2022 Nobel Tıp/Fizyoloji Ödülü: Antik DNA ve insan evrimi

Bu yazıda 2022 Nobel Tıp ve Fizyoloji Ödülü’nü insan evrimi ve antik DNA çalışmalarıyla alan Svante Pääbo’nun bu alanlardaki çalışmalarını ve rolünü, alanın gelişimine dair arkaplanla beraber tanıtmaya çalışacağım.

DNA nedir ve ne bilgisi taşıyor?

DNA görece basit bir molekül, dört tip yapı taşından (nükleotitten) oluşuyor. Bu molekülleri her hücremizde taşıyoruz. DNA her hücremizde anne ve babadan gelen 23’er kromozom halinde bulunuyor.  Bu kromozomların toplam uzunluğu yaklaşık 3 milyar nükleotit (DNA yapıtaşı). Yine her hücremizde, sadece anneden gelen mitokondri DNA’sı da var. Mitokondri DNA’sı kromozomlardaki DNA’ya göre çok daha ufak bir molekül ve her hücrede yüzlerce bulunabiliyor.

DNA işlevsel bilgi taşıyor ve nesilden nesle çok az sayıda mutasyon (değişiklik) geçirerek aktarılıyor. Her bir canlı hücresi, kendisini biyolojik moleküllerden inşa ederken ve belli işlevleri yerine getirirken DNA’daki bilgiyi kullanıyor. Özel olarak da DNA’da gen dediğimiz işlevsel bölgelerdeki bilgiyi kullanıyor. Örneğin bir insanın fare doğurmamasının sebebi çocuğuna insana özgü DNA dizileri aktarması. İnsan hücrelerinden insan DNA’sını alıp yerine fare DNA’sı koyacak olsaydık (ki bu tip deneyler yapılıyor) hücreler fare gibi davranırlardı.

DNA aynı şekilde akrabalık bilgisi de taşıyor. Akraba olmayan iki insan arasında DNA yaklaşık %99,9 aynı. Kardeşinizle ise DNA’nızın ortalama yarısı tamamen aynı. Bu durumda iki kardeşin ortalama DNA benzerliği %99,95. Kuzeninizle ise DNA’nın 8’de biri tamamen aynı. DNA benzerliğiniz yaklaşık %99,91. Bu farklar küçük gözükse de DNA testlerinde akrabalığı doğru biçimde ölçmeye izin veriyor.

DNA benzerliğini kullanarak popülasyonlar veya türler arasında da akrabalık seviyesini de ölçebiliyoruz. Örneğin şempanzeyle DNA benzerliğimiz başka primatlarla benzerliğimizden çok daha yüksek (yaklaşık %99). Buradan da şempanzenin en yakın yaşayan akrabamız olduğunu biliyoruz. Gorille biraz daha uzağız (yaklaşık %98). Buradaki mantık akrabalık testlerinde kullanılan mantıkla aynı.

DNA analizi nasıl gerçekleşiyor?

İster bireyler ister türler arası karşılaştırma içersin, bu tip DNA analizleri birkaç teknik basamaktan oluşuyor. Önce canlının dokusundan DNA alıp kimyasal olarak saflaştırıyorsunuz. Bu görece basit, hatta mutfak malzemesiyle bile yapabileceğiniz bir işlem. İkinci aşamada ise DNA moleküllerinin çoğaltılması gerekiyor. Çünkü çoğu yöntemde (en azından yakın zamana kadar) tek bir DNA molekülünü incelemek, manipüle etmek mümkün değildi.

Üçüncü aşama ise DNA molekülünün dizisini çıkartmak; yani dizilemek. Bunu da yapmanın birçok yolu var. 2000’lere kadar bu tek tek moleküllerin dizilenmesi şeklinde yürüyordu, ama şimdi milyonlarca ve milyarlarca molekülü paralel olarak da dizilemek mümkün.

Son olarak da elde ettiğiniz dizileri bilgisayarlar yardımıyla başka dizilerle karşılaştırıp, soyağaçlarına, popülasyon tarihine ya da evrimsel tarihe dair sonuçlar çıkarıyorsunuz.

Antik DNA nedir?

Peki geçmişte yaşamış canlıların kalıntılarıyla, mesela tarih öncesi insanların kemikleriyle, veya Neandertallerin, mamutların veya dinozorların fosilleriyle de aynı analiz mümkün mü?

Bunun cevabını birazdan ayrıntılı olarak ele alacağız, ama şimdilik DNA’nın ölümden sonra canlının dokularında başka biyomoleküller gibi parçalandığını not edelim. Parçalanan moleküllerin bir kısmı yok oluyor. Kalan parçalarda da bir takım kimyasal değişimler birikiyor. Zamanla o kalan parçalar da yok oluyor ve DNA zincirlerinden eser kalmıyor – tıpkı suda eriyen şeker küpü gibi. Özellikle de ortamda sıcaklık ve asitlik arttıkça erime de hızlanıyor.

Tabii bugün bu bilgilere sahip olmamızın gerisinde Svante Pääbo dahil çok sayıda araştırmacının çalışmaları yatıyor. Şimdi bu çalışmaların başladığı zamana, 40 yıl geriye gidelim.

1980’ler: Antik DNA mümkün mü?

1970’lerin sonu ve 80’lerde ilk nesil DNA analizi yöntemleri oturmaya başlamıştı. DNA moleküllerini bakterilerde çoğaltma yöntemleri optimize edilmişti, bunu 80’lerde PCR takip etti. PCR ile çok etkili ve kolay biçimde DNA moleküllerini klonlamak, bir kopyadan milyonlarca üretmek mümkün hale geldi. Nitekim PCR’yi bugün de (örneğin Covid19 testlerinde) yaygın olarak kullanıyoruz.

Bu dönemde DNA çoğaltma dışında görece verimli biçimde DNA dizisini çıkarma, yani dizileme yöntemleri de geliştirilmişti. 70’lerin sonunda icat edilen “Sanger dizileme” yöntemi, 80’lerde otomatize edildi ve DNA dizisi okumak bir nebze kolaylaştı.

Bu gelişmeleri takip eden, o zamanın doktora öğrencisi Svante dahil bir dizi araştırmacı şu soruyu soruyorlardı: Acaba geçmişte yaşamış canlılardan da DNA eldesi ve analizi mümkün mü?

İlk antik DNA çalışması: Quagga

Yayınlanan ilk antik DNA çalışması Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi profesörü Allan Wilson’un grubunca yürütüldü. Seçtikleri örnek, zebranın akrabası olup, aşırı avlanma sonucu 19. yüzyılın sonlarında nesli tükenmiş quagga adlı Afrika toynaklısına ait bir müze örneğiydi. Örnekten aldıkları dokulardan DNA saflaştırmayı ve mitokondri DNA’sının bir parçasını klonlayıp dizilemeyi denediler.

Mitokondri DNA’sını hedeflemelerinin sebebi vardı. Bu molekül hücre başına sayıca çok olduğu için eldesi kolay olacaktı. Ayrıca mitokondri DNA’sında mutasyon oranının ve çeşitliliğin yüksek olması, tek bir molekül analiz edileceği zaman, çalışmanın gücünü artırıyordu.

