Hayatın yapıtaşları by Seymur Huseynov

Edward

Jam es W atson ve Francis Crick hayatın yapıtaşları

E d w a rd E d e ls o n

TÜBİTAK

POPÜLER BİLİM KİTAPLARI

TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları 2-14 Y aşam öyküsü Dizisi 10

James Watson ve Francis Crick - Hayatın Yapıtaşları James Watson and Francis Crick - And the Building Blocks o f Life Edw ard Edelson Çeviri: Ulaş Apak

© 1998, Edward Edelson © Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2000 1998’de İngilizce olarak yayımlanmış olan Jam es Watson a n d Francis Crick ’in Türkçe çevirisi Oxford University Press, Inc. ile yapılan anlaşma uyarınca yayımlanmıştır. This translation o f James W atson ve Francis Crick originally published in English in 1998, is published by arrangem ent with Oxford University Press, Inc. Bu yapıtın bütün hakları saklıdır. Yazılar ve görsel m alzemeler, izin alınm adan tüm üyle veya kısm en yayımlanamaz. TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları n ın seçim i ve değerlendirilm esi TÜBİTAK Yayın K om isyonu tarafından yapılm aktadır. ISBN 978 - 975 - 403 - 407 - 3 1. Basım Mart 2007 (10.000 adet)

Yayın Yönetmeni: Necini Demir Yayıma Hazırlayan: Sev-¡1 Kıvan Grafik Tasarım: Ö dül -Evren- Töngür Sayfa Düzeni: inci Yaldız Basım izleme: Yılmaz Ö zben Mali Koordinatör: Tuba Akoğlu

TÜBİTAK P o p ü le r Bilim K itapları M üdürlüğü Atatürk Bulvarı No: 221 Kavaklıdere 06100 Ankara Tel: (312) 467 72 11 Faks: (312) 427 09 84 e-posta: kitap@ tubitak.gov.tr İnternet: kitap.tubitak.gov.tr Im press Baskı Tesisleri M acun M ah. 3- Cad. No: 2 Y enim ahalle Ankara Tel: (312) 397 91 41 Faks: (312) 397 41 52

James Watson ve Francis Crick hayatın yapıtaşları

E d w ard Edelson

Ç e v i ri

U la ş A p a k

TÜBİTAK POPÜLER BİLİM KİTAPLARI

Ailenin en yeni Ăźyesi Hannah ya sevgiyle

İçindekiler

1. Bölüm İki Adamın ve Yeni Bir Bilim Dalının Hikâyesi 2. Bölüm Dr. W atson ile Crick Tanışıyor 3. Bölüm D N A y a Giden Yol 4. Bölüm Nükleik Asitlerin Ortaya Çıkışı 5. Bölüm İkili Sarmalın Ortaya Çıkışı 6. Bölüm D N A Nasıl Çalışır 7. Bölüm W atson ve İnsan Genom u Projesi Zamandizin

İki Adamın ve Yeni Bir Bilim Dalının Hikâyesi

Bu birkaç bakım dan sıradışı bir yaşam öyküsü. Ö n c e likle, bir değil iki adamın yaşam öyküsü. Jam es W at son in ve Francis C rick in isimleri sonsuza dek birbirine bağlanmış durum da. C rick ’ten söz etmeden W atson dan söz edem ezsiniz, çünkü yaşam m olekülü hakkında y a p tıkları buluş gerçek bir ortak girişimdi. (Buluştan yıllar sonra, C rick kendi çalıştığı laboratuvardan birisini W atso n ’la tanıştırırken adam hayretle “W atson m ı? ” demiş. “ İsminizin W a tson -C rick olduğunu sanıyordum .”) Bu hikâyenin sıradışı olmasının bir diğer nedeni de bu iki adamın öykülerinin can damarının ve yaptıkları buluşun bütün öm ürlerini değil de yalnızca birkaç yılı kapsaması. O başarıdan sonra ikisi ayrı ayrı önem li işler yapm aya devam ettiler ve bir daha nadiren birlikte ça lıştılar. A m a 1953'te açıkladıkları tek bir bulgu isimleri nin bilim tarihi kitabına bir daha silinmemek üzere y a zılmasını sağladı. Keşfettikleri şey yaşam ın m oleküler haldeki sırrıydı. O nlar da yaşam bilgisini taşıyan m ole-

James W atson ve Francis C rick

kül olan dezoksiribonükleik asidin, yan i D N A ’nın y a p ı sını tanımlayan ilk insanlardı. D N A ’nın bilgi taşıyan bölüm üne gen adı verilir. G en ler insanlar da dahil olm ak üzere bütün canlı varlıkların temel yapısını belirler; dolayısıyla D N A ’y a yaşam ın en önemli molekülü gözüyle bakılır. Ö zel olarak, genler v ü cudun büyük bölüm ünü oluşturan m oleküller olan p ro teinlerin üretimine ilişkin bilgiyi taşır. D olayısıyla W at son ve C rick D N A ’nın yapısını tanımladıklarında, hâlâ büyüm ekte ve gelişm ekte olan ve tıbba ve biyolojin in ta mamına giderek daha fazla etki eden bir alan olan yeni bir genetik bilimine -ve onun ötesinde moleküler b iy o lo ji bilim ine- giden kapıyı açmış oldular. B irçok başka bilim insanının isimleri ve çalışmaları bu hikâyenin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu bilim insanlarının bazıları W atson ve C rick ’in başarıları için gereken tem e li oluşturdu. Bazıları W atson ve C rick ’in önde bitirdiği D N A ’nın yapısını bulm a yarışında onların rakibiydi. D i ğerleri D N A ’nm keşfinden sonra y en i çalışmalar yapm ak için W atson ve C rick ’e katıldılar -ilk önce o m olekülde taşınan genetik mesajın şifresini çözdüler, sonra da p ro teinlerin üretimini yön etm ek ve dolayısıyla da canlı var lıkları şekillendirm ek üzere D N A ’dan nasıl (d o ğ r u y a da yanlış biçim de) bilgi iletildiğini gösterdiler. A yrıca bu hi kâye bir çağdaş bilim hikâyesi olduğu için içinde y er alan oyuncular da bir dizi farklı ülkedendi ve sürekli ola rak oradan oraya gidiyorlardı; çeşitli toplantılara katılı yor, bir laboratuvardan diğerine, sık sık da ülkeden ülke y e geçiyorlardı. Son olarak, W atson ve C rick ’in keşiflerinin tam so nuçları hâlâ araştırılıyor. O nlarınki kırk yılı aşkın bir zaman ön ce başlamış, hâlâ anlatılan ve 21. yüzyıla da uzanacak sonuçları olan bir hikâyedir.

İki Adam ın ve Yeni Bir Bilim D alının H ikâ yesi

Bu devam edegelen girişimin örneklerinden biri insa nın genom adı verilen bütün genetik aygıtının haritasını çıkaracak, bizi biz yapan genleri tanımlayacak ve gen o mun içindeki bütün altbirimlerin sırasını bulacak bir program olan İnsan G enom u Projesi dir. Bu bilgi temel bilimsel değerine ek olarak kalıtsal genetik hastalıkları olan çocukların ve doğmamış bebeklerin tespit edilip te davi edilmesi için de kullanılabilir. Ayrıca özel genlerin rol oynadığı hastalıklara, örneğin göğüs kanserine yaka lanma riski yüksek olan yetişkinler de teşhis edilmesini de sağlayabilir, ki bu konudaki çalışmalar başlamıştır. Watson kritik ilk yıllarında yöneticiliğini üstlendiği İnsan G e nomu Projesi’nin iyi bir başlangıç yapmasını sağlamıştır. W atson ve Crick'in yaptığı çalışmayı temel alan araştır macılar genlerin yönlendirilmesine ve aktarılmasına im kân veren tekniği geliştirdiler. Rekom binant D N A tekno lojisi hem yeni bir endüstri, hem de tıpta yeni bir alan ha line geldi. Tıpta kullanılan proteinler, örneğin insülin ve insan büyüm e horm onu genetik mühendisliğiyle üretili yor. Genetik mühendisliği uygun genleri karşılık gelen bakterilerin içine yerleştirme işlemidir; daha sonra bu bakteriler o tıbbi proteinden bol miktarda üretir. Aynı g e netik teknolojisi tarımda böceklerin ve diğer avcıların sal dırılarına dirençli bitki türleri geliştirmek, süt üretimini ve tarım mahsullerinin üretimini artırmak ve yeni renk ve desenlerde çiçekler elde etmek için kullanılıyor. Şimdiyse memelileri ve diğer hayvanları klonlamak, yani bir hücre den diğerine D N A aktararak hayvanların tam genetik kopyalarını oluşturmak bile mümkün. Genetik teknoloji ayrıca tıpta da hastalara, ciddi sorun lara sebep olan hatalı genlerin yerine geçecek normal gen ler verilerek genetik hastalıkların tedavisinde kullanılıyor. Bir insan üzerindeki ilk insan gen terapisi girişimi 1990 da

James W atson ve Francis C rick

gerçekleşti. Ulusal Sağlık Enstitüleri tesisindeki araştır macılar bağışıklık sisteminde bulaşıcı ajanları, örneğin hastalık yapıcı bakterileri püskürtmek üzere normal tepki vermesini engelleyen bir eksiklik olan bir genç kızı tedavi ettiler. O na kendisinde olmayan savunmayı sağlamak üze re genetik olarak değiştirilmiş 1 milyar bağışıklık sistemi hücresi verdiler. O zamandan bu yana bir dizi başka gen terapisi denemesi yapıldı ve bu alan da gelişiyor. Bütün bu çalışmaların öznesi canlı varlıkların en kü çük birim i olan hücredir. V ü cut her biri özel bir amaca hizmet eden milyarlarca hücreden oluşur. Beyin hücresi deri hücresinden, o da kas hücresinden farklıdır ve bu b öyle gider. H ücreler ço k küçüktür ve çıplak gözle g ö rülemezler. Ö rneğin elinizin tersindeki tek bir ben bir kaç bin hücre içerir. G üçlü bir m ikroskopla bakıldığında hücrelerin tem el de iki tür iç yapıları olduğu görülebilir. Ö rneğin insan vücudundaki hücrelerin çoğunluğu esas olarak m erke zinde çekirdek adı verilen küçük bir birim olan sitoplazma denilen büyük bir bölüm den oluşur. Genetik m alze meyi yani D N A ’y ı barındıran çekirdektir. Çekirdeğin içinde krom ozom lar -D N A ’dan oluşan ve dolayısıyla genleri içeren, birbirlerine sarılı, ipliksi yapılar- bu lu nur. Ç ekirdek ayrıca genlerin içinde bulunan bilginin aktifleşm esine ve krom ozom ların üretimine yarayan hücresel mekanizmayı da barındırır. Bir hücredeki bü tün krom ozom ları çıkarıp çözebilseydiniz yaklaşık 180 santimetre uzunluğunda olurlardı. Bu 180 santimetre nin içinde bir yerlerde, görünüşte hiçbir amacı olmayan uzun D N A bölüm leriyle birbirlerinden ayrılmış 50.000 ila 100.000 gen olurdu. K rom ozom ları hücre çekirdeğinin içinde y e r alan hücrelere ökaryotik hücreler denir. Karmaşık organiz

¡ki Adam ın ve Yeni Bir Bilim Dalının H ikâ yesi

B ir D N A parça sın ın ilk X ışını k ır ı n ım f o t o ğ r a f ı . X ışını kırınım fo toğra fla rı b iyolojik m o lekü llerin ü çb o y u tlu yapısını b e l i r l e m e k içi n kullanılm ıştı.

malar, örneğin hayvanların ve bitkilerin büyük bölüm ü ökaryotiktir. Bakteriler ve algler D N A içerirler, fakat çekirdekleri olm adığı için prokaryotik hücre olarak ad landırılırlar. Soğu k algınlığı gibi hastalıklara sebep olan, virüs adı verilen daha basit organizm alar da D N A y a da onun yakın akrabası bir m olekül olan R N A (ribonükleik asit) içerir, ama sitoplazm a ve dahili bir üreme m eka nizması barındırmazlar. Bir virüs protein kılıfı içinde nükleik asit bir çekirdekten oluşur. Virüsler yaşayan bir hücreyi istila edip üreme aygıtının kontrolünü ele geçi rirler ve hücreyi yaln ızca virüs üretm eye zorlayıp öldü rerek çoğalırlar. Ç oğu hücre ister prokaryotik, ister ökaryotik olsun kendi kendine ürer. (B azı özel hücreler, örneğin beyin deki ve sinir sistem indekiler bir noktada ürem eyi keser.)

James W atson ve Francis C rick

H ücre m etabolizm ası ve çoğalm ası karmaşık süreçler dir; en basit hücrelerde bile 25 0 0 ’den fazla farklı m ole kül saptanmıştır. Bu m oleküllerin en büyükleri ve en önem lileri arasında proteinler ve nükleik asitler gelir; her ikisi de birbiriyle bağlantılı birçok altbirimden olu şur. D N A , proteinlerin üretimini ve onlar aracılığıyla bütün hücre m etabolizm asını ve büyüm e süreçlerini y ö neten temel moleküldür. D olayısıyla D N A ’nın yapısını ve nasıl işlediğini bilm ek gerçekten de yaşam ın sırrını anlamak olarak tanımlanabilir. İşte Crick ve W a tson 'in keşfettiği buydu.

Dr. W atson ile C rick Tanışıyor

25 Nisan 1953’te bilim dergisi N ature “Nükleik Asitlerin M oleküler Yapısı: Dezoksiriboz Nükleik Asit için Bir Ya pı" başlıklı bir makale yayımladı. Makale James D. W at son ve Francis H. C. Crick tarafından gönderilmişti. Yüz yirmi sekiz satırlık kısa bir makaleydi, ama bilim tarihinde bir dönüm noktasıydı. O birkaç satır dünyadaki yaşamın şifresini içeriyordu. Bugün o bilimsel makalenin sonuçları hayatımızı ve sağlığımızı birçok biçimde şekillendiriyor. W atson ve C rick makalelerini yayım ladıklarında pek fazla tanınmayan genç bilim insanlarıydı. Am a o m aka le durum u kökünden değiştirdi. Birden dünyanın en ün lü bilim insanları arasına girdiler. Birkaç yıllık y oğ u n çabayla, A B D ’deki ve A vru pa’daki kimi en seçkin bilim insanlarıyla girdikleri, ucunda büyük ödülü bulunan bir yarışı kazanmışlardı. W atson ve C rick in işbirliği sadece birkaç yıl devam etti; sonra kariyerleri farklı yön lere gitti, ama başarıları isimlerini bilim tarihinde sonsuza kadar birbirine bağla-

James W atson ve Francis C rick

W a t s o n v e C r l c k ’in 2 5 N isan

1 9 5 3 ’t e

Nature'da y a y ı m l a n a n ç ığ ı r açıcı m a k a le s i, D N A ' n ı n -y a n i y a ş a m ı n şifresininm o le k ü le r yapısını açıklıyordu.

NÜKLEİK ASİTLERİN MOLEKÜLER YAPISI Dezoksiriboz Nükleik Asit için Bir Yapı Dezoksiriboz nükleik asit. (D.N.A.) tuzu için bir yapı öner mek istiyoruz. Bu yapının biyolojik açıdan çok ilgi çekici, alı şılmamış özellikleri vardır. Pauling ve Corey tarafından nükleik asit için bir yapı öne rilmiştir1. Kendileri nezaket gösterip makaleyi yayımlanma sından önce bize ilettiler. Modelleri, fosfatların iplik eksene yakın, bazlarm dışarıda olduğu, birbirine geçmiş üç zincirden oluşmaktadır. Bize göre bu yapı iki sebeple yetersizdir: (1) X ışını diyagramlarını veren maddenin serbest haldeki asit de ğil tuz olduğunu düşünüyoruz. Asidik hidrojen atomları ol maksızın, özellikle de eksenin yakınındaki eksi yüklü fosfat lar birbirlerini iteceği için, yapıyı hangi kuvvetlerin bir ara da tutacağı belli değildir. (8) van der Waals uzaklıklarının bir kısmı çok düşük görünmektedir. Fraser da bir başka üç zincirli yapı önermiştir (baskıda). Onun modelinde fosfatlar dışarıda, bazlar da içeridedir ve bir birlerine hidrojen bağlarıyla bağlıdır. Bu yapı pek de iyi tammlanmamıştır, bu sebeple üzerinde yorum yapmayacağız. Dezoksiriboz nükleik asit tuzu için tamamen farklı bir ya pı ileri sürmek istiyoruz. Bu yapıda ikisi de aynı eksenin çev resinde dönen iki sarmal zincir bulunur (bkz. şekil). Her za manki kimyasal varsayımları kullandık; yani her bir zincirin (5-D- dezoksiribofuranoz kalıntılarını 3' ,5' bağlantılarıyla bir birine bağlayan fosfat di-ester gruplarından oluştuğunu var saydık. İki zincir birbirine iplik eksene dik bir çift ile bağlı dır, ama bazları bağlı değildir. Her iki zincir de soldan sağa dönen sarmallardır, ama çift yüzünden iki zincirdeki atomla rın sırası birbirine ters yöndedir. Her bir zincir Furberg’in“ 1. modelini andırır; yani bazlar sarmalın iç tarafında, fosfat lar da dış tarafmdadır. Şekerin baza kabaca dik olması sebe biyle, şekerin ve yakınındaki atomların konfigürasyonu Furberg’in ‘standart konfigurasyonuna’ benzer. Her bir zincirde her 3-4 A. uzaklığında, z yönünde bir kalıntı bulunur. Aynı zincir üzerindeki bitişik kalıntılar arasında 36°lik bir açı ol duğunu, böylece yapının her zincirde 10 kalıntıda, yani her 34 A uzaklığında kendini tekrar ettiğini varsaydık. Bir fos for atomunun iplik ekseninden uzaklığı 10 A ’dır. Fosfatlar dışarıda olduğu için katyonlar onlara kolayca erişebilir.

Dr. W atson ile C rick Tanışıyor

maya yeterliydi. A yrıca o sıralar y en i yen i filizlenen bir bilim dalı olan m oleküler biyolojinin, yani canlı varlıkla rın gelişimini ve faaliyetlerini yön eten m oleküllerin y a pısını ve işlevini inceleyen bilim dalının da sağlam te mellere oturmasını sağladı. M olek ü ler biyoloji fikrinin oluşturulması, canlı var lıkların bilim sel olarak anlaşılmasındaki köklü değişim de atılmış en yeni adımdı. Bu değişim belki y ü z y ıl önce, canlı varlıkların ayrıntılı bilimsel incelem esi ciddi biçim de başladığında gerçekleşm işti. O dönem de birçok kişi cansız nesnelerle yaşayan varlıklar arasına kalın ve net bir çizgi çekiyordu. Onların düşüncesine göre canlı var lıklar sıradan nesnelere uygulanan bilimsel kurallarla açıklanam ayacak kadar karmaşıktı. M olek ü ler b iyoloji o inanışın son izlerini de sildi. Bu alanın tem el ilkesi canlı varlıkların özelliklerinin tama mının değilse bile çoğunun, onları oluşturan m olekülle rin incelenm esiyle açıklanabileceğiydi, hâlâ da öyledir. M olekü ler biyolojinin m erkezinde, nitelikleri sayesinde o özelliklerin neredeyse tamamını belirleyen m olekül olan dezoksiribonükleik asit, yani D N A vardır. W atson ve C rick in çalışması m oleküler biyolojinin önem inin kanıtlanmasında bir kilom etre taşı olmuştur. W atson ve C rick yalnız değildi. Farklı farklı ülkeler den, tanınmış -ve neredeyse hepsi kendilerinden yaşlı olan- bilim insanlarıyla beraber çalıştılar, onlarla rekabet ettiler ve onların çalışmalarından faydalandılar. Başın dan beri dünyanın önde gelen bilim insanlarıyla rekabet ettiklerini biliyorlardı. Bu tür bir rekabette duygular öne çıkabilirdi. D eğişik zamanlarda değişik oyuncular nef ret, kıskançlık ve hayranlık duygularının hepsini yaşadı. Bu hikâyenin sonuçta W atson ve C rick üzerinde y o ğ u n laşacağı hiç de kesin değildi; herhangi bir noktadaki bir

I James W atson ve Francis C rick

değişiklik y a da gelişme her şeyi kökünden değiştirebilir di. Am a sonunda kazanan bu takım oldu. 1951 Ekim ayı başlarında İngiltere’deki Cam bridge Ü n iversitesin in

C avendish L aboratu varı’nda Jam es

D ew ey W atson adında genç bir Am erikalı bilim insanı, Francis H a rıy C om pton C rick adında daha yaşlı bir İn giliz bilim insanıyla tanıştı. İlk bakışta bu iki adamın o r tak noktaları ço k azmış y a da hiç yokm uş gibi g örü nü y o rd u . Farklı ülkelerde çok farklı deneyim leri olmuştu; görünüşe göre çok farklı kişiliklere sahiplerdi. Am erikalı olan Jim W atson, tatlı dilli ve kendini öne çıkarm ayan, çoğu durum da sessiz kalan biri gibi g örü nüyordu. (G özükaralığı daha sonra, D N A ’nm yapısını arayışlarını anlattığı ikili Sarmal* adlı kitabında ortaya çıkacaktı.) A yrıca o dönem in İngiltere’sinde tuhaf görü nen biriydi; uzun boylu ve sıskaydı, İngilizlere çok Am erikalı görünüyordu. C am bridge’deki bir sekreter, saçları çoğu İngiliz bilim insanının uzun saçlarından çok farklı olarak asker tıraşlı olduğu için ondan kel diye bahsetmişti. W atson bu tanımı duyunca hemen saçını uzatmaya başladı. C rick ’in ise W a tson ’in tersine gür bir sesi vardı ve k o nuşmayı severdi (W atson on y ıl sonra İkili Sarmalın açılış cüm lesinde “ Francis C r ick ’in alçakgönüllü olduğu zamanı hatırlam am.” diyecekti). İki genç adamın eğiti mini aldıkları bilimsel disiplinler bile farklıydı. Ortak noktaları parlak zekâlarıydı; bu sayede bilim tarihinin unutulmaz bir bölüm ünü yazacak bir ortaklığı oluştura caklardı. Jim W atson 1928 de C h ica g o ’da doğdu. Ailesi çok varlıklı değildi. Babası tahsildardı, hobisi kuş g özlem ci liğiydi ve bu zevki genç J im ’e de aşıladı. Annesi Chica° İkili S a rm a l, T Ü B İT A K P o p ü le r B ilim K ita p la rı, M a r t 2 0 0 5 (19. B asım )

Dr. W atson He Crick Tanışıyor

g o Üniversitesi nde sekreter olarak çalışıyordu. Jim W atson ilk gençliğinde annesiyle sürekli olarak bireyle rin şekillenm esinde doğanın -kalıtımın- mı y ok sa yetişti rilmenin mi daha önemli olduğunu tartışırdı. W atson çevrenin tarafını tutarken annesi soyaçekim in önem ini vu rgu lu yord u . G en ç J im W atson C h ica g o ’da devlet okullarına gitti ve zekâsını en baştan belli etti. O günlerde zeki gen çle rin ansiklopedik bilgi gerektiren zor soruları cevaplaya rak dinleyicileri şaşırttığı Q u iz K ids adında bir radyo program ı vardı. Jim W atson da bu yarışm aya katılmış tı. Fakat ancak üç oturum dayanabildikten sonra y a rış ma dışı kaldı, çünkü onu pek ilgilendirm eyen iki k on u daki, Shakespeare ve din hakkm daki sorularda hata yapm ıştı. Kitap kurdu olması W atson m hayatını kolaylaştırm ı y ord u . Y ıllar sonra “ Sevilen bir ço cu k değildim .” diye cekti. “ H erhalde genelde doğru olduğunu düşündüğüm şeyleri söylediğim için. O günlerde terbiyenin korkunç olduğunu, önem li olanın gerçek olduğunu ve terbiyenin çoğunlukla gerçeği gizlediğini düşünürdüm .” O günlerde C hicago Üniversitesi nin başında, zeki ö ğ rencileri liseden mezun olmalarına iki sene kala okula ka bul edip dört yıllık üniversite derslerinin tamamını alma larına izin verm ek gibi devrim ci bir fikri olan Robert H utchins adında bir eğitimci vardı. Jim W atson 1943’te, 15 yaşında, biraz da annesinin üniversitede çalışıyor o l ması sayesinde C hicago Üniversitesi’ne girdi. Evde kal maya devam etti ve okuluna tramvayla gidip geldi. O sıralar W a tso n ’m en büyük ilgi alanı kuşlardı ve o r nitoloji kariyeri yapm ak istiyordu. Yalnızca üç y ıl sonra, 1946'da C hicago Üniversitesi nden b iyoloji diploması alarak zekâsını gösterdi, ama bir sene daha okulda kal-

James W atson ve Francis C rick

Ja m e s W atson, C h ica go 'd a

I 0 yaşın

d a . Y ıl la r s o n r a " S evilen bir ç o c u k d eğ ild im ." diyecekti. "O g ü n le rd e terb iye nin k o r k u n ç o l d u ğ u nu, ö n e m l i o la n ın g e r ç e k o l d u ğ u n u ve terbiyenin çoğu n lu kla g e rç e ğ i gizlediğ in i d ü şü n ü rd ü m ."

di. 1946 yazın ı M ich igan Üniversitesi nde geçirerek bir ornitoloji dersi aldı, ama çok geçm eden kuşlara olan il gisini kaybetti. W atson H arvard’da biyokim ya bölüm ünde y ü ksek li sansa başvurdu ama kabul edilmedi. California T eknolo ji Enstitüsü ne başvurdu, lakat yine reddedildi. Sonun da B loom ington daki Indiana Üniversitesi nden 1947-

Dr. W atson ile Crick Tanışıyor

1948 akadem ik yılı için 900 dolarlık araştırma bursu al dı (o dönem de bu geçinm ek için yeterli bir miktardı.) W atson üniversitede görünüşüyle dikkat çekiyordu; uzun boylu ve zayıftı, hantaldı, neredeyse her zaman ra hat kıyafetler ve tenis ayakkabıları giyerdi. Ç ok arkadaş edinem iyordu. Y ü ksek lisans öğrencilerinin çalışmaları nı tartışmaları için cum a akşamları düzenlenen sem iner lerde konuşm acının sıkıcı olduğunu düşündüğünde bir kitap açıp okum a huyuyla kimilerini kendine düşman etti. Pek görgülü biri olmamasına rağmen aşikâr parlak zekâsı nedeniyle araştırma bursu sona erdikten sonra da üniversite W a tso n ’a mali desteğini sürdürdü. W atson b iyok im y a doktorasın ı In dian a’dan

1950’nin M ayıs

ayında aldı, sonra çalışmalarını sürdürebileceği bir y er aramaya koyuldu. A vru pa’y a gitmesi kararlaştırıldı. 21 yaşında K openhag'da biyokim ya üzerine çalışma y a p mak için burs aldı. Fakat W atson büyük bilim insanı Erwin S ch rödin ger in yazd ığı W hat Is L ife ( Yaşam N ed ir?) isimli kita bı oku yu n ca bakış açısı değişti. Sch rödinger genin b iy o loji biliminin ana meselesi olduğunu, genlerin ne oldu ğunu ve nasıl işlediğini keşfetm ek için elden gelen çaba nın gösterilm esi gerektiğini söylüyordu. W atson bu ça lışmayı yürütm ek için Ingiltere'nin üniversite kenti C am bridge'deki Cavendish L aboratuvarı’mn en m ü kemmel y e r olduğuna karar verdi. Laboratuvarın b iy o lojik m oleküllerin üç boyutlu yapısını belirlem ek üzere X ışınıyla elde edilmiş görüntüleri kullanmak y ön ü n d e ki kapasitesinin eşi benzeri yok tu . İşte W atson Francis C r ick ’le Cavendish L aboratuvarı’nda tanıştı. C rick de S ch rödin ger in kitabını okum uştu. Daha sonra yazacağı gibi, kitap "biyolojid e m oleküler açıkla

James W atson ve Francis C rick

maların son derece önemli olaca ğını, üstelik bunun gerçekleşm esi nin de çok yakın olduğunu heye can

v erici bir b içim d e

aktarı

y o r d u . “ Bu daha önce de söylen mişti, ama Schrödinger'in kitabı tam zamanında yayım lanm ıştı ve başka türlü biyolojiyle hiç ilgilen m eyecek insanları cezb etti.” C rick ’in ailesi de W a tson ’inki gibi zengin değildi. Ana iş kolu nun ayakkabı yapım cılığı olduğu (yerel futbol takımının ismi C obblers* idi) N ortham pton’da ayak kabı ticareti yapıyorlardı. Crick 1 9 1 6 ’da

doğm uştu,

yani

W at-

so n d a n 12 yaş büyüktü. G enç Francis C rick tipik bir özel koleje gitti. Burada bilime y oğ u n bir ilgi gösterdi. Y ıllar son ra yazdığına göre bu ilgi anne ve babasının ona aldığı bir çocu k an siklopedisini okum asından

Q Fran cis C rick (sa ğ d a ; yan ın d aki e rk e k kardeşi) ço cu kke n büyüyüp

n ak la n ıyordu .

kay

A n sik lop ed in in

onun ilgisini en çok çeken m adde leri bilim üzerine olanlar, özellikle de bilimsel keşifleri anlatanlar oldu. Bilim insanı olmaya ve bir şeyler keşfet meye karar verdi. Sonraları “ Fakat bir güçlük olacağını

b il im i n s a n ı o l d u ğ u n da k e ş fe d e c e ğ i hiçbir şe y k a lm a ya ca k d iy e e n d i ş e l e n i r d i .

g örü y ord u m .’’ diye yazdı. "B üyüdüğüm de -bu da o ka dar uzakta görü nü yordu ki- her şey keşfedilm iş olacak tı.’’ Annesi ona keşfedilecek birçok şey kalacağı konu sunda güvence verdi. * cobbler. a y a k k a b ı ta m irc is i (ç.n .)

