiğine gelmiş insanoğlunun genetik mühendisliği yöntemleri ile yedi ayrı ırk üzerinden neslini devam ettirmesi olarak okuyucuların karşısına çıkıyor. Bu genetik mühendisliği kurgusunun dikkat çeken bir öğesi de hem Dünya’nın yeniden terraform edilmesi sırasında yeryüzüne salınan genetiği ile oynanmış hayvan türlerinde, hem de insanlığın devam ettiği yedi ırkan biri olan Morianlar’ın özelinde gördüğümüz “epigenetik” değişim yaşama özelliği. Farklı çevresel ve durumsal öğelerin etkisi ile köklü biyolojik değişimler geçirilebilmesine kapı açan bu hikaye öğesi, Moiran ırkının karşılaştığı zorluklar karşısında hayatta kalma şansını arttırırken, yeryüzüne salınan hayvanlar perspektifinden bakıldığında da eski Dünya’da görülmeyen bir çeşitliliğe doğru olasılık dairesini genişletiyor. Romandaki Yedi Havva’dan biri ve ekibin genetik uzmanı olan Moria karakteri kendi soyundan ilerleyecek insanlık dalına epigenetik değişimler yaşama özelliği “ekleyerek” Morianların yaşadıkları iyi ya da kötü şeylerin etkisi ile tetiklenen bu özellikleri sayesinde uzunca bir süre uykuda kaldıktan sonra tamamen farklı özelliklere sahip bir insan olarak uyanmalarına imkan sağlıyor.

Epigenetik alanının gelişmekte olan bir bilim dalı olduğunu ifade eden Stephenson, bilim kurgu yazarlarının “gelişmekte” olan bilim dallarını sevdiğini ekledikten sonra bunun sebebini de gerçek bilimin hayal kırıklıklıkları ve hüsranları sizi sarmadan hızlıca yetkin hale gelinebilmesine ve çılgınca çıkarımlar yapmanıza izin vermesi olarak açıklıyor. Seveneves romanında bu imkandan fazlasıyla ve tadını çıkarak yararlandığı gözlemlenen yazar, insanı şekillendiren şeyin sadece DNA olduğunu varsayımıyla yetiştirilirken öğretildiğinin aksine, epigenetik bilim dalının bir canlının DNA’sı ile ilgili bilinebilecek her türlü ayrıntıya sahip olmanıza rağmen direk DNA’dan okunamayan başka faktörlerine etkisiyle bir organizmanın neye benzeyeceğini ya da çevresine karşı ne şekilde tepkiler vereceğinin kestirilemeyeceğini ortaya koyduğunu ifade ediyor. Geçmişte hiçbir şey yapmıyormuş gibi gözüktüğü için “çöp” DNA olarak adlandırılan genetik yapıtaşlarımızın olduğunu söyleyen Stephenson, epigenetiğin ortaya koyduğu, canlının hayatında karşılaştığı farkı dış etkenlerin sonucunda bazı DNA’ların uyandırılabildiği gibi bazılarının da bastırılabileceğini öngören yeni bakış açısının bu duruma bir açıklama getirdiğini ifade ederek insanın kimyasının gizemlerine doğru aralanan bu yeni kapıya dikkat çekiyor.

GENOMA KARŞI EPIGENOM

İnsan derisinin bir santimetrekaresinde 100,000’den fazla deri hücresi ve bu her deri hücresinin içinde de bizim genetik bilgilerimizin kodlandığı yaklaşık iki metre uzunluğunda DNA bulunuyor. Bütün genetik şifrelerimizin toplamına da “Genom” diyoruz. Her hücredeki DNA sekansı aynı olmasına rağmen bazılarının kas hücresi, bazılarının ise deri hücresi olarak nasıl hayat bulduklarını anlamak için DNA’yı bir “paragraf” metaforu üzerinden inceleyebiliriz. Genimizin bir paragraflık bir metin olduğunu varsayarsak her DNA’mızdaki bütün harfler birebir aynı ve aynı sırada olacaktır. Aynı DNA’yı taşımasına rağmen kas ve deri gibi farklı hücreler olarak karşımıza çıkan DNA’ları düşündüğümüzde ise her ne kadar harfler birebir aynı olsa da kelimeler arasındaki boşlukların ve ünlem işaretlerinin farklı olduğunu görüyoruz. Bu da potansiyel olarak paragrafın mesajını tamamen değiştirebiliyor ve aynı DNA’dan bir yerde kas hücresi çıkarırken başka bir yerde ise deri hücresi ortaya koyabiliyor. İşte burada epigenetik devreye giriyor ve bu genetik imla uygulamasının araştırılmasına da Epigenetik deniyor.

Kelime anlamı “Genetiğin Üstünde” olan Epigenetik bilim dalına göre epigenom olarak tasvir edilen bu genom üstü kodlama, DNA’yı değiştirmiyor; sadece hangi genlerin ve bu genlerin hangi miktarlarda ortaya çıkacağına karar veriyor. Genomu bilgisayar örneğindeki donanım (hardware) olarak düşünürsek epigenomu da yazılım (software) olarak düşünebiliriz. Bütün işi genomumuz yaparken ona ne yapacağını söyleyen ise epigenomumuz. DNA’mızın donanımı doğduğumuz andan öldüğünüz ana kadar aynı kalırken, hangi genlerin ön plana çıkacağını belirleyen epigenetik “etiketler”, kalıtımsal olabilmeselerinin yanında zaman içinde de değişiklik gösterebiliyor. Epigenomumuz ergenlik ya da hamilelik gibi dramatik zamanlarda değişiklik gösterdiği gibi, hayatımız boyunca ne yaptığımız, ne yediğimiz, ne içtiğimiz ya da ne kadar stresli olduğumuz gibi çevresel ve dış faktörlerin etkisi ile de farklılaşabiliyor.