Wilson ve ekibi elde ettikleri quagga DNA dizilerini başka memelilerinkiyle karşılaştırdıklarında, tahmin ettikleri gibi zebrayla akrabalığını gösteren bir soyağacı elde ettiler.^[1]Higuchi, R., Bowman, B., Freiberger, M., Ryder, O. A., & Wilson, A. C. (1984) DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family, Nature, Vol. 312, Issue 5991, pp. 282–284. https://doi.org/10.1038/312282a0 Bu da yöntemin çalıştığına işaret ediyordu. Yani DNA antik dokularda korunuyor olabilirdi!

Mumyadan antik DNA

Bu çalışmayla paralel olarak o sırada doktora öğrencisi olan İsveçli Svante Pääbo da bir yan proje olarak aynı işlemi Mısır mumyaları üzerinde deniyordu. Pääbo’nun farklı yerlerde anlattığına göre burada motivasyonu gençliğinde Mısıroloji’ye çok meraklı olmasından geliyordu. Toplam 23 örnek analiz etti ve birinde pozitif sonuç elde etti; bunu da quagga makalesini takiben Nature’de yayınladı.^[2]Pääbo, S. (1985) Molecular cloning of Ancient Egyptian mummy DNA, Nature, Vol. 314, Issue 6012, pp. 644–645.   https://doi.org/10.1038/314644a0

İşin ilginç tarafı Pääbo’nun bunu takip eden kendi çalışmaları sayesinde anlaşıldı ki mumyadan elde ettiği bu sonuçlar büyük ihtimalle kontaminasyon, yani bulaşmaydı. Pääbo muhtemelen yanlışlıkla kendisinin veya labda birilerinin DNA’sını çoğaltmıştı. Çünkü elde ettiği diziler antik DNA’da beklemediğimiz kadar uzundu.

Dinozordan DNA?

Velhasıl bu çalışma sayesinde Pääbo, Allan Wilson’un grubuna davet edildi ve beraber antik DNA yöntemlerini optimize etmeye giriştiler. Tabii bu arada antik örneklerden DNA eldesinin mümkün olduğunun anlaşılması büyük bir heyecan yaratmıştı. Birçok grup antik DNA alanına hücum etti. Kısa zamanda dinozorlardan elde edilen DNA dizileri Science gibi muteber dergilerde yayınlanmaya başladı.^[3]Woodward, S. R., Weyand, N. J., & Bunnell, M. (1994). DNA Sequence from Cretaceous Period Bone Fragments, Science, Vol. 266, Issue 5188, pp. 1229–1232. https://doi.org/10.1126/science.7973705

Ancak bu arada Pääbo ve ekibi antik DNA işinin ne kadar hassas olduğunu ve kontaminasyonun ne kadar ciddi bir sorun olabileceğini fark etmişlerdi. Çünkü DNA klonlama yöntemleri, özellikle de PCR çok güçlü olabilen araçlar. Örnekte orijinal DNA yoksa, havada gezip örneğin içine konuveren birkaç DNA molekülü yanlışlıkla çoğaltılıp analiz edilebiliyor.

Nitekim yayınlanan dinozor DNA’sı dizilerine tekrar bakıldığında garip bir örüntü görüldü. Dinozor DNA’sının günümüz kuşlarının DNA dizilerine benzemesini bekleriz, çünkü kuşlar dinazorların hayatta kalan tek kolu. Ama dinazordan elde edildiği savlanan diziler en çok insan DNA dizilerine benziyordu!^[4]Zischler, H., Hoss, M., Handt, O., von Haeseler, A., van der Kuyl, A. C., Goudsmit, J., & Pääbo, S. (1995) Detecting Dinosaur DNA, Science, Vol. 268, Issue 5214, pp. 1192–1193. https://doi.org/10.1126/science.7605504

İşte bu gibi fazla cüretkâr çalışmalar ve bunları takip eden eleştiriler ve yanlışlamalar sonucu çok sayıda grup antik DNA alanından hızla kaçtı. Ama Svante Pääbo ve birkaç grup ısrarla devam etti. Bu süreçte antik DNA eldesini kolaylaştıracak yöntemler geliştirdiler. İkincisi, kontaminasyonu önleyecek veya tespitine izin verecek kontroller geliştirmeye çalıştılar.^[5]Hofreiter, M., Serre, D., Poinar, H. N., Kuch, M., & Pääbo, S. (2001) Ancient DNA, Nature Reviews Genetics, Vol. 2, Issue 5, pp. 353–359. https://doi.org/10.1038/35072071 Ayrıca nesli görece yakın zamanda tükenmiş mamut ve Neandertal gibi türlere odaklandılar.

Neandertaller Avrupalıların ataları mıydı?

Devam etmeden Neandertalleri kısa tanıtalım. Bunlar fosillerini Batı Avrasya’da, kabaca 400 bin yıldan başlayıp 30 bin yıl öncesine kadar bulduğumuz bir hominin grubu. Bize çok benziyorlar, bizim gibi iki ayaklı ve büyük beyinliler, görece karmaşık taş aletler yapıyor, ateş kullanıyorlar. Duvar resmi gibi sembolik davranışlar bile sergilemiş olmaları muhtemel. Fosil kaydına bakarsak soyları 30 bin yıl önce tükeniyor.

Neandertalların kökeni ve modern insanlarla akrabalıkları 20. yüzyılda tartışılan bir konuyla yakından ilgiliydi. 19. ve 20. yüzyıllarda birçok antropolog modern insan gruplarının çok uzun zaman önce birbirlerinden ayrıldıklarına ve çok uzun zamandır farklılaştıklarına inanıyordu. Buna göre insanın erken ataları önce Afrika’da evrildikten sonra, 1-2 milyon yıl önce Afrika’dan dünyanın geri kalanına yayılmışlar ve buralarda farklılaşmışlardı. Bugünün her bir modern insan popülasyonu da o yerel Homo erectus gruplarının torunlarıydı. Örneğin Neandertallerin günümüz Avrupalılarının ataları olduğu, Pekin İnsanı’nın günümüz Doğu Asyalılarının ataları olduğu düşünülüyordu. Bu modele “çok bölgelilik hipotezi” deniyordu.

Öte yandan 20. yüzyılın sonlarında bazı biyolog ve antropologlar insan gruplarının birbirlerinden biyolojik olarak çok da farklı olmadıklarını vurgulayarak farklı bir senaryo öne sürdüler. Buna göre günümüz modern insanı Homo sapiens’in ataları birkaç yüzbin yıl öncesine kadar Afrika’daydı. Modern insan anatomisi ve davranışı Afrika’da evrilmişti. Bunların bir kısmı yakın zamanda Afrika’dan çıkmış, dünyada yayılmıştı. Tüm insan grupları bu yakın tarihli Afrikalı ortak ata popülasyonunun torunlarıydı. Bu arada, dünyaya daha önce Afrika’dan yayılmış insansıların (Neandertal gibi) soyları tükenmiş, Afrika’dan yeni gelen Homo sapiens grupları bunların yerini almıştı.