Dr. W atson ile Crick Tanışıyor

Francis C rick 10 yaşm a geldiğin de evde deneyler yapıyord u . Bun lardan biri şişeleri patlayıcı bir karı şımla

d old u ru p

patlatm aktı.

y ü zd en anne ve babası parçaların etrafa saçılmaması için şişeleri an cak su dolu bir kovaya k oyu p patla tabileceğim belirten bir kural k o y dular. C rick

L o n d r a ’daki

U n iversity

C o lle g e ’m fizik bölüm üne başladı. Bugün olduğu gibi o zaman da b i limsel bir alanda kariyer yapm ak için o alanda doktora derecesi al mak zorunlu bir adımdı. C rick y ü k sek lisans yaptı, fizik doktorasını da almak üzereydi ki ikin ci D ü n ya Sa vaşı çıktı. Bu durum C rick ’in çalış masını hemen ve doğrudan etkiledi. Bir Alman bom bası laboratuvarım y o k etti ve akadem ik çalışmalarına devam etmesi imkânsız hale geldi. C rick savaş sırasında İngiliz D o nanma Bakanlığı na bağlı olarak sualtı mayınları üzerine -nasıl y ap ı lacakları, nasıl tespit edilecekleri, nasıl y o k edilecekleri-

Francis Crick

çalıştı. Savaştan sonra 1947'de Cam bridge Ü niversite

üniversited e ö ğ ren

si ne geldi. 31 yaşındaydı ve hâlâ doktora derecesi yoktu.

i 93 0'la rın so n u n d a c iy k e n , ailesinin K u z e y Lon dra'n ın

O zamana kadar C rick ’in ilgisi biyolojiye kaymıştı. Ö ğren cilere verilen bir araştırma bursu için başvurur

M ili H ill s e m t in d e k i e v in in ö n ü n d e

ken “ ilgim i çeken özel alan canlılarla cansızlar arasında ki, örneğin proteinlerin, virüslerin, bakterilerin ve k ro m ozom ların yapısının sim gelediği ayrım. Biraz uzakta

James W atson ve Francis C rick

olsa da nihai h ed ef bu faaliyetlerin yapıları açısından ta nımlanmasıdır. ( ..... ) Buna biyolojinin kimyasal fiziği adı verilebilir.” diye yazdı. C rick 1949 da Cam bridge Üniversitesi bünyesindeki Cavendish Laboratuvarı’na taşındı. C rick sonradan W atson ile nasıl tanıştığını şöyle anla tıyordu. “ Bir gün eve geldim . O günlerde Cam bridge in m erkezindeki küçük bir dairede oturuyorduk ve eşim bana ‘M a x gen ç bir Am erikalıyla uğradı. B iliyor musun, adamın saçı y o k tu .’ [Yine o asker tıraşı.] dedi. ( .....) N a sıl tanıştığımızı tam hatırlamıyorum. O ilk iki üç günde ki sohbetlerim izi hatırlıyorum .” C rick ile Fransa doğum lu eşi O d ile ’in yaşadığı daire Cam bridge deki birkaç y ü z yıllık bir evin üst katm daydı. Ç ok küçüktü, ama W atson in daha sonra dediği gibi "Sıkışıklığa rağm en O d ile ’in dekorasyon zevki sayesin de artan albenisi daireye neşeli bir hava v eriy ord u .” O dile C rick in ikinci eşiydi. İlk evliliği fazla uzun sür memişti ve o evliliğinden olan oğlu M ichael, C rick in annesiyle yaşıyordu . O dile özgü r ruhlu bir kadın ve iyi bir aşçıydı. C rick 'in hayatını renklendirm ekle kalmıyor, tattsız etten, haşlanmış patatesten ve renksiz yeşillikler den oluşan standart İngiliz yiyeceklerine göre çok daha lezzetli yem ekler yapıyord u . W atson çok geçm eden haf tada birkaç akşam yem eğini onlarda yem eye başladı. W atson in sonradan anlattığına göre O d ile ’in hoş yanlarından biri, C rick ’in “biraz neşeli, dedikodusunun yapılm asına neden olabilecek herhangi bir y ön ü olan ” gen ç kadınlara açıktan açığa hayranlık gösterm esine kızm amasıydı. A yrıca C rick ’i ona tamamen yaban cı olan sanat dünyasıyla tanıştırdı. Crick, O dile ve W atson akşamlarını beraber geçirdik lerinde her konuda rahat rahat konuşuyorlardı. W at-

Dr. W atson ile Crick Tanışıyor

son in hatırladığı öykülerden biri C rick ’in kızıl sakallı y a

Froncls Crick

zar G eorge Bernard Shaw kılığında gittiği bir kıyafet ba

İn g il iz D o n a n m a

losu hakkında. C rick balo salonuna girer girmez korkunç

I 9 4 0 'la n n b a şın d a ,

B a k a n l ı ğ ı ’n a b a ğ lı ola ra k sualtı m a y ın

bir hata yaptığını anlamış, çünkü genç kadınların hiçbiri

ları ü z e r i n e ç a lı ş t ı ğ ı

öpüşm e mesafesine geldiklerinde o ıslak, eğri büğrü kıl

M ich a e l'la

d ö n e m d e o ğl u

ların kendilerini gıdıklamasından hazzetmiyormuş. C rick ’le W atson tanışır tanışmaz anlaştılar. C rick da ha sonra özyaşam öyküsünde “J im ’le hemen yakınlaştık. Bunun sebebi kısmen ilgi alanlarımızın hayrete düşüre cek kadar benzer olmasıysa, sanıyorum kısmen de iki m izde de gençlere özgü bir küstahlık, bir katılık, yarım yam alak düşüncelere karşı bir tahammülsüzlük olm a sıydı.” diye yazd ı. Ç ok geçm eden neredeyse her gün ö ğ le yem eğini Cavendish L aboratuvarı’na bir b lok uzak lıkta, güzel bir pub olan The Eagle da. y em eye başladı lar; laboratuvarda da neredeyse aralıksız konuşuyorlar

James W atson ve Francis C rick

dı. Sonunda kıdem li bilim insanlarından biri C rick ’e "İkinizi aynı odaya koyacağız, böylece birbirinizle k o nuşurken diğerlerini rahatsız etm ezsiniz.” dedi. C rick ’in yazd ığı kadarıyla “W atson tanıştığım insan lar arasında biyoloji konusunda benim le aynı biçim de düşünen ilk kişiydi. ( .....) Ö nem li olanın genetik old u ğuna, genlerin ne oldukları ve ne işlev gördükleri old u ğuna karar vermiştim. W atson da tanıştığım insanlar arasında benimle tamamen aynı fikirde olan ilk kişiydi. ( .....) G enel yapı hakkındaki fikirlerimiz tanıştığımızda çoktan oluşm uştu ve gerçekte sadece ayrıntıları tartışa rak devam ını getirdik -genler nelerden oluşuyordu ve buna benzer şeyler.” İkisi yapm ak istedikleri çalışmalara farklı türde u z manlıklar getirdiler. W atson canlı varlıkların yapısını ve kimyasını ele alan bilim olan biyoloji konusunda eğitim görm üştü. Crick ise norm alde canlı varlıkların yapısıyla ilgilenm eyen fizik eğitimi almıştı. O nun

da tutumu

S ch röd in g er'in Yaşam N ed ir? isimli kitabını okuyunca değişmişti. C rick ’in dediği gibi konuşmaları o dönem de b iyoloji nin gündem indeki en acil mesele üzerine yoğunlaşm aya başladı: İnsan genlerini oluşturan m olekülün, D N A ola rak kısaltılan dezoksiribonükleik asidin yapısını tespit etmek. H em ikisi, hem de çok sayıda başka bilim insanı için D N A ’nın yapısını keşfetmenin canlı varlıklar ve na sıl çoğaldıkları hakkında birçok temel soruyu cevaplan dıracağı açıktı. W atson ve Crick D N A 'nın yapısına bak mak için X ışınlarını kullanmaya karar verdiler. C rick için D N A ’y ı incelem eye karar verm ek önemli bir kariyer değişikliğiydi. Son iki yıldır proteinler üzeri ne çalışıyordu ve konuya hâkim olmak üzereydi. D N A çalışmalarına tam olarak geçm esi en azından iki yıl ala-

Dr. W atson He Crick Tanışıyor

çaktı. A yrıca kişisel bir sorun da vardı. O sırada Ingilte re ’de D N A

m olekülünün

incelenm esi çalışm alarına

L on d ra ’daki K in g’s C o lle g e 'da bir bilim insanı olan M a urice W ilkins hükm ediyordu ve X ışını kırınımını temel araç olarak kullanıyordu. D olayısıyla C rick doğrudan W ilkins'le rekabete girmiş oluyordu ki bu Ingiliz bilimi nin küçük dünyasında yakışık almayan bir durumdu. Y ine de C rick bunu yaptı. C r ick ’in sonraları yazdığına göre W a tson ’la beraber D N A konusuyla uğraşırlarken kişilikleri ve konumları iç içe geçm işti: “ E ğer benim aklıma bir fikir gelirse ve sonradan bunun meselenin özüne teğet geçtiği ortaya çı karsa W atson bana kesin bir dille bunun saçma bir fikir olduğunu söylerdi, tersi durum da ben de aynı şeyi y a pardım. Bu tür bir işbirliğinin gerektirdiklerinden biri birlikte çalıştığınız insana karşı tamamen dürüst, hatta neredeyse küstah olmanızdır. Sizden çok daha küçük y a da ço k daha büyük biriyle çalışmak yararsızdır, çünkü nezaket sinsice araya girer ve bu bilim de iyi bir işbirli ğinin sonu dem ektir.”

K a lıtım ın ve m o d e m g e n e tiğ in t e m e l k u ra lla rın ı A lm a n b a ş k e ş iş G r e g o r M e n d e l ’in k e ş fe ttiğ i k a b u l edilir. W a ts o n ve C ric k k e n d i ç a lışm a la rın d a M e n d e l'in a ra ştırm a la rın ı te m e l aldılar.

D N A ’ya Giden Yol

W a ts o n 'la C rick in cev ab ın ı bulm aya çalıştıkları D N A 'yla ilgili soru, yan i D N A ’nın kesin m oleküler y a pısı bir yüzyıldan daha uzun zaman öncesine, G regor M en del adındaki bir Alm an keşişin gözlerden uzak y a p tığı çalışmalara kadar uzanıyor. M endel 18. yüzyılın başlarında, şimdi Avusturya olan topraklarda dünyaya geldi; ailesi ço k yoksuldu . Zek âsı nı baştan itibaren belli etti ve bir üniversiteye kabul edilm eyi başardı. Am a ailesi okul harcını ödeyem eyecek kadar yok su ld u ve bunun doğu rdu ğu stres M e n d e l’in ruhsal bir bunalım geçirm esine neden oldu. 1843’te k e şiş oldu ve B rno şehri yakınlarındaki bir manastıra gir di; böylece hem mali sorunları ortadan kalktı hem de en telektüel çalışmalarını sürdürebilm esi mümkün oldu. Hatta iki yılını Viyana U niversitesi’nde geçirerek mate matik becerisini geliştiren dersler bile aldı. M endel manastırına döndüğünde matematik bilgisini kalıtım çalışmalarına uygulam aya başladı. Başka bilim insanları da bu tür çalışmalar yapm ayı denemiş, ama bir kuşaktan diğerine aktarılabilen özelliklerin karmaşıklığı

James W atson ve Francis C rick

nedeniyle vazgeçm işlerdi. Onların becerem ediğini M e n del becerdi, hem de mükemmel bir şekilde. N ispeten k ı sa zamanda yaptıklarıyla m odern genetik biliminin te mel çatısını kurdu. W atson ve C rick D N A üzerinde çalışmaya başladık larında bu alanda M e n d e l’in çalışmaları uzun zamandır benim senm iş durum daydı. O ysa 1899 a kadar ismi bile duyulmamıştı. O yıl üç bilim insanı, H ollan d a’dan H u go de Vries, A lm anya’dan Cari Correns, A vusturya’dan Erich Tscherm ak von Seysenegg yürüttükleri, aslında M e n d e l’in yaptıklarının bir tekrarı olan araştırmanın sonuçlarını yayım lam aya hazırlanıyorlardı. Bilimsel lite ratürü tararken M e n d e l’in yıllar önce yayım ladığı m a kaleyi buldular. Bu eski çalışmayı fark eder etmez he men M e n d e l’in kalıtımın temel kurallarını keşfeden ilk kişi olduğunu kabul edip bunu duyurdular. Ardından zorluklar ortaya çıkm aya başladı. Ingilte r e ’de W illiam Bateson yaptığı deneylerde m or çiçekleri ve uzun polen tanecikleri olan bir bezelye ırkıyla kırm ı zı çiçekleri ve yuvarlak polen tanecikleri olan bir bezel-

1 8 6 0 ’l a r d a E s k i B rn o 'd a k i A ugustiniarı M a n a s t ı r ı n ı n keşişle n . M e n d e l ayakta sağdan ik in c i, e l i n d e b i r ç i ç e k tu tu yo r.

D N A 'ya Giden Yol

y e ırkını çaprazladı. Sonraki kuşaklarda genellikle bu özelliklerin birbirlerinden bağım sız olarak miras alın m adığını gördü. Yazdığına göre daha çok “ayrı özellik ler arasında bir bağlantı y a da eşleşme olduğunu g öste ren kanıtlar v a r’ dı. Başka türler ve farklı özelliklerle çalışan başka bilim insanları da b irçok özelliğin her zaman birbirlerinden bağımsız olarak miras alınmadığını, kimi zaman bir özelliğin iki versiyonunun karışarak bir orta y o l ortaya çıkabildiğini keşfetm eye başladılar. G enetikçiler daha karmaşık organizm alarla çalışmaya başladıklarında her hangi bir özelliğin her zaman sadece tek bir genden kay naklanmadığını, bazı durum larda birçok genin birlikte çalıştığını fark ettiler. Sonradan M e n d e l’in incelem ek üzere seçtiği bitkiler M e n d e l'in defterin -

ve özellikler konusunda şanslı olduğu, zira bunların

d en d eğ işik fasulye türleri a r a s ın d a k i

bağlantılı kalıtsallıklarının olm adığı anlaşıldı. Başka bir

ça p ra zla m a la rı

tür ve başka bir özellik seçse sonuçlar bam başka olabi

a çık la y a n bir sa y fa

lirdi. A ncak M en del kalıtsallığın tüm karmaşıklığıyla incele

p-y -t“* ' ^ y,hJ'-rfbÎ=-t>^o n>AV*i &o -so

9 J

l/y

fi/

nebilm esini sağlayan temel ku ralları ortaya koydu. Bugün bu alan M en del genetiği olarak ad

Bir sonraki soru insanlarda kalıtımla ilgiliydi: Ö rneğin sarı

' 1 &

dAr--/$n Z B % u r'

C rick yıllar öncesine giden araş tırmaları temel alarak bu soruya çok önemli bir yanıt verdiler.

¿7

K»ı

-ASİ

^ t

'¿det-

uzun boy gibi özellikler insanlar

y ord u ? Jim W atson ve Francis

f e '/ O

? /SV

saç, mavi göz veya kısa y a da

da kuşaktan kuşağa nasıl geçi

/Ut +/&

< s-i? b

fîhT^rsv 4AT -/&>

landırılıyor.

■=. /s o /*< **ı

ir ^ t jU r hl m

ys- '/t Vf /ti

İV TM h V

y i,

James W atson ve Francis C rick

Genel olarak insan doğum u süreci zaten biliniyordu: Bir erkeğin sperm asıyla bir dişinin yum urtası (diğer adıyla ovum u) birleşerek bir zigot, yani hem babanın hem de annenin genetik malzemesini barındıran tek bir hücre oluşturur. Bu zigot bölünm eye başlar. Tekrar tek rar bölünerek 2, 4, 8, 16, 3 2 ... şeklinde çoğalır ve so nunda m ilyarlarca hücresi olan bir cenine dönüşür. Ö zelliklerin kalıtımıyla ilgili kanıtlardan biri erkeğin spermasıyla kadının yum urtasının incelenm esinden gel di. M ik rosk op la yapılan incelem elerde spermanın ve yum urtanın her ikisinin de içinde bir grup çubuk şeklin de cisim görünüyordu. Bunlara sonradan krom ozom adı verilecekti. M ikroskopla bakıldığında bir sperma ile yumurtanın birleşmesiyle oluşan her bir hücrenin küçük, merkezi bir organının, yani çekirdeğinin olduğu görüldü. Bu hücre lerdeki her bir çekirdekte ikişer krom ozom takımı b u lunmaktaydı.

K rom ozom lar her hücre bölünm esinde

kendilerini çoğaltıyor, böylece her yeni hücrede iki k ro m ozom takımı oluyordu. Bu moleküllerin ismi tıpkı b o yalar gibi renkli olmalarından gelir (ch rom os Yunancada "ren k ” anlamına gelir). Bu özellikleri 1870’lerde W alther Flemming isimli Alman bir biyologun yaptığı deneylerle gösterilmişti. Flemming bir hücre mitoz denilen süreçle iki hücre oluşturmak üzere bölünm eden hemen önce her bir krom ozom un (m ikroskop altında görünsünler diye bunları kırm ızıya boyam ıştı) şiştiğini, sonunda iki k ro m ozom a bölündüğünü gördü. Çoğalan krom ozom çiftle rinin her biri iki yeni hücreden birine gidiyor, böylece onların da tam krom ozom takımları oluyordu. N ew Y o r k 'tâki Colum bia Ü niversitesinde bir bilim insanı olan W alter S. Sutton krom ozom ların davranışı nın, mantıken M en del'in öğelerini yani genleri k rom o-

zom larm taşıdığını gösterdiğini öne sürdü. Sutton çekir gelerin cinsiyet hücrelerinin oluşum unu inceliyordu. Bu hücrelerdeki k rom ozom ların tam M e n d e l’in “öğeleri ’nin davranması gerektiği gibi davrandıklarını fark et ti. Sutton m eyve sineğiyle ( DrosophiJa m elanogaster) çalışırken göz renginin cinsiyetle bağlantılı olduğunu gördü. D olayısıyla göz rengi geninin cinsiyet k rom ozo m unda taşınıyor olması gerektiğini ileri sürdü. Bu bul gunun mantıki sonucunun krom ozom ların bütün özel liklerin genlerini taşıması olduğunu da ekledi. Ç ok g e ç m eden genel kabul gören çalışması S u tton ’a büyük iti bar kazandırdı. Bir hücredeki krom ozom sayısı türden türe değişir, insanda 46 (2 3 ’erlik iki çift) k rom ozom varken m eyve sineğinde yaln ızca 8 tane ( 4 ’erlik iki çift) krom ozom vardır. H em insandaki hem de m eyve sineğindeki özel lik sayısının lazlalığı göz önüne alınırsa, her bir k rom o zom un ço k sayıda gen taşıdığı ortadaydı. Bu da neden iki y a da daha fazla özelliğin beraber kalıtım yolu yla aktarılabildiğini açıklıyordu: Bu özelliklerin genleri aynı krom ozom üzerindeydi. G eriye genin ve krom ozom un kimyasal yapısının ve belirli özelliklerin nesilden nesle aktarılmasını sağlayan yapının belirlenm esi kalıyordu. Canlı varlıklarda dört ana madde bulunur: Proteinler, polisakaritler (şekerler ve nişastalar), lipidler (yağlar) ve nükleik asitler. Bunlardan en son tanımlananlar nükleik asitlerdi. N ükleik asitlerin listeye dahil edilmesine y o l açan çalışma, Johann M iescher adında 24 yaşındaki isviçreli bir kim yacının 1868’de önemli bir kim yacı olan Ernst H o p p e -S e y le r’in laboratuvarm da çalışmak üzere A lm anya’y a gitmesiyle başladı. M iesch er çoğu hücrede m ikroskop altında açıkça g ö rülebilen hücre çekirdeğinin yapısına yoğunlaştı. Çekir-

James W atson ve Francis C rick

dekleri büyük çekirdekleri olan akyuvarlardan, akyu varları da Tubingen şehrindeki bir hastanede kullanılan cerrrahi bandajlardaki irinden elde etti. 1869 yılına g e lindiğinde bu akyuvarların çekirdeklerinden fosfor y ö nünden zengin, görünüşe göre çok büyük m oleküller den oluşan ve asidik (asit, suya konulduğunda pozitif elektrik yü kü taşıyan hidrojen iyonları salan bir m adde dir) bir m adde yalıtmıştı. M iescher bu m addeye nüklein adını verdi. M iesch er sonraki y ıl İsviçre’y e döndükten sonra da nüklein üzerine çalışmalarını sürdürdü. Artık hücre ç e kirdeklerini o kadar iğrenç olmayan bir kaynaktan, Ren N e h r in d e yaşayan som onların sperm alarından elde edebiliyordu. Ç ok geçm eden nükleinin aslında protein lerle nükleik asitlerin -n ü kleik asit terimi ancak 1889’da kullanılm aya başlandı- birleşimi olduğunu keşfetti. 19. yüzyılın sonunda M ie sch e r’in incelediği nükleik asitlerin yapısı belirlenmişti. N ükleik asit m olekülleri nin üç bileşeni vardır. Bunlardan biri dört oksijen ato munun bağlı olduğu bir fosfor atomu olan fosfattır. İkin cisi riboz denilen, halka halindeki beş karbon atom un dan oluşan (sıradan sofra şekerinin halkası altı atom lu dur) bir şekerdir. U çüncüsüne ise baz denir. Bazlar azot ve karbon atomlarından oluşur ve birçok çeşitleri vardır. Bunlardan beş tanesi tanımlanmıştır: Adenin, guanin, sitozin, timin ve urasil. Bunların şekil leri düzdür. D N A ’da bazlar nükleik asit molekülünün geri kalanına, yani uzun bir fosfat dizisinden oluşan om urgaya dik açı yapar. Pürinler denilen guaninde ve adeninde karbon ve azot atomlarından oluşan iki halka vardır; her bir halkada dört karbon atomuna dört hidro jen atomu bağlıdır. İki baz birbirlerinden halkadaki kar bon atomlarından dallara ayrılan farklı yan gruplardaki

D N A ’ya Giden Yol

M E N D E L G E N E T İG I

r e g o r M e n d e l n ispeten basit b ir orga n izm a y la , b a h çe b e z e ly e s iy le ç a lıştı ve en ön em li d en ey lerin d e sa d ece b irk a ç ö ze lliğ i in celed i: İki re n k (sarı v e y e ş il), iki bitki u zu n lu ğ u (u zu n ve k ısa) v e iki toh u m

tipi (y u v a rla k v e b u ru ş u k ). M e n d e l ö n c e in ce le d iğ i ö zelliğ in sa dece tek b ir v a ryetesin i v e re n toh u m la r al dı. Ö rn e ğ in uzun , sarı bir bitk in in y u v a rla k toh u m u b ü y ü y ü n c e uzun , sarı, y u varlak toh u m la rı olan b ir bitk i o lu y o rd u . B ir son ra k i ad ım d a bu tü rlerin fark lı çeşitlerini b irb irleriy le ça p ra z dölled i; y u v a r la k toh u m lu b ir b itk iy le b u ru şu k toh u m lu b ir bitkiyi, kısa b ir b itk iy le u zu n b ir bitk iyi, y e şil bir b itk iy le sarı b ir bitk iy i çap ra zla d ı. B u ça p ra z d ölle m e le rd e n elde edilen b itk ilerin ilk n eslinde (şim d i F İ nesli ola ra k a d la n d ırılıy o r) b itk iler başk alaşm adı, y a n i h er özelliğin y a ln ız c a b ir ç e ş i di orta y a çık tı. A m a ilk b itk ilerd e bu lu n an ba zı özellik ler F İ n eslinin ça p ra zla n m ış b itk ile r in d e

g ö r ü lm e d i.

d ik k a t

ç e k ici bir d u ru m d u . B itkilerin y a h ep si sa rı y a h ep si y eşil, y a h epsi k ısa y a hepsi uzun , y a h ep si b u ru ş u k toh u m lu y a hepsi 3 'u v a rla k

toh u m lu old u . B ir ö n ce k i n esild e

k i b itk ilerin farklı ö ze llik lerin i birleştiren , ö rn eğ in b a zı toh u m la rı b u ru şu k , bazıları y u v a r la k ola n h içb ir b itk i y o k tu . B u F İ b itk ileri ü red ik lerin d e ik in ci n e sil, y a n i F2 nesli y in e farklı old u , ilk n esil de k a y b o la n b a zı özellik ler tek rar ortaya çıktı. Ö r n e ğ in b u ru şu k toh u m lu b ir F İ b it kisinin y u v a r la k toh u m lu ü rü n leri o la b ili y o r d u . F ak a t bu sefer de karışm a

3 'ok tu :

Ö rn e ğ in y in e h er bir bitk i y a tam am en sa rı y a tam am en y eşil, y a tam am en b u ru şu k y a tam am en y u v a r la k toh u m lu o lu y o r d u . S on ra M e n d e l basit bir m atem atiksel U3 'g u la m a y la F2 n e slin d e k i b itk ile r d e k i r ı ı . . ıı.ı ı . ı c/fy/f . ı ı tarklı ö zellik leri savdı. oH /4 tane yu v a rla k 1 toh u m lu bitk i v a rk en y a ln ız c a 1850 tane

D ,

. .

bahçe bezelyesinde mor çiçekli varyete ile beyaz çiçekli varyete arasındaki karşılıklı çaprazlamalar. Üstteki çaprazlamada mor , ,. , , çiçekli bitki, alttakınde ise beyaz çiçek/ bitki polen verir.

