İnsan Genetik Alfabesinin (Genom Dizisinin) Belirlenmesinin 15. Yaş Günü

İnsan Genomunun taslak dizisi 15 yıl önce, tamamı da 2003 yılında (yani 13 yıl önce) yayımlandı. Peki, kimine göre “yüzü astarından pahalıya mal olan” bu proje, parasına (3.3 miyar dolar) değdi mi?  

Bence değdi. Neden mi? 

Bir kere, para kâğıttan yapılmış. Öyle veya böyle harcanacak. Çoğu zaman da gereksiz yerlere. Ancak, bu projeye harcanan para en azından insanoğlunun merakını az da olsa bazı konularda giderdi. Buna yazımın sonunda değineceğim. 

Ancak 15. yılını kutladığımız İnsan Genom Projesinin ilk taslağı hakkında biraz tarihçeye girelim: 1980’lerin sonunda insan genom dizisinin belirlenmesi fikri ortaya atıldı. Fakat, birçok bilim adamı insan genomunun çoğunun “bir işlevi olmayan çöp DNA’dan meydana geldiğini” ileri sürerek, böyle bir projenin anlamsız olacağını savundu. Kaldı ki, sadece 10 insanın genom dizisi çıkarılacaktı ve bu bütün insanları nasıl temsil edecekti!

Buna rağmen, o zamanki teknoloji ile milyarlarca dolara mal olacak bu projenin başlatılmasına karar verildi.

Kimine göre, çoğu “çöp DNA” olsa bile, genomumuzda bu çöp DNA’nın orada ne iş yaptığının belirlenmesi bile bu projenin yapılması için yeterli sebepti. 

İnsan genomunu yapan harflerin belirlenmesi (biyologlar buna “genom dizisi” diyorlar) için 1990’ların başında iki farklı proje başlatıldı. 

(Kitaplık: Wellcome Trust İnsan Genom Dizisi arşivi. Toplam 4 harften (A,T,G,C) oluşan haploid genomumuzdaki (yani 23 kromozomdaki) harflerin sayısı ve dizilişi kataloglanmıştır. Örnek: en büyük kromozom 1. kromozomumuzdur. Dolayısı ile bu kromozomda harf sayısı ile her biri 1000 sayfa olan 9 cilt kitap dolmuştur).

İlki Amerika Birleşik Devletleri önderliğinde ve birkaç başka ülkenin dâhil olduğu kısa adı IGHP olan “devletler projesi”, diğer ise zengin bir biyolog olan Craig Venter’in şirketi tarafından başlatılan proje. 

Uluslararası İnsan Genom Projesi (IGHP), insan genomunun taslak dizisini Nature dergisinin 15 Ocak 2001 sayısında, özel bir kuruluş olan Celera Genomics ise kendi taslak dizisini bir gün sonra Science dergisinin 16, Şubat 2001 sayısında yayımladı. 

IGHP, beklendiği gibi insan genomunun %50’sinin tekrarlanmış dizilerden oluştuğunun rapor etti. Bu tekrarlanmış düzlerin %90’ı ise “sıçrayıcı” ya da diğer adı ile “hareketli” diziler olarak bilinen “transpozonlar”dan oluştuğu belirlendi. Makalelerinin 11 sayfasını bu tekrar dizileri ve onların evrimini anlatmaya ayırdılar. 

Çöp veya atık olarak bilinen bu yavan dizilerin esas olarak biyolojik olgu için bize çok şey ifade ettikleri ve paleontolojik olarak birçok ilginç olayı barındırdıkları bilim adamları tarafından zaten daha önce bilinmekte idi. 

İşin maliyetine gelince: gerçekten de yukarıda bahsettiğim taslakların ortaya çıkarılması için 3.3 milyar dolar kadar bir para harcandı. Genomumuzun (haploid yani annemizden ya da babamızdan gelen 23 kromozom) yaklaşık 3.3 milyar baz çiftinden oluştuğu biliniyor. 

Bu, şu anlama geliyor: her genetik harfimizin belirlenmesi için 1 dolar harcandı. Her halükarda büyük para! Bu nedenle, insan genom projesi birçok bilim adamı tarafından tepki aldı. 