Hatta bu araştırmacılara göre, modern insan gruplarının bambaşka yapıda ırklar olduğu fikri aslında 19. yüzyılın ve erken 20. yüzyılın sömürgeci ideolojilerinin bir ürünüydü. Nitekim herkes gibi bilim insanları da bilinçli ya da bilinçsiz farklı dünya görüşlerini, yani ideolojileri taşıyorlar. Geçmiş yüzyılların birçok bilimcisi de bugün ayıplanacak ırkçı ve ayrımcı düşünceler taşıyorlardı.

Afrika’dan çıkış modeli

İşte burada önemli bir gözlem yine Allan Wilson grubundan gelmişti. Bu grup 1980’lerde modern insanların mitokondri DNA’sı dizilerini üretip birbiriyle karşılaştırmıştı. Avrupalıların genetik çeşitliliğinin Afrika’nın bir alt kümesi olduğunu, bunların ortak atasının da yalnızca birkaç yüz bin yıl yaşında olabileceğini hesapladılar.^[6]Cann, R. L., Stoneking, M., & Wilson, A. C. (1987) Mitochondrial DNA and human evolution,  Nature, Vol. 325, Issue 6099, pp. 31–36. https://doi.org/10.1038/325031a0

Bu gözlem Afrika’dan çıkış modelini destekliyordu, ama yine de herkes ikna olmuş değildi. Neandertallerin modern insan gruplarıyla akrabalık ilişkisini anlamak şüphesiz tabloyu netleştirecekti.

1997: İlk Neandertal DNA’sı

Pääbo 1990’ların ortasında Avrupa’ya dönmüştü. İnsan evrimine dair bahsettiğimiz tartışmaların da motivasyonuyla Neandertallardan DNA elde etmek istiyordu.

Ekibiyle beraber 1990’ların ortasında ilk defa bir Neandertal kemiğinden DNA saflaştırıp çoğalttılar. Bunun otantik olduğunu temin etmek için de çok miktarda kontrol ve tekrar uyguladılar. Sonuçta elde ettikleri toplam 400 nükleotitlik diziyi modern insan dizileriyle karşılaştırdıklarında, Neandertalin tüm modern insan mitokondri DNA’sı dizilerinin dışına düştüğü görüldü.^[7]Krings, M., Stone, A., Schmitz, R. W., Krainitzki, H., Stoneking, M., & Pääbo, S. (1997) Neandertal DNA Sequences and the Origin of Modern Humans, Cell, Vol. 90, Issue 1, pp. 19–30. https://doi.org/10.1016/s0092-8674(00)80310-4 Yani anne soyu açısından Neandertal herhangi bir insan grubuna daha yakın değildi, bizden çok önce ayrılmış gibiydi. Avrupalıların, en azından anne soyundan ataları olmadığı da netti.

Karışımın üst sınırı

Tabii bu sonuç tek bir bireye dayanıyordu ve emin olmak için örneklemi büyütmek gerekiyordu. Pääbo 90’ların sonunda Leipzig, Almanya’da yeni kurulan Max Planck Evrimsel Antropoloji Ensitütüsü’nün Evrimsel Genetik bölümünün başına gelmişti. Burada da çalışmalarını sürdürdü. Farklı Neandertallerden DNA elde ettiler.

Sonuçta geniş bir veri seti ürettiler. Bu veri setindeki insan ve Neandertal arasında görülen gruplaşmayı popülasyon genetiği benzetimleriyle karşılaştırdılar. Buradan yola çıkarak, Neandertallerin modern insan soyuna %25’ten fazla katkı koymuş olamayacağını tahmin ettiler. Çünkü %25’in üzerinde katkı olsa eldeki mitokondri DNA’sı verisinde de görülmesi beklenirdi.^[8]Serre, D., Langaney, A., Chech, M., Teschler-Nicola, M., Paunovic, M., Mennecier, P., Hofreiter, M., Possnert, G., & Pääbo, S. (2004). No Evidence of Neandertal mtDNA Contribution to Early Modern Humans. In David Penny (Ed.), PLoS Biology, Vol. 2, Issue 3, p. e57. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020057

Yine de Neandertal-modern insan karışmalarının daha düşük seviyede gerçekleşmiş olması halen mümkündü. Yalnızca mitokondri DNA’sına, yani anne soyuna bakarak anlamak mümkün görünmüyordu. Nitekim yalnızca mitokondri DNA’sına bakarak örneğin babanızla akrabalığınızı bile göremezsiniz.

Bu tablo karşısında Pääbo Neandertallerden daha çok genetik veri üretmek için bir çabaya girişti. DNA çoğaltma işlemlerini paralel hale getirip hızlandırmaya çalışıyorlardı. Ama Pääbo’nun imdadına asıl yetişen yeni (veya ikinci) nesil dizileme denilen teknolojiler oldu.

İkinci nesil DNA dizileme devrimi

2005’ten sonra hızla geliştirilen bu ikinci nesil dizileme cihazları sayesinde artık hedef molekülleri tek tek klonlayıp dizilemek gerekmiyordu. Milyonlarca (hatta bugün milyarlarca) DNA molekülünü içeren rastgele örnekleri paralel olarak işleyip dizilemek mümkün hale gelmişti.

Bu hem işleri kolaylaştırmış, ucuzlatmış, hızlandırmış, hem de üretilen bilgi miktarını müthiş derecede artırmıştı. Ayrıca bu yaklaşım, ileride açıklayacağımız üzere, olası kontaminasyonu da ölçülebilir hale getirdi.

İkinci nesil DNA dizileme ile ilk girişim: Yine kontaminasyon

İkinci nesil DNA dizileme kullanarak antik DNA dizileme işleminin ilk (ve ilkel) bir uygulamasını 2000’lerde ilk deneyip yayımlayan Pääbo’nun grubu oldu. Yine ilk denemelerinde Neandertal malzemesi kullandılar. O dönemin ilk çıkan yeni nesil cihazlarını kullanarak Neandertale ait olduğunu tahmin ettikleri yüz binlerce DNA dizisi okuyup analiz ettiler.^[9]Green, R. E., Krause, J., Ptak, S. E., Briggs, A. W., Ronan, M. T., Simons, J. F., Du, L., Egholm, M., Rothberg, J. M., Paunovic, M., & Pääbo, S. (2006) Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA, Nature, Vol. 444, Issue 7117, pp. 330–336. https://doi.org/10.1038/nature05336

Toplam 3 milyar bazlık genom dizisi içinde ufak bir yer kapsasa dahi, ilk defa mitokondri dışında bu denli çok bilgi edinilmişti Neandertallere dair. Örneğin Leipzig ekibi bu veriyi kullanarak insan ve Neandertal arasında tahmini ayrışma zamanı hesapladılar.