James W atson ve Francis C rick

bu ru şu k toh u m lu bitki old u ğ u n u , 6 0 22 sarı bitki v a rk en 2001 tane d e y e şil b it ki old u ğ u n u kaydetti; her iki d u ru m d a d a y a k la şık 3 ’e İ lik b ir oran vardı. M e n d e l b u oran ları ku llan arak kalıtım a y ö n v erd iğ in i d ü şü n d ü ğ ü belirli k u rallar y a n i y a sa la r orta y a k o y d u . E n başta h er erişkin bitkinin h er bir özelliği y ö neten, ö ğ e adını v erd iğ i (b izim g en d e d iğ im iz ) iki birim içe rd iğ in i ö n e sürdü. A y rıca b ir ö ğ e n in g ü çlü y a da z a y ıf olm ak ü zere iki v ersiy on u n u n ola b ileceğ in i v a rsaydı. G ü ç lü ö ğ e z a y ıf ö ğ e y e baskın dı. M e n d e l’in ku ralları iki g ü çlü ö ğ e miras alan bir bitk in in g ü çlü ö ze lliğ e sahip ola ca ğın ı sö y lü y o r d u . Bir öze llik için bir g ü çlü ö ğ e ,

b ir de z a y ıf ö ğ e m iras alan

b ir bitk i de g ü çlü öze lliğ e sahip ola ca k tı. B ir bitk i a n ca k iki z a y ıf ö ğ e m iras alır sa za y ıf ö ze lliğ e sahip ola ca k tı. Bu form ü l M e n d e l’in g ö z le m le d iğ i 3 ’e 1 oran ını a çık lıy o rd u . B u gün M e n d e l’in g ü çlü öğ esin e baskın g en , z a y ıf öğ esin e de ç e k i nik g en d iy o ru z . M e n d e l’in y a p tığ ı, M e n d e l K an u n la rın d a da y e r alan, en ön em li g özlem lerd en b iri özellik leri b elirley en öğ elerin b irb irlerin d en b a ğım sız ola ra k a k ta rılıy or o l m asıydı. K alıtım y o lu y la b ir özelliğ i alm ak b ir diğ erin i alm aya bağlı d eğ ild i. B ir başka deyişle, h er ö ğ e n esilden n esle d iğ e r ö z e llik lerin ö ğ e le rin d e n ayrı ola ra k ak tarılıy ord u . Ö rn e ğ in bir bitk in in y u v a r la k toh u m la rın ın olm ası ren gin i e tk ilem iy ord u , çü n k ü iki ö z e l liği farklı g e n le r y ö n e tiy o r d u . M en d el 'in çalışm alarının tem el bu lguların dan biri kalıtım ı çevrenin değil y a ln ızca gen le rin y ön ettiğ iy d i. Bu kuralın karşısında F ran sız bilim insanı Jea n -B ap tiste L am arck in öne sürdüğü, o sıralar p o p ü le r olan bir kuram v a r dı. L am arck b ir organizm anın, örn eğin bir hayvanın çevresi değiştiğinde organizm anın da y en i çev rey e u yu m sağlam ak için değiştiği ni, eğer çev re eski haline dön erse orga n izm a

B iy o lo ji s ö z c ü ğ ü n ü ilk k e z J e a n - B a p t i s t e L a m a r c k k u l la n d ı . L a m a r c k a y r ı c a

nın da d ön d ü ğ ü n ü iddia ed iy ord u . L am arck ’a g ö re çevrenin n eden oldu ğu özellik ler bir son

o rg an izm aların yeni o rta m la ra u y m a k için d e ğ i ş t i ğ i m s a v u n a n b i r e v r i m k u r a m ı o lu şturdu.

raki nesle ak tarılabiliyordu.

D N A ya Giden Yol

L am arck izm son d e re ce p o p ü le rd i, çü n k ü tü rler arasın dak i fark lılıklara h er kesin a n la ya b ileceğ i basit bir a çık la m a g e tiriy o rd u . A m a A lm an z o o lo g A u g u st W eism a n n m y a p tığ ı aynı d e r e ce d e basit bir d en ey le y a n lışlığ ı ispatlan dı. W e is m ann y ü z le r c e faren in k u yru k la rın ı k esip ü rem elerin i sağladıktan son ra y e n i n esillerin h epsin in k u yru ğ u old u ğ u n u g ö rd ü . W eism a n n bu d en ey in ü rem eyi y ö neten h er ne ise on u n , v ü cu d u n g eri kalan ın d an tam am en ba ğım sız o ld u ğ u n u ve L a m a r ck ’ın ö n e sü rd ü ğ ü n d en farklı ku rallara ba ğlı old u ğ u n u g ö ste r d iğ i so n u cu na vard ı. M e n d e l bu k u ralları çok ta n keşfetm işti, am a h en ü z k im sen in bu n d a n h aberi y o k tu . M e n d e l y a z d ığ ı m akaleyi b a zı bilim insanlarına g ö n d e r d i, am a d ikkate alın m adı. B u lgularını b ö lg e s in d e k i bir bilim sel top la n tıd a o k u d u , am a k o n u y a ilgi du ya n olm a d ı. M a k a le ç o k az tanınan y e r e l b ir bilim sel d e r g id e y a y ım la n d ı, am a bilim d ü n y a sın d a g en eld e kim sen in d ik k a tin i çek m ed i. M e n d e l kısa sü re sonra m anastırın başı old u , bu da bilim sel çalışm aların ın b ü y ü k b ölü m ü n ü bıra k m a sı nı g erek tird i. 1 8 8 4 ’te ö ld ü ğ ü n d e k eşifleri g en el ola ra k hâlâ b ilin m iy ord u .

James W atson ve Francis C rick

atomlarla ayrılır. Primidinler denilen timinde, sitozinde ve urasilde karbon ve azot atomlarından oluşan tek bir halka vardır. Yine her bir baz, halkasındaki karbon ato mundan dallara ayrılan yan grubun farklı olmasıyla di ğerlerinden ayrılır. Birkaç y ıl içinde iki çeşit nükleik asit olduğu keşfedil di. Bunlardan birinde ribozdaki oksijen atomu sayısı diğerindekinden bir azdır; buna dezoksiribonükleik asit, kısaca D N A denir. D iğeri ise ribonükleik asit, kısaca R N A ’dır. R N A ’daki bazlar adenin, guanin, sitozin ve urasildir. D N A ’da urasilin yerin i timin alır. G regor M endel araştırmasının sonuçlarını M iescher çalışmasını yapm adan hemen önce yayım ladı. İki araş tırmanın uyum lu bir şekilde bir araya getirilmesi biraz zaman aldı.

Nükleik Asitlerin Ortaya Çıkışı

W a tson ’la C rick D N A üzerinde çalışmaya başladıkla rında D N A 'n ın yapısının ne olduğu biyolojinin önde g e len sorularından biriydi. Bu her zaman böyle olmamıştı. N ükleik asitlerin, örneğin D N A ’nın işlevleri ilk tanım lanmalarından sonra bir süre belirsiz kaldı. O zamanlar genel olarak genlerin proteinlerden oluştuğu varsayılı yordu , çünkü proteinlerin yapısı onlara canlı varlıkların üremesi için gereken ço k fazla miktarda bilgiyi taşıma potansiyeli veriyorm uş gibi görünüyordu. Bir proteinin temel birim i aminoasit denilen altbirimlerden oluşan bir m olekül zinciridir. Çeşitli hücrelerde 2 0 ’den fazla aminoasit bulunabilir ve bir protein her hangi bir sırada dizilmiş herhangi bir sayıda aminoasitten oluşabilir. Bazı proteinlerde birden fazla aminoasit zinciri vardır. Bu karmaşık yapı her birinde yalnızca dört altbirim olan nükleik asitlerin yapısının tam tersi dir. N ükleik asitlerin altbirim çeşitliliğinin kısıtlı olması, genetik malzeme için pek uygun adaylar olm adıklarını

James W atson ve Francis C rick

N e w Y o r k ’t a k i R o c k e f e l l e r £ nst'ıtüs i i ’n d e b a k t e r i y o l o g o la n O s w a l d T A v e r y ba k terile r üzerin d eki ça lışm a la rı sıra sınd a D N A 'n ın genlerin m a lz e m e s i olduğunu keşfetti.

düşündürüyordu; çünkü proteinlerin bilgi taşıma kapa sitesine sahip değilmiş gibi görünüyorlardı. H er nükleik asit birim inde dört bazın hepsinin birden olduğu ve tetranükleotid adı verilen bu yapının kendini tekdüze bi çim de tekrar ettiği, bunun da biyolojik bilgi taşımaya fırsat bırakm adığı düşüncesi hâkimdi. Bu görüş 1940’larda önce İngiltere'de Frederick G rif fith adındaki bir araştırmacının, sonra da N e w Y o r k ’ta ki R ock efeller Enstitüsü nde çalışan O sw ald T. Averv ve meslektaşlarının yaptığı araştırmalar sayesinde tama

N ükleik Asitlerin Ortaya Çıkışı

men değişti. Avery'nin çalışması İngiltere Sağlık Bakan lığı nda dok tor olan G riffith ’in yıllar önce pnöm okok bakterileri üzerine yaptığı araştırmaya dayalıydı. Bu bakterilerin iki türü vardır, bu türlerden birine m ikros kopla bakıldığında parlak bir kapsülle çevrili oldukları görüldüğü için düzgün (S türü), diğerine de böyle bir kapsülleri olm adığı için pürtüklü (R türü) adı verilir. D ü zgü n (S ) pn öm okoklar öldürücüdür. Bir laboratuvar hayvanına bulaştıklarında hayvan çabucak ölür. Pür tüklü (R ) pn öm ok ok lar nispeten zararsızdır. Bir hayva na bulaştıklarında hayvan genellikle hayatta kalır. G riffith aynı farelere hem az miktarda canlı (ve zarar sız) R türü bakteri, hem de sıcaklığa maruz bırakılarak öldürülm üş ço k m iktarda S türü bakteri enjekte etti. Bu farelerin birçoğu öldü; G riffith bu farelerde canlı, bula şıcı S türü bakteriler buldu. Bir şey, zararsız R türü bakterileri ölüm cül ve canlı S türü bakterilere dönüştür müştü. insanlar başlarda G riffith ’in çalışmasına kuş kuyla baktılar, ama ço k geçm eden A v e ıy ’ninki de dahil başka laboratuvarlarda yapılan deneyler bunu doğrula dı. A v e ry ’nin yanıtlam aya çalıştığı soru dönüştürücü faktörün, yan i R türü bakterilerin genetik özelliklerini değiştirerek ölü hücreleri hayata döndüren m addenin ne olduğuydu. A very başta dönüştürücü faktörün bir tür protein ol duğu kanısındaydı. O ve meslektaşları bu kanıyı sına mak için dikkatle ve yöntem li biçim de bir dizi çalışma başlattılar. G riffith bü yü k fıçıların içinde çok miktarda bakteri ürettikten sonra onları öldürdü ve dönüştürücü faktörü, proteinleri ve diğer doğal m olekülleri parçalayabilen proteinler olan enzim lere maruz bırakarak bir dizi deney yaptı. A n cak G riffith proteinleri sindirdiği bilinen enzim leri kullandığında dönüştürücü faktör et-

James W atson ve Francis C rick

kin kaldı. Am a D N A ’y ı sindirdiği bilinen bir enzim (D N A a z; -az vücuttaki kimyasal tepkimeleri düzenle y e n proteinler olan enzimlerin standart sonekidir) kul landığında dönüştürücü faktör etkisiz hale geldi. Bu ve başka deneyler dönüştürücü faktörün -strepto k ok geninin- D N A ’dan oluştuğunu kanıtladı. A v e ıy er kek kardeşi R o y ’a yazdığı bir mektupta şöyle diyordu: “ Bu, nükleik asitlerin sadece yapısal açıdan önemli ol makla kalm ayıp hücrelerin biyokim yasal etkinliklerini ve belli özelliklerini belirlem ede de etkin biçim de görev alan m addeler oldukları anlamına geliyor. ( ...... ) H ü cre lerde öngörülebilir ve kalıtsal değişiklikler yaratmak mümkün. ( ...... ) Bir virüsü andırıyor; belki bir g en .” A very bu gözlem i özel bir m ektupta yapm ıştı. Ama bulgularını yayım lam ak konusunda kararsızdı. S on u n da bilgilerini bir bilimsel makale yayım layarak du yu r duğunda ço k tedbirli bir dil kullandı. Bu tedbirlilik b ü y ü k olasılıkla ona bir N ob el Ö dü lü ne mal oldu; maka lenin

yayım lan m asın dan

kısa

süre

sonra,

y a p ı

lmalarında ısrarlı olduğu doğrulayıcı deneyler yapıla madan öldü. D N A ’nın genetik bilgiyi nasıl taşıdığı sorusu hâlâ yanıt lanmamıştı. D N A canlı bir varlığı yönetm ek için gereken çok fazla miktarda bilgiyi taşımak için gerekli çeşitliliğe sahip olmayan bir molekül gibi görünüyordu. D N A ’nın dört bazın sonsuza kadar tekrar ettiği düzenli bir molekül olduğunu söyleyen tetranükleer varsayım, bilgi taşıyan bir moleküle pek de uygun bir formül değildi. W atson in ikili Sarmal isimli kitabında anlattığı bir hikâyeye göre, yanıt çalışmaları W atson ve C rick ’e il ham kaynağı olm uş Erwin C hargaff isimli bir bilim in sanından gelmiş. W atson, Francis C rick'le kuramsal kim yacı J o h n G riffith in bir akşam barda sohbet eder

N ü k le ik Asitlerin O n a ya Çıkışı

ken genlerin kendilerini nasıl kopyaladıkları üzerine tartışmaya başladıklarını anlatıyor. “M ükem m el K o z m olojik K ural” konulu bir konferanstan yeni çıkmışlar ve "m ükem m el biyolojik kural” diye bir şey olup olam a yacağını tartışıyorlarmış. G riffith 'in fikri yeni genin kendisini eski genin y ü z e yine oturtarak oluştuğunu öne süren bir tür "kilit ve anahtar" kuramıydı. C rick ise D N A bazlarının düz y ü zeyleri arasında belli çekim güçleri olduğunu ve belli bazların kenarlarındaki atomların arasındaki m oleküler çekim in, yeni gendeki bazların eski gendeki bazlara u y masını mümkün kıldığını düşünüyordu. B iyolojik bir eylemin fizik kurallarıyla açıklanması olan bu düşünce nin doğru olduğu daha sonra anlaşıldı. G riiiith çok g e ç m eden C rick ’e bazı hesaplar yaptığını, Erw in Charg a ff’ın bulduğu kurala göre adeninin timini, guaninin de sitozini çektiğini bildirdi. C hargaff D N A ’da her zaman aynı miktarda timin ve adenin olduğunu (bunun da birbirleriyle bir şekilde eşleştiklerini düşündürdüğünü), aynısının guanin ve sitozin için de geçerli olduğunu, ama guanin-sitozin miktarının adenin-timin miktarın dan farklı olabildiğini bulmuştu. Bu güzel bir hikâye olsa da, C rick daha sonra "Jim W atson iddia ettiği gibi C h argaff kuralından bana daha önce bahsetmişse bile, o sıralar bu kuraldan haberim o l madığına eminim. Söylediyse bile unutm uşum .” diye yazmıştır. N e w Y o r k ’taki C olum bia Üniversitesi ne bağlı D o k torlar ve Cerrahlar Ü niversitesi’nde çalışan Chargaff, A v e ry ’nin m akalesinden esinlenmişti. C hargaff daha sonra “A very bize yen i bir dilin ilk metnini verdi, daha doğrusu onu nerede arayacağımızı gösterdi. Bu metni aramaya karar verdim .”

I James W atson ve Francis C rick

C hargaff’m kullandığı yöntem kâğıt kromatografisi denilen yen i bir teknikti. Tekniğin ilk adımı olarak bir dizi D N A molekülü, her bir molekülü parçalara ayırıp bazları yalıtacak bir maddeye maruz bırakılır. Ardından parçalara ayrılmış D N A y ı içeren çözelti bir filtre kâğıdı na emdirilir. H er baz filtre kâğıdında farklı bir konum da sabit kalır. Sonra bazları içeren yerler kesilir ve bazlar kâğıttan akıtılarak yoğunluklarının ölçülm esi sağlanır. Bu C h argaff için kolay bir iş olmadı; çünkü önce g e rekli tekniklerin birçoğunu geliştirmesi gerekiyordu. A ncak 1950’de vardığı sonuçları açıklayan bir makale yayım layabildi. Bu makale dört D N A bazının farklı tür lerde çok larklı oranlarda bulunduğu bulgusunun üze rinde duruyordu. A m a aynı zamanda sıradan hücrelerin çekirdeklerindeki D N A ile sperma hücrelerinin çekir deklerindeki D N A arasında hiçbir fark saptanmadığına da dikkat çekiyordu. C hargaff’m makalesi tetranükleer varsayımın sonunu getirdi, ama D N A ’nın genetik bilgi yi nasıl taşıdığı ve aktardığı sorusunu yanıtsız bıraktı. Sonradan yanıtın C hargaff'ın makalesindeki bir cüm lede yattığı anlaşıldı: "Sadece bir rastlantı olup olm adı ğı henüz belli olm am akla birlikte, şu dikkate değerdir: Şu ana kadar incelenen bütün dezoksipentoz nükleik asitlerde [D N A ’larda] ( .....) adeninin timine, guaninin sitozine oranları 1'e çok y a k ın d ı.” Yani her A y a (adenin) karşılık bir T (tim in), her G ’ye (guanin) karşılık bir S (sitozin) vardı. C h argaff bu g ö z lemi daha ileri götürm edi, ama diğer araştırmacılar için kapı açtı. H ikâyenin Jim W atson versiyonuna göre bu araştırmacılardan biri de Francis C rick ’ti. H ikâyenin aslı ne olursa olsun, D N A bulmacasının sonunda çözülm esinde C h argaff’m büyük katkısı oldu. Am a onun katkısı dünyanın neredeyse yarısına yavılm ış

N ü k le ik Asitlerin Ortaya Çıkışı

bir bilim insanı kadrosunun yaptığı ço k sayıda katkıdan yalnızca biriydi. K atkıda bulunanlardan biri de Cam bridge Ü niversite si’n deki C aven dish

L a b o ra tu v a rı’nın başkanı

Sir

L aw rence Bragg di; W atson ve C rick D N A üzerine can alıcı çalışmalarını yaparken onun ekibindeydiler. Bragg neredeyse kırk yıl önce X ışını kırınımını, yani katı m olekülleri X ışınlarına maruz bırakıp, m olekülle rin kristallerinden (kristal düzgün bir m olekül toplulu ğudur) yansıyan X ışınlarının neden olduğu gölgeleri analiz ederek katı m oleküllerin yapılarını belirleme tek

M o l e k ü l e r yapıyı b elirle m e d e kullanı

niğini icat etmişti. X ışını kırınımı tekniği, incelenen m olekülün bir kris talinin içinden X ışınları geçirildiğinde ortaya çıkan ka

lan X

ışını k ır ı n ım

k a lıp ların ın çıka rılm a sın d a k u l l a n ı l a n , d e l ik li k a r tl ı b i r a ygı tı

lıpların analiz edilmesi ile uygulanır. Bir kristale iki ya

izle y e n bir ka dın

I James W atson ve Francis C rick

da daha fazla X ışını demetinin yöneltildiğini düşünün. İki dem et kristalin içinden geçerlerken biraz farklı b i çim lerde yansırlar, ortaya çıkan ve kırınım kalıbı diye adlandırılan kalıp foto ğ ra f kâğıdında çıkar. Bu kırınım kalıplarından birini y a da daha fazlasını inceleyerek kristaldeki atomların konumlarını ve aralarındaki uzak lıkları belirlem ek mümkündür. Elbette m olekül ne ka dar karmaşık olursa yapısını belirlem ek de o kadar z o r laşır. B ragg’in X ışını kristalografisini geliştirmesi N obel Ö dü lü kazanan gelmiş geçm iş en genç insan olmasını sağladı. Ö dülü daha 25 yaşındayken aldı. Sonra C aven D N A ' n ı n b/r b i ç i m i n e a it o l a n b u X

ışını

k ır ı n ım k a lı b ı n ı M a urice W ilkins eld e e t

dish Laboratuvarı nın başına geçtiğinde orada kayda değer bir değişim e önayak oldu; W atson ve C rick bu d e ğişim sayesinde laboratuvarda çalışma imkânı buldular.

ti; o b u g ö r ü n t ü l e r i y a k a l a y a n İlk kış ıy dı.

Cavendish Laboratuvarı geleneksel olarak deneysel fizik konusunda uzmanlaşmış tı. Bragg laboratuvarın rolünü birbirleriyle ilgisiz görünen, ancak ortak bir noktaları olan iki y ö n d e genişletti. Bunlar dan

biri

ra d y og ök b ilim d i.

M artin Ryle adındaki genç bir fizikçi B rag g ’in yü reklendir mesiyle dünyanın ilk radyo te lesk opun u y a p tı ve

onunla

uzaydan radyo dalgaları aldı. Bu çalışma evrendeki garip ve o zaman bilinm eyen cisimlerin -pulsarların, nötron yıldızları nın, kuazarların ve benzerleri nin- keşfedilm esini sağlayarak gökbilim de devrim yaptı.

Nükleik Asitlerin O n aya Çıkışı

Bragg ayrıca laboratuvarı b iyolojik m oleküllerin kris tallerinin X ışını kırınımı tekniğiyle incelenm esine de yönlendirdi. G örünüşte radyogökbilim le hiçbir ilgisi o l mayan bu çalışma, alışılmamış kalıpların -bu sefer e v rendeki nesnelerdeki kalıplar yerin e laboratuvardaki b i y o lo jik m oleküllerdeki kalıpların- analiz edilmesini g e rektirmesi açısından onu andırıyordu. İşte Bragg'in baş lattığı bu değişim sayesinde C rick ve W atson Cavendish’te D N A ’y ı inceleyebildi. B iyolojik m oleküllerin X ışını kırınımı tekniğiyle in celenm esinde kilit bir isim M ax P erutztu. B ragg’in g e liştirdiği, başta yalnızca fizik için önemli olan m olekül ler üzerinde kullanılan X ışını kristalografisi tekniğinin biyolojik m oleküllerin incelenm esine de uygulanabilm e si için bir yön tem geliştiren Perutz oldu. Perutz yıllar sonra "Ç ektiğim h em oglobin X ışını resimlerini Bragg e gösterdiğim de yü zü aydınlandı” ve Bragg yöntem in p r o teinlerin yapısın ı belirlem ek için kullanılabileceğini doğruladığında da “gözünden yaşlar boşandı" diyecekti. Am a D N A öyküsünün tüm oyuncuları Cavendish Laboratuvarı’nda değildi. L on d ra ’daki King's College da M aurice W ilkins vardı; o da savaştan sonra biyolojiye yönelm iş, D N A konusunda önde gelen araştırmacılar dan biri olm uş bir fizikçiydi. W ilkins D N A ’nın yapısının keşfedilm esinde ço k önemli bir rol oynadı. Bu o kadar önem li bir roldü ki W atson ve C rick ’le N obel Ö dülü nü paylaştı. Kristalografi konusunda uzmandı ve elinin al tında dünyanın en iyi ekipmanlarından bazıları vardı. Can alıcı keşiflerinden biri yaşam m oleküllerinin, örne ğin D N A 'n ın kristal bir yapıya sahip olabileceğiydi. İtal y a ’da 1951 de yapılan bir toplantıda bilimsel dilde ifade ettiği gibi “ Canlı m addeler kristal halinde bulunduğun da, biyolojik yapının ve süreçlerin m oleküler olarak y o -

I James W atson ve Francis C rick

rumlanmasi olasılığı artar. Ö zellikle de canlı hücrelerde ki kristal nükleoproteinlerin incelenmesi, genin yapısı konusunun daha iyi incelenmesine yardım cı olabilir.” Jim W atson o toplantıyı izleyen kişilerden biriydi. W ilk in s’in konuşm ası onu heyecanlandırdı, çünkü W at son genlerin yapılarının düzensiz olabileceğinden, bu nun da incelenm elerini çok zorlaştırabileceğinden endi şeleniyordu. W ilk in s’in keşfi bu moral bozu cu olasılığı saf dışı bıraktı. W atson da C am bridge’de, W ilk in s’in L on dra ’daki laboratuvarına yakın olacaktı. Am a W ilkins tek başına çalışmıyordu. Yetenekli bir kristalografi uzmanı olan Rosalind Franklin de K ing’s C ollege da X ışını kristalografisinin D N A ’nın yapısını belirlemek için kullanılması üzerine çalışıyordu. Franklin ile W ilkins dost olmaktan çok uzaktılar; çatışmaları çağ daş bilim tarihinin en bilinen tartışmaları arasındadır. R osalind Franklin C am bridge’de kimya bölüm ünde okumuş, ön ce Ingiltere’de, sonra Fransa’da köm ürün kristalografisi üzerinde çalışmıştı. O nu tanıyan herkesin ortak görüşüne göre katı, likrini dobra dobra söylem eye alışkın bir kadındı. Bilimsel açıdan çok profesyonel ve azimli bir insan olduğu izlenimini uyandırıyordu. Zayıf, kısa boylu, gür ve parlak siyah saçlı, gözleri pırıl pırıl olan, zevkli giyin en

bir kadındı.

K in g ’s C olleg e a

1951 de yaklaşık 30 yaşındayken, kristalografinin D N A da dahil olm ak üzere biyolojik moleküllerin yapısının incelenm esi için kullanılması konusuyla ilgilendiği için gelmişti. Franklin kadın olduğu için Fransa’dan King's C olle ge a geldiğinde çeşitli sıkıntılar yaşadı. Ö rneğin onun ve fakültedeki diğer kadınların erkek çalışanların kullandı ğı dinlenm e odasını kullanmalarına izin verilm edi. Bu ayrım cılık 1953’te B irkbeck C ollege a taşınıp D N A ü ze

N ü k le ik Asitlerin O rtaya Çıkışı

rine çalışmalarına orada devam etmesinin nedenlerin den biriydi. W ilk in s’in

anlayışına

g öre,

R osalind

Franklin

D N A ’nın yapısı sorununun çözülm esi için gerekli X ışı nı kırınım tekniklerini daha iyi öğrenm esine yardım cı olması için işe alınmıştı. O na göre işbirliği içinde çalışa caklardı. A m a 1951'de, W a tson ’in C am bridge’e geldiği sıralarda Franklin W ilkins ile işbirliği yapm ayacağını söyledi. D N A ’nın yapısını belirlem e görevinin sadece kendisine verildiği konusunda ısrar etti. Bu konudaki ısrarı W ilkins ile Franklin arasında uzun süren bir tar tışmanın başlangıcı oldu. N itekim W ilkins ile Franklin arasındaki çatışma çok geçm eden

dillere destan oldu.