Vücudumuzun her hücresinin kendine has bir metilasyon ve histon deseni bulunuyor ve bu desen zaman içinde farklılık gösterebilen epigenetik “etiketler”in de eklenmesiyle, bir yazılım olarak tasvir ettiğimiz epigenomun DNA’ya ne yapması gerektiğini söylediği mekanizmayı oluşturuyor. Yukarıda bahsettiğim dış etken örnekleri, mesela kötü bir beslenme alışkanlığı, metil grupları ve histon proteinlerinin fonksiyonlarından bozukluğa sebep olup, kansere kadan giden farklı hastalıkların bile ortaya çıkmasına sebebiyet verebiliyor.

EPIGENETİĞİN GEÇMİŞİ

Epigenomun varlığı 1970’lerden beri bilinse de epigenetik çok genç bir bilim dalı. Ancak son 20 yıldır epigenetik etiketlerin genlerimiz üzerindeki etkileri yavaş yavaş anlaşılmaya başlanmış durumda. Bu gelişmeler ışığında bile bilim insanları DNA’mız çocuklarımıza geçtiğinde epigenetik etiketlerimizin ebeveynde kaldığını ve iletilmediğini düşünüyordu. Her ne kadar epigenetik etiketlerin çoğunun geride kaldığı ve embriyonun ilk bir kaç gününde yepyeni epigenetik etiketlerin oluştuğu gözlemlense de bazı etiketlerin DNA’da takılı kaldığı ve nesilden nesile geçerek farklı (şu ana kadarki araştırmalara göre de olumsuz) etkiler yaptığı ortaya çıkıyor.

Çevresel etkilerin genetiğimizdeki etkilerinin nesilden nesile aktarılabileceği, 1980’lerde bilim insanlarının 19.yy.’da İsveç’te yaşayan insan gruplarını araştırmaları sırasında kıvılcımı atılmış bir fikir. İsveç’in en kuzeyinde bulunan ve Kuzey Kutup Dairesi içinde kalan Norrbotten ilinde yaşayan insanların hayatları üzerine yapılan araştırmalarda, bu tamamen dış dünyadan izole yaşayan ve çevre koşullarının çetinliği ile tarımın ve avlanmanın verimliliğine göre aç kalma tehlikesi dahi yaşayan bu insan gruplarının yiyeceğin bol olduğu dönemlerde büyüyen bireylerinin, yiyeceğin kısıtlı olduğu dönemlerde büyüyen bireylerine nazaren altı yıl daha az yaşadıkları ortaya çıkıyor. Asıl ilginç olan ise bu daha kısa hayat beklentisinin nesilden nesile aktarıldığının veriler ile ortaya çıkarılmış olması. Epigenetik bilimin ilerlemesinde büyük bir etkisi olan bu araştırma, çevresel etkilerle tetiklenen epigenetik etiketlerin DNA ile beraber nesilden nesile aktarılabildiğine açık bir örnek olarak karşımıza çıkıyor.

Epigenetik alanı, geçmişte kaçınılmaz ve sabit bir plan/proje olarak görülen DNA’mızın mutlak olmadığını ve çevresel etkiler ve kişisel tercihler vasıtasıyla değişen epigenetik etiketlerimiz üzerinden DNA’mızın kullanım klavuzunun yeniden yazılabildiğini ve hem kendimizin hem de gelecek nesillerimizin “nasıl” olacağı üzerine etki edebileceğimizi gösteriyor. Aynı zamanda nesilden nesile aktarıldığı iddia edilen ve atalarımızın deneyimlerinin bir bileşkesi olarak düşünülen “genetik hafıza” fikrine bilimsel bir temel de oluşturan epigenetik araştırmaları, insanın geçmişini anlamanın yanı sıra geleceği ile ilgili ilginç olasılıkları açması açısından da heyecan verici olarak değerlendirilebilir. Çevresel etkilerle bazı yönleri ön plana çıkan, bazı yönleri bastılırken, bazı kısımları aktive olan ve Stephenson’ın da yazının başında değindiği henüz anlaşılamadığı için “çöp” olarak adlandırılan kısımlara sahip DNA’mız, doğru çevresel şartlar, tercihler ve olaylar tecrübe edildiğinde insanlık tarihinde bugüne kadar ortaya çıkmamış yeni gizemlerin açığa çıkması ile insan olmaktan beklentimizi değiştirebilecek sürprizler ile bizi başbaşa bırakabilir mi acaba? Üzerinde düşünmesi çok heyecan verici bir olasılık doğrusu…

Not: Seveneves romanı incelemesine Neal Stephenson için önemli bir kavram olan “Büyük İşler” perspektifinden hikayenin son bölümündeki çarpıcı mühendislik ürünlerini değerlendirerek önümüzdeki yazıda devam etmeyi planlıyorum.