Ancak bu ilk deneme bir hayal kırıklığıyla sonuçlandı. Üretilen ve yayımlanan veriyi tekrar inceleyen bir popülasyon genetikçisi ekip, veride bir gariplik keşfetti. Verideki uzun DNA molekülleri (ör. 100 baz) modern insanlara daha çok benzerken, kısa moleküller modern insandan daha farklıydı.^[10]Wall, J. D., & Kim, S. K. (2007). Inconsistencies in Neanderthal Genomic DNA Sequences. In G. McVean (Ed.), PLoS Genetics, Vol. 3, Issue 10, p. e175. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.0030175 Bu durumun en basit açıklaması, dizilenen DNA içinde bir kısmının gerçek Neandertal, bir kısmının modern insan kontaminasyonu olmasıydı. Daha önce de bahsettiğimiz gibi modern insandan bulaşmış DNA parçaları yeterince parçalanmamış olduğu için görece uzun olmaları beklenir. Neandertal DNA’sıysa onbinlerce yıl yaşında olduğu için görece kısa olacaktır. Veri setinde kontaminasyon çıkması ve bunun baştan farkedilmemesi Leipzig grubu için bir miktar mahcubiyet sebebi oldu.

İkinci nesil antik DNA iş hattı

Ancak bu tökezleme Pääbo ve grubunu yıldırmadı. Birkaç başlıkta gerçekleştirdikleri ilerlemelerle kontaminasyon sorununu risk olmaktan çıkaracak yaklaşımlar geliştirdiler. Ayrıca ikinci nesil dizileme kullanarak uygulanabilecek standart antik DNA işleme protokolleri oluşturdular. Büyük ölçüde Leipzig’deki ekibin başını çektiği bu gelişmeler sayesinde günümüzde antik DNA neredeyse tamamen ikinci nesil dizilemeyle yürütülür hale geldi. Buna da ikinci nesil antik DNA demek uygun olabilir.

Bu standart çalışma sürecini şöyle özetleyebiliriz. Genellikle kemik ve diş dokularından, bazen de toprak veya dışkı gibi DNA taşıyabilecek örneklerden DNA saflaştırılır. Bu DNA kullanılarak “dizileme kütüphanesi” denilen bir çözelti hazırlanır. Bu işlem sırasında DNA moleküllerinin uçlarına örneğe mahsus yapay DNA parçaları eklenir. Bu hazırlama işleminin ilk aşamaları DNA çoğaltmanın yapılmadığı bir temiz odada gerçekleştirilir; bu da kontaminasyon ihtimalini asgariye indirir ve kontaminasyon gerçekleşse bile sonradan farkedilebilir.

Kütüphanedeki DNA başka bir lab odasında PCR ile çoğaltılır. Burada üretilen çözelti standart bir ikinci nesil dizileme makinasında okunur.

Dizileme sonuçları, DNA dizilerinin kaydedildiği bir metin dosyası olarak elde edilir. Bu dosyadaki diziler referans insan genomuna (eğer incelenen kemik veya diş insana aitse) hizalanır; yani dizilerin karşılık geldikleri pozisyonlar bulunur.

Elde edilen birçok okuma ise bir karşılık bulamaz, çünkü bunlar kemiğin sahibine ait DNA dizileri değildir; kemiğe ölüm sırasında veya sonrasından yerleşmiş mikropların DNA’sını temsil ederler. İnsan referans genomuna hizalananlarınsa orijinal dokudan geldiği tahmin edilebilir.

Bu dizilerin gerçekten eski molekülleri mi, yoksa kontaminasyondan gelen insan DNA’sını mı temsil ettiklerini belirlemek de mümkündür. Gerçekten eski olan moleküllerin ucunda spesifik hasarlar birikmiş olur. DNA moleküllerinin ucunda hasar olmaması, moleküllerin fazla uzun olması, ayrıca sadece anneden geldiği için normalde tek bir tip olması gereken mitokondri DNA’sının birden fazla tipinin görülmesi, kontaminasyona işaret eder. Deneyler, yalnızca içinde yeterince gerçek antik DNA olduğu belirlenen örneklerle devam eder.

2010: İlk Neandertal genomu

İşte bu standart iş hattının birçok unsuru 2000’lerin sonu ve 2010’ların başında Leipzig ekibi tarafından geliştirildi. Ekibin başlıca bir motivasyonu artık tüm Neandertal genomunun dizisini güvenilir biçimde çıkarmak ve yorumlamaktı. Bunu gerçekleştirmek için geniş bir ekip kurdular, özellikle de çok sayıda nam sahibi popülasyon genetikçisi ve istatistiksel genetikçiyle iş birliği içinde çalıştılar.

2010’da ekip ilk Neandertal tüm genom dizisini yayımladı.^[11]Green, R. E., Krause, J., Briggs, A. W., Maricic, T., Stenzel, U., Kircher, M., Patterson, N., Li, H., Zhai, W., Fritz, M. H.-Y., Hansen, N. F., Durand, E. Y., Malaspinas, A.-S., Jensen, J. D., Marques-Bonet, T., Alkan, C., Prüfer, K., Meyer, M., Burbano, H. A., … Pääbo, S. (2010) A Draft Sequence of the Neandertal Genome, Science, Vol. 328, Issue 5979, pp. 710–722, https://doi.org/10.1126/science.1188021 Bu çalışmada birkaç farklı bölgeden Neandertalın genom dizisi üretildi. İnsan ve şempanze genomlarıyla farklarını inceleyerek, insan ve Neandertal popülasyonlarının yaklaşık 300 ila 400 bin yıl önce birbirinden ayrılmış olduklarını hesapladılar. Ancak daha sonraki çalışmalardan daha fazla veri kullanarak insan ve Neandertal ayrışma zamanı tahmini yaklaşık 700 bin olarak güncellendi.^[12]Meyer, M., Arsuaga, J.-L., de Filippo, C., Nagel, S., Aximu-Petri, A., Nickel, B., Martínez, I., Gracia, A., de Castro, J. M. B., Carbonell, E., Viola, B., Kelso, J., Prüfer, K., & Pääbo, S. (2016) Nuclear DNA sequences from the Middle Pleistocene Sima de los Huesos hominins, Nature, Vol. 531, Issue 7595, pp. 504–507,  https://doi.org/10.1038/nature17405

Neandertal içimizde yaşıyor

2010’da yayımlanan Neandertal genomunun asıl sürprizi ise başkaydı: Neandertallerden Afrika dışında yaşayan modern insanlara karışım yaşanmıştı.

Makalede yapılan analizin sonuçlarına göre Neandertallerin genomları, günümüzde Afrika dışında yaşayan tüm insan gruplarının genomlarına günümüz Afrikalılarına olduğundan bir nebze daha benzerdi. Afrika dışında yaşayanlar ister Avrupalı ister Asyalı veya Okyanusyalı olsunlar sonuç aynıydı. Bu gözlemin en olası açıklaması, yaklaşık 50 bin yıl önce Afrika’dan çıkan toplulukların, yani günümüz Avrupalı, Asyalı ve Okyanusyalıların atalarının Neandertallerle karışmış olmalarıydı. Bu insanlar Neandertallerle çocuk yapmışlar, çocukların en azından bir kısmı insan tarafında kalmış, kendileri de torun sahibi olmuşlardı.

