Genlerin Kaderin Değil!

Ataların anıları yavruya miras olarak aktarılabilir mi? ya da çocuklar ebeveynlerinin yaşam koşullarından etkilenirler mi? Burada, evet uzun boylu bir anne-babanın çocuğu uzun boylu olur da, kas geliştiren bir babanın çocuğu kaslı mı doğar sorusu akla geliyor. Demek istiyorum ki, aldığın genetik miras ile bıraktığın genetik miras aynı mıdır? Dede koruk yerse, torunun dişi kamaşır mı? gibi soruların cevabını irdeleyeceğiz bu yazımızda.

Bu gördüğünüz fare aguoti faresi. Özel bir fare türü. Sahip oldukları agouti geni, onları sarı, şişman, kanser ve diyabete de yatkın hale getiriyor. Hayvan deneyleri hakkında ne düşünüyorsunuz bilmiyorum ancak bilimsel araştırmalarda kullanılan bir yöntem hayvan deneyleri. Epigenetik biyoloğu olan Randy Jirtle ve çalışma arkadaşları bu küçük kemirgenlerin sahip oldukları genetik mirası değiştirip değiştiremeyeceklerini görmek için bir deney yaptılar. 

Deneydeki ebeveyn farelere folat açısından zengin bir beslenme planı  uygulandı, dünyaya gelen yavru fareler annelerinden tamamen farklı görünüyordu; zayıf ve kahverengi idiler. Dahası, ebeveynleri gibi kansere ve diyabet hastalığına yatkın değildiler ve dinç bir ihtiyarlık yaşadılar. Yani aguoti geninin etkileri silinmişti. 

Ne olmuştu da herhangi bir DNA değişikliği yapmaksızın aguoti geninin çalışması durdurulmuş, ebeveynlerinden morfolojik, anatomik ve fizyolojik farklılıklar gösteren yavrular meydana gelmişti?

Jirtle, “Hamile anne farenin besin değişiminde bir değişiklik yapmanın bebeğin gen ifadesinde önemli etki göstermesi biraz esrarengiz, biraz da korkutucu idi” diyor. 

Başka bir çalışma Laura Hughes tarafından 2009 yılında PLOS dergisinde yayınlandı. Bu çalışma 2. Du¨nya Savas¸ı sırasında yaşamış Hollandalılar ile yapılmıştır. 2. Dünya savaşı sırasında Almanlar demir yolları ve köprüleri tahrip etmişler ve Hollandalılara ağır yiyecek ambargosu uygulamışlardır. Bu, Hollandalılar’ın 1000 kaloriden daha az beslenmelerine ve ayrıca savaş stresi ile birlikte ağır ekonomik strese maruz kalmalarına neden olmuştur. Bu dönemde, gebelik yaşayan kadınların yavruları yani intra uterin hayatları bu kıtlık dönemine denk gelmiş olan bireylerde koroner kalp hastalıkları, kolorektal kanser, meme kanseri ve obezite görülme sıklığı artmıştır. Bu sonuç şaşırtıcı değildir aslında. Şaşırtıcı olan onların çocuklarında da hatta süre gelen nesillerinde de bu hastalıkların sıklığının artmış olmasıdır. 

60 yıl boyunca kıtlığa maruz kalan Hollandalılarda adaptasyon mekanizması devreye girmiş, birtakım değişiklikler görülmüştür.

Genetiğin babası Gregor Mendel genin atalardan yavrulara nasıl aktarıldığını 1800’lü yılların başında ifade etmişti. 1883’te ise August Weismann germplasm teorisinde “Çevresel faktörler ile kazanılan karakteristik özelliklerin elde edilmesi genetik kodu değiştirmez, kalıtsal bilgi sadece germ hücreleri tarafından aktarılır.” der. 

Yani, temel genetik bize yavrulara sadece DNA’nın geçtiğini, hatıraların, devasa kasların başka bir deyişle çevresel faktörlerin etkileri sonucu bedenimizde oluşan değişikliklerin yavrulara geçmediğini söyler. 

Bu bilimsel hipotezler ta ki 1942 yılına kadar kabul ede gelinir. 1942’de, gelişim biyoloğu olan Conrad Hal Waddington Drasophila’da namı diğer kara sinekte yaptığı çalışmalar sonunda, “Epigenetik” kavramını ilk olarak ortaya atar. Waddington, epigenetiği, gelis¸imsel su¨rec¸te genotip ve fenotip arasında kurulan bir ko¨pru¨ olarak ifade eder. Kelime anlamıyla ‘gen u¨stu¨’ anlamına gelen epigenetik kavramı, hu¨crede gen ifadesinde kalıcı veya gec¸ici degˆis¸ikliklere neden olarak hu¨cre kimligˆinin belirlenmesinde rol oynayan, DNA dizisinden bagˆımsız degˆis¸iklikler olarak tanımlanmaktadır. 

Merak edenler için, biraz literatür bilgisine girecek olursam,

Epigenetik mekanizmalar, dogˆrudan ve dolaylı olarak gen ifadesini kontrol eden mekanizmalar olarak ikiye ayrılır.

