Genetikten epigenetiğe gen tartışması!

James Watson 1989’da, “Kaderimizin yıldızlardan etkilendiğini düşünüyorduk, oysa şimdi biliyoruz ki kaderimiz büyük ölçüde genlerimizde yazılıdır!” demişti (Time Magazine, 1993). Watson’un bu sözleri söylediği dönem genetik paradigmanın en güçlü olduğu yıllardı. Hatta Richard Dawkins Gen Bencildir eserinde nedensel failler olması bakımından genlerin merkezi rolünü vurgulayarak, ”bencil gen” terimini ortaya atmıştı.

James Watson 1989’da, “Kaderimizin yıldızlardan etkilendiğini düşünüyorduk, oysa şimdi biliyoruz ki kaderimiz büyük ölçüde genlerimizde yazılıdır!” demişti (Time Magazine, 1993). Watson’un bu sözleri söylediği dönem genetik paradigmanın en güçlü olduğu yıllardı. Hatta Richard Dawkins Gen Bencildir eserinde nedensel failler olması bakımından genlerin merkezi rolünü vurgulayarak, ”bencil gen” terimini ortaya atmıştı. Biyolojik sistemlerde ayrıcalıklı bir nedensellik düzeyi olmadığını kabul etmiş; genetik program, yaşam kitabı gibi ifadeleri de eleştirmişti.

Hücre büyür, çoğalır, doku ve organları, organizmayı meydana getirir. Fizik kitaplarında görmeye alışkın olduğumuz tek yönlü nedensellik ilişkisinin anlatıldığı modellemeler tıpkı burada da geçerliymiş gibi görünebilir. ”İndirgemeci nedensel zincir” olarak ifade edilen bu nedensel süreç sırasıyla şöyledir: Genler, proteinler, hücre-altı mekanizmalar, hücreler, dokular, organlar ve organizma yönünde tek yönlü bir süreç olduğu kabul edilir. Bencil Gen Teorisinin tek bir amacı vardır: genlerin kendisini mümkün olduğunca daha fazla kopyalaması. Noble’a göre bu sürecin anlaşılabilmesi ancak en alt düzeydeki yapıların tam olarak açıklanması ile mümkündür. Böylece organizmanın tamamı hakkında yorum yapmak mümkündür (Noble, 2021: 25). Mendel’in kilise bahçesindeki bezelye deneylerini hatırlayacak olursanız klasik genetiğin sadece genotip ve fenotip arasındaki ilişkinin gözlenmesine odaklandığını fark edersiniz. Bu amaçla Mendel; bezelyeler üzerinde çeşitli hibritleşme (melezleşme) deneyleri yapmış, gözlemsel sonuçları yorumlamıştır. Günümüze gelindiğinde moleküler biyoloji gen denen yapıya artık çok daha farklı bir anlam yüklemiş; genlerin tek başına belirleyici olmadığı, aynı zamanda çevresel faktörlerin de genotip ve dolayısıyla fenotip (dışsal özellikler) üzerinde belirleyici olduğu anlaşılmıştır. Epigenetik paradigmaya giden yolun daha iyi anlaşılabilmesi için tarihsel süreç hatırlanmalıdır.

Darwin öncesinde biyolojik yapılardaki nedenselliğin ve teleolojinin esas güçlü kalesi Paley’in saatçi argümanı olarak bilinen tasarım teorisiydi. Bu teoriye göre doğada son derece iyi tasarlanmış varlıkların mevcudiyeti akıllı bir tasarımcıya işaret etmekte, bu da doğal olarak her bir varlığa teleolojik bir misyon yüklemekteydi. Fakat Darwin Türlerin Kökeni’ni yazdığında bu teoriye karşılık olarak şu cevabı verdi: Doğadaki canlılar genetik açıdan farklılık gösteriyorsa ve bu durum hayatta kalma mücadelesinde seçici bir etken oluşturuyorsa, herhangi bir tasarımcıya ihtiyaç duyulmaksızın doğada kendiliğinden, naturalist bir tasarımının gerçekleşmesi mümkündür.
Böylece Darwinci görüş teleolojiye büyük bir darbe indirdi. Çünkü doğal seçilim kör bir evrimsel sürece işaret ediyor ve tasarlanmış izlenimi veren kümülatif adaptasyon değişimleri nihayetinde ideal bir uyum sağlıyordu. Temelde akıllı tasarım teorisinden yola çıkan teleonominin yerini Darwinci nedensellik almaya başladı. Yani geleneksel teleoloji ve onun bilimselleştirilmeye çalışılan versiyonu olan teleonominin antitezi olarak Darwinizm ortaya çıktı.

