Neanderthal Genomunun Günümüz İnsanı ile İlişkisi

Neanderthal Genomunun Günümüz İnsanı ile İlişkisi

Yeni tanıştığım insanların nereli olduğumu sormaları hep ilgimi çekmiştir. Nereli olduğumu söylerken ne kadar geçmişe gidebildiğim kafamı kurcalar hep… En fazla 1800’lü yıllara kadar gidebildim yine derim içimden, halbuki genetik verilerim çok daha geriye gidebilir, diye düşünürüm. Evet, genetik verilerin bizleri geçmişimizle ilgili çok daha geri tarihlere götürebildiğini biliyoruz bugün.

Dünyada bizlerden, yani modern insan dediğimiz insandan (Homo sapiens) önce yaşadığı bilinen en az iki insanımsı (hominid) tür olduğu paleogenetik araştırmaların bulgusu olarak elimizde. Bunları bugün Neanderthal (Homo neanderthalensis) ve Denisovan (Denisovan hominid)[1] olarak biliyoruz. Paleogenetik kelimesini aklınızda tutun, çünkü biyoloji alanında 2022 Nobel ödülünü alan bir bilim insanının bizi aydınlattığı araştırma gayretinin ürünü bu kelime.

Aslında Neanderthal’leri biraz daha iyi tanıyoruz, çünkü 20 Ekim 2022’de Washington Post’ta yayınlanan bir makalede[2] Rusya’nın Kazakistan, Moğolistan, Çin sınırında bulunan Chagyrskaya mağarasından alınan kemik ve diş örneklerinden elde edilen DNA diziliminin, Neanderthal bir baba ve kızına ait olduğu yayınlandı. Bu mağarada bulunan diğer bireylerin de aynı aileden ya da en azından aynı klandan olduğu belirtiliyor makalede… Bu mağaranın 54.000 yıl öncesinde ait olduğu da araştırıcılar tarafından belirlenmiş. Peki, bu neden önemli? Bu araştırma, yıllar süren merak, teknoloji ve uygulama başarısını ısrarla sürdüren biyolog ve genetik uzmanlarının yılmadan yaptıkları çeşitli araştırmaların ürünü… Bu konu Svante Pääbo adında İsveç’li bir araştırıcıya 2022 Nobel Biyoloji ödülünü de kazandırdı. Önemi sadece bu değil tabii ki… Bu çalışma, insan popülasyon çalışmaları ile ilgili önemli teknolojik aşamalar kat edilmesine ve bu alana yeni alanlar kazandırılmasına neden olan çalışmalar bütünü: örneğin Paleogenetik… Nedir bu? Bu, canlıların kalıntılarından DNA ayrıştırıp, o canlının ne olduğunu, olası yaşını, kendi dönemindeki yaşam koşullarını ve bugün ile olan ilişkisini öğrenmeye yarayan genetik biliminin bir türü. Buradaki canlı her şey olabilir, bakteri, mantar, çeşitli hayvanlar ve tabii insan. Hatta adenovirusler de bu çalışmalara konu olmuşlar.

Svante Pääbo çalışmalarına, çok küçük yaşlarda annesi Karen Pääbo ile yaptığı Mısır gezilerinde etkilendiği mumyalar ve onların tarihçelerini merak ederek başlıyor. İlk çalışmalarında adenovirüslerin bağışıklık sistemi üzerindeki etkileşimlerini araştırmasına rağmen insan ırkının kökenine olan merakı ile yan proje olarak Mısır mumyalarından DNA ayrıştırabilmeye de çalışıyor. Sene 1984… Daha 1963’te DNA molekülünün tanımlanması ve yapısının belirlenmesinin üzerinden 20 yıl kadar geçmiş ve metotlar çok erken evrede.  1984 yılında kullanılan DNA ayrıştırma metotları bugün için siyah-beyaz-tüplü televizyon seyretmek kadar demode… Hele hele Antik DNA kavramı için “Şaka gibi” diyor Wisconsin Üniversitesi’nden antropolog John Hawks[3].

