Duyarga yerine bacak

[boxcigar]

Küçük genetik değişimlerle ortaya çıkan önemli işlevsel sonuçların birörneği de gelişim sırasında görülüyor. Döllenmede siz yanyana dizili3,5 milyar birimlik genetik bilgiyi -genomunuzu- içeren bir hücredenpek fazlası değilken, bugünkü haliniz olan karmaşık çok-hücrelivarlığın oluşabilmesi için gerekli tüm bilginin bu dizilimde -DNAmolekülünde- bulunması gerekiyor. Bu olay, yani tek boyutlu bir bilgidizisinden, şaşırtıcı karmaşıklıkta üç-boyutlu bir varlığın oluşumu,gerçekten biyolojik bir mucize.

Her bir hücrede genetik bilginin tümü bulunmasına karşın, farklıorganlara ait hücrelerde farklı genler devreye girer: Örneğin bir kashücresinde kullanılan genler, karaciğer hücresinde kullanılandan farklıolsa da, hücre çekirdeklerinin içeriği aynıdır. Yumurta evresindenyetişkinlik evresine olan gelişimse, gen işleyişinin kapsamlı ve uyumlubir örneğini oluşturuyor. Bu gelişim, hücrelerin vücut içindekikonumlarını "bilmelerini" gerektiriyor. Çünkü, örneğin bir kangurununkuyruğunun ucundaki bir hücre, kangurunun beyninin bulunacağı bölgedekibir hücreden çok farklı bir gelişim göstermek durumunda.

Bu konumsal bilginin iletiliş şekli çok iyi anlaşılmadığı gibi, bircanlıdan diğerine ve bir gelişim evresinden diğerine farklılık dagösterebiliyor. Yine de gelişim biyologlarının, konumsal bilgiyibelirleyen bu genetik sistem konusunda oldukça fazla bilgi sahibioldukları bir tür var. Bu tür, genetikçilerin çok sevdiği sirkesineğiDrosophila melanogaster.

Sirkesineği, genetikçilerinin Drosophila'nın "mütant" adı verilengenetik varyantlarıyla özellikle ilgilendikleri bilinir. Mütasyonlarınçoğunda sinek göreceli olarak az etkilenir. Örneğin "beyaz"latanımlanan mütasyon, sineğin kırmızı yerine beyaz gözlü olmasına yolaçar. Öte yandan daha önemli etkileri olabilen bir grup mütasyon davar. Bu "homeotik mütasyonlar"ın en iyi bilinen iki tanesinden biriolan "antennapedia" tipinde, sineğin kafasında antenler (duyargalar)yerine eksiksiz bir çift bacak büyüyor. "Bithorax" adı verilen ikinciside aynı ölçüde garip:

Sineğin vücudunda bir yerine iki tane toraks (orta boğum) bulunuyor.Buysa, orta boğumda içerilen organların tümünden ikişer tane olmasıanlamına geliyor. Örneğin, iki kanadı olması gerekirken, sineğin kanatsayısı dört. Tüm bunlar bir bilim kurgu filminden (belki de JeffGoldblum'un "Sinek" adlı filminden) parçalar gibi görünse de aslında bugarip mütasyonlarm tek yaptığı, gelişim sırasında sineğin konumsalalgılamasını bozmak. Moleküler genetikçilerin antennapedia vebithorax'a neden olan genleri belirlemeleriyle. uygun yerdeki en basitmütasyonların bile bu garipliklere neden olabileceği ortaya çıkmış oldu.

Gelişim sırasında sineğin hücrelerindeki konumsal algılama, büyükölçüde söz konusu genler tarafından denetleniyor. Sinekler,birbirlerine büyük benzerlikler gösteren, ama yine de farklılaşmış birdizi boğumdan oluşur. Dolayısıyla farklı konumlardaki boğumlar,konumlarına uygun olan organı edinirler: Kafa boğumunda duyargalar,orta boğumdaysa bacaklar ve kanatlar oluşur. İşte homeotik mütasyonlar,boğumun bu konumsal kimliğinde karmaşaya neden oluyorlar.

Öyle ki, antennapedia tipi mütasyon durumunda kafa boğumu kendisiniorta boğum "sanıyor" ve duyarga yerine bacak oluşturuyor. Ancak buradaunutulmaması gereken, bacağın, yanlış yerde bulunmasına karsın eksiksizbir bacak olduğu. Yani konumsal genler, bir bacağı ya da duyargayıkodlayan bir grup genin aynı anda devreye girmesini sağlıyorlar.Buradan da görüleceği gibi gelişim, hiyerarşik bir denetim süreci:Denetim diziliminin üst düzeylerinde bulunan genler, dizilimin artdüzeylerindeki birçok genin kaderini belirliyorlar.

Sonuç olarak, denetleyici genlerde oluşması koşuluyla, tek bir gendekiküçük bir değişimin bile canlı üzerinde çok önemli bir etkisiolabiliyor. Evrimle ilgili sonuç açık: Çok miktarda genetik değişimolmaksızın da önemli morfolojik değişimler gerçekleşebilir. Örneğin,bir bithorax mutant doğal seçilim tarafından yeğlenseydi,sirkesineklerinin dört kanatlı akrabaları ortaya çıkabilirdi. Ve işteyeniden kendimizi Darwinizm'in çerçevesi içinde buluyoruz; sözünüettiğimiz bu mütasyonlar Darwin'e çok yabancı olsa bile, bumütasyonların kaderlerini de her zaman olduğu gibi doğal seçilimbelirtiyor.