Bu projenin ortaya koyduğu en önemli bulgulardan biri, gen sayımızla ilgili idi. Tüm canlılar âleminin en karmaşığı olarak düşünülen insanın, gen sayısı bakımından hiç de o kadar üstün olmadığı görüldü. Yaklaşık 25 bin genimiz vardı. Bu sayı basit bir toprak kurçuğunun (Caenorhabditis elegans) gen sayısından çok da fazla değildi. Hatta bir su piresi (dafnia) taşıdığı yaklaşık 30,000 genle bizden daha fazla gene sahipti. 

İnsan genomunda kaç gen bulunduğunu ve genin tarifini burada yazmıştım. Tekrar üzerinde durmayacağım. 

Tabi projenin bu en önemli bulgusu yine tepkilere neden oldu. Çünkü eğer insan genomu büyük oranda anlamsız veya çöp dediğimiz dizilerden oluşuyorsa, zaten gen sayısının da çok olmaması gerekirdi. Basit bir matematik hesap bunu ortaya koyabilirdi. 

Peki insanda bir çok hayvana (hatta bitkilere) nazaran az sayıda genin olduğunun keşfedilmesi, insanoğlunun büyüklük egosuna büyük bir darbe mi vuracaktı? Hayır… 

Farklılığımız başka bir yerde idi. Henüz sayısını bilmediğimiz protein çeşitlerinde. 

İnsanın diğer canlılara göre çok daha zengin bir protein profiline sahip olduğu düşünülmekte. Fakat bir sorun var. Genler proteinleri kodluyorsa, az sayıdaki genle nasıl böyle zengin bir protein çeşitliliğine sahip oluyoruz? Bu konuda ifade edilen dizilerin karması, alternatif ifade gibi bazı deliller bulunsa da, bunu anlamaktan şu anda çok uzağız. 

Her ne ise… İnsan Genom Projesi ve öncesi hakkında kronolojik bir açıklama aşağıdaki resimde yapılmıştır ve bu konu üzerinde daha fazla durmadan esas konumuz olan bu projenin sonuçlarına gelelim…

(Büyütmek veya indirmek için resmin üzerini tıklayınız)

Bu projenin sonuçlarını kullanan daha sonraki çalışmalarla bugün yaklaşık 2000 hastalığı gen seviyesinde biliyoruz ve çoğunu genetik testlerle belirleyebiliyoruz. 

Proje sayesinde günümüzde genom dizileme araçları gelişti ve değişti ve bir genomun dizisi neredeyse bugün 1 milyon kat daha ucuza mal olmakta (3300 dolar/genom). 

Yani, tüm genomunuzun dizisini belirlemek istiyorsanız, bunu damağınızdan kulak pamuğu ile alacağınız örnekten  yaklaşık 3000 dolar vererek yapabilirsiniz. Bu rakamın önümüzdeki birkaç yıl içinde 1000 dolar civarlarına düşeceği tahmin ediliyor. 

Bu meblağ bile sizin bütçenizi aşıyorsa, 300 TL (100 dolar) vererek genetik orijininizi (daha çok Asyalı mı, Avrupalı mı yoksa Afrikalı mısınız? Ya da hepsinin belli oranlardaki karışımı mı olduğunuzu) belirleyebilirsiniz. 

Önümüzdeki dönemde genomumuzun bilinmeyenlerine doğru yolculuğumuz son sürat devam edecektir. İnsan genom çeşitliliğini konu olan 2015 yılında biten benzer bir projede dünyanın 26 değişik toplumundan (ırklarından) 2500 bireyin genomu dizilendi. Referans insan genomu ile kıyaslandığında, bu 2500 kişinin genomu kişiden kişiye farklılık gösterse de 4 ila 5 milyon bölgede farklar olduğu görüldü. Bu farklar bizi biz yapan farklar. 

Bundan 5 yıl önce, yani insan genom dizisi belirlendikten 10 yıl sonra, değişik canlı türleri için dizilen genomların sayısı aşağıdaki resimde verilmiştir. Teknolojinin gelişmesi ve ucuzlaması ile bu konuda tam bir patlama yaşandığı görülecektir.

(Büyütmek veya indirmek için resmin üzerini tıklayınız)

Ancak, genomik çalışmalar sonucu ortaya konan bu kadar bilgi ve bulgunun anlamlandırılması (mana) gerekiyor. Bunun için, makineler değil insanların beyin gücüne daha çok ihtiyaç olacaktır.

Reklamlar

2 thoughts on “İnsan Genetik Alfabesinin (Genom Dizisinin) Belirlenmesinin 15. Yaş Günü

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s