Bu karışım oranı %1 ila 3 olarak tahmin edildi. Yani Afrika dışında yaşayan insanların atalarının küçük bir oranı Neandertaldi. Bu oranlar sonraki çalışmalarda da teyit edildi.^[13]Prüfer, K., de Filippo, C., Grote, S., Mafessoni, F., Korlević, P., Hajdinjak, M., Vernot, B., Skov, L., Hsieh, P., Peyrégne, S., Reher, D., Hopfe, C., Nagel, S., Maricic, T., Fu, Q., Theunert, C., Rogers, R., Skoglund, P., Chintalapati, M., … Pääbo, S. (2017) A high-coverage Neandertal genome from Vindija Cave in Croatia, Science, Vol. 358, Issue 6363, pp. 655–658, https://doi.org/10.1126/science.aao1887

Bu karışım tüm Afrika dışındaki gruplarda benzer oranlarda görüldüğü için, karışımın Afrika’dan çıkışın ilk aşamalarında, Ortadoğu civarında yaşanmış olması muhtemel. Dolayısıyla Ortadoğu’dan ve Anadolu’dan Neandertal genomu üretmek çok ilginç olurdu. Ancak bugüne kadar bu başarılmış değil. Bunun sebeplerinden biri -en azından Anadolu’da- paleontolojik kazıların Avrupa’ya kıyasla, kaynak ve uzman yetersizliği gibi nedenlerle seyrek olması ve muhtemelen bu nedenle de Neandertale ait olabilecek ele geçmiş kalıntıların çok az olması.^[14]Buradaki ilginç noktalardan biri de bu ekip tarafından geliştirilen ve D-testi adı verilen istatistiksel test, bugün de popülasyon karışmalarını tahmin etmek için kullanılan en yaygın araçlardan biri. 

Neandertal tarihinin ayrıntıları

Leipzig grubu bundan sonra da farklı Neandertal kemiklerinden genom verisi üretmeye devam etti.^[15]ör. Prüfer, K., de Filippo, C., Grote, S., Mafessoni, F., Korlević, P., Hajdinjak, M., Vernot, B., Skov, L., Hsieh, P., Peyrégne, S., Reher, D., Hopfe, C., Nagel, S., Maricic, T., Fu, Q., Theunert, C., Rogers, R., Skoglund, P., Chintalapati, M., … Pääbo, S. (2017) A high-coverage Neandertal genome from Vindija Cave in Croatia, Science,  Vol. 358, Issue 6363, pp. 655–658. https://doi.org/10.1126/science.aao1887 Bu çalışmalar sayesinde Neandertallerin tarihini ve popülasyon hareketlerini tanıma fırsatı bulundu. Örneğin bazı Neandertal popülasyonlarının zamanla ortadan kalktığı ve yerlerine başka bölgelerden Neandertaller geldiği ortaya çıktı.^[16]Hajdinjak, M., Fu, Q., Hübner, A., Petr, M., Mafessoni, F., Grote, S., Skoglund, P., Narasimham, V., Rougier, H., Crevecoeur, I., Semal, P., Soressi, M., Talamo, S., Hublin, J.-J., Gušić, I., Kućan, Ž., Rudan, P., Golovanova, L. V., Doronichev, V. B., … Kelso, J. (2018) Reconstructing the genetic history of late Neanderthals, Nature, Vol. 555, Issue 7698, pp. 652–656. https://doi.org/10.1038/nature26151 Buradaki ilginç sonuçlardan biri modern insanın atalarının da Neandertal soyuna karıştıkları ve gen aktardıkları oldu.^[17]Kuhlwilm, M., Gronau, I., Hubisz, M. J., de Filippo, C., Prado-Martinez, J., Kircher, M., Fu, Q., Burbano, H. A., Lalueza-Fox, C., de la Rasilla, M., Rosas, A., Rudan, P., Brajkovic, D., Kucan, Ž., Gušic, I., Marques-Bonet, T., Andrés, A. M., Viola, B., Pääbo, S., … Castellano, S. (2016) Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals, Nature, Vol. 530, Issue 7591, pp. 429–433. https://doi.org/10.1038/nature16544

İronik olan, bu çalışmalar sayesinde bugün Neandertallerin son birkaç yüz bin yıllık tarihini, kendi soyumuzun tarihini bildiğimizden çok daha ayrıntılı tanıyoruz. Bunun da başlıca tek sebebi sıcaklık: Neandertallerin yaşadıkları görece ılıman ve soğuk ortamlar DNA korunmasına görece elverişli. Modern insanın atalarıysa son 100 ila 50 bin yıla kadar Afrika’da oldukları için ve bu sıcaklıklarda DNA fazla dayanmadığı için, modern insan gruplarının dinamiklerini ilk Avrasyalılara ait antik genomlardan öğrenebiliyoruz. Afrika’daki geçmişimiz ise büyük ölçüde karanlık.

Genomuyla keşfedilen bir tür: Denisovalılar

2010’da Leipzig ekibi bir başka çarpıcı makale daha yayımladı. Güney Sibirya’nın Altay dağlarında Denisova Mağarası’nda bulunan ve çok iyi korunmuş bir serçe parmağı kemiğinden antik DNA elde edip iyi kalite bir genom elde ettiler. Bu genom Neandertallerle kardeş bir türe aitti, ama Neandertallerden farklıydı. Soyları yaklaşık 300 ila 400 bin yıl önce ayrılmıştı.

Denisova genom verisi yeni bir insansı türünün keşfini sağlamıştı. Bu türün anatomisine ve yaygınlığına dair halen pek az bilgimiz var; ancak soylarının tükenmiş olduğu kesin. Ancak genetik verisinin analizi yine ilginç bulgular sundu. En çarpıcısı, Okyanusyalıların (Avustralya ve Papua Yeni Gine yerlilerinin) ve bir miktar da Doğu Asyalıların, Neandertallerle karıştıktan sonra, bu Denisovalı grubuyla da ayrıca karıştıkları ortaya çıktı. Bu da Denisovalı grubunun muhtemelen Asya’da yaygın olduğunu ima ediyor.

Kuzenlerimiz neden yok oldu?

