Fransız sanatçı Eduardo Kac’ın Alba isimli tavşanı (Şekil 1), 2000 yılında New York’taki bir çağdaş sanat müzesinin ana konusu haline gelmişti. Bu hayvancağız, mavi ışığa tutulunca yeşil yeşil parlamaya başlıyordu ve önceden sevimli bir tavşan iken, gözleri ışık saçan, biraz korkutucu bir yaratığa dönüşüyordu.
Bu hayvan neden parlıyordu ve neden mavi ışık altında yeşil renk veriyordu? Çünkü bu hayvanın kendi genlerine bir bilim adamınca ekleme yapılmış, deniz anasının ürettiği parlayan proteinler, bu tavşanın da üretmesi sağlanmıştı.
Bu teknoloji aslında çok başka maksatlarla geliştirilmişti ve o güne dek birçok önemli buluşa imkân tanımıştı, hâlâ da tanıyor. Hattâ bunu geliştiren üç bilim adamı, Osamu Shimomura, Martin Chalfie ve Roger Tsien, 2008 yılında Nobel Ödülü de aldılar.
Genlerin ‘ayar’lanması
Bir hayvanı bütünüyle parlatmak bir sanatçıya çok ilginç gelebilir, ama bilim adamlarına göre pek de marifet sayılmaz. Önemli olan, mümkün olduğunca az yapıyı aydınlatmak ki, o yapıyı inceleyebilelim, geri kalan her şeyden ayırt edebilelim.
Mikroskopik boyutta yapılar olan hücrelerin için boya damlatmak kolay iş değil, hele ki ortada çok sayıda hücre varsa bu, yapılacak bir iş hiç değil. O halde bu işi genetik bilimi yoluyla hücrenin kendisine yaptıralım diye düşünmüş vaktiyle bilim adamları.
Bu işin en kritik noktalarından biri, bu parlayan proteini kodlayacak genin, her canlıdaki protein kodlayıcı genler gibi bir kodlayıcı kısım, bir de düzenleyici kısımdan oluşması. Düzenleme derken, bu genin etkinliğinin ayarlanmasından bahsediyorum: Vücuttaki tüm hücreler birbirinden farklı görevlere sahip olsa da, sahip oldukları DNA hep aynı. Peki görev farklılığını ne oluşturuyor? Hücreler aynı DNA’ya sahip olsalar da, bu DNA üzerinde çalıştırdıkları genler farklı. Dolayısı ile ürettiği proteinler de… Her hücrede her proteinin üretimini kodlayacak bilgiler mevcutken, her bir hücre neyi, ne zaman ve hangi miktarda üreteceğini nereden biliyor? İşte o bilgiyi genlerin düzenleyici bölgeleri sağlıyor.
Genleri kullanarak proteinleri parlatmak mümkün
Her hayvanda öyle genler var ki sadece bir veya birkaç hücre tarafından kullanılıyor. İşte hücreleri parlatmak için bu genlerden istifade ediliyor.
Diyelim ki ben sirke sineğindeki bazı sinir hücrelerini parlatmak istiyorum, ve biliyorum ki ppk adlı bir gen bu sineğin bütün vücudunda yalnızca bu sinir hücrelerinde kullanılıyor (Şekil 2A ve 2D). Deniz anasının parlamasını sağlayan GFP (İng. Green Fluorescent Protein) adlı genin yalnızca protein kodlayan kısmını alıp, sinekteki ppk geninin kodlayıcı kısmının sonuna ekliyorum (Şekil 2B ve 2C).
Şimdi benim sineğim ne zaman kendi ppk genini kullanıp bu proteini üretirse, benim oraya eklediğim GFP genini de kullanarak o proteini de üretecek, hattâ bir kuyruk gibi öncekinin peşine takacaktır (Şekil 2C). Dolayısıyla ppk’nin ürettiği protein nereye giderse gitsin, peşinde parıldayan bir kuyruk olduğundan ben onu mikroskop altında görebilirim (Şekil 2D).
Ama her mikroskop altında değil. Bu proteinleri karanlık odada, lazerli mikroskoplarla inceliyoruz. Hücrenin üzerine mavi renkli lazer odaklıyoruz, bu mavi lazerin enerjisini parıldayan proteinimiz emiyor ve geri gönderiyor. Ama bu esnada biraz enerji kaybı olduğundan geri dönen ışık mavi değil, yeşil oluyor.
Kalan her şey karanlıkta olduğundan ve parıldamadığından, yalnızca ilgimizi çeken şeyleri görüyoruz, geri kalanları işe karıştırmamış oluyoruz. Eğer her şey parlasaydı, ilgimizi çeken proteinleri ya da hücreleri diğerlerinden ayırt edemeyecek ve inceleyemeyecektik. Bu nedenle her yanı parıldayan tavşan bilimsel bir çalışmaya imkân tanımaz.
Tabii sorabilirsiniz: Şimdiye kadar tek bir hücreyi, bir proteini parlatmayı anlattın, peki bütün bir hayvanı nasıl parlatıyorlar?
Bunu nasıl yaptıklaını açıklamadılar, ama tahmin etmek zor değil: Nasıl ki ancak bir hücrede kullanılan genler varsa, vücuttaki hemen her hücrede, her daim kullanılan genler de var. Eğer GFP genini böyle bir genin düzenleyici bölgesinin ardına yerleştirirsem, o hayvanın vücudundaki tüm hücreler parlayan protein üretmeye başlayacak, hayvan da mavi ışık altında yeşil yeşil parlayacaktır.
Bunun neresinin sanat olduğunun takdirini ise size bırakıyorum.
Belki de GFP’yi kreatin gibi hayvanin killarinda olan bir proteine eklemislerdir. Ben olsam oyle yapardim.
O da mümkün tabii. Neticede dışarıdan sadece deriyi ve kılları görüyoruz ve parlayan proteinleri yalnızca buradaki proteinlere eklemek bile yeterli olacaktır. Haklısınız.
Her canlı bir zamanlar tek hucreyle baslar hayatına.sanirim tavşan daha tek hucreyken geni değiştirilmiş ve çok hücreli bir yapı olusturuncada ilk basta yapilan degisiklik tüm canlıda etkili olmuştur sanirim
Sanırım işin “renk” kısmı sanatla ilişkilendirilmiş. Zevkleri ve renkleri tartışmak, sonuç getirmeyecektir. Fakat hayvanı renkten renge sokabilmek, gerekli alet-edevatlarla, herkesin becerebileceği bir şey. Yetenek gerektirdiğini düşünmüyorum. Bilakis, hayvanları süs bitkisi olarak gören zihinler için yeni bir pazar olur ki, bu da sanattan ziyade kapitalizmin açlığına hizmet eder.