W atson

“ N eredeyse

Franklin in M a u rice ’in laboratuvarına adım attığı andan itibaren birbirlerini sinirlendirm eye başladılar." diye cekti. " X ışını kırınımı konusunda deneyim siz olan M a urice profesyonel yardım istiyordu ve eğitimli bir kristalografi uzmanı olan R o sy ’nin araştırmayı hızlandırabileceğini um uyordu. Fakat R osy durumu öyle g örm ü yor du. D N A problem inin ona verildiğini, kendisini M auri c e ’in yardım cısı olarak görm ediğini söy lü yord u .” Çatışma Franklin’in 1958 de 37 yaşında kanserden zamansız bir şekilde ölm esine kadar sürecekti. Franklin D N A ’nm yapısını keşfetm eye çok yaklaşmıştı. Elde etti ği X ışını kırınımı kalıpları belki de o yapının belirlen mesindeki en önemli ipuçlarıydı. Franklin W atson ve C rick ’le de çalıştı; W atson la fikir ayrılıkları vardı. İkili sarmalın keşfedilm esinde oynadı ğı rol hakkındaki tartışmalar bunca yıldır bitmedi. G e nel olarak kabul edilen görüş, Franklin’in D N A ’nın y a pısını tanımlamasını sağlayacak son ve belirleyici adımı hiç atmadığı yönündedir. A m a Franklin’in bilim tarihin

James W atson ve Francis C rick

de seçkin bir yeri hak etmesine yetecek kadar önemli ça lışmalar yaptığını ve D N A üzerinde çalışan diğer bilim insanlarına verilmiş ödüllerden haksız biçim de mahrum bırakıldığını düşünenler de vardır. W atson kitabında "asla siyah saçlarıyla karşıtlık oluş turacak bir ruj kullanmadığını, 31 yaşında olduğu halde yeniyetm e, hayalgücünden nasibini almamış İngiliz entel kadınlar g ib i” giyindiğini söyleyerek tuhaf bir Rosalind Franklin portresi çizer. Aslında bu onun gerçek portresi değildi. Franklin in çalışırken sert bir dış kabuğu vardı, ama dostları rahatladığında sevimli bir insan olabildiği ne tanıklık ediyorlar. Bir bilim insanı olarak, erkek bilim insanlarında özellikle de genetik alanında çalışanlarda görüldüğünde övülen o takıntılı azme sahipti. Franklin, W atson ve C rick genetik araştırmaların ön saflarındaki, dünya çapına yayılm ış (ve gayet samimi) bilim insanları ağının bir parçası oldular. Indiana Üniversitesi’ndeyken W atson üzerinde çok büyük etkisi olan Salvatore Luria da A B D ’deydi. Luria bakterileri etkileyen bir grup virüs (yani bakteriyofaj y a da kısaca faj) üzerinde çalışmalar yaptıkları için kendilerine “faj g ru b u ” diyen, A B D ve A v ru p a’y a dağılmış bir araştır macılar grubunun üyesiydi. Faj virüsü üzerinde çalışmanın en büyük avantajı, g e netik sisteminin görece basit olmasıydı. Bir bakteriyofaj proteinden ve nükleik asitten oluşur. Bir faj virüsü tek bir bakteri hücresiyle karşılaştığında hücreye tutunur ve genetik malzemesini onun içine enjekte eder. A rdın dan genetik malzeme bakteri hücresinin üreme sistemi ni ele geçirir ve faj virüsleri üretmeye koyulur. Topu to pu 20 dakika sonra ilk bakteri hücresi ölür ve 200 kadar yen i faj virüsü başka bakterilere bulaşıp süreci tekrarla mak üzere ortaya çıkmış olur. "Faj g ru b u ” bir dizi labo-

N ü kle ik Asitlerin Ortaya Çıkışı

ratuvarda bu virüsler üzerinde çalışan bilim insanların dan

olu şu y ord u .

Jim

W a tson

Indiana

U n iversite-

si'ndeyken grubun üyesi olmuştu ve üyelerin b irçoğ u y la yakın ilişkisini hâlâ sürdürüyordu. W atson C rick ile çalışmaya başladığı sıralarda faj grubunun bir üyesi olan A lfred H ersh ey’den bakteriyofaj virüsleri hakkında şaşırtıcı birçok şeyi açıklayan bir mektup aldı. H ersh ey’in M artha Chase adındaki bir meslektaşıyla yaptığı titiz çalışma ço k geçm eden “W a ring B lendoru den eyi” olarak ün kazandı. Çalışmanın amacı bir faj virüsünü oluşturan iki tür m olekülün, proteinin ve D N A ’nm rollerini belirlemekti. H ershey ve Chase biri radyoaktif fosfor, diğeri radyoak tif sülfür içeren iki ayrı kültür ortamında faj virüsü yetiş tirmekle işe başladılar. F osfor D N A ’nm önemli bir parça sı olduğu, sülfür ise D N A ’da hiç bulunm adığı için, faj D N A ’sında yalnızca radyoaktif fosfor olacaktı. Benzer biçim de proteinde de yalnızca radyoaktif sülfür olacaktı. A rdından bakteri hücrelerine özel olarak hazırlanmış iki tür faj virüsü enjekte ettiler. Bir tür yalnızca protein işaretleyicisi olan radyoaktif sülfür içeriyordu. D iğeri de D N A işaretleyicisi olan radyoaktif fosfor içeriyordu. Bir sonraki adım virüs bulaşmış bakteri hücrelerini par çalayıp protein mi y ok sa D N A mı içerdiklerine bak maktı. Protein bulunm ası faj virüsünün genetik bilgisini onun taşıdığını gösterecekti. D N A bulunması ise gene tik bilgi taşıyıcısının o olduğu anlamına gelecekti. H ershey ve Chase çeşitli m oleküler bileşenleri ayır manın iyi bir yolu n u bulam ayınca deney çıkm aza girdi. Sonunda hücreleri bir W aring B len doru ’na koydular ve o bileşenleri ayırma işini halletti. H ershey ve Chase sül für içeren proteinin hücrenin dışındaki sıvıda kaldığını, fosfor içeren D N A ’nın ise hücrenin içinde kaldığını gör-

James W atson ve Francis C rick

Faj grubu

1 9 4 9 'd a

C a lifornia T eknoloji E n s titü s ü n d e , S o l d a n sa ğ a : J e a n W eig le, O le M a a l o e

dii.

Bu bulgu lajın genetik bilgisini proteinin değil

D N A ’nın taşıdığını gösterdi. W atson daha sonra bu bul guyu D N A ’nın "şapka kutusunun içindeki şapka old u

Elie

W o llm a n , C u n th e r Stent, M a x D e lb rü c k ve G i o r g i o So li

ğ u n u ” söyleyerek özetledi; yani protein sadece virüsün D N A ’sını içinde tutan bir kap işlevi görüyordu. Bu tip çalışmalar D N A ’nın genetik bilgiyi nasıl taşıdı ğı sorusunu gündem e getirdi. D N A ’nın yapısındaki han gi unsur D N A ’nm canlı bir varlığın bütün özelliklerini nesilden nesle aktarmasını mümkün kılıyordu. Bu soru başka bir soru doğurdu: Bir organizm anın genetik bile şiminde m utasyon denilen değişim lerin gerçekleşm esini, örneğin bir virüsün ya da bakterinin bir ilaca direnç ka zanmasını mümkün kılan neydi. Bu soruları ele alan y e gâne bilim insanları W atson ve C rick değildi.

N ü k le ik Asitlerin Ortaya Çıkışı

W A R IN G B L E N D O R U

lfre d H e r sh e y v e M a rth a C h ase in d e n e y le rin d e ku llan d ık ları W a rin g B le n d o ru ism ini 1 9 3 0 ’larda ve 4 0 ’la rd a b ir ork estran ın lid eri olan F red W a rin g d en a lıy ord u . W a rin g m a k in eyi icat etm em iş, am a icat edilm esin i v e tanınm asını sağlam ıştı.

H ik â y e 1 9 3 6 ’da W a rin g v e orkestrası P e n n s y l v a n i a n s M an h a tta n daki V a n

d erb ilt T h ea ter'd a n bir r a d y o y a y ın ın ı b itird iğ i sırada başladı. E lin d e y e n i ve (k elim en in tam an la m ıyla ) d ev rim sel b ir m u tfa k m ikseri tasarım ı olan F red O sius ad ın d a bir g irişim ci-m u cit W a rin g ile g örü ştü . O s iu s'u n elin de çalışan b ir m o d el bile y o k tu , am a fik ir W a r in g ’in d ikkatin i tasarın ın geliştirilm esi için para k o y m a y ı k a b u l e d e c e k k ad a r çekm işti. O siu s altı a y g eçtik ten v e 2 5 .0 0 0 d ola r aldıktan son ra hâlâ çalışan b ir m od el y a p a m a y ın ca W a rin g araya g ird i v e p r o je y i o n d a n alıp ortak ların d an b irin e v e r di. Ç alışan ilk m u tfak b len d eri olan “ M u c iz e M ik s e r ” E y lü l 1 9 3 7 ’de C h ic a g o ’d a ki U lu sal L o k a n ta F u a rı’n da tanıtıldı. M a k in e ba şa rı k aza n d ı ve son rak i b irk a ç y ıl için d e ba şk a b len d erlerin geliştirilm esin e n ed en old u . W a rin g k en d i b le n d e rini d iğ erlerin d en ayırm a k için cih a zın ticari ism ini “ o ” ile, y a n i W a rin g B le n d o r ola ra k b elirled i. 2. D ü n y a S a v a ş ın d a n son ra C o n n e c t ic u t’ta W a rin g P rod u cts ü retim tesisleri a çıld ı; B le n d o r hâlâ o r a d a ü retiliyor. B le n d o r ’u ku llan an y e g â n e bilim insanları H e r sh e y ve C h ase d eğ ild i. J o n a s Saik d a ç o c u k fe lc i aşısını g eliştirm ek için k u llan d ığ ı m a d d eleri h azırla m ak için b ir B le n d o r k u llan dı. B u g ü n B le n d o r ’un rak ib i ola n b ir ç o k b le n d e r vardır, ama o tıp v e bilim ta rih in d ek i y e r in i hâlâ koru m ak tadır.

R e s m i k ıy a fe tle r g iym iş olan I 9 6 2 N o b e l Ö d ü lü sa h ip le ri, S to c k h o lm K o n s e r Sa lo n u 'n d a k i tö r e n le r d e n so n ra ödül b e lg e le riy le g ö rü lü yo r. W a ts o n ( s a ğ d a n ikinci), C r ic k (so ld a n ü ç ü n c ü ) ve W ilk in s (e n so ld a ) k a lıtsa l bilgilerin a k ta rım ın d a n so ru m lu m o le k ü l o la n D N A 'n ın ya p ısın ı b e lirle d ik le ri için N o b e l T ıp Ö d ü lü 'n ü p a y la ştıla r.

İkili Sarmalın Ortaya Çıkışı

Jam es W atson ile Francis C rick arasındaki işbirliği, o dönem de canlı varlıklara dair çalışmalarda gerçekleşen büyük değişim in bir örneğidir. W atson bu çalışmalara yön elen e kadar geleneksel y o lu izlemiş, üniversitede b i y o lo ji okum uş, daha sonra yüksek lisansını da o dalda yapm ıştı. Fakat C rick tümüyle farklı bir bilimsel g e ç mişten geliyordu. Fizik eğitimi almıştı, ama o bilgiyi y a şamın doğası üzerine araştırmalara uyguluyordu. Başka fizikçiler ve kim yacılar da aynı rotayı izliyor, yaşam m o leküllerini başka herhangi bir m olekülü incelerm iş gibi inceliyorlardı. Bu, sonradan m oleküler biyoloji adını alacak yeni bir disiplinin doğuşuydu. Bu değişim in önem ini en iyi gösteren kişi C am brid g e ’den ço k uzakta yaşayan bir kim yacıydı: California Teknoloji Enstitüsü nde çalışan Linus Carl Pauling. Pauling işe basit bir kim yacı olarak başladı ama m ole küler biyolojidek i en önem li aktörlerden biri oldu. W at son ve C rick D N A üzerine çalışmalarına başlarken,

James W atson ve Francis C rick

D N A ’nın m oleküler yapısını keşfetme yarışında en b ü y ü k rakiplerinin Pauling olduğunu biliyorlardı. Linus Pauling uzun hayatını moleküllerin yapısını in celeyerek geçirm iş, bilgisini Kimyasal Bağın D oğası (1939) gibi önem li kitaplarda toplamıştı. 1954’te “kim yasal bağın doğası ve bunun karmaşık m addelerin y a p ı sının açıklığa kavuşturulmasına uygulanması üzerine çalışm aları” nedeniyle N ob el Kim ya Ö dülü nü kazandı. Atom ların ve m oleküllerin birbirlerine tutunmasını sağlayan kimyasal bağ atomların taşıdığı elektrik y ü k le rinin bir sonucudur. Bu yüklerin bazıları pozitif, bazıla rı negatiftir. Bir m oleküldeki p ozitif yüklü atomlar baş ka bir m oleküldeki negatif yüklü atomları çektiklerinde bu atom lar bir araya gelerek molekülleri oluşturur; so nuçta atom lar öyle bir biçim de birleşir ki bu elektrik yükleri hem bütün m olekülde hem de m olekülün ayrı ayrı bölgelerinde nötr hale gelir. B iyolojik m oleküllerde tem elde iki tür kimyasal bağ olabilir: Çift yani güçlü bağlar ve tek yani za yıf bağlar. (B ir de üçlü bağlar vardır, ama onlara az rastlanır.) Çift bağda bir m olekülün iki atomu iki elektron paylaşır. Tek bağda ise bir elektron paylaşırlar. Çift bağlar tek bağla ra göre daha kısa ve daha az esnektir, yani atomlarının değişik pozisyonlara salınma yeteneği daha azdır. Bir biyolojik m olekülün büyüklüğü ve bağlarının sa yısı arttıkça durum daha da karmaşıklaşır. Bir biyolojik m olekülde birbirinin yerini alan çift ve tek bağlar olabi lir. Am a bu bağlar sabit değildir. R ezonans ilkesi adı v e rilen ilkeye göre, biyolojik bir m oleküldeki bağlar atom lar arasında gidip gelebilir. Bir tek bağ ile bir çift bağ y e r değiştirir, sonra yin e eski konum larına dönerler. B ü tün bunlar bir saniyenin çok küçük bir bölüm ü kadar bir sürede ve angstrom birim leriyle ölçülen inanılmaya

ikili Sarm alın O ltaya Çıkışı

cak kadar kısa uzaklıklarda yaşanır. Atom ların arasın daki bağların dünyasının ne kadar küçük olduğu k on u sunda bir fikir verm ek gerekirse, bir angstrom birimi santimetrenin yaklaşık y ü z m ilyonda biridir. Atom ların elektrik yüklerinin birbirlerini etkilediği da ha zayıf bağlar da vardır. Bunlardan biri bir hidrojen ato munun negatif yükünün bir kısmının kom şu bir atomun pozitif yüküyle zayıf, kolayca kopan bir bağ oluşturduğu hidrojen bağıdır. Bir diğeri adını Hollandalı bir fizikçi den alan, karşıt yüklü atomların birbirlerinin elektrik yüklerini hafifçe etkilediği von der Waals kuvvetidir. Linus Pauling bu bağların doğalarının ve rollerinin netleşmesine y ardım cı olduysa da asıl büyük başarısı al fa sarmalı adındaki özel bir protein yapısı türünü tanımlamasıydı; bunda da hidrojen bağının anlaşılmasının önem li bir rolü vardı. D N A ’nın yapısını bulm ayı am aç layan araştırmalar başladığında, Pauling in alfa sarmalı nı keşfediş şekli de hemen hemen bu keşfin kendisi ka dar etkili oldu. Proteinlerle ilgili ilk soru şuydu: Yapısal birimleri olan aminoasitler öylesine bir araya mı yığılm ıştı, yoksa düzenli bir biçim de mi toplanm ışlardı. 1930’larm ortası na gelindiğinde çalışmalar proteinin yapısının düzenli olduğunu gösteriyordu, ama doğası anlaşılamamıştı. Pauling ve başka birkaç kim yacı daha bu sorunun ya n ı tını yaklaşık aynı zamanda buldular: Proteinler aminoasit zincirleridir, aminoasitleri peptit bağları denilen g ü ç lü bağlar bir arada tutar. ( “ P eptit”, bağlan koparıp p ro tein zincirlerini parçalayabilen bir enzimin ismi olan pepsin sözcüğünden gelir.) Bu nedenle bir protein bir polipeptit zinciri olarak da adlandırılabilir. X ışını kristalografisi çalışmalarından elde edilen v e riler protein zincirinin çoğunlukla kıvrımlı bir yapıya

James W atson ve Francis C rick

Lin u s P a ulıng (s o ld a ) ve a s i s t a n ı P o b e r t C o re y bir m o lekü l m o d eliy le

PaulIng

p ro tein lerin p o lip e p tıt t ü r ü o la n a lf a sa rm a lın

k eşfetti

sahip olduğunu gösteriyordu. Pauling, yardım cısı R o bert C orey ile birlikte kangal şeklindeki bu yapının tam doğasını belirlem ek için çalışmaya başladı. Çalışmaları nın can alıcı yanı kullandıkları yöntem di. Pauling ve C orey soyut teknikler uygulam ak yerine bir protein zin cirini oluşturan peptit birimlerinin son derece hassas, metal m odellerini yaptılar. Tam olarak proteinleri oluş turan farklı öğeler gibi kesilmiş küçük metal figürler kullandılar, sonra da bunları tıpkı bir y a p b o z çözerm iş

¡kili Sarm alın Ortaya Çıkışı

gibi bir araya getirdiler. M etal m odellerin büyük bir özenle yapılm ası gerekti, çünkü santimetrenin küçük bir parçası kadar bir hata bile sonuçları geçersiz kılardı. Pauling, kendisinin de daha sonra açıkladığı gibi, "ana litik yöntem başarılı bir uygulam ayı engelleyecek kadar karmaşık old u ğ u ” ve "yalnızca m odel y ön tem i” kullanı labileceği için fiziksel m odellere yönelm işti. Birkaç yıl sonra D N A ’nın yapısını çözm eye başladıklarında Pauling’in bu m odelleri kullanması W atson ve C rick üzerin de ço k etkili oldu. Pauling protein zincirindeki peptitlerin birbirlerine bir peptitteki karbon atom uyla bir sonraki peptitteki azot atomu arasındaki çift bağlarla bağlandığını biliy or du. D olayısıyla C o re y ’le m odellerini bu bilgiye uyacak şekilde yaptılar. Asıl ilerleme Pauling’in 1948’de California'dan ayrılıp konuk profesör olarak O x fo rd a gitmesinden sonra ger çekleşti. Kendisinin daha sonra anlattığı üzere, İngilte re’nin buz gibi bahar havasında soğuk algınlığına yaka landı ve yatağa düştü. Can sıkıntısından bir polipeptit zincirinin düm düz olsa ve bütün atomları aynı düzlemde yer alsa nasıl görüneceğini betimleyen resimler çizmeye başladı. Çizimlere bakarken, peptit birimlerinden oluşan bir zincirin yapısının düz değil muhtemelen bir yay şek linde, yani sarmal olduğunun farkına vardı. Kâğıttan b ö y le bir sarmal m odeli yaptığında, zincirin sarmal moleküler yapısının bir peptitteki hidrojen atomuyla, zincirde iki ya da üç birim uzakta olan diğer bir peptitteki oksijen atomu arasındaki hidrojen bağlarıyla oluşabileceğini gördü. Pauling ve C orey sonraki birkaç y ıl boyu n ca keşifle rini m ükem m elleştirm eye ve bilim sel açıdan eksiksiz ha le getirm eye uğraştılar. Çalışmalarını Ekim 1950 de J o urnal o f the A m erican C hem ical S o ciety de kısa bir ma-

James W atson ve Francis C rick

kale halinde yayımladılar. Bu makalede bir peptit zinci rini sağa doğru sarmallanan, spiralinin her halkasında tam olarak 3,6 peptit birimi olan bir yapıya sahip olarak gösterdiler. O sırada Pauling bu polipeptit düzenine bir isim vermişti: A lfa sarmalı. Nisan 1951 de Pauling ve C orey keşiflerini ayrıntılandıran yedi makale daha yayımladılar. Bu makaleler saç, tüy, ipek, kas, tendonlar ve hem oglobin gibi proteinlerin yapı sını açıklıyordu. Ayrıca başka iki protein düzenini daha analiz ettiler. Bunlardan "kıvrımlı yaprak" adını verdikle ri, katmanlı bir yapı olarak tanımlanmıştı ve o zamandan bu yana birçok proteinin parçası olduğu bulundu. Pauling ve C orey göz korneasında, kem iklerde, tendonlarda, bazı hayvanların dişlerinde bulunan esnek, sert bir protein olan kollajen için de bir yapı önerdiler. Kollajenin üç iplikli bir sarmal olduğunu öne sürdüler sonradan bunun tamamen yanlış olduğu anlaşıldı. Pauling ve C o re y ’in proteinle ilgili makalelerinin C rick ve W atson da dahil olm ak üzere biyologlar ü ze rinde müthiş bir etkisi oldu. C rick daha sonra Paulin g ’in çalışmasından bazı dersler çıkardığını, m oleküler y apıyı belirlem eye çalışırken m odel yapm anın önemini ve m oleküler biyolojide kuram oluştururken cesur o l mak gerektiğini anladığını söylemiştir. Pauling’in maka lelerinin Jim W atson in üzerinde ise güçlü bir duygusal etkisi olmuştu. W atson ikili Sarmal'da D N A ’nın yapısını bulm aya çalışırken kendini hep P auling’le rekabet ediyorm uş g i bi hayal ettiğini ya zd ı. "D ü n y ad a L in u s’un eşi benzeri y o k t u .” diyordu . “ M üthiş zekâsı ile bulaşıcı gülüm se mesi bir arada karşı kon u lm azdı.” Am a W atson C aliforn ia’da yapılan bir toplantının kötücül bir tanımını da yapm ıştı. Pauling’in güya D N A 'nın yapısını gösterdiği

İkili Sarm alın Ortaya Çıkışı

bu toplantıdaki sunumunu “içi boş süslü laflar” diye ta nımlamıştı. Am a bu hikâye tamamen hayal ürünüydü, çünkü W atson o toplantıda yoktu ; öykü Pauling in iti barını düşürm e am acıyla uydurulm uştu. M aurice W ilk in s’in W a tson ’a bahsettiği önemli bir şey de Franklin in kısa süre önce ulaştığı bir bulguydu. K onuşm a ikili C am bridge in koridorlarında yürürken gerçekleşti. R osalind Franklin D N A ’nın yapısını keşfetm edi. Ama bulgularından birinin -W ilk in s’in o gün Cam bridge de W atson a aktardığı bulgu- hayati bir önem e sahip old u ğu ortaya çıktı. D N A 'd a k i ipliklerin iki ayrı X ışını kırı nım m odeli verebildiğini keşfetmişti. W ilkins orta dere cede ıslatılmış D N A ipliklerinin, kristal yapıya sahip o l duklarını düşündüren kırınım m odelleri verdiğini keş fetmişti. Franklin ise D N A iplikleri ço k daha fazla ıslatıldığında farklı bir X ışını kırınım m odeli oluştuğunu buldu. D aha az ıslatılmış D N A 'y a Tip A, daha fazla ıs latılmış olana da Tip B adını verdi. Bu iki D N A tipi ara sındaki fark W atson ve C r ick ’in D N A ’nın yapısını belir lem elerinde hayati bir önem e sahip olacaktı. D N A ’nın yapısının belirlenm esi için yanıtlanm ayı bekleyen birkaç soru kalmıştı. Bunlardan biri D N A ’nın fosfat om urgasının k on u m u yla ilgiliydi. M olek ü lü n için d e

oldu ğu n u

dü şünm ek m antıklı g örü n ü y ord u .

E ğer bazlar genetik bilgiyi taşıyorlarsa, om urgadan dı şarıya uzanıyor olmaları bilgiyi hücrenin içine aktarma larını kolaylaştırırdı. Sonra bazların hücrenin işlevleri ni yön eten genetik bilgiyi nasıl taşıdığı sorusu geliy or du. Son olarak da bir hücrenin m oleküllerinin hücrenin işlevleri için gerekli olan proteinleri yapm ak için gen lerde saklı bilgiyi nasıl kullandığının belirlenm esi gere kiyordu.

James W atson ve Francis C rick

W atson ve C rick 1952’de birlikte çalışmaya başladık larında bunların hiçbiri bilinm iyordu. Herkes yanıtın D N A ’nın X ışını kırınım m odellerinin yorum lanm asında yattığına ikna olmuştu. Burada W atson ile C rick (ve W ilkins ile Franklin) bir avantaja sahipti. C am brid ge deki ve L on d ra ’daki Ingiliz laboratuvarlarının X ışı nı kırınım donanım ı, Pauling’in ve diğer Am erikalı araş tırmacıların elindekilerden daha iyiydi. İngiltere'de elde edilen daha net X ışını kırınım m odelleri D N A m olekü lünün yapısını belirlem eyi kolaylaştırdı. A ncak Pauling de D N A üzerinde var gücüyle çalışı y ord u .

1952'nin sonlarına doğru W atson ve C rick ’e

Pauling’in D N A ’nın yapısını bulduğu söylendi. Şubat 1953’te bu yapıyı açıklayan bir bilimsel makale ya yım landı. Daha sonra ço k yanlış olduğu gösterildi. Pauling’in makalesi D N A ’y ı “ her bir zinciri sarmal olan üç zincirli bir y a p ı’’ olarak tanım lıyordu. H er bir sarmaldaki nükleotitler arasındaki uzaklık 3,4 angstrom olarak ölçülm üştü ve her bir sarmalın her 27,2 angstrom da tam bir dönüş yaptığı sanılıyordu. En önem lisi

Pauling D N A ’nın yapısındaki fosfat

om urgaları m olekülün içine koym uştu. Bunun için ileri sürdüğü nedenlerden biri bazları yapının içine k oym a nın molekülü aşırı düzensiz yapacak olmasıydı. Bir baş ka neden de “m olekülün kararlılığı için atomların iyice sıkışık olmasının önem li olm ası’ ydı. Neredeyse aynı anda herkes -Pauling de dahil- önerilen bu yapıda büyük sorunlar olduğunun farkına vardı. M o deldeki kusurlardan biri atomların temel kimyasal koşulla rı karşılayamayacak kadar sıkışık olmasıydı. Bir başkası modelin hidrojen atomlarını fosfat gruplarına sıkı sıkıya bağlı göstermesiydi. Watson hidrojen atomlarının çok sıkı şık olamayacağını biliyordu, çünkü bir asit hidrojen atom-

ikili Sarm alın Ortaya Çıkışı

lan salabilen bir molekül olarak tanımlanır. W atson “ Pau ling in nükleik asidi bir anlamda asit değildi.” diyecekti. Son olarak Pauling in modeli, önerdiği D N A yapısının ge netik bilgiyi nasıl taşıyıp aktardığını açıklamıyordu. W at son'in ikili Sarmalda, anlattığı bir hikâye de Rosalind Franklin in Pauling’in makalesi kendisine gösterildiğinde verdiği tepkiyle ilgilidir. Hikâyeye göre W atson Franklin e yeni gelen metni görm ek isteyip istemediğini sormuş. Franklin sinirlenip W atson’a sarmal kuramı hakkında va az vermeye başlamış ve “ Linus’un y a da başka herhangi birinin D N A için sarmallı bir yapı önermesine imkân tanı yacak en ufak bir bilgi kırıntısı” olmadığını söylemiş. W atson şöyle devam ediyor: "A niden R osy aram ızda ki laboratuvar sırasının arkasından çıktı ve bana yak laş maya başladı. O öfkeden köpürm üş halinde bana vura bileceğinden korkarak Pauling’in metnini kaptım ve aceleyle kapıyı doğru geriledim .” Bu kom ik bir tablo; hele W a tson ’in boyunun 1,80’den uzun, Franklin'in ise kısa boylu, za yıf ve fiziksel bir teh dit olmaktan ço k uzak olduğu hatırlandığında daha da kom ik oluyor. Franklin’i savunanların birçoğu W at s o n ’in Franklin’i gülünç gösterm ek için olayı özellikle abarttığını söyler. W ilk in s’in odaya girm esiyle olay sona ermiş. İki adam beraber çıkm ışlar ve k oridorda yürürlerken W atson W ilk in s’e Franklin’in kendisine saldırmasına ramak kal dığını söylem iş. W atson “ W ilkins beni bunun pekâlâ gerçekleşebileceğine inandırdı.” diye yazıyor. "Birkaç ay önce ona da benzer bir hamlede bulunmuş. W il k in s’in odasındaki bir tartışmanın ardından neredeyse yum ruk yu m ru ğa dövü şeceklerm iş.” ikili Sarmal’daki hikâye böyleyd i ve W atson in ağır eleştiriler almasına neden oldu. W atson kitabın sonraki

James W atson ve Francis C rick

Ç o k ı s l a t ı l m ı ş b ir 6 t ip i D N A ' d a n R o s a l l n d F r a n k l i n ’ln e l d e e t t i ğ i X ışını k ır ı n ım m o d e l i

baskılarına o sırada artık hayatta olmayan Franklin’den özür dileyen bir cüm le ekledi. Pauling’in makalesi yayımlandığında Watson makaleyi Wilkins ve Franklin e göstermek üzere Londra’y a gitti. A n lattığı olay kitabının heyecan verici noktalarından biridir; Pauling’in makalesi yüzünden değil, Watson in o ziyaret sı rasında öğrendiği şey yüzünden. Görüşmede Wilkins W at son ’a Franklin’in yeni elde ettiği bir B tipi D N A X ışını kı rınım görüntüsünden bahsetti. Watson onu görmek istedi.