Leipzig grubunun ürettiği genomlar, modern insan grupları bugüne gelirken Denisovalı ve Neandertallerin soylarının neden tükenmiş olabileceğine de dair de bir ipucu sundu. Bu üç grubun genetik çeşitlilikleri karşılaştırıldığında hem Denisovalı hem de Neandertallerin modern insan gruplarına kıyasla çok düşük genetik çeşitlilik taşıdıkları bulundu.^[18]Prüfer, K., de Filippo, C., Grote, S., Mafessoni, F., Korlević, P., Hajdinjak, M., Vernot, B., Skov, L., Hsieh, P., Peyrégne, S., Reher, D., Hopfe, C., Nagel, S., Maricic, T., Fu, Q., Theunert, C., Rogers, R., Skoglund, P., Chintalapati, M., … Pääbo, S. (2017) A high-coverage Neandertal genome from Vindija Cave in Croatia, Science, Vol. 358, Issue 6363, pp. 655–658. https://doi.org/10.1126/science.aao1887

Burada iki önemli bir nokta var. İnsanda ve çoğu hayvanda tek bir bireyin tüm genom verisi dahi o bireyin ait olduğu popülasyonun genetik çeşitliliğine dair bilgi taşıyor. Bunun sebebi eşeyli üreyen soylarda her bireyin genomunun anne ve babadan alınan birer kromozom kopyası taşıması. Bu kopyaların da anne ve babaların kendi atalarından aldıkları DNA parçalarının mozaikleri olması. Örneğin her insanın genomu, üç nesil öncesine gidersek, anne tarafından dört ata ve baba tarafından dört atanın DNA’larının karışımından oluşuyor. Bu DNA parçalarının birbirlerinden farkları da popülasyondaki çeşitliliğe dair bilgi veriyor. Tek bir genomun bu kadar bilgi taşıması genetikçiler için büyük bir fırsat.

İkinci nokta: Genetik çeşitlilik popülasyon büyüklüğünü yansıtır. Genel olarak popülasyon büyükse çeşitlilik çoktur.

Bu sonuç Denisovalı ve Neandertal gruplarının çok küçük popülasyonlar olduklarına işaret etti. Bu ise, Denisovalı ve Neandertallerin neden soylarının tükenmiş olabileceğini en azından kısmen açıklayabilir. Çünkü küçük popülasyonlarda doğal seçilim verimli işlemiyor; küçük popülasyonlarda değişen ortamlara adaptasyon büyük popülasyonlar kadar verimli olmuyor.

Denisovalı ve Neandertallerin soylarının tükenmesinde modern insanın doğrudan bir rolü olup olmadığı uzun zamandır tartışılan bir konu. Bu iki grubun küçük popülasyonlar olmaları, yok olmalarında Homo sapiens’in doğrudan bir rolü olmayabileceğine işaret ediyor. Bu gruplar değişen iklim şartlarına veya Afrika’dan Avrasya’ya yayılan insan gruplarının getirmiş olabileceği yeni hastalıklara karşı adaptasyon geliştiremedikleri için de kendiliklerinden tükenmiş olabilirler.

Melezleşme dinamikleri

Leipzig ekibinin yakın zamanlı bir diğer dikkate değer çalışması ise yine Denisova mağarasında ele geçen ve genetik olarak inceledikleri kemiklerden birinin babası Denisovalı annesi Neandertal melez bireye ait olduğunu bulmalarıydı.^[19]Slon, V., Mafessoni, F., Vernot, B., de Filippo, C., Grote, S., Viola, B., Hajdinjak, M., Peyrégne, S., Nagel, S., Brown, S., Douka, K., Higham, T., Kozlikin, M. B., Shunkov, M. V., Derevianko, A. P., Kelso, J., Meyer, M., Prüfer, K., & Pääbo, S. (2018). The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father. In Nature (Vol. 561, Issue 7721, pp. 113–116). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0455-x Ekip, çalışmalarında Neandertal-insan melez bireyleri de buldular.^[20]Fu, Q., Hajdinjak, M., Moldovan, O. T., Constantin, S., Mallick, S., Skoglund, P., Patterson, N., Rohland, N., Lazaridis, I., Nickel, B., Viola, B., Prüfer, K., Meyer, M., Kelso, J., Reich, D., & Pääbo, S. (2015) An early modern human from Romania with a recent Neanderthal ancestor,  Nature, Vol. 524, Issue 7564, pp. 216–219. https://doi.org/10.1038/nature14558

Karışmanın zararlı ve faydalı etkileri

Hem Leipzig ekibinin hem de başkalarının inceledikleri sorulardan bir başkası ise Neandertal ile melezleşmenin modern insan gruplarına biyolojik etkisiydi. Burada da ilginç sonuçlar bulundu. Birincisi, günümüz Afrika dışı insan gruplarının genomları incelendiğinde, önemli genlerde Neandertal DNA dizilerinin nadir olduğu görüldü.^[21]Sankararaman, S., Mallick, S., Dannemann, M., Prüfer, K., Kelso, J., Pääbo, S., Patterson, N., & Reich, D. (2014) The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans, Nature , Vol. 507, Issue 7492, pp. 354–357. https://doi.org/10.1038/nature12961 Bu bulgunun olası bir açıklaması, Neandertal DNA dizilerinin modern insan arkaplanında çok uyumlu olmadıkları ve zamanla, doğal seçilimle sıklıklarının azalmış olması olabilir.

Öte yandan Leipzig ekibinin yayımladıkları genom verisini analiz eden çeşitli ekipler, Neandertal ve Denisovalılardan modern insanda faydalı etki gösteren DNA dizileri de tespit etti.  Örneğin bağışıklık sistemiyle ilgili bazı genlerde (HLA ve TLR) Neandertal ve Denisovalılara ait DNA dizilerinin modern insanlarda rasgele olamayacak denli yüksek frekanslara ulaşmış olduğu bulundu.^[22]Abi-Rached, L., Jobin, M. J., Kulkarni, S., McWhinnie, A., Dalva, K., Gragert, L., Babrzadeh, F., Gharizadeh, B., Luo, M., Plummer, F. A., Kimani, J., Carrington, M., Middleton, D., Rajalingam, R., Beksac, M., Marsh, S. G. E., Maiers, M., Guethlein, L. A., Tavoularis, S., … Parham, P. (2011) The Shaping of Modern Human Immune Systems by Multiregional Admixture with Archaic Humans, Science, Vol. 334, Issue 6052, pp. 89–94. https://doi.org/10.1126/science.1209202^[23]Dannemann, M., Andrés, A. M., & Kelso, J. (2016) Introgression of Neandertal- and Denisovan-like Haplotypes Contributes to Adaptive Variation in Human Toll-like Receptors, The American Journal of Human Genetics, Vol. 98, Issue 1, pp. 22–33, https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2015.11.015 Muhtemelen bu DNA dizileri Avrasyanın mikrop örtüsüne hali hazırda adapte olmuş dizilerdi. Bunları taşımak Afrika’dan gelen modern insanlara üstünlük sağladı ve pozitif seçilimle yayıldılar.

Bir başka şaşırtıcı gelişmeyse Tibet’ten geldi. Çinli ve ABD’li araştırmacılar 2010’larda Tibetlilerin yüksek irtifa ve düşük oksijen koşullarına adaptasyonunu sağlayan bir gen varyantı bulmuşlardı. Bu varyantı tekrar incelediklerinde, bunun Denisovalıların genomunda da taşındığı görüldü.^[24]Huerta-Sánchez, E., Jin, X., Asan, Bianba, Z., Peter, B. M., Vinckenbosch, N., Liang, Y., Yi, X., He, M., Somel, M., Ni, P., Wang, B., Ou, X., Huasang, Luosang, J., Cuo, Z. X. P., Li, K., Gao, G., Yin, Y., … Nielsen, R. (2014) Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA, Nature, Vol. 512, Issue 7513, pp. 194–197. https://doi.org/10.1038/nature13408 Bu sonuç, Tibetlilerin atalarının, Denisovalılarla akraba ve hali hazırda yüksek irtifaya adapte olmuş bir grupla karışarak bu varyantı kazandıklarına işaret ediyor.