Darwinci teorinin teleolojik yaklaşımına gelindiğinde ise son derece farklı yorumların olduğunu görmek mümkündür. Kimileri Darwin’in biyolojiye teleolojiyi yeniden kazandırdığını söylerken kimileri tamamen biyolojinin dışına attığını savunur. Şahsi kanaatime göre, Darwinci teori her ne kadar bazen yakınsak nedenlerle teleolojik bir dil kullansa da nihai nedenlere ya da nihai amaca ilişkin açıklama yapmaması nedeniyle teleolojik kabul edilemez. Örneğin Darwinci teorideki adaptasyon (uyum) teriminin teleolojik bir dille yanlış olarak yorumlanması da mümkündür. Farklı yorumlarla adaptasyon hedefe yönelik olarak görülebilse de Darwin evrim sürecinin baştan sona kör bir süreç olduğunu savunarak bu görüşü çoktan çürütmüştür. Yani göç eden kuşlar, yiyecek depolayan karıncalar, düşman tehlikesine karşı teyakkuzda olan geyikler kasıtlı bir faillik içerisinde bir amaca yönelmiyor, doğal seçilimin kazandırdığı mekanik bir amaçlılığı takip ediyor.

Darwin sonrasında gelişen genetik bilimi, gen merkezci bir bakış açısı sunuyordu. Bu anlayışa göre genler bütün yapısal, fonksiyonel özellikleri barındırır ve aktarır. Conrad Waddington’un 1942’de ortaya attığı epigenetik kuram genetik biliminin sorgulanmasına yol açmış, çevresel değişikliklerin etkisi ve genomun dinamik işleyişi üzerine vurgu yapmıştır. Murrell’e göre canlılar değişken bir plastisiteye sahiptir (Murrell, 2005). Anatomik ya da fizyolojik değişimlerin gözlemlenmesi bir insan ömrüne sığamayacak olsa da milyonlarca yıl süren canlıların değişimi bu plastisiteyi gözler önüne serer.
Modern biyolojinin kalbi olan DNA 1953 yılında Watson ve Crick tarafından keşfedildi. Bu keşfe kadar genetik yapı ancak metafizik bir kabulden ibaretti ve artık fiziksel-kimyasal temeli olan, deneysel bir biyolojik unsur haline gelmişti.

İlerleyen yıllarda DNA’nın çalışma mekanizması anlaşılmış; translasyon, transkripsiyon, replikasyon mekanizmaları üzerine çalışılmıştı. Fakat nihayetinde, büyük umutlar beslenilen, hatta insan genom projesiyle insana ve bütün sorunlarına dair cevaplar umulan proje hayal kırıklığına uğratmıştı. Genotipin fenotip üzerinde mutlak olarak etki sahibi olduğu görüşü çürütülmüştü. Genlerin işleyişine dair Soysal’ın lego benzetmesi önemli bir örnektir. Lego parçaları ile sınırsız yapı inşa edilebilmesi örneğinde olduğu gibi; önemli olan gen değil, genin ifadesidir. Bu belirsizlik nedeniyle epigenetiğe biyolojinin kuantumu denilebilir (Soysal, 2017: 65). Epigenetikte bazı genlerin ‘sessiz’ yani inaktif hale getiridiği bazılarının da aktifleştirildiği durumlar vardır. Bu süreç evrimsel açıdan canlının çevreyle etkileşimine bağlı olarak değişebilir. Lewontin bu etkileşimi üçlü sarmal yapı, yani organizma-gen-çevre olarak ifade eder. Bu üçlü etkileşimin çürüttüğü tezlerden birisi de bir gen-bir işlev hipotezidir.

”Alzheimer hastalığına yol açan gen bulundu, hastalığa kesin çözüm bulmaya ramak kaldı!” gibi başlıklar muhakkak görmüşüzdür. Genetik yapının fenotip üzerinde mutlak otoritesinin olduğu görüşünden mülhem olan bu görüş determinist bir nedensellik ve karşı olgusallık ilişkisi kurar. X geni Y hastalığına yol açar ve eğer X geni tedavi edilebilirse Y hastalığı da ortadan kalkar ya da ortaya çıkmadan elimine edilmiş olur. Tam olarak genetik determinizm dediğimiz şeyden bahsediyoruz. Noble’a göre doğa tıpkı Adem’in nesnelere isim vermesi gibi her bir gene de bir işlev vermemiştir. Muhtemel işlevsel kombinasyonları eleye eleye keşfetmiştir. Yani genler ve proteinler tıpkı lego parçaları gibi duruma göre diğer öğelerle etkileşerek yeni kombinasyonlar oluşturmuştur. (Noble, 2021: 41). Gen belirli şartlar altında bir şey, başka şartlar altında başka bir şey yapar. Kompleks sistemlerde modülerlik (bütün bir yapıyı oluşturan farklı parçalara veya modüllere ayrılabilen yapılar) önemli olduğu kadar sistemin diğer yapılarıyla son derece uyumlu, harmonik bir yapı gereklidir.