Dogˆrudan Gen I·fadesini Kontrol Eden Mekanizmalar: Bu mekanizmalar da kromatin ve DNA du¨zeyindeki modifikasyonlar olmak u¨zere ikiye ayrılır:

Kromatin modifikasyonları, asetilasyon, metilasyon, fosforilasyon, s-nitrosilasyon, ubikitinasyon, nedilasyon ve sumolasyon kovalent histon modifikasyonları grubunda,  kromozom ic¸i ya da kromozomlar arası etkiles¸imler, histon takasları, kromatin tamiri, nonkoding RNA (siRNA, miRNA) ile etkiles¸imler ise nonkovalent histon modifikasyonları grubunda yer alır. DNA modifikasyonlarından en bilineni ise DNA metilasyonu olarak karşımıza çıkar.

Dolaylı Yoldan Gen I·fadesini Kontrol Eden Mekanizmalar: Post-transkripsiyonel mekanizmaları o¨zellikle de nonkoding RNA’nın (RNAi, siRNA, miRNA vb.) mRNA ’yı etkileyerek protein sentezini engellemesinden meydana gelir.

Epigenetik farklılıklar; gen ifade du¨zeyleri, DNA-protein etkiles¸imleri, hu¨cresel farklılas¸ma, embriyogenez ve genomik imprinting gibi hu¨cresel faaliyetlerin kontrolu¨nde önemli rol oynamaktadır. 

Burayı biraz sizin için açacak olursam;

Hücrelerimiz biyolojik bir makine gibi çalışırken gerekli olan proteinlerin üretilmesi DNA’da ki genlerin okunması ve yazılması bilimsel adı ile transkripsiyonu ve translasyonu ile gerçekleşir. Gen ifadesi dediğimiz bu süreci düzenleyen yani genin ifade edilip edilmeyeceğini belirleyen ya da ne kadar süre ya da ne kadar miktar üretileceğini söyleyen moleküler anahtarlar vardır. Daha da açık söylersem, gen açılır ya da kapanır veya yüksek ya da düşük hale getirilir bu mekanizma ile.

İşte bu anahtarlar, yukarda saydığımız epigenetik belirteçlerdir. Bu epigenetik belirteçler ya da etiketler bir karaciğer hücresinin bir deri veya sinir hücresine özdeş olmasına rağmen neden farklı göründüğü ve davrandığının da nedenidir. 

Sonuca gelecek olursam; benim hiç tanımadığım, görme olasılığımın dahi olmadığı 3-4 kuşak önceki atalarımın hatta daha da öncekilerin elde ettiği tecrübeler, korkular, mutluluklar, özetle yaşanmışlıklar 3-4 kuşak sonra bana geldiğinde, sebebini anlamadığım mutluluk, nasılını çözemediğim endişe vs. olarak kendini gösteriyor. Onların yaşanmışlıkları, genleri üzerinde oluşturduğu epigenetik modifikasyonlar benim yaşantımı hatta kaderimi belirliyor. Tabi ki bende kendi genlerim üzerine yeni yazılımlar yüklüyor ve mevcut genlerimin okunmasını değiştirmeye devam ediyorum epigenetik modifikasyonlar ile.

Baştaki söylediğim atasözüne dönecek olursam. Dedesi koruk yer, torunun dişi kamaşır. 

Videoyu beğendiyseniz beğeni butonunu tıklamayı, kanala abone olmayı ve sevdiklerinizle paylaşmayı unutmayın.

Bir sonraki buluşmamıza kadar meraklı kalın.

Hoşçakalın

Müzeyyen İzmirli

Kaynaklar

Waterland RA, Jirtle RL. Transposable elements: targets for early nutritional effects on epigenetic gene regulation. Mol Cell Biol. 2003;23(15):5293-300.

Barker DJ. Adult consequences of fetal growth restriction. Clin Obstet Gynecol. 2006;49(2):270-83. David J.P. Barker ‘ın “Hastalıgˆın Gelis¸imsel Ko¨kenleri”

Weismann A. The germ plasm: A theory of heredity. 1893.

Waddington C. Preliminary notes on the development of the wings in normal and mutant strains of drosophila. Proc Natl Acad Sci USA 1939; 25(7): 299-307.

Izmirli M, Alptekin D, Kilic U. Epigenetic Modifications in Urooncology. Chapter:9; Handbook of Genitourinary Medicine: New Research. 2013.

İzmirli M. Epigenetik Mekanizmalar ve Kanser Tedavisinde Epigenetik Yaklaşımlar. Van Tıp Dergisi. 2013; 20(1): 48-51.

İzmirli M, Tufan T, Alptekin D. DNA Metilasyonu. Arşiv Kaynak Tarama Dergisi. 2012; 21(4):274-282.

Hughes LA, van den Brandt PA, de Bruïne AP, Wouters KA, Hulsmans S, Spiertz A, Goldbohm RA, de Goeij AF, Herman JG, Weijenberg MP, van Engeland M. Early life exposure to famine and colorectal cancer risk: a role for epigenetic mechanisms. PLoS One. 2009;4(11):e7951.

Bana ulaşabilirsiniz!

Youtube Kanal Linki: https://www.youtube.com/channel/UC9ALcHUsvG_Pa-vBuWhpkFg

Mail: muzeyyenizmirli@gmail.com

İnstagram: @docdr.muzeyyenizmirli

ResearchGate: @MuzeyyenIzmirli

Linkedin: @müzeyyenizmirli

Twitter: @IzmirliMuzeyyen

Facebook: @muzeyyenizmirli

1000k kitap: @msena35

Podcast: @birakademisyeninkadrajı