Türdiriltimi: Jurassic Park Gerçek Olabilir Mi?

🎧 Bu konuyu sohbet eşliğinde öğren · Nesli tükenen canlıları diriltmenin genetik sınırları

►«1530»0:00 / 0:001×⤴

Yapay zeka ile seslendirildi.

Nesli tükenen hayvanlar her zaman bilimin ve insanların ilgisini çeken bir konu olmuştur. Devasa dişlere sahip mamutların, 15 metre uzunluğa ulaşan mega yılan Titanoboa’nın ya da en ünlüsü, boyutları 30-40 metreleri bulan dinozorların bir zamanlar bizimle aynı dünyada yaşadığını hayal etmek bile oldukça nefes kesici! Bu nedenle, hem gerçek dünyada hem de sinemalarda, bu hayvanları geri getirmenin yollarını arıyoruz. Peki ama bu mümkün mü? Gerçek hayatta bir “Jurassic Park” yaratma şansımız var mı? Gelin, bu soruları birlikte inceleyerek türdiriltimi (de-extinction) konusuna daha yakından bakalım.   

Türdiriltimi , nesli tükenmiş bir türün yeniden yaratılması veya varlığının sürdürülebilir hale getirilmesi sürecidir. Bu, genetik mühendislik, biyoteknoloji ve modern bilimsel tekniklerin yardımıyla, geçmişte yaşamış bir türün genetik materyalini kullanmaya dayanır. Türdiriltimi konusunda kullanabileceğimiz bazı potansiyel yöntemlere ve günümüze kadar yapılmış bazı çalışmalara bakalım:

Klonlama Teknolojisi ve SCNT:

Klonlama, genetik materyalin bir organizmadan başka bir organizmaya transfer edilmesi işlemidir. Bu işlemle, genetik olarak aynı olan yeni bir birey oluşturulur. Hepimiz koyun Dolly’i duymuşuzdur. 1996’da dünyaya gelen Dolly, somatik hücre çekirdek transferi (SCNT) yöntemi kullanılarak klonlanan ilk memeli olarak bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı. SCNT, bir vücut hücresinin çekirdeğinin, çekirdeği çıkarılmış bir yumurtanın sitoplazmasına aktarıldığı klonlama tekniğine verilen addır. Yapılan bu başarılı klonlama, “acaba soyu tükenmiş canlılar için de bu yöntem kullanılabilir mi?” sorusunu akıllara düşürmüştür. 

Klonlama, türdiriltimi açısından önemli bir adım olsa da, oldukça yetersiz kalmaktadır çünkü bu yöntem, başarılı bir klon oluşturabilmek için kalıtsal materyali korunmuş bir hücreye ihtiyaç duyar. Ölen hücrelerin DNA’sı genellikle bozulur, bu yüzden de klonlama için kullanılamaz. Yaklaşık yüz yıl önce nesli tükenen bir hayvan bu şekilde geri getirilemese de SCNT yakın zamanda soyu tükenmiş türler için bir seçenek olabilir. Bu konuda bir örnek de Pirene dağ keçisidir. 2000 yılında son ferdinin de ağaçtan düşüp ölmesiyle soyu tükenen Pirene dağ keçisi, İspanyol araştırma ekibi tarafından SCNT yöntemi ile klonlandıve yavru keçi “Celia” dünyaya geldi. Ne yazık ki Celia, akciğerindeki komplikasyondan dolayı yalnızca 7 dakika yaşadı. Yine de bu olay, türdiriltimi için oldukça önemli bir adım olmuştu.

Çığır açan Buluş : CRISPR-Cas9 

CRISPR-Cas9, genetik mühendislikte devrim niteliğinde bir yöntemdir. Bu teknoloji, DNA’da çok spesifik değişiklikler yapmayı sağlar ve genetik modifikasyonları son derece hassas bir şekilde gerçekleştirir. Yani genetikçilerin ve tıp araştırmacılarının DNA üzerinde ekleme, çıkarma yapmalarına ya da DNA dizilimini değiştirmelerine olanak tanıyan özgün bir teknolojidir. Bu önemli keşfi geliştirerek genetik mühendislik alanında devrim yaratan iki kadın bilim insanı, Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülmüştür.

Bu yöntem, iki ana molekülün etkileşimi ile çalışır: Cas9 proteini ve rehber RNA (gRNA). Cas9, DNA’yı kesebilen bir proteindir, rehber RNA ise hedef DNA dizisi ile uyumlu bir dizilime sahiptir. Bu iki molekül birlikte çalışarak DNA’da istenilen değişiklikleri yapmayı sağlar.

CRISPR-Cas9’in işleyişini basitçe açıklamak gerekirse; rehber RNA , hedef DNA dizisi ile tam uyumlu olacak şekilde tasarlanır. Guanin bazı karşısına Sitozin, Adenin karşısına Timin gelecek şekilde oluşturulan rehber RNA, üzerinde işlem yapmak istediğimiz dizimi tanır. Örneğin, DNA dizisinde ACGGTTA dizisinin değiştirilmesi isteniyorsa, bu diziyi tanıyacak şekilde TGCCAAT diziliminde bir rehber RNA kullanılır. Daha sonra Cas9 proteini, rehber RNA’nın yönlendirdiği hedef DNA bölgesine ulaşır. Bu aşamada, Cas9, hedeflenen DNA dizisi üzerinde adeta bir makas görevi görerek kesme işlemini başlatır.