Organizmalar yalnızca bir dizi talimata göre imal edilmezler. Talimatları, onları uygulayan süreçten ayırmanın, hatta planı icradan ayırt etmenin kolay bir yolu yoktur. (Coen, 1999). Yani genlerin nerede ve nasıl kullanılacağı genler tarafından değil, anlatımın örüntüsü tarafından belirlenir. Noble burada çarpıcı bir örnek verir. Genomun organizmadaki işlevi bir bilgisayar algoritması gibi tastamam belirlenmiş bir süreci takip etmek midir ya da doğa bunu yapmak zorunda mıdır? Doğanın yaptığı şey daha çok bir bestekarın metoduna benzer. İşinin ehli bir müzisyen bir parçanın yeniden yaratılması ve yorumlanmasına imkan tanıyacak yeterli bilgiyi kaydeder, geri kalanını ise verili kabul eder. Yani anlaşılan şudur ki gerekli olan, doğru ortamda gereksinim duyulan şeyleri tetikleyecek bir veri tabanıdır (Noble, 2021: 77).

Gen artık fenotipik farklılık üzerindeki mutlak hakimiyetini kaybetmiş, sadece hipotetik nedenlerden biri olmuştur. Hatta genlerin kod, sır, veri deposu ya da taslak olarak görülmesine ilişkin yargılar yeni bilimsel gelişmeler önünde tarihsel olarak engel teşkil etmektedir. Dolayısıyla gen yerine epigenom, birim yerine süreç anlayışının giderek daha çok hakim olduğu söylenebilir.
Yeni sentezde evrim, genetik, gelişim epigenetik bağlamında ele alınmakta, daha dinamik ve belirlenemez bir süreç öngörülmektedir. Yani genler ve gelişimsel faktörler nedensel olarak fenotipik karakteristiklerle birlikte değişmekte; epigenetik plastik yani esnek, değişken bir insan doğası öngörmektedir.

Bugün görüldü ki tamamen genetik olarak kabul edilen pek çok fenotipik özellik yahut hastalık çevresel koşullarla paralel olarak ilerlemektedir. Son dönem epigenetik çalışmaları da göstermiştir ki gen-çevre etkileşimi sanıldığından daha etkilidir. Aynı genetik yapı farklı durumlarda çok farklı sonuçlar ortaya çıkarabilir. Örneğin laktozu parçalayan laktaz enzimi bebeklerde bulunurken yetişkinlerde bu gen susturulur, kapanır. Dolayısıyla laktoz içeren süt sindirilemediği için yetişkinler için sorun yaratır. Yerleşik yaşama geçilmesiyle beraber artan süt ve süt ürünleri tüketimi laktaz geninin susturulmadığı az bir oran için avantaj oluşturmuştur. Bu da deterministik bir durumdur ve DNA metilasyonu ile sağlanır. DNA metilasyonu, DNA’nın belirli bölgelerinin metil bağlanarak susturulması ile gerçekleşen ve bu şekilde büyüme ve gelişme gibi çeşitli faktörleri kontrol eden, yeri geldiğinde düzenleyen epigenetik bir faktördür ve doğal olarak gerçekleşen tek DNA modifikasyonudur.
Sonuç olarak genetik paradigmanın yerini alan epigenetik paradigmada bireyin fenotipini etkileyen veya çeşitli hastalıkların gelişimini belirleyen süreçler söz konusudur. Genin yapısının değiştirilerek fenotipe müdahale edilmesi ya da çevresel koşulların değişmesiyle beraber suskun olan genlerdeki hastalıkların ortaya çıkması gibi örnekler üzerinden nedenselliği yeniden düşünmek gerekmektedir.

Kaynakça:

• Coen, E. (1999). The Art of Genes: How Organisms Make Themselves. Oxford University Press.
• Soysal, E. K. (2017). Genetikten Epigenetiğe: İnsan Doğası Kavramının Biyolojik İçerimleri. Yayımlanmamış Doktora Tezi. İstanbul Medeniyet Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, İstanbul.
• Murrell, A., Rakyan, V. K., & Beck, S. (2005). “From Genome to Epigenome.” Human Molecular Genetics, 14(1), 3-10.
• Noble, D. (2021). Yaşamın Müziği: Genomu Aşan Biyoloji. E. K. Soysal (Çev.), Babil Kitap.
• Okur, O. N. (2023). Biyoloji Felsefesinde Nedensellik Kavramı. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Konya.
• Okur, O. N. (2023). John Dupré’nin Biyoloji Felsefesi Bağlamında Süreç Ontolojisi. MetaZihin: Yapay Zeka Ve Zihin Felsefesi Dergisi, 6(2), 97-118.