İnsana mahsus varyantların incelenmesi

Pääbo’nun ilgilendiği ve Nobel ödül kararını etkilemiş olabilecek bir başka araştırma alanı ise insana mahsus özelliklerin altında yatan, “bizi biz yapan” varyantları keşfetmek. Bunun için modern insanda görülen ama şempanzelerde ve başka primatlarda görülmeyen, aynı zamanda işlevsel olan varyantları incelemek gerekiyor (çünkü genomdaki çoğu varyant sessiz; bir işlevi yok).

Bu tip işlevsel varyantları iki gruba ayırabiliriz. Çoğunluğu oluşturan grup, hem insan hem Neandertal genomunda bulunuyor. Çünkü şempanzelerle kıyasla (son ortak atamız tahminen 6-8 milyon yıl) Neandertallere çok yakınız (son ortak atamız tahminen 700 bin yıl).

Neandertallerle paylaştığımız bu varyantlar örneğin iki ayaklılık ya da büyük beyin gibi ortak özelliklerimizi belirliyor olmalı. 2015’te Leipzig ekibinin de dahil olduğu dikkat geçen bir çalışma, bu DNA dizilerinden birinin embriyoda beyin gelişimi sırasında aktif olduğunu ve sinir hücresi sayısını artırıcı etkisi olduğunu göstermişti. Dizi hem insanda hem de Neandertal ve Denisovalılarda bulunuyordu.^[25]Florio, M., Albert, M., Taverna, E., Namba, T., Brandl, H., Lewitus, E., Haffner, C., Sykes, A., Wong, F. K., Peters, J., Guhr, E., Klemroth, S., Prüfer, K., Kelso, J., Naumann, R., Nüsslein, I., Dahl, A., Lachmann, R., Pääbo, S., & Huttner, W. B. (2015) Human-specific gene ARHGAP11B promotes basal progenitor amplification and neocortex expansion, Science, Vol. 347, Issue 6229, pp. 1465–1470.  https://doi.org/10.1126/science.aaa1975

Öte yandan insan, Neandertal ve şempanze genomları incelendiğinde, tüm modern insanlarda görülen ama Neandertal ve şempanzelerde görülmeyen, yani modern insan soyunda türemiş ve bugün tüm insanların taşıdığı az sayıda işlevsel varyant da mevcut.

Organoid deneyleri

Leipzig ekibi bu tip varyantların biyolojik etkilerini incelemek için organoid (organımsı) denilen, laboratuvarda farklılaştırılmış hücre kümelerinin kullanımı konusunda da öncülük yaptı.

2022’de yayınlanan bir çalışmalarında bir proteinin (TKTL1) dizisini değiştiren, modern insana mahsus böyle bir varyantın biyolojik etkisini, organoidler ve genetiği değiştirilmiş fareleri kullanarak incelediler.^[26]Pinson, A., Xing, L., Namba, T., Kalebic, N., Peters, J., Oegema, C. E., Traikov, S., Reppe, K., Riesenberg, S., Maricic, T., Derihaci, R., Wimberger, P., Pääbo, S., & Huttner, W. B. (2022) Human TKTL1 implies greater neurogenesis in frontal neocortex of modern humans than Neanderthals, Science, Vol. 377, Issue 6611. https://doi.org/10.1126/science.abl6422  Deneyde organoidlerin ve farelerin genomları değiştirildi; bir gruba TKTL1’nin atasal dizisi, diğer grupsa TKTL1’nin insana mahsus dizisi aktarıldı. Sonuçlar, Neandertallerin da taşıdığı atasal varyanta göre modern insandaki türemiş varyantının beynin frontal korteksinde (ön kabuğunda) daha fazla sinir hücresi üretimine yol açtığını gösterdi.

Beynin frontal korteksi sosyal davranıştan analitik düşünceye birçok görev üstlendiği için bu sonuç özellikle ilginç. Yine de gözlemlenen farkların bilişsel farklar doğurup doğurmayacağını belirlemek kolay değil. İnsana mahsus bu türemiş varyantı sonradan mutasyonla kaybetmiş bireylerin incelenmesi bir yol olabilir; ancak bu tip taramaların da etik sorunlara yol açma ihtimali var.

Nobel komitesinin seçimi yerinde miydi?

Buraya dek ele aldıklarımız Svante Pääbo’nun öncülük ettiği çalışmaların sınırlı bir bölümü. Nitekim Pääbo’nun yönetimindeki Leipzig ekibi aynı zamanda insanda genetik çeşitliliğin incelenmesi, genom evrimi, şempanze ve bonobo genomları, karşılaştırmalı transkriptom analizi, FOXP2 geninin evrimi, mağara ayısı ve mamut gibi nesli tükenmiş başka canlıların evrimi, evcilleşmenin genomik temelleri, tRNA evrimi gibi farklı konularda da yüzlerce araştırma makalesi var.

Ancak Nobel ödülü, ödül komitesinin açıklamasına göre Paabo’ya spesifik olarak antik DNA ve hominin genomları alanlarındaki çalışmalar için verildi. Gerçekten de Pääbo antik DNA alanını başından itibaren ileri taşıyan, bahsettiğimiz türlü sorunlarla karşılaştığında da bunlara çözüm üreten dirayetli ve üretken bir ekip lideri oldu. Bu açıdan, bu alanda verilen bir ödülü kendisi kadar hak eden bir ikinci isim düşünmek zor.

Tıp ve fizyoloji konulu bir ödülün hominin genomları konusunda verilmesine şaşıranlar olmuş olabilir. Buna cevaben Nobel Ödül Komitesi, hominin genomlarını anlamanın insanda genetik çeşitliliği anlamlandırmanın önemli bir aracı olduğunu ifade ediyor. Bu mantıklı bir açıklama. Genetik çeşitliliğimizin evrimsel kaynaklarını daha iyi tanımamız, yaygın genetik hastalıkları veya insan popülasyonları arasında değişebilen genetik risk oranlarını daha kolay anlamlandırmamızı sağlıyor.

Öte yandan son 30 yıldır insanda genetik çeşitliliği belgeleyen pek çok büyük araştırma yürütüldü. Hapmap, 1000 Genom Projesi, İnsan Genom Çeşitliliği Projesi (HGDP) gibi dünya çapında binlerce insanın genetik varyantlarının dizilendiği ve yayınlandığı büyük araştırmalar olmasaydı  (bkz. www.internationalgenome.org), Leipzig ekibinin ürettiği veriyi yorumlamak da mümkün olmayacaktı. Eğer Nobel ödülünün seçimine illa bir eleştiri yapılacaksa bu, söz konusu genetik çeşitlilik çalışmalarının öncülerinin de benzer şekilde takdir edilmeyi hak ettiği yönünde olabilir.