Geliştirilen bu yöntemlerle kesilen DNA üzerinde çeşitli işlemler yapılabilir: Bölgedeki genetik materyal silinebilir ya da yerine yeni bir DNA dizisi yerleştirilebilir. Yani bu yöntemle, tamamen doğal seçilim yoluyla oluşmuş DNA’lar üzerinde büyük bir hakimiyet kurabiliriz! Üstelik, DNA’ların nano boyutlarda bir yapıya sahip olması, bu genetik mühendislik teknolojilerinin ne kadar olağanüstü bir kapasiteye sahip olduğunu bir kez daha gözler önüne seriyor.

Peki ,bu yöntemi türdiriltiminde nasıl kullanabiliriz?

Soyu tükenmiş bir hayvanı yeniden canlandırmak için CRISPR teknolojisini kullanmanın ilk adımı, bu hayvanın genetik kodunu çözmektir. Genetik kodunu bilmek, ilerleyen aşamalar için bize rehberlik edecektir. Bunu, bir yemeği yapmak için önce ‘malzemeler’ listesine ihtiyacımız olması gibi düşünebiliriz. Sonrasında, bu hayvanın yaşayan en yakın akrabasının genomu, CRISPR-Cas9 teknolojisiyle mümkün olduğunca değiştirilerek, eklemeler ve çıkarımlar yapılarak, soyu tükenmiş türün genetik yapısına benzetilir. 

Bu süreçte, bilim insanları her iki genomu karşılaştırarak, soyu tükenmiş hayvanın kritik genetik parçalarını akrabasının genomuna entegre ederler. Örneğin, mamutu tekrar yaratmak istiyorsak, soğuğa dayanıklı özelliklerinin Asya Fili genomuna eklenmesi gerekir. 

Bu yöntem, her ne kadar umut verici ve türdiriltimi adına önemli bir adım olsa da bazı zorluklar barındırıyor. Özellikle, çok fazla genetik değişiklik yapılması gerekmesi önemli bir engel. Örneğin, Nature dergisinde, 2006 yılında yayınlanan Memories of Mammoths adlı makaleye göre mamutlar ile Asya fillerinin yaklaşık 6 milyon yıl önce evrimsel olarak ayrıldığı ve aralarındaki farklı nükleotid sayısının yaklaşık 1,4 milyon olduğu tahmin edilmektedir. Bu, olağanüstü bir farktır.

Jurassic Park bize nasıl bir yol sunuyor?

Filmin ana fikri, bir dinozordan kan emmiş, ardından da meyve reçinesine girerek fosilleşmiş bir sivrisineğe dayanıyor. Burada bilim insanları dikkatli bir biçimde kanı ve daha sonrasında ise kandaki DNA’yı çıkarıyorlar. Ardından, DNA’daki boşluklar kurbağa DNA’sı kullanılarak tamamlanıyor ve eksiksiz bir dinozor DNA’sı elde ediliyor. Son aşamada ise tamamlanan dinozor DNA’sı, bir yumurta hücresine yerleştiriliyor ve genetik mühendislik kullanılarak dinozor embriyosu oluşturuluyor. Yumurta hücresine aktarılan dinozor DNA’sı, embriyonun gelişmeye başlamasını sağlıyor.

Bu yöntem gerçek hayatta uygulanabilir mi?

Jurassic Park filmindeki dinozorları yaratma süreci her ne kadar kulağa mantıklı gelse de, gerçek dünyada karşılaşılan büyük zorlukla doludur. Öncelikli ve en büyük sorun, günümüzde herhangi bir şekilde dinozor DNA’sı bulamamış olmamızdır. Bilim insanlarının bulabildiği en eski DNA sadece 2.4 milyon yaşındayken, bir dinozorun DNA’sı için 66 milyon yıl öncesine ait bir genetik materyale ihtiyacımız vardır. 

Ayrıca, filmde dinozor DNA’sındaki boşlukların kurbağa DNA’sıyla doldurulması bilimsel açıdan iki büyük sorun barındırıyor. Öncelikle DNA’daki boşlukların nerede olduğunu bilmek için elimizde eksiksiz bir dinozor genomu olmalı. Diğer sıkıntı ise DNA’daki boşlukları doldurmak için kurbağa DNA’sının kullanılmış olması. Bu, filmin ilerleyişi için gerekliydi belki ancak normal şartlarda kurbağa DNA’sı kullanmak çok yanlış bir tercih olurdu. Dinozorlara daha yakın akraba olan bir hayvanın, belki de kuşların, kullanılması bu tür bir genetik mühendislik için daha mantıklı bir yaklaşım olurdu fakat bu da elbette yetersiz kalırdı. Özetle, mevcut teknoloji ve bulgularla dinozorları yeniden yaratmak mümkün olmadığından, Jurassic Park filmi bilimsel açıdan sınıfta kalmaktadır.

Jurassic Park, dinozorları yeniden yaratma fikrini bilimsel açıdan doğru bir yöntemle sunmasa da, günümüzde genetik mühendislik alanında gelişen SCNT, CRISPR-Cas9 gibi teknolojiler sayesinde her gün ilerleme kaydetmekteyiz. 

Bu yöntemler, genetik materyali değiştirme ve biyolojik süreçleri yönlendirme konusunda büyük potansiyel taşısa da, hâlâ bazı eksikliklere ve zorluklara sahip. Yine de, bu teknolojiler günden güne gelişen bilim sayesinde hala türdiriltiminde umut vadetmekte. Kim bilir, belki bir gün dinozorlarla aynı dünyayı paylaşacağımız bir geleceğe adım atarız!

Kaynakça ve İleri Okuma: