500 MİLYON YILLIK GENLER

Biz Mamutları beklerken, geçmişe ait moleküller Astrobiyologlardan geldi! NASA çalışanlarından Astrobiyolog Dr. Betül Kacar ile Profesör Eric Gaucher 500 milyon yıllık genleri bakteri hücreleri içinde canlandırmayı başardı.

 

Bakteriyel Jurassic Park: Antik genlerin dönüsü

Fosil analizleri aracılığı ile dünyamızı anlamaya çalışan paleontoloji dalını çoğunuz duymuşsunuzdur. Peki ya paleobiyoloji? Milyonlarca yıllık tarihsel geçmişe ait proteinleri canlandırmak artik paleobiyoloji bilim dalı ile mümkün. NASA’da çalışan astrobiyolog Dr. Betül Kacar ile Georgia Teknoloji Enstitüsü profesörlerinden Eric Gaucher, paleobiyoloji ve deneysel evrim yöntemlerini birleştirerek 500 milyon yıl öncesine ait bir geni günümüz E.koli bakterisine yerleştirmeyi başardılar. Bu antik geni taşıyan organizma, su anda Atlanta’da bir laboratuarda 1000 nesili aşkın bir süredir evrimleşiyor.

Aktüel Arkeoloji: Öncelikle astrobiyolog kimdir? Astrobiyolog olarak şu an ne gibi çalışmalar yürütüyorsunuz?

Betül Kacar: Bizler antik genleri sentezleyerek canlandıran, sonra da özelliklerini inceleyen biyoloji dünyasının arkeologlarıyız. Yaşamsal süreçlerin kendilerini ne kadar tekrar edip etmediğini anlamak için, laboratuar ortamında moleküler bir zaman makinesi oluşturduk. Kısaca, önce bilgisayar ortamında “maksimum olasılık” yöntemi gibi belli başlı matematiksel algoritmalar kullanarak geçmişe ait genleri günümüz soyları üzerinden oluşturuyoruz. Daha sonra bu genleri laboratuarda sentezliyoruz. Bu söylediğim aslında daha önce bir kaç defa başarı ile denenmiş bir yöntem. Antik enzimler, hormon reseptörleri, belli başlı proteinler bu şekilde 10 yılı aşkın süredir canlandırılmakta.

 

A.A: Profesör Eric Gaucher ile birlikte 500 milyon yıllık genlere hayat verdiğiniz bu projenin yürütülen diğer projelerden farkı nedir?

B.K: Bizim çalışmamız ile birlikte ilk kez bir organizmanın kromozomuna antik bir gen klonlanmış oldu. Bu gen Elongasyon Faktörü (kısaca EF) proteinine ait. Bu protein hücre içinde bir taşıt gibi faaliyet gösterir ve ribozom adı verdiğimiz protein yapım makinesine proteinlerin yapıtaşı olan amino asitleri taşır. Dolayısı ile hücre için hayati bir önemi vardır. Aynı zamanda evrimsel olarak çok eski bir protein hatta ilk proteinlerden diyebilirim, yaklaşık 3.8 milyar yıllık bir geçmişe sahip. 2008 yılında bu proteinin geçmişine ait verileri Eric Gaucher Nature’da yayınlamıştı. Ben de günümüze ait bir organizmanın böylesine eski çağlara ait bir gen üzerinden hayatını idame ettirip ettiremeyeceğimi görmek istedim. İşe ilk olarak 500 milyon yıllık proteinden başladım. 2009 yılının Kasım ayından beri bu proje üzerine çalışıyorum.

 

Ya problemi çöz ya da probleme ortak ol!

 

A.A: Bu projenin öneminden bahsedebilir misiniz?

B.K: Elimizde 500 milyon yıllık bir protein üzerinden yaşamını sürdürmeye çabalayan bir bakteri var. Bu bakteriyi ilk oluşturduğumda böylesine önemli bir proteinini kaybedip, 500 milyon yıllık versiyonu ile baş başa kaldığından sağlıksız olduğunu gözlemledim. Sağlıklı bir E.koli bakterisi yaklaşık 20 dakikada bir bölünerek çoğalır, bizim sentezlediğimiz bakteri çok daha yavaş bir şekilde çoğalıyordu. Bu da aslında evrimleşmek için güzel bir ortam oluşturuyor.

Kısaca şöyle, insan da dâhil bütün biyolojik organizmaların belli başlı tek bir amacı vardır, o da hayatta kalmak. Hayatta kalmayı garantiye almanın en iyi yolu da soyunuzu (genlerinizi) aktarmaktır, yani üremek, çoğalmak. Sizi zorlayan bir ortama uyum sağlamakta ne kadar zorlanırsanız, hayatta kalma şansınız da ... DR. Betül Kacar söyleşisinin devamı Aktüel Arkeoloji Dergisi'nin Eylül - Ekim 2012 Sayısında yer almaktadır.