¡kili Sarm alın Ortaya Çıkışı

W atson “ Resmi gördüğüm anda ağzım açık kaldı ve kalbim deli gibi atmaya başladı. ” diye yazıyor. “ G örülen m odel daha ön ce elde edilenlere göre inanılm ayacak ka dar basitti. D ahası yansım aların oluşturduğu siyah haç ancak sarmal bir yapı tarafından oluşturulabilirdi. ” D aha sonra W ilkins le akşam yem eği yem ek için W ats o n la beraber L o n d ra ’y a yaptıkları bir yolculuk ta, C rick Pauling le ço k sıkı bir yarış içinde olduklarının al tını çizdi. W atson "E ğer asistanlarından birine D N A fo toğrafları çekm e işini verseydi, B tipinin yapısı Pasadena’da da keşfedilirdi. ” diye yazdı. " O zaman da Linus en fazla bir haftada yapıyı çözerd i. ” Trenle C am bridge’e dönerlerken W atson iki y a da üç zincirli olası D N A yapısı m odellerinin eskizlerini çizm e y e başladı. Saat geç olduğundan odasına gitm ek için üniversitenin ana girişini kullanamazdı. “ Üniversiteye bisikletle gidip arka kapıyı tırmanarak aştığımda iki zin cirli m odeller yapm aya karar verm iştim .” diye yazıyor. “ Francis kabul etmek durum unda kalacaktı. Fizikçi o l sa bile bütün önem li b iyolojik nesnelerin çiftler halinde bulunduğunu b iliy ord u .” C rick ilk başta kabul etmedi, ama W atson daha ço k iki zincirli m odellere yoğunlaşsa da hem iki, hem de üç zincirli yapılar üzerinde çalışm a y a devam etti. Bütün bunlar olagelirken W atson ve C rick Cavendish L aboratuvarı’ndaki makine atölyesinin D N A modelini yapm ak için gereken fosfat ve bazlara ait metal form la rı yapm asını bekliyorlardı. W atson'in daha sonra anlat tığı üzere, omurgaları dış tarafa koym ak bazları m ole külün içine yerleştirm ek gibi “korkutucu bir soruna” y ol açtığı için, fosfat om urgaları içeride olan D N A m odelle ri üzerinde m ukavvadan kestiği parçalarla çalışıyordu. C rick ’e önerdiği olasılıklardan biri pürin bazlarının bir-

James W atson ve Francis C rick

biriyle eşleşebileceği, pirimidin bazlarının da aynı şekil de -adeninin adeninle, guaninin guaninle- eşleşebileceği ve bunun böyle gidebileceğiydi. Am a Crick birkaç ne denle bu m odeli reddetti. N edenlerden biri bu m odelde her iki baz zincirinin de aynı y ö n e gitmesiydi, bu da X ışını kırınımı kanıtlarıyla uyuşm uyordu. Bir diğer neden de bu modelin bazların bire birlik C hargaff oranlarını açıklam ıyor oluşuydu. Bu oranlar adenin miktarının her zaman timin miktarına, guanin miktarının da her zaman sitozin miktarına eşit olduğunu belirtir. W atson iki zincirli m odeller yap m aya çalışırken önemli bazı sorunlarla karşılaştı. Bunlardan biri dört bazın ço k farklı şekillere sahip olmasıydı: İki tanesi b ü yü k, iki tanesi küçüktü. Bir diğeri bir D N A zincirinde ki bazların sırasının düzensiz olm asıydı. İki D N A zin ci rini birbirleri etrafında döndürm ek karman çorm an bir sonuç verecekm iş gibi görünüyordu. Bazı yerlerde b ü y ü k bazlar birbirlerine dokunacak, bu yü zd en iki zincir li D N A m olekülü o bölgede dışarıya doğru şişecekti. Başka yerlerde küçük bazlar karşı karşıya gelecek, bu yü zd en de m oleküler y a p ı içe çökecekti. A yrıca bir de bazlar arasındaki hidrojen bağlarının birbirlerine sarılmış zincirleri nasıl bir arada tutacağı sorusu vardı. W atson “ M uhtem elen işin can alıcı nokta sı bazlar arasındaki hidrojen bağlarını düzenleyen bir kuraldı.” diye yazdı. W atson her bir adeninin D N A ’nm yapısında tam kar şısına gelen diğer bir adeninle gereken hidrojen bağını kurabildiğinin farkına vardığında, bu sorunu birkaç gün sonra çözm üş olmalı. A ynı durum diğer baz çiftlerinin arasındaki hidrojen bağları için de geçerli olacaktı. W atso n ’ın zihninde ilk canlandırdığı, her ikisinde de bazla rın dizilişinin aynı olduğu, birbirinin aynı baz çiftlerinin

—

¡kili Sarm alın O naya Çıkışı

İkil s a r m a l ı n W a ts o n ve Crick tara fın d a n ya pılm ış ö zgün m odeli

arasındaki hidrojen bağlarının bir arada tuttuğu iki zin cirli D N A m olekülü m odelinin yanlış olduğu ortaya çık tı. Bunun birkaç sebebi vardı. Bu yapıyla ilgili sorunlar-

James W atson ve Francis C rick

dan biri, böyle bir iki zincirli D N A m olekülünün om u r galarının bazların farklı şekilleri yüzünden içe doğru g ö çe ce k ve dışa doğru şişecek olmasıydı. C rick ’in de dikkat çektiği bir başka sorun da W atson m önerdiği y a pının D N A ’daki bazların C hargaff oranını açıklam ıyor olm asıydı. H er iki sorunun da çözüm ü çabucak bulundu. W at so n ’ın daha sonra yazdığına göre, 28 Şubat Cumartesi sabahı masasında m ukavvadan kestiği m odellerle çalı şırken "birden iki hidrojen bağının bir arada tuttuğu bir adenin-tim in çiftiyle, en az iki hidrojen bağının bir ara da tuttuğu bir guanin-sitozin çiftinin şeklinin aynı o ld u ğu n u ” fark etti. "Bütün hidrojen bağları kendiliğinden oluşuyorm uş gibi görünüyordu, iki farklı baz çiftinin şe killerinin birbiriyle aynı olmasını sağlamak için bir şey ler uydurm ak g erek m iyordu .” C rick gelip de haberi duyduğunda W a tson ’ın keşfinin C h argaff oranının gerekliliklerini karşılayacağını he men gördü. A ynı zamanda çok önem li bir k eşif de y a p tı: Bazların fosfatlarına bağlanm a biçimi, iki om urgada ki baz dizisinin ters y ön lerd e gitmesinin gerekeceği an lamına geliyordu. C rick yıllar sonra "B u can alıcı bir n ok tayd ı.” diye yazacaktı. "B ir m oleküldeki zincirler üç tane değil iki tane olm alıydı ve bir zincir aşağı, diğer zincir yukarı doğru gitm eliydi.” W atson ın yanında çalışan genç bir Am erikalı öğ ren ci olan J e rry D on oh u e bu noktada çok önemli bir kat kıda bulundu. Bazların ortak olarak totom er diye bili nen, birine keto, diğerine de enol denilen iki form unun olduğu zaten biliniyordu. Bu ikisi arasındaki fark sade ce tek bir hidrojen atomunun konum undan ibarettir, ama bu bazın büyüklüğünü değiştirm eye yeter. W atso n ’ın özgün m odelinde bazlar enol form undaydı. D o -

ikili Sarm alın Ortaya Çıkışı

nohue W a tson ’a bazların keto form unda olması olasılı ğının çok daha yüksek olduğunu gösteren yeni bilimsel kanıtlardan bahsetti. Bu bilgi D N A m olekülünde bazla rın adenin-pürin şeklinde bağlandığına dair kanıtları güçlendirdi. Bazların keto form unda olması sitozin-guanin bağının üçlü, tim in-adenin bağının ise ikili olması anlamına gelir, böylece çiftler hep doğru biçim de eşleşir. Artık W a tson ’la C rick ’in bir m odeli vardı: H er 34 angstrom birim inde bir tam sarım yapan 20 angstrom birimi çapındaki alfa sarmalları şeklinde bükülmüş, her bir zincirindeki bazlar arasında 3,4 angstrom birimi uzaklık olan iki D N A zinciri. Bu yapı fosfat zincirleri nin rayları, bazların da rayları birleştiren tahtaları oluş turduğu bir dem iryolu hattı olarak düşünülebilir. İki zincirli bu yapı hayali bir m erkez çizgi etrafında sağa doğru kıvrılır. Bu m odel D N A m olekülünün kendi kendini çoğalt masına izin veren bir m odeldi. İki zincir ayrılabilir, bu da her bir pürinin uygun prim idin ile eşleşerek özgün zincirlerle özdeş iki yen i zincir üretmesini sağlardı. Buraya kadar iyi bir fikirdi ama W atson ile C rick b ü tün kimyasal ve yapısal gereklilikleri karşılayan tam bir m odel yapana kadar başarılı olm uş sayılamayacaklarını biliyorlardı. Yine de C rick o akşamüstü "kulak misafiri olan herkese hayatın sırrını bulduklarını söylem ek ü ze re ” en sevdiği bara gitti. C rick sonradan C am bridge de ki evine "Altın Sarm al” ismini verdi ve önüne tunçtan bir sarmal koydu. W a tso n ’a gelince, o daha sonra şöyle diyecekti: "D N A ’nın yapısının çözülm üş olması, yanıtın son derece heyecan verici olması ve nasıl Pauling’in ismi alla sarma lıyla birlikte anılıyorsa bizim isimlerimizin de ikili sar malla birlikte anılacak olması neredeyse inanılm azdı.”

James W atson ve Francis C rick

Yıllar sonra W atson ’dan C am bridge’deki seçkin bir bilim insanları kulübünde bir konuşm a yapm ası istendi. Birkaç kadeh içtikten sonra konuşmasını sonuna kadar tutarlı bir şekilde sürdürdü, sonra sıra özete geldi. M o del hakkında bütün söyleyebildiği “ Ç ok güzeldi, şey, çok güzeldi işte.” oldu. Bu ço k sonra olacaktı, ilk önce ikili sarmalın yapısıy la ilgili haberin açıklanması ve yayılm ası gerekiyordu. W atson ve C rick sabırsızlıkla beklerken Cam bridge ma kine atölyesi ihtiyaçları olan bütün D N A bileşenlerinin kesin m olekül m odellerini üretm eye başladı. 7 M a rt’ta D N A m olekülünün neredeyse 2 metre yüksekliğinde tam bir m odelini yapm ışlardı. M au rice W ilkins m odeli görd ü ve beğendi. Ö nerilen yapıyı, bilim dünyasındaki bir dostundan aldığı bir m ektupla öğrenen Linus Pauling N isan ’in ilk haftasın da C am bridge’e geldi, m odeli gördü ve yapının doğru göründüğünü kabul etti. W atson ve C rick ’in D N A ’nm yapısını açıkladıkları makale N atu re dergisine 2 N i san da gön derildi ve 25 N isan da yayım landı. M akale özellikle önem li bir cüm le içeriyordu: "Ö nerdiğim iz özel eşleşmenin akla hemen genetik malzemenin k op y a lanması için olası bir mekanizm a getirdiği dikkatim iz den kaçm am ıştır.” M akalenin yayım lanışınm 25. yıldönüm ünde C rick ilk yayım landığında makalenin muazzam bir etkisi oldu ğunu yazdı. C r ick ’e göre birçok bilim insanı, eğer keşif W atson ve C rick tarafından o biçim de yapılm am ış ol saydı “gösterişli bir şekilde açıklanacağına, yavaş yavaş ortaya çıkar ve etkisi de çok daha az olu rd u ” diye düşü nüyordu. C rick şöyle devam ediyordu: "W atson ve C rick ’in D N A ’nm yapısını yarattığını değil, yapının W atson ve

İkili Sarm alın Ortaya Çıkışı

/ 9 5 3 ta ri h li N a tu re dergisinin bu sa y fa s ın d a W a t s o n ve C rick'in ilk t a n ı m l a d ı k l a r ı h a li y l e ikili s a r m a l görülüyor.

Bu resim tamamen temsilidir. İki şerit iki fosfat-şeker zincirini, yatay çubuklar da zincirleri bir arada tutan baz çiftlerini sim gelemektedir. Dikey çizgi iplik ekseni tem sil eder.

Yapı açıktır ve su oranı hayli yüksektir. Daha düşük su sevi yelerinde bazların eğilmesi, dolayısıyla yapının daha küçül mesi beklenebilir. Yapının alışılmamış olan özelliği, iki zincirin pürin ve pirimidin bazları tarafından bir arada tutuluş biçimidir. Bazla rın düzlemleri iplik eksene diktir. Bazlar çiftler halinde bağ lıdırlar; bir zincirdeki tek bir baz diğer zincirdeki tek bir ba za hidrojen bağıyla bağlıdır, böylece iki baz özdeş z koordi natlarında yan yana durur. Bağlanmanm gerçekleşmesi için çiftteki bazlardan biri pürin, diğeri de pirimidin olmalıdır. Hidrojen bağları şu şekilde kurulur: Pürin pozisyon 1 ile pi rimidin pozisyon 1, pürin pozisyon 6 ile pirimidin pozisyon 6.

C r ick ’i yarattığını düşündüğüm ü vurgulam ak isterim. N e de olsa ben o sırada neredeyse hiç tanınm ıyordum , W atson da çoğ u çevrede gerçekten sağlam olam ayacak kadar zeki biri olarak g örü lü y ord u .” Keşiflerinin hayatlarını nasıl değiştirdiğinin çarpıcı bir örneği bazı H o lly w o o d film stüdyolarının uzun m et

I James W atson ve Francis C rick

rajlı bir W a tson -C rick filmi yapm aya gösterdiği ilgidir. Crick nasıl bir film olursa olsun ister istemez harika ka rakterlere sahip olacağını fark etti: Atılgan genç A m eri kalı, çok konuşan "ve dolayısıyla bir dâhi olması gere ken Ingiliz, zira dâhiler y a sürekli konuşurlar y a da h iç bir şey söylem ezler ve en güzeli de kendisine haksızlık ediliyorm uş gibi görünen bir Ö zgü r Kadın [R osalind F ran k lin ].’’ G üney Calilornia film endüstrisinin kalbiy di, oradaki birkaç stüdyo ikili sarmalın keşfiyle ilgili bir film çekm ek istediklerini belirtmişti. Jim W atson bir film çekilm esini istiyordu; Francis C rick başlarda bu fikre karşı çıkmıştı, ama sonradan fikrini değiştirdi. Dostları, olası bir müzikal kom edi ve çizgi roman hak larından gelecek kârların paylaşımı da dahil olmak ü ze re bütün olasılıkları içeren bir sözleşme hazırlamalarını salık verdiler, fdatta W atson ve C rick bir temsilci ve bir H o lly w o o d avukatı bile tuttular. Am a C rick hiç böyle bir film çekilm eyeceğini tahmin ediyordu -çünkü hikâ y e d e yeterin ce seks ve şiddet y o k , diyordu. C rick ’in tahmini isabetli çıktı, en azından H olly w ood filmi konusunda.

British

B roadcastin g C orporation

(B B C ) 1980’lerin sonunda bir yarıbelgesel çekti. C rick'i Tim Piggott, W a tso n ’i da J e f f G oldblum oynadı. P rog ram A B D ’de ik ili Sarmal adıyla yayım landı. Crick daha sonra yarıbelgeselin bir eksikliğinin "ikili sarmalın gen lerin kopyalanm ası, protein sentezi vs. hakkında akla getirdiği bütün o fikirler (C rick 'in daha sonraki çalış malarında ele aldığı fikirlerden bazıları) nedeniyle bir son değil başlangıç oldu ğu n u ” gösterm em esi olduğunu söyledi. W atson ve Crick D N A ’nın yapısını açıklayan makale den birkaç hafta sonra yayım lanan ikinci bir makalede bulgularının olası etkilerinden bazılarını ana hatlarıyla

ikili Sarm alın O ltaya Çıkışı

özetlediler. "Baz çiftleri yapıya herhangi bir sırada otu rabilir.’’ diye yazıyorlardı. “ Sonuç olarak uzun bir m ole külde birçok farklı perm ütasyon olasıdır, dolayısıyla

W a ts o n (solda) ve C r i c k

I 9 5 3 'te

D N A 'rıın moleküller yapısını k e ş fe ttik le r i ni a ç ı k l a r k e n

bazların kesin sırasının genetik bilgiyi taşıyan k od olm a sı muhtemeldir. Spesifik eşleşme sayesinde, zincir çiftle-

James W atson ve Francis C rick

rinden birindeki bazların sırası bilinirse, diğer zincirde ki bazların tam olarak nasıl sıralandığı da bilinebilir.” A yrıca genetiğin çok önem li temel özelliklerinden bi rini, m utasyonlarm ortaya çıkabileceği gerçeğini açıkla yan bir makale yazdılar. Bu mutasyonlar yan i D N A ’daki değişim ler genetik hastalıklara neden olabilir. Ama yeni türlerin oluşması da dahil olmak üzere evrim süre ciyle de ilgileri vardır. “ K endiliğinden mutasyonun ne deni, bir bazın bazen daha az olası totom erik form ların dan biri halinde bulunm ası olabilir." diyorlardı. Ö rneğin adenin norm alde timinle eşleşirken tek bir hidrojen ato munun yerinin değişm esi guaninle eşleşmesini mümkün kılıp farklı bir D N A zinciri oluşmasına neden olabilir. Bu ilk yazıldığın da tahminden ibaretti, ama birkaç yıl sonra doğruluğu kanıtlandı. W atson ve C rick D N A yapısında çözülm esi gereken bir sorun olduğuna da dikkat çektiler: “M odelim izdeki iki zincir sarmal halde oldukları için ayrılacaklarsa önce çözülm eleri zorunludur. ( ..... ) Kayda değer miktarda ç ö zülme gerekecektir.” diye yazdılar. "Şu anda bu süreçle rin her şey birbirine dolanm adan nasıl gerçekleştiğini anlamak zor olsa da, bu engelin üstesinden gelinemez olduğunu dü şü n m ü yoru z.” Bu makalenin ve başka birkaç makalenin daha y a yım lanm asından ço k da uzun olmayan bir süre sonra W atson ve C rick kendi yollarına gittiler. C rick N ew Y o r k 'tâki B rooklyn Politeknik Enstitüsü nden burs aldı. B ro o k ly n ’e gitm ek konusunda bazı kuşkuları vardı (ki bu durum hakkında birçok şakaya maruz kaldı), ama A B D ’y i görm e isteği onu teklifi kabul etmeye şevketti. W atson kendisine iş teklif etmiş olan California T ekno loji E nstitüsüne gitti. Bir daha hiç aynı kurum da birlik te çalışmadılar. Fakat işbirliği yapm ayı, birbirlerine sık

İkili Sarm alın Ortaya Çıkışı

sık m ektup y azıp bilimsel toplantılarda bir araya gelm e y i sürdürdüler ve yeni genetik biliminin gelişmesinde önem li roller oynam aya devam ettiler. D N A için önerdikleri yapının doğru olduğunu b a ğım sız olarak ilk doğrulayan kişi R osalind F ranklin’di. Franklin W a tson -C rick yapısının hem Tip A hem de Tip B D N A ’lar üzerinde yaptığı X ışını kırınımı çalış malarına uyduğunu yazd ı, ikilinin bulgularını doğrula yan b irço k başka çalışma daha yapıldı. Ç ok geçm eden bilim dünyası D N A ’nın yapısı sorununun çözüldüğünü kabul etti.

6. BÖ LÜ M

D N A Nasıl Çalışır

W atson ve C r ick ’in 1953 tarihli makalesi D N A ’nın yapısı bulm acasını çözm üş olsa da, bu yapının genetik bilgiyi nasıl taşıdığı ve D N A ’daki bilginin protein üret mek üzere hücrelere nasıl aktarıldığı hakkında hiçbir şey söylem iyordu. Bu bulmacalar hakkında genel fikir ler ortaya çıkm aya başlamıştı, ama çözülm eleri için ara dan birkaç yıl daha geçm esi gerekecekti. Aslında daha D N A ’nm yapısı tanımlanmadan önce W atson ’m D N A bilgisinin hücrelere nasıl aktarıldığı k o nusunda bir fikri vardı -protein üreten R N A m olekülleri nin üretilmesini yöneterek. İleride “ O sırada ortada olan bütün kanıtlar bana D N A ’nın R N A zincirlerinin yapıl masını sağlayan şablon olduğunu düşündürm üştü.” diye yazacaktı. "Buna karşılık R N A zincirlerinin de protein sentezi için şablon olmaları olasılığı yüksekti. ( ..... ) M asa mın arkasındaki duvara üzerinde D N A —» R N A —»protein yazan bir kâğıt parçası yapıştırmıştım. O klar kimyasal dönüşümleri değil, genetik bilginin D N A m oleküllerin deki nükleotit dizilerinden proteinlerdeki aminoasit dizi lerine aktarıldığını ifade ediyordu .”

W a t s o n ve C r i c k 1 9 6 0 l a r d a b it im i n s a n ı d o s t i a r ı y l a . K e n d i l e r i n e " R N A K r a v a t K u l ü b ü " d iy o r, R N A ip liğ i d e s e n l i k r a v a t l a r t a k ı y o r l a r d ı .

James W atson ve Francis C rick

W atson ve C rick daha sonra yayım ladıkları makale lerden birinde “bazların sırası genetik bilgiyi taşıyan k o d d u r’’ dediler. Bu fikir C rick ’ten gelmişti. C rick, o za man için cüretkâr sayılacak iki varsayım da bulunuyor du. Bu varsayım lardan biri bir proteindeki aminoasitlerin sırasını sadece ve sadece D N A ’daki nükleotitlerin belirlediğiydi. Daha da cüretkâr olan diğer varsayım ise protein üretmek için D N A m olekülünde taşınan bilgi den başka hiçbir bilgi gerekm ediğiydi: D N A ’dan gelen bilgi bir aminoasit ipliği oluşacak şekilde tercüm e edil dikten sonra bu iplik -yani bir protein- katlanıp b iy o lo jik olarak etkin üçboyutlu biçim ine geçer. Am a W atson ve C rick protein üretilmesi için bilginin D N A ’dan nasıl aktarıldığının hâlâ bilinm ediğini fark ettiler. Ç ok geçm eden A B D ’den, kuramsal fizikçi G eorge G a m o w ’dan y en i bir fikir öneren bir mektup aldılar. Gam ow yıldızlara güç veren, hidrojen atomlarının bir ara y a gelerek ço k büyük miktarlarda enerji açığa çıkardığı nükleer tepkim eler ve daha karmaşık elementler oluştu ran sonraki tepkim eler üzerine yaptığı çalışmalarla tanı nıyordu. D N A hakkındaki m ektubunda D N A m olekü lündeki bazların sırasının elmas şeklinde, birbirlerinden biraz farklı şekilleri olan delikler oluşturduğunu ileri sü rüyordu. Eğer öyleyse aminoasitlerin D N A m olekülün deki belirli deliklere, bir anahtar kilide nasıl girerse ö y le girebileceğini, sonunda bir araya gelerek bir protein zinciri oluşturabileceklerini söylüyordu. G a m o w ’un fikri yanlıştı, ama W atson ve C rick in b i lim insanlarının ilgisini nasıl uyandırdığını gösteriyor du. Bir de yararlı etkisi oldu. G a m ow ’un fikri C rick ’e D N A ’nın protein oluşum unu sağlayan bilgiyi nasıl taşı dığı hakkında kendi fikirlerini yazıya dökm esi için il ham verdi. C rick G a m o w ’un önerisindeki temel sorunu

şu şekilde ifade etti: “Bir sıranın yön ü nü göz önüne al mıyor. ( ..... ) D oğanın bu ayrımı yaptığına kuşku y o k .” Am a G a m o w ’un önerilerinden biri doğruydu. A m inoasitleri doğadaki miktarlarına göre sıralamış, ilk 2 0 ’den sonra bir çizgi çekmişti. O sırada W atson ve C rick de doğal proteinleri oluşturan standart aminoasitleri içeren kendi listelerini yapıyorlardı. Sadece birkaç proteinde bulunan aminoasitleri listenin dışında bıraktılar. G a m o w ’un listesi gibi onların listesinde de 20 m adde vardı; liste yaln ızca doğru olm akla kalmıyor, G a m ow ’un liste siyle de tamamen örtüşüyordu. 20 sayısının dikkate değer bir sayı olduğu anlaşıldı, çünkü bir aminoasitin kodlanm ası için gerekli bazların sayısına alt sınır oluşturdu. D N A ’da dört baz vardır, y a ni iki tanesinin kom binasyonu sadece 4 x 4 = 16 aminoasiti kodlayabilir. U ç baz yan i 4 x 4 x 4 = 64 ise 20 aminoasidin tamamını kodlayabilir, geriye de çok fazla k om binasyon kalır. Am a üç bazlı kodun tam yapısı hâlâ bilinm iyordu. Bu her bir am inoasidi iki bazın ve onlar dan bir ön ce gelen bazın belirlediği üst üste binen bir k od muydu (ilk üç baz bir aminoasit kodlar, sonra 3., 4., ve 5. bazlar bir sonraki bazı kodlar, 4., 5. ve 6. bazlar bir sonrakini kodlar ve bu böyle devam eder) yok sa üç b a zın gerekli olduğu değişm ez bir sıra m ıydı (1., 2. ve 3. bazlar bir aminoasiti, 4., 5. ve 6. bazlar ise bir sonraki aminoasiti kodlar ve bu böyle devam eder). D N A ’nın kendini nasıl kopyaladığı çok geçm eden an laşıldı. K opyalam a ikili sarmalın iki iplikçiğinin çözü l mesiyle başlar. A rdından baz çiftleri arasındaki zayıf bağlar k opar ve iki y en i tamamlayıcı zincir yapılır. D N A kopyalam a adı verilen bu süreç insanlarda ve di ğer y ü ksek organizm alarda hücre çekirdeğinde gerçek leşir.

James W atson ve Francis C rick

İkili sarmalda taşınan bilginin bir am inoaside nasıl çevrildiği de en az o kadar önemli bir soruydu. Son un da bu sorunun yanıtı da o tarihten on yıldan fazla bir za man önce bilim insanları hücrelerin içine elektron mik roskobuyla bakm aya başladıklarında doğm uş bir çalış madan geldi. Elektron m ikroskobu incelenen nesnenin içinden bir elektron dem eti geçirerek bir görüntü oluşturur. Bir hücrenin içindeki son derece küçük ayrıntıları yakala yabilir, ama bu ayrıntıları gösterebilecek bir örnek ha zırlamak büyük ustalık ister. H ücreden son derece ince bir dilim kesilmeli, sonra da metal atomlarından oluşan ço k ince bir tabakayla kaplanmalıdır; bu tabaka m ikros koptan gelen elektronlarla bom bardım an edildiğinde bir görüntü oluşturacaktır. N ew Y ork tâki R ockefeller Enstitüsü’nde çalışan A l bert Claude ve G eorge Palade gibi bilim insanları bu ö r nekleri incelem eye başladıklarında hücrenin çek ird eği nin dışındaki kısım olan sitoplazmanın birbirlerine bağ lı bir kanallar, lifler ve borucuklar ağıyla dolu olduğunu gördüler. Bu ağa ço k geçm eden “hücrenin içindeki a ğ ” anlamında “ endoplazm ik retikulum ” adı verildi. E ndoplazmik retikulum da çok fazla sayıda, yaklaşık 150 angs trom birimi çapında küçük, y oğu n , küresel parçacık o l duğu görüldü. Bir santrifüjde çevrildiklerinde, ribozom ismi verilen bu parçaçıkların R N A ve protein içerdiği keşfedildi. 1953 te M assachusetts G eneral H ospital’da Paul Z am ecnik liderliğindeki bir ekip ribozom ların aminoasitlerin bir araya gelip protein yaptıkları y er olduğunu g ö s terdi. Z a m e cn ik ’in ekibi hücre dışında protein yap a b ile cek bir sistem geliştirm eye koyuldu. Bu sistem 24 aminoasit ve ribozom lar içeriyordu. A ynı zam anda o zaman

D N A N asıl Çalışır

Biyolog A lb e rt C la u d e 'u n hücre ü z e rin e araştırm aları, m a d d e le rin hücre içinde ta ş ın m a sın d a n so ru m lu bir z a r si s t e m i ola n e n d o p l a z m ik re tik u lu m u n k e ş fe d il m e sin e yardım cı old u.

çözü n ebilir R N A denilen, sitoplazm a sıvısında yüzen R N A m olekülleri de içeriyordu . Sistemde ayrıca bilim insanlarının hücrelerden yalıttığı bazı enzim ler ve adenozin trifosfat yani kısaca A T P denilen, protein sentezi için gerekli enerjinin kaynağı olduğu tespit edilmiş bir m olekül de vardı. A T P bir adenin ve ona bağlı üç fosfat grubundan oluşur. Fosfatları tutan bağlar kolayca k o par ve koptuklarında m oleküler tepkim eleri besleyebi lecek kadar büyük m iktarda enerji salarlar. Protein yapm a sistemlerinin nasıl çalıştığı Z a m ecn ik ’in ekibi ta ralından tam olarak anlaşılamadıysa da, sistem çalışı yordu .

James W atson ve Francis C rick

1954 yazın da Francis C rick A B D ’y e yaptığı bir ziya rette bir çözü m önerdi. A dap tör adını verdiği, her biri nin iki etkin ucu olan henüz keşfedilm em iş bir molekül ailesi olduğunu öne sürdü. M olekülün bir ucu belirli bir am inoaside bağlanır, diğer ucu da o aminoasit için g e rekli baz sırasının bulunduğu D N A m olekülünde bir yere bağlanırdı. Am inoasitler böylece D N A zinciri b o y u n ca birleşip bir protein oluşturmalarını sağlayacak düzgün bir sırayla bir araya gelirdi. Crick aminoasitleri taşıyan adaptör m oleküllerin pekâlâ nükleik asitlerden oluşuyor olabileceğini düşünüyordu. C rick 'e göre bir adaptör m olekülün çok belirli ö zel likleri olm alıydı. Bir kere doğru aminoasidi teşhis ede bilm eliydi. Sonra D N A ipliğinde genetik kodun o aminoasidin bağlanmasını istediği yeri bulmalıydı. Son ola rak am inoasidini büyüyen bir protein zincirine bağla mak, sonra gidip bir başka aminoasit bulm alıydı. C rick her aminoasit için birden fazla adaptör olabileceğini öne sürdü. “A dap tör varsayımı, proteinlerde bulunan yirm i aminoasitlik asıl küm enin y a tarihi bir kazanın y a da çok er ken bir dönem deki bir biyolojik seçilimin eseri olduğu anlamına gelir.” diye yazdı. "B u olanaksız değil, çünkü yirm i aminoasit bir kere sabitleştikten sonra organizm a daki bütün proteinleri değiştirm eden bir değişiklik y a p mak ço k zor olurdu; öyle bir değişikliğin ölüm cül olaca ğı da neredeyse kesindir.” Bir adaptörün neden oluştuğu konusunda C rick'in zaten iyi bir fikri vardı. A daptörlerin R N A m olekülleri olduğunu düşünüyordu. C rick makalelerinden birinde “ D N A üzerinde etraflıca çalıştığım ortada.” diye yazdı. “ Fakat kimi R N A yapılarının tiplerini iyi bildiğim tartışılır. ( ..... ) R N A ’da baz eşleşmesi hiç olm ayabilir ya

D N A N asıl Çalışır

R o b e r t H o l l e y R N A ’yı t e m s il e d e n bir şe ridi i n c e li y o r . H o l l e y ve b i r l i k t e ç a lı ş t ı ğ ı a r k a daşla rı R N A 'n ın y a p ı sı nı v e s ı r a s ı n ı k e ş f e d e n ilk b il im i n s a n l a rı o ld u l a r.

da hepten farklı bir biçim de olabilir. ( .....) R N A ’nm y a pısını bilm ediğim iz için, ancak tahminde bulunabiliriz.” H ücrelerde bulunan R N A moleküllerinin yapısını be lirlemenin zor bir iş olduğu anlaşıldı. R N A kristalize edi lem iyordu, dolayısıyla kırınım modelini oluşturmak ola naksızdı. A yrıca tek bir hücrede bazıları tek iplikçikli, diğerleri çift iplikçikli birkaç tür R N A bulunabiliyordu. A dap tör rolü üstlenen bir R N A türünün yapısı ilk ola rak N e w Y ork, Ithaca daki Cornell Üniversitesi nde bir araştırma ekibine öncülük eden R obert H olley tarafın dan tanımlandı. H olley çözünebilir R N A ’larm b irçoğ u nu saflaştırarak adaptör rolü üstlenen farklı R N A ’larm

James W atson ve Francis C rick

farklı aminoasitler taşıdığını gösteren Paul B erg’in çalış malarını temel aldı. Bu moleküllere bugün artık adaptör değil “transfer R N A ’sı” y a da kısaca tR N A adı veriliyor. H olley y ed i yıl süren projesinde alanin am inoasidine özgü transfer R N A ’sının küçük bir miktarını saflaştırdı ve 77 nükleotidi olduğunu belirledi. Ardından alanin t R N A ’sının sırasını belirledi -ilk kez

herhangi bir

R N A ’nın sırası ortaya çıkarılmış olu yord u - ve y o n ca yaprağı şeklinde olduğunu gösterdi. Alanin molekülü y o n ca yaprağının bir koluna bağlanıyordu. tR N A ’nın diğer ucunda, kendilerini D N A molekülü üzerindeki uygun nükleotid sırasına bağlayan üç nükleotid vardı. H olley her aminoasit için farklı bir transfer R N A ’sı ol duğunu keşfetti. tR N A ’lar aminoasitleri seçip ribozom a aktarır ve burada aminoasit zincirleri bir araya gelerek protein oluşturur. H olley bu alandaki çalışmasıyla N obel O d ü lü ’ne ortak oldu. Genetik kodun baz üçlülerinden oluştuğunun belir lenm esinde ço k önem taşıyan çalışmalardan bazılarını Francis C rick yaptı. D N A m olekülündeki üç bazlık bir sıra bir aminoasiti, bir durma sinyalini ve bir başlama sinyalini kodluyordu. C rick ve meslektaşı Sidney Brenner C am bridge’de çalışırken bir dizi karmaşık deney yaptılar. Bu deneylerde faj virüslerinin D N A zincirin deki bazları değiştirerek D N A ’da mutasyonlar m eydana getirdiler ve bu mutasyonların fajların bakterilere b u laşma yeteneğini nasıl etkilediğine baktılar. D ön ü m noktası oluşturan deneylerinde faj D N A ’sında üçlü mutasyonlar oluşturdular. Sonra m utasyona u ğ ramış faj virüslerini içlerinde ince bir bakteri tabakası nın olduğu petri kaplarına koydular. M utasyona uğra mış bir faj virüsü bakterilere bulaşma yeteneği gösterir se sonuç bir plak oluyordu; yani petri kabında küçük bir

alan temiz kalıyordu, çünkü o alandaki bakteriler faj ta ralından öldürülm üş oluyordu. G enelde mutasyonlar fajın bulaşma yeteneğini y o k ediyordu. D eneyin dönüm noktası, C rick ’in akşam yem eğinden sonra Leslie Barnett adındaki bir meslektaşıyla beraber petri kaplarını incelem ek üzere laboratuvara döndüğü akşam m eydana geldi. C rick yıllar sonra “ Kaba bir kere göz atmak yeterli oldu ." diye anlattı, “ için d e plaklar vardı. Ü çlü mutant vahşice davranışlar sergiliyordu.” C rick her şeyin doğru olduğuna emin olmak için kabı dikkatle kontrol ettikten sonra Barnett'e dönüp "Ü çlü kodu dünyada sadece ikimizin bildiğinin farkında m ı sın ?” demişti. İki adam üç ayrı mutant ile çalışmıştı. H er mutantm faj geninin işlevini bozm aya yetecek tek bir mutasyonu vardı. Fakat bu üç mutasyonu da aynı gende bir araya getirdiklerinde gen yen iden çalışmaya başlamıştı, iki ya da dört m utasyonun bir araya gelm esi ise aynı sonucu verm iyordu. G en ancak üç mutasyon bir arada oldu ğu n da yeniden çalışıyordu. C rick bunun ancak kodun üçlü kod olması durum unda gerçekleşebileceğini öne sürdü. D eneyin sonuçları çok geçm eden bir bilimsel dergide yayım landığında dünya genetik kodun üçlü olduğunu öğrendi. O zamandan beri genetik kod tamamen çözüldü. H er D N A nükleotidi üçlüsüne k od on denir. 64 k od on vardır, bunlar yaln ızca 20 aminoasit için k od oluşturur. Bazı proteinlerde diğer sıradışı aminoasitler de görülebilir, ama bunlar özgün 20 aminoasitten birinde oluşan kim yasal değişikliklerle ortaya çıkar. K odda çok fazla tek rar vardır. Ö rn eğin hem U U U hem de U U C fenilalanin aminoasidini belirtir. Valinin dört farklı kodonu, lösinin de altı farklı kodon u vardır. Ü ç k od on -U A A , U A G ve

James W atson ve Francis C rick

H olley'ın n o tların da ki

bu sa yfa , çift ip lik ç ik

3f •İ

ti b ö l g e l e r i o l a n R N A z i n c i r i içi n ö n e r d i ğ i d ü z e n le n gösteriyor.

0-9. \^

&■

o o

jy o

c c c o J» c "o , cp ■

ô 6 >i <n 9,ÖL i -il-a i. o «-0-3-3' £ -G-C-G-C. <**. P'*Vx o 9-9-0-0-n-o* ¿■-»-G - r.,

tı-u.*C-C-G-G-Ano «i,•* C 3 O ¿> 96 ç o ô o ô6 ? “■

vO I

6i > I $ o >

Şelt. 6. Çift iplikçikli bölgeleri olan RNA zinciri için varsayım sal iki düzen

U G A - proteinin sonunu belirtir. Bir protein zincirinin başlangıcını gösteren herhangi bir kodon yoktur. C rick bilim insanlarının bugün kullandığı genetik ter m inolojisinin oluşturulm asında önemli bir rol oynadı. A m a onun bulm adığı, zaten yaygın olarak kullanılan bir sözcü k vardı: K od. Bir dilbilim uzmanı için k o d genetik için uygun bir sözcü k olmayacaktır, çünkü kod her söz cüğün başka bir sözcüğe karşılık geldiği bir dizgedir. D oğ ru sözcük şı/redir; çünkü şifre harf harf çevrilir, bu yü zd en sadece küçük bir anahtara gerek duyulur. Fakat bu dilde sık sık düşülen bir hatadır; genetik k od gibi M o rs kodu da aslında bir kod değil şifredir. Genetik k odu bilmek genetik hastalıklardan evrime kadar hayatın birçok özelliğini açıklığa kavuşturur. Bu-

D N A N asıl Çalışır

rada anahtar m utasyondur: Protein zincirine farklı bir am inoasidin koyulm asına neden olan, tek bir k odon daki bir değişiklik. M utasyonlarm çoğ u y a etkisizdir y a da zararlıdır. Birkaçı -ço k azı- yararlıdır. Yararlı mutasyonlar, sonunda yen i bir organizm a ortaya çıkıncaya ka dar uzun bir süre boyu n ca birikebilir. D arw in evrim k u ramını ortaya attığında getirilen eleştirilerden biri orga nizmaların evrim geçirm e mekanizmasının o zaman b i linm iyor oluşuydu. O zamandan bugüne genetik evri min altında yatan mekanizmayı bize sundu: D N A ’daki değişikliklerin proteinlerdeki değişikliklere dönüşm esi. H âlâ yanıt bekleyen bir soru ribozom larm proteinleri oluşturm ak için gerekli bilgiyi R N A ’larında taşıyıp taşı m adığıydı. Birkaç çalışma farklı bir y ö n ü işaret ed iyor du. Ö ncelikle, ribozom R N A ’sm m gerekli bilgiyi taşıma y a yetecek büyüklükte olm ayan sadece iki çeşidinin o l duğu anlaşıldı. İkincisi, D N A ’nm baz bileşim iyle karşı laştırıldığında ribozom R N A ’sı pek az çeşitlilik gösteri y ord u . Bir ribozom u n R N A ’sında D N A ’da bulunan bil gi taşıyıcı çeşitlilik y oktu . 1960'a kadar ribozom R N A ’sı (r R N A ) moleküllerinin proteinlerin sentezlenebileceği şablonlar olarak iş görebilecek leri düşünülüyordu, ama bu bir varsayım dan ibaretti. R ibozom konusunu çözen P a J a M o deneyi diye ad landırılan bir deney oldu. Bu adın verilmesinin sebebi deneyin Paris’teki Pasteur Enstitüsü’nde çalışan Arthur Pardee diye bir Am erikalı ve François J a c o b ve J a c q u es M o n o d adında iki Fransız b iy olog tarafından yapılm ış olmasıydı. Beta-galaktosidaz denilen, hücreye galaktoz şekeri (sıradan sofra şekeri glukozdan farklı bir şeker) verildiğinde üretilen bir enzimin etkinliğine baktılar. H ücrelerin sıradışı şekere maruz bırakıldıklarında he men bu enzimi ürettiğini gördüler. R ib ozom o enzimin

James W atson ve Francis C rick

ve bütün diğer enzimlerin üretilmesi mesajını taşıyor ol saydı bu imkânsız olurdu, çünkü ribozom un kendini o özel enzimi üretmeye ayarlaması biraz zaman alırdı. P aJaM o deneyi RNA'nın bir şablon görevi üstlendiği ni gösterdi, ama ribozom R N A ’smm değil. Günümüzde mesajcı R N A y a da m R N A denilen küçük R N A m olekül lerinin, genlerin bilgisini hücre sitoplazmasındaki ribozomlara taşıdığı keşledildi. Ribozom lar m R N A boyunca hareket ederek bunun içindeki bilgiyi proteini oluşturan aminoasit sırasına dönüştürürler. Dolayısıyla ribozomlar herhangi bir proteine özgü değildir. Genetik bilgiyi p rote in üretimine dönüştüren fabrikalar olarak çalışırlar. Crick P a J a M o deneyini bir partide Jacqu es M o nod'dan duymuştu. Daha sonra o anı, asla unutm ayaca ğı “ani bir aydınlanma parıltısı" diye tanımladı. Bu deney protein üretimi konusundaki zorlukları ortadan kaldır mıştı. Crick daha sonra “ O sabah kafamda sadece p rote in sentezinin genel kontrolü hakkında bazı karışık fikir lerle uyanmıştım. Yatağa gittiğimde ise bütün zorluklar ortadan kalkmıştı ve parlak cevaplar net bir biçim de önüm üzde du ru yordu .” diye yazacaktı. Ama protein sen teziyle ilişkili bütün molekülleri belirlemenin “aylarca, yıllarca çalışm ayı” gerektireceğini de belirtiyordu. Bu m oleküllerden biri bakterilere bulaşan virüsler olan fajlar üzerindeki çalışmalarla teşhis edildi. D en ey ler, faj virüsleri bakterilere girdiğinde belli bir R N A tü rünün çabucak bü yü k miktarlarda üretildiğini gösterdi. Bu R N A m oleküllerinin baz yapısı, faj virüsünün D N A ya p ısıy la aynıdır.

Başka bir deyişle, bu

RNA

faj

D N A ’sındaki bilgiyi ribozom a taşıyan bir R N A form u dur; ribozom d a transfer R N A ’sı bu bilgiyi protein üret mek için kullanır. D N A ’dan mesaj taşıyan R N A y a m e sajcı R N A , kısaca m R N A denir.

DNA N a sıl Çalışır

N ükleik asitlerle proteinler arasındaki ilişki konusun da hâlâ birçok belirsizlik vardı. C rick 1957’de verdiği bir konferansta durumu netliğe kavuşturmak yolu n d a büyük bir adım attı. Bu konferansta Sıra Varsayımı ve Santral D ogm a adında iki öneri getirdi. Sıra Varsayımı C rick ’in açıklam asıyla şöyleydi: “ Bir nükleik asit parçasının özgüllüğünü yalnızca bazlarının sırası belirler ve bu sıra da belli bir proteinin aminoasit sırası için (basit) bir k od d u r.” Proteinin üç boyutlu şek lini almak için katlanma biçim inin de “aminoasitlerin sı rasının bir fonksiyonundan ibaret oldu ğu n u ” ekledi. Yine C rick in açıklamasıyla Sıra Varsayımı "dikkate değer bir dizi genellem eyi birleştirir". Ö rneğin protein lerin canlı varlıklarda gerçekleşen biyokim yasal tepki meler için büyük bir önem e sahip olduklarını ileri sürer. Proteinler hücrelerin günlük işlerini (sindirim, atıkların boşaltımı v b .) yapan m oleküllerdir ve hücrelerin y a p ı taşlarıdır. Ö te yandan genlerin baskın bir biyolojik rolü vardır. Proteinlere tamamen hâkim olan, canlı varlıkla rın bütün özelliklerinin nesilden nesle aktarılmasından sorumlu olan m oleküllerdir. Hayati önem taşıyan bu iş levler için gerekli bütün bilgi de bir genin nükleik asidi ni oluşturan bazların sırasında bulunur. C rick ’in ortaya koyduğu Santral D ogm a da şöyle di yordu : ‘"B ilg i’ bir kere proteine aktarıldıktan sonra tekrar dışarı çıkamaz. Daha ayrıntılı söylenecek olursa, bilginin nükleik asitten nükleik aside ve nükleik asitten proteine aktarılması mümkün olabilir, ama proteinden proteine ya da proteinden nükleik aside aktarılması imkânsızdır.” Santral D ogm a basit ve kısa bir önermedir, ama Albert Einstein’ın E =m c2 form ülü

fizik için ne kadar

önem liyse o da biyoloji ve genetik için o kadar önem li dir. Ö nem li olmasının bir sebebi bir organizm anın gen

I James W atson ve Francis C rick

lerinden gelm eyip yaşam süresi içinde edindiği özellik lerin neden çocuklarına miras kalamayacağını açıklam a sıdır. Ö rneğin bir adam çok çalışıp kaslarını güçlendire bilir, ama bu güçlü kaslar oğluna y a da kızm a geçm eye cektir, çünkü vücudun genetik bilgisinin bir parçası de ğildir. Ç ocu klar kendileri de güçlü kaslar istiyorlarsa tıpkı babaları gibi bunun için çalışmaları gerekecektir. Ö te yandan saç rengi genler tarafından yönetildiği için çocuklara aktarılan bir özelliktir. C rick ’in önerdiği fikirlerin ikisi de bugün moleküler biyolojinin temel prensipleri olarak kabul görüyor, ama o sırada biraz tartışmalıydılar. Ö rneğin bilimsel çalışmala rından ço k nükleer deneylere karşı çıkmasıyla ünlenmiş bir bilim insanı olan Barry C om m oner o sırada D N A ’nın kendi kendini kopyalayan ve protein yapm ak için gerek li bilgiyi taşıyan “esas m olekül” olamayacağını söyledi. C om m oner işin bu kadar basit olamayacağını ileri sürü yord u . Kopyalam a biriminin “ D N A değil de bütün canlı hücrenin katılımını gerektirecek kadar karmaşık, çok moleküllü bir sistem" olduğunu iddia ediyordu. Crick Santral Dogm asının olumsuz bir önerme oldu ğunu ve bu nedenle de kanıtlanmasının zor olduğunu ka bul ediyordu. Am a sonradan yazdığı gibi, D N A ’dan pro teinlere bilgi aktarılması çok karmaşık bir işleyiş gerekti riyordu. “ Genel nedenlerle bu mekanizmanın kolayca ters y ön e işlemesi pek olası görünm üyordu.” diye yazdı. “ Tek mantıklı alternatif hücrenin geriye doğru aktarım için tamamen ayrı bir karmaşık mekanizmalar kümesi ge liştirmiş olmasıydı, ama ortada buna dair hiçbir iz yoktu, gerekli olabileceğine inanmak için bir neden de y o k tu .” C rick haklıydı, C om m oner ve diğerleri ise haksız. Hem Sıra Varsayımı hem de Santral D ogm a bugün g e netiğin temel prensipleri olarak kabul görüyor.

G eçen

y ılla r

için d e

insan

genlerini

oluşturan

D N A ’nın birkaç şaşırtıcı özelliği ortaya çıktı. Bunlardan biri peptit zincirini kodlayan bir D N A parçasının ille de sürekli olmasının gerekm ediği, kod bilgisi taşımayan uzun D N A parçaları tarafından kesintiye uğratılabileceğiydi. Bu kısımlara intron, bilgi taşıyan kısımlara ise ekson denir. M esajcı R N A ’daki intronlar intron dizileri nin çıkarılması ( splicing) denilen bir süreçle temizlenir. C rick "Intronların varlığı neredeyse tam bir sürpriz o ld u .” diye yazdı. “ D en ey yapanlar onlara kazayla rastlayıncaya kadar kimse var olabileceklerini öne sürm e mişti. ( ..... ) Klasik genetikte onlara dair hiçbir ipucu yoktu , maya gibi nispeten y ü ksek çözünürlükte genetik haritalaması yapılm ış bir organizm ada b ile.” İntronlar esas olarak insanlar da dahil olmak üzere gelişmiş organizm alarda bulunur. İnsanlarda intron sı raları genellikle bilgi taşıyan eksonlardan daha uzundur. Am a ilkel organizm alarda, örneğin bakterilerde y a çok az intron vardır y a da hiç yoktur. A yrıca insan hücrelerindeki D N A 'nın büyük bir kıs mının -belki de y ü zd e 9 0 ’ının- anlamsız gibi göründüğü de keşfedilmiştir. C rick bir makalesinde, kendi deyişiy le bu "bencil D N A ’ların bir k rom ozom d a oradan oraya sıçrayıp arkalarında kendi kopyalarını bırakan D N A parazitleri olarak ortaya çıkm ış olabileceklerini ileri sürdü. C rick zamanla bu sıraların birçoğunun rasgele mutasyonlarla anlamsızlaşacağını söylüyordu. Bu büyü leyici bir kuram, ama bu anlamsız D N A serilerinin ne den insan D N A ’sının bu kadar büyük bir kısmını oluş turduğu y a da bir gün belirlenebilecek bir işlevleri olup olm adığı şu ana dek keşfedilem edi. C rick 1977'de C am bridge’ten ayrılıp A B D ’y e gitti. Bundan birkaç yıl ön ce C alifornia’da, San D ie g o ’nun

James W atson ve Francis C rick

Kemen kuzeyindeki La J o lla ’daki Saik B iyolojik A raş tırmalar Enstitüsü nde misafir öğretim üyesi olarak b u lunmuştu. Enstitü ismini çocu k felcinin tedavisini bulan J on as Saik tan alıyordu. C rick oradayken Saik Enstitüsü ’nün daimi üyesi ve San D iego'daki California Ü ni versitesi nin biyokim ya bölüm ünde profesör oldu. C rick daha sonra Saik a gitme nedeninin beynin işle yişi üzerine çalışm aya karar vermesi olduğunu söyledi. "B eyni daha yakından inceleyeceksem bunun y a o za man olacağını y a da hiç olm ayacağını fark ettim, çünkü 60 yaşını geçm iştim . ” Başkaları gibi o da bölgenin

havasını seviyordu.

C rick “ G üney C alifornia da kendim i çok rahat hissedi y o r u m .” diyordu. "R efahı ve koşturm acasız hayat tarzı nı seviyorum . O kyanusa kolayca ulaşılabilmesi, dağlar ve çöl de beni cezbediyor. Y ürüyüş yapılabilecek uzun, hoş kumsallar var -yaz sezonu dışında neredeyse b o m boş olu yorlar.” Am a A m erika’nın geri kalanında "kendi ni pek de rahat hissetm ediğini” itiraf ediyordu. C rick iklimin tadını çıkarırken bir yandan da var g ü cüyle çalışmaya koyuldu. Seçtiği konu görm e ve beynin bu işi evi nasıl yerine getirdiğiydi -hakkında hiçbir şey bilm ediğini kabul ettiği bir konu. California Ü niversitesi'nin psikoloji bölüm üne atanması da o bölüm deki bilim insanlarından bilgi almaya başladığı sırada gerçekleşti. Fakat D N A üzerinde de çalışmaya devam etti, ayrıca 1994 te Saik Enstitüsü nün başkanlığına getirildi. C rick ayrıca kimilerini şaşırtan daha spekülatif fikir ler de ortaya attı. Arkadaşı olan bir bilim insanı Leslie O rgel ile beraber "yöneltilm iş pansperm ia” kuramını öne sürdü. Bu kuram D ünya daki hayatın daha gelişmiş bir m edeniyete ait bir uzay gem isiyle bu gezegene y o l lanmış m ikroorganizm alarla başlamış olabileceğini söy-

D N A N asıl Çalışır

İliyordu. C rick bu kuramı oluşturmalarına y ol açan iki

F ra n c is Crick

olgu olduğunu söylüyordu. Bunlardan biri genetik k o

k a d a r başkanlığını

dun birörnekliğiydi; bu erken bir dönem de hayatın bir

19 9 4 'ten

/ 9 9 5 'e

y ü r ü t t ü ğ ü L a J o ll a , C a lıfo rn ıa'd akı Saik

nüfus darboğazını aşarak evrim geçirdiğini düşündürü

E n s titü s ü n d e

y ord u . D iğer olgu ise evrenin yaşının, yıldızlardaki ve galaksilerdeki çeşitli elementlerin miktarlarına bakıla rak D ünya nın yaşının iki katı olarak ölçülm üş olm asıy dı, bu da daha D ünya da canlı varlıklar ortaya çıkm a dan başka yerlerde gelişmiş uygarlıkların evrilmesine yetecek bir süreydi. Yöneltilm iş pansperm ia aslında yarı ciddi bir öneriy di. C rick daha ciddi olarak beyin ve hakkında çok az şey bilinen bilincin

işleyişi üzerinde çalışm aya başladı.

C rick bir toplantıda araştırmacılara on y a da yirm i yıl içinde psikoloji bölüm lerindeki araştırmacıların “ m oleküler p sik oloji” üzerinde çalışıyor olacağını söyledi.

James W atson ve Francis C rick

C rick bu iddiayı desteklem ek için “ Bunu kabul etmi yorsan ız biyoloji bölüm lerine ne olduğuna bir bakın.” dedi. "B ugünlerde o bölüm lerdeki bilim insanlarının b ü y ü k kısmı m oleküler biyolojiyle uğraşıyor, bir nesil ön ce ise bu yaln ızca uzmanların bildiği bir k on u yd u .” D N A ile ilgili C rick ’in ilgilenm ediği girişim lerden b i ri insanlardaki bütün krom ozom ların eksiksiz haritasını ve sırasını çıkarm ayı am açlayan devlet destekli bir giri şim olan İnsan G enom u Projesi idi. O nun yerine Jim W atson bu p rojede çok geçm eden önemli bir rol oyn a maya başladı. Francis Crick son yıllarda Jim W atson kadar göz önün de değildi, ama üretken ve bazı bakımlardan tartışmalı bir kariyer yapm aya devam etti. Hâlâ 1994'ten 1995’e kadar başkanlığını yürüttüğü Saik Enstitüsü’nde güney California’nın rahat hayat tarzının tadını çıkarıyor.* C rick bu atm osfere ve kazandığı payelere rağmen -bunların listesi birkaç sayfayı kaplayabilir- araştırma yapm aya ve diğer bilim insanlarının araştırma y ön tem lerini etkilem eye devam etti. Yaşam öyküsünü yazanlar dan birinin söylediği gibi “ C rick zekâsı, aklı, güçlü kişi liği, gür sesi, entellektüel cazibesi, ço k seyahat etmesi ve aralıksız mektup yazm asıyla başka birçok biyologun araştırmalarını koordin e etti, düşünüşlerini disipline soktu, çatışmalarında hakemlik etti, araştırmalarının so nuçlarını diğerlerine iletip onlara açıklama getirdi. Bu nu yaparken uyanık bir verim lilikle önemli olanı daha az önem li olandan ayırdı, bu sayede günüm üzde m ole küler biyoloji biyokim ya kapsam ındaki diğer her şeyden daha seçkin bir konum kazandı. Büyük ölçüde C r ick ’in ilgi alanları nedeniyle, o Saik Enstitüsü ne girdiğinden beri kurum un üzerinde y oğ u n * F ra n c is C ric k 2 0 0 4 y ılın d a A B D ’d e ö ld ü , (ç .n .)

laştığı konular değişti. Başlarda enstitüdeki araştırmacı lar C r ick ’in ilgisinin yoğunlaştığı konu olan nöroloji üzerine çok az çalışma y a p ıy o r y a da hiç yapm ıyorlardı. Fakat yıllar geçtikçe enstitü ço k sayıda n örolog işe aldı, öyle ki şu anda enstitünün araştırmalarının önemli bir bölüm ü beynin işleyişiyle ilgili. C r ick ’in keşfettiği şeylerden biri de şuydu: “ G örsel sistemin b irçok yerindeki nöronların nasıl davrandığı hakkında pek çok şey bilindiği halde (en azından m ay m unlarda), aslında hiç kimsenin nesneleri nasıl g ö rd ü ğüm üz hakkında doğru düzgün bir fikri y ok . Bu k on u da eğitim alan öğrencilere bu talihsiz gerçekten hiç bah sedilmiyor. N örofizyologların beynin resmi nasıl parça larına ayırdığına, serebral korteksim izin bir dereceye kadar birbirinden ayrı dört bölgesinin hareketi, rengi, şekilleri, uzaydaki konum u ve bunun gibi şeyleri nasıl işlediğine dair bazı fikirleri var. H enüz anlaşılmayan, beynim izin bütün bunları nasıl bir araya getirip bize dünyanın canlı bir görüntüsünü v e rd iğ i.” Francis Crick bu esrarı çözm ek için çalışıyor.

James W atson ve Francis C rick

O R A K H Ü C R E B İL M E C E S İN İN Ç Ö Z Ü M Ü

rak h ü creli kan sızlık a lyu va rlard ak i ok sijen taşıyan m olek ü l olan h e m o g lo b in in c id d i b içim d e b o z u ld u ğ u , y a n i h ü crelerin ora k şeklinde, an orm al b içim d e k ıvrım lı b ir g ö rü n ü m aldığı g en etik bir hastalıktır. H ü creler hassaslaşır, k o la y c a y ık ım a u ğrar ve en k ü çü k kan dam arların dan g e ç em ez. O ra k h ücreli kansızlık, bir ç o c u k hem a n n esin den hem de b a b a sın d a n bu a n orm alliğ e y o l açan g en i miras a ld ığ ın d a ortay a çıkar. O ra k h ü creli kan sızlık en fazla A fr ik a k ök en li A m erik a lılard a görü lü r, çü n k ü m u ta syon a u ğram ış bir g en taşıyan k işiler A fr ik a ’da y a y g ın olarak g örü len , h ayatı teh dit ed en sıtm aya karşı d a h a y ü k s e k d ir e n ç geliştirm iştir. M o le k ü le r b iy o lo ji tek n ik leri ku llan ılır hale g e ld iğ in d e y a p ıla n ilk h e m o g lo bin in celem elerin d e, n orm al m olek ü lü n am in oasit b ileşim iy le o ra k h ü creli k an sızlık hastalarının h em o g lo b in in in am in oasit bileşim i arasın da bir fark b u lu n a m adı. A m a h e m o g lo b in b irb irin e bağlı d ö r t p rotein zin cirin d en olu şan b ü y ü k bir m olek ü ld ü r,

d o la y ısıy la

m u ta syon u

tespit etm ek

k o la y

değildir.

M u ta sy o n

1 9 5 0 ’lerde H a rv a rd Ü niversitesi n de çalışan b iy o k im y a cı V ern on In gram tara fın dan keşfedilm iştir. In gram ilk ö n ce bir enzim ku llan arak n orm al v e ora k h ü cre h em og lob in lerin p rotein lerin i k ü çü k p a rçala ra a yırdı. S on ra p a rçala r arasındaki fark lara baktı. Ö n c e p rotein zin cirlerin i a ç m ak için A r d ın d a n

ö rn ek leri

kaynattı.

ö r n e k le r i

p r o te in

bağlarını belli n ok talardan k o paran tripsin ad ın d ak i b ir sin dirim en zim in e m aru z b ıra k a rak daha da k ü çü k parçalara a yırdı. Bir son rak i ad ım d a her b ir örn ek ten

b irk a ç dam layı

ö z e l olarak h azırlanm ış ıslak filtre k âğıdın a k o y u p k âğıda iki saatten u zu n süre b o y u n c a e le k trik p r o te in

a k ım ı v e r d i; p a rç a la rın ın

fark lı kâğ ıtta

farklı h ızla rda y e r d e ğ iştir e ce ğ in i b iliy ord u .

O ra k hü creli k a n s ız lık ha sta lığ ı olan bir in s a n d a n a lınm ış bu kan örn eğ in d e h e m n o rm a l a lyu var h ü creleri (a ş a ğ ıd a ö n a d a ve üstte s a ğ d a ) h e m d e b i ç i m i b o z u l m u ş h ü c r e l e r ( ü s t t e s o l d a ve a l t t a s a ğ d a ) g ö r ü lü y o r .

D N A N asıl Çalışır

P rotein p a rç a la n filtre k â ğ ıd ın d a d ü zen siz lek eler şeklin d e g ö rü n d ü . Ingram y a k ın d a n b a k ın ca n orm al ö rn ek lerle ora k h ü cre örn ek leri arasın da b ir fark tes pit etti -b ir o ra k h ü cre lekesi karşılık gelen n orm al h ü cre lek esin d en fark lıydı. O ra k h ü creli kan sızlıkta m u ta sy on a uğram ış p rotein pa rçasın ın y e rin i bu lm uştu . D a h a son ra k i adım arad ak i farkı tam olarak belirlem ek ti. Ingram iki farklı p a rça d a k i d izilişi çık a rd ığ ın d a farkı b u ld u : O ra k h ü cre h e m o g lo b in in d e , norm al zin cird ek i b ir g lü tam ik asit am in oasid in in y e rin i valin a lıyord u . Y a ln ızca bu fark bü tü n h e m o g lo b in m olek ü lü n ü b o z m a y a y e tiy o rd u . In gram in bu k eşfi bir b e b e k te ora k h ü creli k an sızlık hastalığı o lu p o lm a d ığ ı nı d o ğ u m d a n ö n c e b elirlem ey i m ü m k ü n kıldı. H e m an n en in hem de ba ba n ın b i rer ora k h ü cre g en i taşıd ığının b ilin d iğ i du ru m larda, d oğ m a m ış b e b e ğ in iki orak h ü cre g en i taşıyıp taşım adığı, y a n i d oğ u şta n bu hastalığı taşıyıp ta şım adığı sa p tanabilir. B e n ze r tek n ik ler ç e k in ik g en lerd en k ayn ak la n a n ba şk a g en etik h asta lıkların da d o ğ u m d a n ö n c e tespit ed ilm esi için kullanılm aktadır.

A l f r e d H e r s h e y ( s o l d a ) ve J a m e s W a t s o n

I 9 6 O ' la rd a L o n g I s l a n d ' d a k i C o l d S p r i n g H a r b o r d a y e l k e n l i d e .

H e r s h e y ve m e s l e k t a ş ı M a r t h a C h a s e D N A 'n m virüslerin g e n e t i k m a lz e m e s i o ld u ğ u n u g ös te rd ile r.

W atson ve İnsan Genomu Projesi

Jim W atson ikili sarmal başarısından sonra İngilte re ’y i terk edip A B D ’y e döndü. U ç y ıl sonra H arvard Ü niversitesi ne gitti ve burada ço k geçm eden profesör oldu. 1968 de N e w Y ork, L on g Island in kuzey kıyısın daki C old Spring H a rb or N iceliksel B iyoloji Laboratuv a rı’na geçti. W atson hem H arvard da hem de C old Spring H ar b o r ’da etkileyici sonuçlara imza attı -sadece yaptığı araştırmalar açısından değil, eğittiği genç bilim insanla rı açısından da. Laboratuvarından sürekli olarak dikka te değer çalışmalar çıktı ve W atson yen i bilim insanları nı eğitti; bunların onun hakkında güzel anıları vardı, hâ lâ da var. Bu kişiler ve başka b irço k bilim insanı W at son m D N A ’nm keşfi hakkındaki kitabı ikili Sarmal’daki bilgiç adam tavırlarına değil, yazd ığı başka bir kitaba, dünyanın her yerinde m oleküler b iyoloji konusunda ça lışan bilim insanlarının üzerinde kalıcı bir iz bırakan Gen ve A lo lek ü ler B iyolojisi isimli ders kitabına ilgi g ö s

James W atson ve Francis C rick

terdiler. Francis C rick de gerçek hayattaki Jim W atso n ’m ikili Sarmalda, kendine yakıştırdığı kabadayı imajından çok farklı biri olduğunu söyleyen birçok kişi den biriydi. W atson ço k geçm eden C old Spring H arbor un y ö n e ticiliğine getirildi. Yetenekli genç bilim insanlarını çek e rek ve öncü deneysel çalışmalar için ayrılan ödeneklerin artırılmasını sağlayarak laboratuvarı ulusal çapta önemi olan bir kurum a dönüştürdü. D ü n ya çok geçm eden W a tson ’in D N A ’nın keşfinden sonraki başarılarının da etkileyici olduğunun farkına vardı. Ö rneğin 1962 de L i fe dergisinin A B D ’deki en önem li 100 erkek ve kadın arasında saydığı yalnızca iki biyologdan biri oydu. W atson ve J on as Saik 1990’da L ife ın 20. yüzyılın en ön em li Am erikalıları listesine aldığı yegâne biyologlardı. W atson 1988’de 61 yaşındayken Ulusal Sağlık Ensti tüleri’nce yürütülen (N ational Institutes o f Health, N IH ) insan G enom u Projesi nin yöneticiliğini üstlendi. D evle tin mali destek verdiği bu girişim insan vücudundaki bü tün genleri teşhis edip haritalarını çıkarmayı ve insan D N A ’sındaki bütün bazların sırasını bulmayı am açlıyor du. C old Spring H arbor Laboratuvarı’nın yöneticisi olan ve genom işine haftada iki y a da üç gününü ayıran W at son için bu yarı zamanlı bir işti. G enom Projesi o sırada yeni başlıyordu ve 1991 e kadar kayda değer bir mali destek almadı. W atson ’in projeyi yönetm eyi kabul etme si, bilim insanları için programı eleştirenlere programın bilimsel geçerliliği olduğunu gösteren bir cevaptı. P rog ramın N I H ’teki Danışma Komitesi ni yöneten N orton Zinder, W atson’in çalışmayı kabul etmesinin “programın itibarında önemli bir sıçramaya” y ol açtığını söyledi. A ncak genom program ının bireylerin genetik m ahre m iyetine devlet tarafından tecavüz edilmesi anlamına

W atson ve insan G enom u Projesi

geleceğinden korkanlar da vardı. T/ıe N e w R epu blic adındaki ulusal bir dergi sert eleştiriler içeren bir yazı yayım ladı ve W a tson ’in resmini kapağa koyup altına da "Ç ılgın Bilim insanı m ı? ” yazdı. W atson projenin iyi bir başlangıç yapm asını sağladığı için övgü aldı, ama dört yıl sonra bir kişilik çatışması yü zü n den projeden ayrılmak zorunda kaldı. İnsan G enom u Projesi likri 1985’te, Santa C ru z’daki C alifornia

Ü n iversitesin in

rektörü

R obert Sinshei-

m er’ın bir grup bilim insanını büyük ölçekli bir sıralama analizi yapm a fikrini değerlendirm ek için bir araya gel meye çağırm asıyla ortaya çıktı. Bilim insanlarının b ü y ü k bölüm ü başlarda kuşkuluydu; bunun birkaç sebebi vardı: Bunlardan biri, insan genom unun yaklaşık yü zd e doksanı genler için kodlam a yapm adığından, tam bir sı ra oluşturm anın bize çok da bilgi sağlamayacak olm a sıydı. Bir başka itiraz da ço k büyük, yüksek derecede eşgüdüm gerektiren program ın bağım sız bilimsel araş tırma geleneğini bozacak olm asıydı. Y ine de birkaç yıl içinde bir dizi görüşm e yapıldıktan sonra genom projesi fikri onaylandı. ilk adımı atan A B D Enerji Bakanlığı oldu. Enerji Bakanlığı nın 2. D ü n ya Savaşı ndaki atom bom bası projesi için kurulup sonra değişim e uğramış dört büyük ulusal laboratuvarı vardı. Bu tesislerde radyasyonun neden olduğu genetik m utasyonları inceleyen geniş bir b iy o lo g kadrosu bu lunuyordu, dolayısıyla zaten D N A parçalarının sıralarını çıkarıyorlardı. Enerji Bakanlığı aldığı ödeneğin artırılmasını sağlayacak yen i bir bilim sel proje arıyordu, insan genom u çalışmasına 1980’lerin ortalarında başlandı. Ç ok geçm eden Ulusal Sağlık Enstitüleri de işin içine girdi. N İ H ’in yön eticisi Jam es B. W yngaarden 1987’de

James W atson ve Francis C ric k

insan genom unun haritasının çıkarılması çalışmasında tavsiyede bulunm ak üzere özel İnsan G enom u Projesi B ürosu nu kurdu. Sonraki yıl Enerji Bakanlığı ve N IH genom çalışmalarını koordine etmek üzere bir anlaşma imzaladı. Projenin 2005 yılın da tamamlanması hedef lenmişti. Jim W atson genom program ının başkanlığı için en doğal seçim gibi görünüyordu, ama onun bu konuda kuşkuları vardı. W atson daha sonra “ Başkanlığın bana önerileceği hakkındaki söylentileri duyduğum da tedir gin oldu m .” diye yazacaktı. “ C old Spring H a rb o r’daki işim zaten tam zamanlı bir işten fazla vaktimi alıyordu. G enom çalışmasını yönetirsem ilgi isteyen iki işi aynı an da y a p ıy or olacaktım. Fakat işi reddedersem de hâlâ bir laboratuvarda aktif olarak çalışan önemli bilim insanla rından birinin bu görevi üstleneceği kesin değildi. D ola yısıyla W yngaarden benden N IH adına çalışmam k on u sunu konuşm ak üzere B ethesda’y a [M arylan d’e] gelm e mi istediğinde teklifi kabul edeceğim i biliyordum . Bilim sel hayatımın ikili sarmaldan insan genom unun 3 milyar adımına giden yo lu kapsamasını sağlama fırsatının elime sadece bir kere geçeceğinin farkına varm ıştım .” W atson insanın genetik kom ut kümesinin tamamını keşfetm e ihtimalinin, Francis C rick ’le birlikte D N A ’nın ikili sarmal yapısını keşfettikleri 1953 te hayal bile edi lem eyecek bir bilimsel h edef gibi göründüğünü söyledi. Am a şurası açıktı: "Bu insanlığın içeriğini keşfettiği k o mut kitaplarının en önemlisi olacak. D N A m olekülleri m izde kodlu genetik mesajlar en sonunda yoru m lan d ık larında, insan varlığının kimyasal temelleri hakkındaki sorulara kapsamlı yanıtlar gelmiş olacak. Sağlıklı insan lar olarak nasıl iş gördüğüm üzün anlaşılmasına y ard ım cı olm akla kalm ayacak, m ilyonlarca insanın hayatını kı

W atson ve insan Genom u Projesi

saltan bir ço k hastalıkta, örneğin kanserde, Alzheim er hastalığında ve şizofrenide genetik faktörlerin kimyasal düzeydeki rolü de açıklığa kavuşacak.” İnsan G enom u Projesi m uazzam bir girişimdir. W at son m da dikkat çektiği üzere, insan genom unda y akla şık 3 milyar baz, insan hücrelerinde de 50.000 ile 100.000 arasında gen vardır. Proje başladığında 5000 ci varında insan geni belirlenm iş, ama bunlardan sadece 1900 kadarının krom ozom larının haritası çıkarılmıştı. G enler tüm genom un sadece yaklaşık y ü zd e ikilik bir kısmını oluşturur. G en olm ayan bazı D N A ’lar genlerin çeşitli biçim lerde işlemesine yardım cı olur, ama geri ka lanlar bir işe yaram az. G enom projesinin asıl amaçlarından biri D N A ’nm sıra sını bulmaktır. İlk D N A sıra bulm a yöntem leri 1970 ’lerde geliştirilmişti. Ama bu yöntem ler hem yavaş hem pahalıy dı; baz çifti başına 5 dolardan fazla bir maliyeti vardı. Am a 1990'larm ortasına gelindiğinde birkaç laboratuvarda otomatik yöntem ler kullanılarak yılda 1 milyondan fazla baz çiftinin sırası bulunabiliyordu. M aliyet baz çifti başına 50 sente düşmüştü ve daha da düşüyordu. Genetik haritalama, yani belirli genlerin belirli k ro m ozom lardaki konum unu bulma işi D N A ’nın sırasını bulm a işiyle koşut bir seyir izliyor. Bir genin haritasını çıkarmanın yollarından biri hücre bölünüp k rom ozom larındaki D N A iplikçikleri kendilerini kopyalam ak üze re ayrıldıklarında bu ayrılmanın kimi zaman kusurlu o l duğu bilgisine dayalıdır. D N A iplikleri parçalanıp baş ka ipliklerle tekrar birleşm eyi sürdürür. İki genin gene tik haritadaki yerlerinin birbirlerine ne yakınlıkta old u ğunu anlamanın bir yöntem i de bu tür bir tekrar birleş me süreciyle ne sıklıkta birbirlerinden ayrıldıklarını in celemektir.

James W atson ve Francis C rick

Genlerin haritasını çıkarmanın daha y en i bir yöntem i D N A ipliklerini belirli baz sıralarında kesen sınırlayıcı enzimlerin kullanılmasıdır. Sınırlayıcı enzimler bakteri lerden elde edilir. Bakteriler bu enzimleri istilacı virüsle re karşı savunma olarak kullanır. Bilim insanları deney lerde kullanmak için bir dizi sınırlayıcı enzim yalıtmıştır. Sınırlayıcı enzim lerin genlerin haritalanmasındaki değeri, insan D N A ’sı sıralarının kişiden kişiye ço k d e ğiştiğinin bilinm esine dayalıdır. Bir krom ozom bir sınır layıcı enzim e maruz bırakıldığında ortaya parçalar çı kar. Bu parçalara restriksiyon fragmenti uzunluk poliform izm i* adı verilir. İnsan krom ozom larındaki farklı lıklar nedeniyle her bireyin kendine özgü bir R F L P di zilişi olur. R F L P ’leri kullanmanın bir y olu , kimi üyelerinde g e netik bir hastalık olup da kimi üyelerinde olm ayan b ü y ü k bir ailenin tüm bireylerine test uygulamaktır. G e netik hastalığı olan aile bireylerinde, bu kişilerin g en e tik hastalığı olm ayan akrabalarında bulunm ayan özel bir R F L P düzenine rastlamak olasıdır. Bu uzun ve zor bir süreçtir, ama bu süreç sonunda kas distrofisi, kistik tibrozis ve şarkıcı W o o d y G u th rie’nin de ölüm üne ne den olan H untington hastalığına y o l açan genlerin k o numları saptanabil miştir. Bu tür haritalama, bir k rom ozom üzerindeki belirle nebilir fiziksel konum dan ibaret olan işaretler gerektirir. G en haritası çıkaranlar, bütün insan krom ozom ları b o y u n ca düzenli olarak yakın aralıklarla dağılmış bir işa ret dizisi belirlem e hedefine ulaşmıştır. G enetik haritalar şu ana kadar kalıtım y olu y la edinil miş bozukluklardan sorumlu tekil genlerin bulunması * K ısac a R F L P (B u ifa d e n in İngilizce k a rşılığ ı o la n "restriction fragm ent length p olym orp h ism s’ sö z c ü k le rin in b a şh a rfle rin d e n ) (ç .n .)

W atson ve insan G enom u Projesi

için kullanıldı. Bu çaba kalıtsal bir bozu kluğa neden olan bir genle beraber edinilmiş krom ozom lardaki m oleküler düzenlere y an i işaretlere dayalıdır, insan G enom u Projesi nin ilk hedeflerinden biri genom a eşit aralıklarla yayılm ış y oğ u n işaret haritaları geliştirmekti. Bu hedefe 1994 yılında uluslararası bir bilim insanları grubu tara fından, her birinin arasında 1 m ilyon baz çiftinden daha az bir aralık olan, neredeyse 6000 işaret içeren bir hari ta yayım lanm asıyla ulaşıldı. A rtık genlerin haritası bir kaç ay içinde y a da daha kısa bir sürede çıkarılabiliyor. Başka bir yön tem de D N A ’nın gerçek yapısını veren fiziksel bir harita yapm aktır. B öyle bir harita k rom o zomların uçları çakışan ço k sayıda parçaya bölünm esiy le yapılır. Bir grup parçadaki çakışan uçları belirleyerek parçaları düzgün bir sıraya sokm ak mümkündür. Fizik sel haritalar bir haritadaki parçaların büyüklüğüne bağ lı olarak ço k farklı ölçeklerde olur. 1990’da İnsan G enom u Projesi fiziksel bir haritanın temel birimi olarak sıra etiketli alan ( S eq u en ce Tagged Site, S T S ) denilen bir şeyi benim sedi. ST S bir gen om daki eşi olmayan bir baz sırasıdır. İnsan G enom u Projesi’nin hedefi toplam 30.000 ST S için, her krom ozom da yaklaşık 100.000 baz çifti aralıkla dağılmış STS işaretle ri üretmektir. 1990’ların ortasında genom üzerinde çalı şan bilim insanları fiziksel haritalarına 15.000’den fazla ST S yerleştirm işlerdi ve 30.000 hedefi ufukta g örü n müştü. G en avcıları S T S ’leri aradıkları gene ne uzaklıkta o l duklarını söyleyecek kilom etre taşları olarak kullana caklar. Fiziksel haritalama başlamadan önce böyle bir çalışma yıllar alabilirdi, ama şimdi birkaç ay, hatta bir kaç hafta içinde tamamlanabiliyor. A yrıca bazı S T S ’ler genetik bağlantı haritasındaki işaretlerden geldiği için

James W atson ve Francis C rick

bu işaretler iki ayrı tür haritadan gelen bilgileri birbiriyle ilişkilendirecek. Jim W atson İnsan G enom u Projesi nin yöneticisi ol duğunda kendini bilimsel olan ve olmayan pek çok tartış manın merkezine yerleştirmiş oldu. Bilimsel olarak, pro jenin o sırada biyolojik araştırmalara hâkim olan samimi, kişisel havayı y o k edeceğine, parayı küçük, üretken araş tırma girişimlerinden alıp fazla etkili olamayacak devasa bir federal bürokrasiye yönlendireceğine dair korkular vardı. Tıbbi olarak da, birçok hastalıktan sorumlu genle rin keşfedilmesinin hastalığa neden olan genleri taşıyan insanların isteyip istemediklerine bakılmaksızın zorunlu tedavilere maruz bırakılacakları bir soy ıslahı program ı nın kapısını açabileceğinden korkuluyordu. W atson genom projesinin başına geçm esinden kısa süre sonra ilk eleştiriye şu sözlerle cevap verdi: “ Proje aslında tıbbi araştırmaları yoğunlaştırm anın bir y o lu dur. ( ..... ) Am erikan biyom edikal araştırmaları kendi başarılarının getirdiği bir kriz içinde. Yapacak çok fazla iyi şey var. ( .....) Bence birçok önem li hastalık genetik temellerini bulduğum uzda anlaşılacak.” W atson tıbbi etik konusundaki ikinci eleştiriye yanıt olarak da genom projesinin bütçesinin y ü zd e 3 ’ünün in san genom unun haritalanmasının etik sonuçları k on u sundaki incelem e ve araştırmalara ayrılacağını ilan etti. Bu 15 y ılda neredeyse 90 milyon dolara ulaşabilecek bir miktardı ve o zamana kadar biyom edikal etik konusun daki araştırmalara ayrılması hedeflenmiş en büyük pa raydı. W atson ayrıca genetik bilgilerin kötüye kullanı mını eleştirmeleriyle tanınan kişilerden kurulu bir etik kom itesi de oluşturdu. D evlet tonlarının bu şekilde genom program ındaki etik meselelere ayrılması daha önce eşi benzeri görülm e

W atson ve insan G enom u Projesi

miş bir olaydı. W atson'in biyoetiği devletin biyolojik araştırma program ının ayrılmaz bir parçası yapm ak y ö nündeki tavrı da öyleydi. B irçok b iy olog W atson'm y a k laşımını onaylam ıyordu, ama o tavrında kararlıydı. W atson bir röportajda şöyle dedi: ' S oy ıslahı k onusu nun gerçekten korku n ç geçm işinin, hem A B D 'd e hem de A lm anya’da eksik bilginin nasıl düşüncesizce ve ber bat bir biçim de kullanıldığının bilincinde olmalıyız. İn sanlara D N A ’larmın mahremiyetinin olduğu ve başka kimsenin o bilgilere ulaşam ayacağı konusunda garanti verm eliyiz. O nlara bu gü ven ceyi verm ek için kanunlar koym am ız gerekecek. A m a ön ce üzerinde tartışmadan alelacele kanun koym ak da doğru olm az." W atson ’m etik m eselelerdeki tavrı genom projesine yaptığı kalıcı katkılardan biri oldu. 1990’larda N I H ’e bağlı Ulusal İnsan G enom u Projesi Araştırma M erkezi yıllık bütçesinin y ü zd e 5 ini, yan i W a tson ’m ayırdığın dan bile fazlasını genom araştırmalarının etik, yasal ve sosyal

son u çların ın

(E L S I * )

in celenm esine

ayırdı.

Enerji Bakanlığı da bu amaç için para ayırdı. 1990'larm sonunda E L S I öncelikli dört alan belirledi. Biri genetik bilginin kullanımı ve yorum lanm asıydı ve y en i genetik bilgilerin sağlık sigortalarına etkisi -örn e ğin sağlık sigortası şirketlerinin göğüs kanseriyle ilişkili olduğu bilinen bir gen taşıyan kadınları sigortalamayı reddetm esinin yasaklanm asının gerekli olup olm adığıüzerine yoğu n laşıyordu . Bir E L S I kom itesi “ sigorta sağlayıcıların herhangi bir sigortayı reddetm ek y a da si gortanın kapsamını daraltmak için genetik bilgileri kul lanmaları yasak olm alıdır” tavsiyesinde bulundu. ikin ci bir çalışma da y en i genetik bilgilerin gündelik sağlık hizm etlerinde uygulanm ası konusuna yoğunlaştı. * E L S I: İn g ilizce “ethical\legal and social im plications” ifa d e sin in k ısaltm ası (ç.n.)

James W atson ve Francis C rick

G enetik testlerin kullanımı için kurallar hazırlamak; sis tik fibrozise neden olan genlerin tespiti için kendilerine test yapılm asını isteyen kişilere hastalığı tedavi etmenin en iyi yolları hakkında tavsiyede bulunmak; göğüs, ra him ve k olon kanseri riski ile ilişkili olarak D N A testle ri uygulanm asıyla ilgili konular üzerine çalışmalar y a p mak için kom iteler kuruldu. Bireyleri genetik test y a p tırmanın yararları ve olası riskleri hakkında bilgilendir mek için y ön ergeler de hazırlandı. Son olarak proje g e nel olarak halkı genetik teknolojiler ve bunların tıpta kullanımı konusunda bilgilendirecek program ları des tekledi. W atson yaln ızca etik kaygıları önem sediği için değil, iyi bir y ön etici olduğu için de takdir kazandı. O nun y ö netimi altında, genel federal bütçenin kısılması yön ü n de büyük baskı olan bir dönem de bile genom projesinin bütçesi yılda 160 m ilyon dolara çıktı. Bir tıp dergisi "V azgeçilm ez, büyülü bileşenin

W atson'in çekiciliği,

enerjisi ve bilim den anlamasa da ikili Sarmal ın ünlü y a zarına hemen kanı kaynayan K on g re’nin gözlerini ka maştırması olduğu genel kabul görü yor." diye yazdı. Ancak 1991 de Ulusal Sağlık Entitüleri’nin başına J a mes W yngaarden in yerine Bernadine H ealy getirildiğin de her şey dramatik biçim de değişti. Healy ile W atson birbirleriyle hiç geçinem iyorlardı. Kamu önündeki ilk anlaşmazlıkları 1985’te, İnsan G enom u Projesi başlama dan önce, R onald Reagan in başkanlığı sırasında yaşan mıştı. H ealy o sırada Bilim ve Teknoloji Politikaları Bürosu ’nun biyom edikal konularla ilgilenen bölümünün yön etici yardım cısıydı. Bir noktada W atson Reagan y ö netiminin genetiğe karşı tutumundan şikâyet ederken "B iyolojiden sorumlu kişi y a bir kadın y a da önemsiz b i ri. Bir yere mutlaka bir kadın koym ak zorundalar.” dedi.

100

W atson ve İnsan G enom u Projesi

H ealy bu gözlem i üstüne alındı. H arvard Tıp Fakül tesi nde sınıfındaki sadece on kız öğrenciden biri olarak zaten cinsiyetçilikle karşı karşıya kalmıştı. W atson in beyanını açık açık "hem erkeklere hem de kadınlara karşı işlenmiş bir su ç” olarak nitelendirdi. W atson H ealy’y i değil yönetim i eleştirdiğini söyleyerek özür dile medi. Bu olay H ealy W a tson ’in patronu olduktan sonra yaşanacak b irçok tartışmadan sadece ilkiydi. H ealy ön ce W a tson ’in bir devlet görevindeyken hâlâ özel bir laboratuvarın başında olması ve projeye sadece yarı za manlı yön eticilik yapm ası konusundaki kaygılarını dile getirdi. A rdından W atson H ea ly’nin N IH araştırmacıla rınca teşhis edilmiş binlerce D N A sırasının patentinin devlet adına alınması y ön ü n d ek i kararını eleştirdi. Bu karar biyom edikal topluluğu ikiye böldü. Kimi b i lim insanları yeni genetik keşiflerin hemen kullanıma girm esini sağlamak için patent alınmasının gerekli old u ğunu söylüyordu. D iğerleri ise patentlerin bilimsel k e şiflerin kısıtlama olm aksızın herkese açık olması y ö n ü n deki geleneksel düşünceye ters düştüğünü öne sürüyor du. W atson ile H ealy tartışmanın iki ayrı uçundaydı. H ealy patentlerin devletin çıkarlarını korum ak için g e rekli olduğunu söylüyordu. W atson kararı "delilik ” diye nitelendiriyor ve araştırmaları sekteye uğratacağını sö y lüyordu. Sonra H ealy W atson ’in “aşırı derecede saygısız ve k a b a ” olduğunu söyleyerek hücum etti. İplerin bir y erd e kopacağı açıktı. W atson 1991 de H ealy ile görüşüp patent meselesi hakkında beyan verm eyi kesm eyi kabul edince bu son yüzleşm e bir süre ertelendi. Am a W atson gizliden gizli y e ona saldırmayı sürdürdü. Kaçınılmaz olarak W at s o n ’in sözlü saldırıları H ealy ’nin kulağına gitti. D ünya nın her yanından bilim insanları A B D hükümetinin In-

101

James W atson ve Francis C rick

san G enom u Projesi keşiflerinin hem Am erika hem de yabancı ülkeler için patentlerini alma yön ü n dek i kararı nı eleştirdiğinde ikilinin arasındaki anlaşmazlıklar daha da arttı. W atson bu konuyu tartışmak için uluslararası bir toplantı düzenlem ek istiyordu, ama H ealy bunu y a p mamasını emretti. H esaplaşm a ticari bir genetik haritalama şirketi kur mak isteyen bir işadamı olan F rederick Bourke ile y a p ı lan bir tartışma sonrası başladı. B ourke İngiltere ve A B D ’de genetik sıra çalışmaları yapan bilim insanlarını kendine çek iyordu . W atson bu girişimle m ücadele et m eye başladı ve sonunda başarılı da oldu. Am a bu İn san G enom u P rojesi ndeki görevinin sonunun başlangı cıydı. Hem Bourke hem de B ou rk e’un girişiminde rol alan diğer bilim insanları H ealy y e şikâyette bulundu. Ö z e l likle de Bourke W atson in kendine ait bir ticari program oluşturm ak konusunda diğer biyoteknoloji şirketlerine danıştığını söyledi. Bourke ayrıca devletin genom araş tırmacılarını ticari bir girişime çekm eye çalıştığını du y duğunda W atson in kendisine hakaret ettiğinden ya k ın dı. Bu suçlamalar H ealy y i W atson m mali varlıkları hakkında bir araştırma başlatmaya itti. İncelem e W a tso n ’ın genom projesinden yarar sağla ma ihtimali olduğu düşünülebilecek biyoteknoloji şir ketlerinde hisseleri olduğunu gösterdi. Soruşturm acılar W a tson ’in varlıklarında bir çıkar çatışması bulunm adı ğını söyleseler de H ealy hiçbir sorun olmadığını belirten bir belge imzalamayı reddetti. W atson ve H ealy arasındaki çatışmalar devam etti. Bir K ongre oturum unda W atson “ Bence sizin anlamadı ğınız gen sıralarının patentini almasak daha iyi olur.” d e di. Healy bazı meseleler çözülünceye kadar " N I H ’in k o

102

W atson ve insan G enom u Projesi

ruyucu bir tavır" benim sediğini söyledi. Ertesi gün W atson bazı yakın arkadaşlarına genom projesinin yön etici liğinden istifa edeceğini söyledi. 10 Nisan 1992’de istifa sını verdi. Bir gazete m uhabirine "Bunun, yani böyle var gücüm le çalışıp da böyle kötü muamele görm em in haya tımın en kötü olayı olduğunu söyleyebilirim ." dedi. W atson C old Spring H a rb or a dönüp değerli araştır malar yapm ayı ve yen i bilim insanlarını eğitmeyi sür dürdü. G en om projesi çalışmaları b irçok laboratuvarda devam ediyor. Sıra bulm a işini y a Cam bridge Üniversitesi’nden F rederick San ger'in icat ettiği teknolojiyi y a da H arvard Üniversitesi nden W alter G ilbert’in geliştir diği teknolojiyi kullanarak m akineler hallediyor. G eliş miş teknolojilerin kullanılması İnsan G enom u Projesi’nin planlandığı gibi 2005 yılında tamamlanacağı y ö nünde büyük umut v eriyor.* Jam es W a tson ’in ve Francis C rick ’in hikâyesi hâlâ anlatılıyor. Ö ğretm en ve araştırmacı olarak başarıları çoğalm aya devam ediyor. Oluşm asına büyük katkıda bulundukları m oleküler biyoloji bilimi büyük bir hızla gelişiyor. Fakat hiçbir şey onlarca y ıl önce yaptıkları şe y in parıltısını söndürem ez. Sonraki kariyerleri de başarılar ve payelerle dolu o l sa da W atson ve C rick sonsuza kadar Cam bridge Üniversitesi’ndeki üç yıllık çalışmalarında birlikte başardık ları şeyle bilinecekler: O nlar yaşam ın sırrını keşfettiler.

ö P ro je 2 0 0 3 y ılın d a ta m a m la n m ış, in san ın g e n e tik h a rita s ın ın % 9 9 ,9 9 9 ’u ç ö z ü l m ü ştü r. A m a v e rile rin ç ö zü m len m e si y ılla r a la ca k tır, (ç .n .)

103

James W atson ve Francis C rick

K L O N L A N A N İL M1lE— MILLIkLH E L İL E R 1 L.K l\ 1 1

9 9 7 y ılın ın şu bat ayın da

b iy o lo g la rd a n olu şan iki

ek ip m em elileri k lo n la

m ayı başardıkların ı bildirdiler.

Bu başarı b iy o lo jik te k n o lo ji nin insanların g en etik ola ra k k op y a la n m a sın a y o l a ç a b ile c e ğin e dair k o rk u la r u ya n dırdı. K lon , can lı b ir varlığın g e n etik ola ra k ö z d e ş b ir k o p y a s ı dır.

Bazı araştırm acılar daha

ö n c e em b riy o n u , sp erm a h ü c resiyle y u m u rta h ü cresin in b ir leşm esiyle

olu şm a sın d a n

kısa

sü re son ra ik iy e b ö le re k g e n e tik

o la ra k

özdeş

h a y v a n la r

ü retm işlerse de, b ir ç o k b iy o lo g m em eliler k ada r karm aşık o r gan izm aları klon lam an ın belki de asla m ü m kü n o lm a y a ca ğ ın ı sö y lü y o r d u . S o ru n erişkin bir

K l o n l a n a n İlk y e t i ş k i n h a y v a n D o l/ y a d ı n d a b i r k o y u n d u r , b u r a d a D o lly E d in b u r g h 'd a k l R oslin E n s t it ü s ü 'n d e b u lu n a n ağılınd a görülüyor.

h ü cren in D N A ’sınm deri h ü c resi ve g ö z h ü cresi g ib i uzm anlaşm ış h ü creler ola ra k d eğ işim e u ğram asıdır, d i y o rla rd ı. O n la ra g ö r e b u d eğişim b a zı g en lerin kalıcı ola ra k “ k a p a n m a sı” an la m ına g e liy o rd ı, d ola y ısıy la bir erişk in d en alm an h ü creler tam am en y e n i bir o r g an izm a olu ştu ram azd ı. I s k o ç y a ’nın E d in b u r g h şeh rin d ek i R oslin E nstitüsü n de D r. lan W ilm u t’un başını çektiği bir ekip, k u şk u cu la rı h aksız çık aran bir d e n e y y a p tık la rın ı b ild i ren ilk g ru p old u . Bu ra p o ru n ü zerin d en fazla zam an g e çm e d e n O r e g o n 'daki b i lim insanlarının iki rh esu s m a ym u n u n u (in san lara k o y u n d a n daha y a k ın bir tür) k o p y a la d ığ ı a çık la n d ı. W ilm u t ö n c e erişkin b ir k o y u n u n süt b ez le rin d e n bir h ü cre çık a rd ı. S o n r a bu h ü crey i b e s le y icile rd e n y o k s u n b ıra k arak D N A ü rem e d ön g ü sü n ü d o n d u rd u .

104

W atson ve insan G enom u Projesi

A rd ın d a n bir ba şk a erişkin k o y u n d a n bir y u m u rta h ü cresi aldı v e bu h ü cren in D N A içeren çek ird eğ in i çık a rd ı. S on ra y u m u rta h ü cresin in D N A ’sının y e rin i erişkin h ü cren in D N A 'sı alacak şek ilde iki h ü cre birleştirildi. E rişkin k o y u n u n D N A ’sını taşıyan değ işm iş y u m u rta h ü cresi b ö lü n e re k bir e m b riy o n olu ştu rm a y a başladı. S on ra bu e m b riy o n başk a b ir k o y u n u n rah m in e y erleştirild i; b u rad a ço ğ a la ra k dişi b ir k o y u n a d ön ü ştü v e n orm al b içim d e d o ğ d u . Y apılan testler D o lly adı v erilen b u k o y u n u n D N A ’sının D N A ’y ı v eren k o y u n u n k iy le ö z d e ş o l d u ğu n u g österd i. Bu k lon u n ü retim iyle son u çla n a n sü reç ç o k v erim li değild i. D r. W ilm u t aslın da 2 2 7 süt b e z i h ü cresin i ayn ı sa yıda y u m u rta y la birleştirdi, am a bu y u m u rta la r dan y a ln ız c a 2 9 ’u g elişip e m b riy o n a d ön ü ştü . E m b riy o n la r k o y u n la ra n ak led il d iğ in d e sa d ece 13 k o y u n g e b e k aldı ve b u n lard an da sa d ece biri g e b e liğ i ba şa rıyla tam am ladı. F akat b u k ü çü k sayılar bile b iy o lo ji b ilim in d e y e n i b ir çağın b a şlan gıcın ı g österiy or. K lon lam an ın en dü stride, tıpta ve tarım da b irk a ç ola sı k u llanım alanı var. Dr. W ilm u t “ D a h a ç o k sağlık ü rü nleri ü retm ek için k u lla n ıla ca k .” diyor. “ Şu anda tedavisi olm ay an g en etik hastalıkları in celem em izi v e ilişkili m ekanizm aları b u l m am ızı m ü m k ü n k ıla ca k ." S a ğlık alan ın da fa rm a k o lo ji ü rü nleri ü retm ek için h ü cre le rd e n k lon la r y a p ı labilir. Bilim insanları tıb b i a çıd a n y a ra rlı p ro te in le r y a p a c a k şek ilde g en etik ola ra k değ iştirilm iş h ayvanları klonlar, son ra bu p ro te in le r h ayvan ların sü tle rin d en alınır. K lon la m a süt, y ü n y a da et ü retm ek te öze llik le v erim li h a y va n la rın b ire b ir k op y a la rın ı y a p m a k için ku llan ılabilir. H a y v a n la rd a daha

sonra in

sanlara n a k led ilm ek ü zere çeşitli orga n la r g eliştirm ek için de k u llan ılabilir -h a y van larla in sa n lar arasın daki g en etik fark h lık la r n ed en iy le h en ü z m ü m kü n

olma

y a n b ir şey. İnsanların k lon lan m a sı ise İn g ilte r e ’de v e bir d izi ba şk a ü lk ed e kanuner. v a şaktır, am a A B D ’d e değildir. N e r e d e olu rsa olsun tüm insan k lon lam a g ira .:rt .«er: b ü y ü k y a sa l ve etik soru n lara y o l açacaktır. A m a y in e de b ir y e r d e b ir h f c a in sanının bu en u ç d en ey i er y a da g e ç y a p m a sı olasıdır.

■es

Z A M A N D İZ İN

1916 Francis H arry C om pton C rick İngiltere’nin N ortham p ton şehrinde doğdu.

1928 Jam es D ew y W atson Illinois’nin Chicago şehrinde doğdu. 19J0 Çalışmaları savaş yü zü nden kesintiye uğrayan Crick D onanm a Bakanlığı'na girdi.

1944 O sw al A very D N A ’nın genlerdeki madde olduğunu be lirledi.

1946 W atson C h icago Üniversitesi nin biyoloji bölüm ünden mezun oldu.

19d7 C rick Cam bridge Üniversitesi ndeki Strangeways Laboratuvarı’na girdi.

1950 W atson Indiana Üniversitesi nden doktorasını aldı.

1950 M aurice W ilkins ilk kez D N A ’nın X ışını kırınım g örü n tülerini elde etti.

1951 W atson la C rick Cam bridge Üniversitesi ndeki C aven dish Laboratuvarı'nda tanıştılar.

1951 Linus Pauling proteinin yapısının alfa sarmalı olduğunu açıkladı. 106

1952 A lfred H ershey ve M artha Chase D N A ’nm virüslerin genetik m alzem esi olduğunu gösterdiler.

1953 W atson ve C rick D N A üzerine ilk makalelerini ya yım ladılar.

1953 Linus Pauling D N A için hatalı bir üç sarmallı yapı ta nımladı.

1953 W atson ve C rick D N A ’nın yapısını doğru olarak açıkla yan bir makale yayımladılar.

1953 W atson ve C rick D N A üzerine devam makaleleri y a yımladılar.

1961 W atson H arvard Üniversitesi nde profesör oldu.

1962 W atson, C rick ve W ilkins N ob el Tıp Ö dülü nü kazandı lar.

1976 C rick konuk öğretim görevlisi olarak La Jolla, California’daki Saik B iyolojik Çalışmalar Enstitüsü ne gitti.

1976 W atson N e w Y ork un L on g Island bölgesindeki C old Spring H arb or Laboratuvari’nin yön eticisi oldu.

1977 C rick Saik Enstitüsü’ne kalıcı olarak katıldı.

1981 C rick yöneltilm iş pansperm ia kuramı üzerine bir kitap yayım ladı.

1988 W atson Ulusal Sağlık Enstitüleri’ndeki İnsan G enom u Araştırma Bürosu nun y ön etici yardım cılığına getirildi.

James W atson ve Francis C rick

1989 W atson İnsan Genom u Projesi’nin yöneticiliğine getirildi.

1992 W atson İnsan G enom u P rojesin d en ayrılıp C old Spring H arbor L aboratuvarı’na döndü. 1994 W atson C old Spring H arbor Laboratuvari’nin başkanı oldu.

108

D İZ İN

A d ap tö r m oleküller, 74 A denin, 30 A denozin trifosfat (A TP), 73 A hlaki konular, bkz. T ıp etiği Alfa sarm alı, 49, 52, 61 Aminoasitler, 31, 49, 71-74 Avery, O sw ald T., 32, 32-34 B arnett, Leslie, 77 B ateson, W illiam, 22 Bazlar, 26, 30, 60-61 Berg, Paul, 76 B ourke, F red erick , 102 Bragg, S ir L aw rence, 37-39 N obel Ö d ü lü , 38 B renner, Sidney, 76 B rooklyn Politeknik E n stitü sü (N ew Y ork), 66 C alifornia Teknoloji E nstitüsü, 47, 66 C avendish L a b o ra tu v a n (C am bridge Ü niversitesi), 10, 13, 16, 37-39, 57-66 C hargaff, E rw in, 34-36 C h arg aff o ra n la n , 34-36, 58-60 Chase, M arth a, 43, 45 C laude, A lbert, 72, 73 Cold S p rin g H a rb o r N iceliksel Biyoloji L a b o ra tu v a n , 91-92, 94, 103 C olum bia Ü niversitesi (N ew Y ork), 24 Com m oner, B aiy, 82 C orey R obert, 50-52, 50 C ornell Ü niversitesi, ad ap tö r m oleküller ile ilgili çalışmalar, 75 C orrens, Cari, 22 C rick, F ran cis H a rry C om pton, 69 II. D ü n y a Savaşı sırasın d a sualtı m ayınları ile ilgili çalışm aları, 15 ad ap tö r m oleküller ile ilgili çalışm aları, 74 Brooklyn P oliteknik E nstitüsü, 66 C avendish L ab o ra tu v a n , 13, 16, 65 çocukluğu ve eğitimi, 14-15, 14 D N A ’nın keşfi, 1-2, 6 D N A ’nın y a p ısı ile ilgili çalışm aları, 18-19, 39, 57-66, 65 doğum u, 14 faj virüsleri ile ilgili çalışm aları, 76-77 intronlar, 83 Nature da. y ay ım lan an D N A makalesi, 7-8, 8 N obel Ö d ü lü , 39, 46 nöroloji ile ilgili çalışm aları, 84, 87 Pau lin g ’in çalışm asının ü zerindeki etkisi, 52 p ro tein sentezi ile ilgili çalışm aları, 80 Saik Biyolojik A raştırm alar E n stitü sü , 84-86, 85 Sch rö d in g er’in ü zerindeki etkisi, 13-14, 18 ü niversite yılları, 15,15 ve C h arg aff oranları, 35-36 ve g enetik term inolojisi, 78 ve S an tral D ogm a, 81-82 ve S ıra Varsayım ı, 81, 82

109

James W atson ve Francis C rick

W atso n ’la arkadaşlığı, 17, 18 W atso n 'la tanışm ası, 10, 16 ve ‘yöneltilm iş p an sp erm ia’’ kuram ı, 84-85 C rick, M ichael (oğlu), 16, 17 C rick, O dile (karısı), 16 D N A (dezoksiribonükleik asit) bazları, 30, 60-61 ile ilgili film ve yarıbelgesel, 64 ile ilgili Nature m akalesi, 7-8, 62-63, 63 keşfi, 1-2 kristal yapısı, 39-40 özellikleri, 83 sırası, 70-71, 94-95 ve m oleküler biyoloji, 9 ve X ışın kırınım ı, 5, 19, 37, 38, 53-54, 56 yapısı, 6, 53-54, 57, 59, 66-67 D onohue, J e rry , 60-61 Eksonlar, 83 E lek tro n m ikroskobu, 72 E ndoplazm ik retikulum , 72 Enol (baz form u), 60 Enzimler, 33, 73, 79, 96 Evrim , 78-79 “Faj G ru b u ” (In d ian a Ü niversitesi), 42-43, 4 4 Faj virüsleri, 42-44, 76, 80 Flem m ing, W alther, 24 Fosfat, 26 Fran k lin , Rosalind, 40-42, 53, 55, 67 Gamov, G eorge, 70-71 G en terapisi, 3 Gen ve M oleküler B iyolojisi (W atson), 91 G enetik haritalam a, 3, 92, 95-97, 102 G enetik kod, ve baz üçlüleri, 76-78 ve genetik şifre, 78 G enetik m ühendisliği, 3 G enetik sıra, 70-71, 95, 103 sıra etiketli alan (S T S ), 97 Genler, 2 G enom e Projesi, bkz. İnsan G enom u Projesi G riffith, Frederick, 32-33 G riffith, J o h n , 34 G uanin, 30 Healey, B ernadine, 100-102 H ershey, Alfred, 43-44, 45, 90 H idrojen bağı, 49 Holley, R obert, 75 çözünebilir D N A ’larla ilgili çalışm aları, 75, 78 N obel Ö d ü lü , 76 H oppe-Seyler, E rn st, 25 H utchins, R obert, 11 H ü c re çekirdeği, 4, 24 H ücreler, 4-6, 24 Ingram , Vernon, 88-89 İkili sarm al, 41, 61, 62, 63 İkili Sarmal (W atson), 10, 34, 52, 55, 91, 92, 100 ikili Sarmal (yarıbelgesel), 64 İnsan doğum süreci, 24 İnsan G enom u Projesi (U lusal Sağlık E n stitüleri), 3, 86, 91-102 p a te n t konusu, 101-102 Intronlar, 83

J a cob , François, 79

K âğıt krom atografisi, 36 K eto (baz form u), 60 Kimyasal Bağın Doğası (P auling), 48 Kim yasal bağlar, 48-49 K ing’s College (L o n d ra), 39-40 K lonlam a insanlar, 105 memeliler, 3, 104-105 K odon, 77-78 Kollajen, 52 K rom ozom lar, 4, 24-25 L am arck, Jea n -B a p tiste, 28-29, 28 Lipidler, 25 Luria, Salvatore, 42 M endel, G regor, 20, 21-22, 22, 23, 27-29, 30 M endel genetiği, 23, 23, 27-28, 2 7 M iescher, J o h a n n , 25, 26, 30 M oleküler biyoloji, 2, 9, 47 M onod, Ja c q u e s, 79, 80 M utasyonlar, kendiliğinden, 66 ve baz üçlüleri, 76-78 N ü k leik asitler, 6, 25-26, 30, 34, 81 N üklein, 26 O ra k hücreli kansızlık, 88-89, 88 O rgel, Leslie, 84 O sius, Fred, 45 Ö k ary o tik hücreler, 4-5 Ö zelliklerin kalıtım y o lu y la aktarılm ası, 21-25 P a J a M o deneyi, 79-80 Palade, G eorge, 72 Pardee, A rthur, 79 Pauling, Linus C arl, 47-55, 50, 61 D N A ’nın y apısı ile ilgili çalışm aları, 54-55 N obel Ö d ü lü , 48 O x fo rd ’d a k o n u k profesörlüğü, 51 pro tein zinciri m odelleriyle çalışması, 47-52 P ep tit bağları, 49, 51-52 Perutz, M ax, 39 Pnöm okok bakterileri, 33 Polipeptit zinciri, 49, 51 Polisakaritler, 25 Prim idinler, 30 P ro k aıy o tik hücreler, 5 Protein zincirleri, 49-51 Proteinler, 2, 25, 31, 49, 81 Pürinler, 26 R F L P ’ler, 96 Riboz, 26, 30 Ribozom lar, 72, 79-80 R N A (ribonükleik asit), 5, 30 çözünebilir, 73, 75 mesajcı R N A (m R N A ), 80 ribozom R N A ’sı (rR N A ), 79 tra n sfe r R N A ’sı (tR N A ), 76 yapısı, 74-76 R ockefeller E nstitüsü (N ew Y ork), 32, 72 Ryle, M artin , 38

James W atson ve Francis C rick

Saik Biyolojik A raştırm alar E nstitüsü (L a J o lla ), 84-87 Saik, J o n as, 45, 84, 92 Schrödinger, E rw in, 13, 18 Seysenegg, E rich T scherm ak von, 22 S ıra V arsayımı, 81, 81 Sinsheim er, R obert, 93 Sitoplazm a, 5, 72 Sitozin, 30 S oy ıslahı, 99 Sutton, W alter S., 24-25 T etran ü k leer varsayım , 32, 34, 36 T ıp etiği, araştırm a, 98-100 klonlam a, 104-105 Tim in, 26, 30 U rasil, 26, 30 Virüsler, 5 faj virüsleri, 42-44, 76, 80 Von d e r W aals kuvveti, 49 V ries, H u g o de, 22 W aring, Fred, 45 “W arin g B le n d o r” d en ey leri, 43, 45 W atson, J a m e s Dewey, B ernadine H ealy ile ilişkisi, 100-103 C alifornia Teknoloji E nstitüsü, 66 C avendish L ab o ratu v arı, 65 C hicago Ü niversitesi nde eğitimi, 11-12 Cold S pring H a rb o r L ab o ratu v arı yöneticiliği, 90, 91, 92, 103 C ric k le arkadaşlığı, 17, 18 C rick ’le tanışm ası, 10, 16 çocukluğu ve eğitimi, 10-11, 12 D N A ’nın keşfi, 1-2, 6 D N A ’nın y apısı ile ilgili çalışm aları, 18-19, 39, 56-66 dış gö rü n ü şü , 10, 13 doğum u, 10 In d ian a Ü n iv ersitesi’ndeki “faj g ru b u ” ile çalışması, 42-43, 44 İnsan G enom u Projesi nin yöneticiliği, 3-4, 91-102 kuşgözlem ciliği, 11-12 L u ria’nın etkisi, 42 N ature de yayım lanan D N A makalesi, 7-8 N obel Ö d ü lü , 39, 46 Pau lin g ’in çalışm asının üzerin d eki etkisi, 52 Rosalind F ranklin ile ilişkisi, 55-56 Sch rö d in g er’in ü zerindeki etkisi, 13-14, 18 ü n iversite yılları, 11-13 W atson-C rick, isim, 1 W eism ann, A ugust, 29 W ilkins M aurice, 53, 62 N obel Ö d ü lü , 39, 46 Rosalind F ran k lin ile ilişkisi, 41, 55-56 X ışını kırınım çalışm aları, 19, 39-41 W ilm ut, Ian, 104-105 W yngaarden, Ja m e s B., 93-94 X ışın k ristalografisi, 38-40 X ışını kırınım ı, 5, 19, 37-41, 37, 38, 53-54, 56 Yaşam N edir? (S ch rö d in g er), 13, 18 Zam ecnik, Paul, 72-73 Zinder, N o rto n , 92

I 12

(

HAYATIN

İ c

YAPITAŞLARI

Yaklaşık yarım yüzyıl önce yaptıkları keşif sayesinde adları daima bir arada anılan James Watson ile Francis Crick aslında sadece birkaç yıl birlikte çalışmışlardı. Ama keşifleri o kadar önemliydi ki, o kısa süreli işbirliği moleküler biyolojinin günümüzün en gelişmiş ve sonuçları gündelik hayatımıza en fazla yansıyan bilim dallarından biri olmasını sağladı. Yaşam öyküsü Dizisi, dünyayı kavrayışımızı biçimlendiren bilim adamlarının kişisel öykülerini tarihsel arka planlarıyla birlikte anlatan kitaplardan oluşuyor.

Bilim adamlarının çalışmalarını ve bu çalışmaları kuşatan temel bilgileri de özetleyen X: '

yaşamöyküsü kitapları aynı zamanda sağlam birer başvuru kaynağı... Dizinin Diğer Kitapları

g fş

'.v:

m m -

9789754034073

Fiyatı: )

YT L

(KDV DAHİL)

Basılı f i y a t ı n d a n farklı s a t ı l a m a z