Ancak, 1984 yılında Pääbo elindeki mumyalara ait doku örneklerini bakteri DNA’sına ait örneklerle karşılaştırmak suretiyle DNA’lar üzerinde tekrarlayan bölgelerden DNA kütüphaneleri oluşturmayı başarıyor. Burada çok önemli bir noktaya dikkat çekmek istiyorum: Bu çalışmalarda, örnekleri elde ettikten ve gen dizilimleri karşılaştırıldıktan sonra bunların bir kütüphane kitabı gibi dikkatle işaretlenmesine ve bozulmadan saklanması için gerekli önlemlerin alınmasına dikkat edilmeli… İşte bu noktada, bir bilim insanının çalışmalarına verdiği değer ortaya çıkıyor. Pääbo, çok yumuşak, sevecen, güler yüzlü bir insan olmasına rağmen, laboratuvarında oluşturduğu ultra steril – ultra kontrollü çalışma koşullarını bozan tek bir davranışı olan araştırıcıların, gözünün yaşına bakmayan bir bilim insanıdır.

İşte bu çalışma ortamında günümüz insanı DNA’sı ile Neanderthal insanımsının elde edilebilen dokularından, yani kemik ve diş kalıntılarından ayrıştırılan DNA’larından örnekler karşılaştırıldı. Neanderthal’lerin küçük ve geçici topluluklar halinde yaşadıkları sonucuna varıldı. Zira, küçük geçici toplulukların dışarıya kapalı ortamında tekrarlanan çiftleşmeler sonucunda, var olan ama etkisiz genetik farklılıklar ve/veya eksiklikler, yeni bireylerde kalıcı genetik kısıtlara[4] dönüşmüştür. Örneğin bu insanımsıların genetik yapılarındaki mutasyonlara bağlı beslenme kısıtları; mesela, süt şekerini hazmetme zorlukları (laktoz intoleransı veya enzim aktivitesinin düşüklüğü ya da aktive olmaması) olduğu tespit edildi. Bu durum size yakın geldi mi? Günümüzde de duyduğumuz bir cümle bu, “Sütü hazmedemiyorum, laktoz intoleransı varmış!”. Yani Antik DNA bize geçmişimiz ile ilgili çok önemli bilgiler de verebilmektedir.

Neanderthallere ve modern insana ait, paylaşıldığı bilinen, bazı gen bölgeleri bağışıklık cevabı ile de ilgilidir mesela. Ya da X kromozomunda bulunan dys44 geni[5] (iskelet kas sistemi geçirgen zarında bulunan bir tür protein olan distropin’in geni) Afrika dışında bulunan modern insanların %9’unda da bulunmaktadır. Bu gen bölgesinin bir haplotipi B0006’yı (tek bir kromozomda görülen ve birlikte aktarılan genetik belirteç bölgesi) da içermektedir ki, bu gen bölgesi 80,000 ve 50,000 yıl önceden gelen insanımsıya ait materyallerde de bulunmaktadır. Neanderthallerde bulunan bazı gen bölgeleri, örneğin deri rengi, ise Doğu Asya kökenli insanlarda da bulunmaktadır. Neanderthal insanımsıda eksik olan bazı gen bölgelerinin, günümüz koşullarında beslenen insanlarda Tip II diyabetin ortaya çıkma olasılığının artışına neden olabilen gen bölgeleri olduğu da bu meşakkatli araştırmalar sonucunda öğrendiğimiz bir durumdur.

Bilimsel araştırmalarda her zaman eleştirilecek bir şey bulunur. Pääbo’nun bu araştırmalarındaki eleştiriler de “çalışmalarında kullandığı örnek sayısının araştırılan toplumu tam olarak temsil edip etmediği”dir. Paleogenetik çalışmalarda kullanılan örneklerin saf olarak üzerinde çalışılan organizmaya (burada Neanderthal) ait olması ve çalışma ortamında bulaşımın olmaması Pääbo’nun laboratuvarında kurduğu teknolojinin ürünüdür. Bu da ortaya çıkan en az 54,000 sene öncesine ait insan bilgileri, bizim geçmişimizle ilgili heyecan veren genetik bilgilere ulaşmamızı sağlamıştır. Tarih içinde daha da geriye gideceğimizin garantisidir, önemlidir, bunun için de Pääbo 2022 Nobel Biyoloji ödülüne layık görülmüştür.

Dr. Ayşe Ergüven

[1] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2022/press-release/

[2] https://www.washingtonpost.com/health/2022/10/03/nobel-prize-medicine-svante-pbo/

[3] https://www.washingtonpost.com/health/2022/10/03/nobel-prize-medicine-svante-pbo/

[4] Kısıt: Hak mahrumiyeti, hukukta sıklıkla kullanılmakla birlikte metabolik olarak bir eksikliğin yaşamı sınırlandırması anlamında kullanılmıştır.

[5] https://www.britannica.com/topic/Neanderthal/Neanderthal-culture