Nobel ödülü kolektif emeği görmezden geliyor

Belki daha fazla sorgulanması gereken ise çalışmaların son derece kolektif olduğu bir alanda kişisel ödül verilmesinin mantığı. Nitekim bahsi geçen çalışmaların neredeyse tümü ekip işiydi; dahası bu ekiplerde yalnızca moleküler biyologlar ve teknisyenler değil, hesaplamalı biyologlar, bilgisayar mühendisleri, hatta paleontologlar da yer alıyordu. Bir milyon dolar tutarında bir ödülün kişiye değil, örneğin enstitüye veya laboratuvara verilmesi, arkasındaki emeği çok daha doğru yansıtır. Nobel gibi kurumların bu açıdan arkaik olduğunu düşünüyorum.

İleride daha eşitlikçi toplumlar kurulabilirse bunların da yerini daha iyi düşünülmüş ödül kurumları alacaktır.

Sempatik bir ırkçılık düşmanı

Svante’yle 2004-2008 arasında doktoram sırasında birkaç yıl beraber çalışmıştım (antik DNA konusunda değil).

Bu süreçte kendisine dair izlenimlerimi kısaca paylaşabilirim. Genel olarak sempatik ve mülayim tavrı, egolu ve burnu havada biri olmaması, ideolojik olarak eşitlikçi eğilimlerini saklamaması, yayınlarda yazarlar belirlenirken teknisyen-akademisyen ayrımı yapmadan emek koyan herkesin yer almasını sağlamaya çalışması, Svante’nin hoşuma giden ve bence takdiri hak eden yönleri arasındaydı. Benim tanıdığım kadarıyla çok sert ırkçılık düşmanıydı; hatta ırkların biyolojik bir kategori olduğunu iddia eden bir araştırmacının ertesi gün enstitüden atıldığı anlatılır. Bence haksız değildi. Bir genetikçinin insan gruplarının biyolojik olarak ırk ayrılamayacağını iyi bilmesi gerekirdi.^[27]Adebali, O. (2020) Türk geni neden yoktur? https://sarkac.org/2020/03/turk-geni-neden-yoktur/. Bu sadece araştırmanın doğruluğu açısından değil topluma karşı sorumluluk açısından da önemli.

İnsan yetiştirme ve alanı yayma: Daha iyisini yapabilirdi

Svante’nin bence eleştiriyi en çok hak edebilecek yönü, genç bilim insanları yetiştirmek, alana yeni insanlar kazanmak ve alandaki üretimi yaymak yönünde sistematik bir çaba içinde olmamasıydı. Mükemmeliyetçiliği ve sabırsızlığı labı çok üretken kılıyorsa bile, aynı zamanda yanında insan yetişmesini zorlaştırıyordu.

Yıllarca Rus arkeologların topladığı materyal üzerinde çalışmış olmasına rağmen Rusya’da bir antik DNA labı kurulmasını sağlamamış olması bence ayrıca biraz üzücü ve garip bir durum.

Ancak bu yaklaşımın, yani “bize örneklerinizi gönderin ve biz analizini yapalım” yaklaşımı Svante’ye özgü değil. Tıptan ekolojiye kadar birçok alanda zengin ülkelerin bilim insanları en hızlı şekilde en mükemmel bilimi üretmek için yarışıyorlar ve görece geri kalmış ülkelerde kapasite geliştirmeyi ve buralara bilgi aktarmayı pek önemsemiyorlar; bu ülkelerin doğal kaynaklarını, arkeolojik materyalini veya hasta verisini kullandıkları durumlarda bile.

Bunun biraz dar görüşlü olduğunu ve dünyada bilimsel gelişmeyi yavaşlatıcı etkisi olduğunu düşünüyorum. Svante de daha paylaşımcı olsaydı belki Nobel alamayabilirdi ama antik DNA alanı bugünden ileride de olabilirdi. Tabii kesin bir hüküm vermek zor.

Türkiye’de antik DNA

Svante’yle ilgili son bir kişisel anekdot ise muhtemelen 2010’da yaptığımız özel sohbetten. Kısa bir arkaplan: Doktoram sırasında enstitüdeki antik DNA çalışmalarına katılmamış, karşılaştırmalı transkriptom çalışmalarında yer almıştım. Antik DNA’dan uzak durmamın sebebi bilinçliydi. 2001-2004 arasında ODTÜ’de Mahinur Akkaya’nın labında antik DNA analizi denemiştim ve ilk nesil antik DNA çalışmalarında karşılaşılan kontaminasyon ve düşük başarı oranları gözümü korkutmuştu. Öte yandan doktora sonrasında tanıştığım bir antik DNA’cı arkadaşım, bir başka İsveçli olan Anders Götherström, Türkiye’de antik DNA çalışmam gerektiği konusunda bana çok dil dökmüştü. İkna olmamıştım ama yine de bir karşılaşmamızda, sanırım 2010 yılı olmalı, Svante’ye bu fikri açmış, Türkiye’de antik DNA araştırması yapmak hakkında düşüncesini sormuştum. Svante’nin cevabının olumsuz olduğunu, “ortam çok sıcak, DNA kalmaz, uğraşma” yönünde bir şeyler dediğini hatırlıyorum.

Doğru hatırlıyorsam, bugünden bakınca bu bayağı yanlış bir öngörüymüş. ODTÜ’de İnci Togan 2012’de bir antik DNA labı kurdu ve 2013’te ilk koyun antik DNA’sı makalelerini yayınladılar. Bense ikinci nesil dizilemeyle birleşen antik DNA’nın yeni potansiyeline ancak 2014’te ikna oldum ve İnci Togan ve Füsun Özer’lerin ekibine dahil oldum (Neandertal genomundan 4 yıl sonra). Arkadaşımız Anders’den aldığımız protokollerle ikinci nesil antik DNA analizini uygulamaya başladık. Hem Leipzig ekibinin hem de başkalarının katkılarıyla geliştirilen yöntemler sayesinde antik DNA eskisinden daha verimli biçimde saflaştırılıp ve analiz edilebiliyordu. Nitekim son yıllardaki çalışmalarımızda Diyarbakır gibi görece sıcak bir bölgeden dahi 10 bin yıllık örneklerden antik DNA elde edebildik.^[28]Altınışık, N. E., Kazancı, D. D., Aydoğan, A., Gemici, H. C., Erdal, Ö. D., Sarıaltun, S., Vural, K. B., Koptekin, D., Gürün, K., Sağlıcan, E., Fernandes, D., Çakan, G., Koruyucu, M. M., Lagerholm, V. K., Karamurat, C., Özkan, M., Kılınç, G. M., Sevkar, A., Sürer, E., … Somel, M. (2022) A genomic snapshot of demographic and cultural dynamism in Upper Mesopotamia during the Neolithic Transition, Science Advances, Vol. 8, Issue 44. https://doi.org/10.1126/sciadv.abo3609

Bu da büyüklerin her dediklerine kulak asmamak gerektiği konusunda bir hatırlatma olabilir.

Mehmet Somel
ODTÜ Biyolojik Bilimler Bölümü, BAGEP 2014