PARAZİTLİ GENLER-NOISE IN GENE EXPRESSION

Fizikte parazit istenmeyen bir elektronik gürültüdür. Ondan mümkün olduğu kadar kurtulmaya çalışılır. Bunun için çeşitli yöntemlere başvurulur. Parazit biyolojik sistemlerde de vardır. Genetik etkinliklerin de yapısına katılan bu parazit, sistemin önemli bir öğesidir. Biyolojik parazitleri yok etmek ve önlemek, hatta azaltmak bile mümkün değildir. Biyolojik sistemler işlevlerini parazitli bir ortamda yürütmek zorundadırlar. Böyle bir ortamın biyolojik sistemler için zararlı olacağını düşünmek insan sağduyusu ile bağdaşır ama, bu düşünce doğru olmayabilir. Çünkü biyolojik sistemler parazitli bir ortamda varlıklarını sürdürdüklerine göre, ya ondan etkilenmemenin bir yolunu bulmuşlardır, ya da ondan yararlanmaktadırlar.  

Çok hücreli bir canlının her hücresi diğerlerinden farklı ve eşsizdir. Bu farkın nedeni her hücrede genetik etkinliklerin farklı olmasıdır. Tabii çevrenin ve hücrenin geçmişinin de bu farklarda rolü vardır. Ama bir hücrenin her bakımdan aynı klonu da, farklı davranışlar sergileyebilir. Aynı genetik yapı farklı hücrelerde farklı davranışlara neden olabilir. Bu olaya genetik parazitlik ve bu genlere de parazitik genler denir. Bu parazit, genler kendilerini belirtirlerken ortaya çıkar.

Genlerin kendilerini belirtmeleri iki aşamada gerçekleşir. İlk aşamada DNA'daki şifre, RNA polimeraz enzimi tarafından okunur ve messenger RNA,  (mRNA) sentez edilir. Bu aşama transkripsiyon (transcription) olarak bilinir. Translasyon (translation) olarak isimlendirilen ikinci aşamada mRNA'nın taşıdığı şifre ribozomlarda protein sentezinde kullanılır.  Transkrispsiyonda DNA'dan şifre alınır. Translasyonda ise o şifre ile protein sentez edilir.  Bu olayı deneysel olarak göstermek ve izlemek mümkündür.

Yeşil floresan protein geni içeren tek bir E. Coli bakterisinden klonlanmış  bir bakteri kültürü imgeleyelim. Sonradan bakteri genomuna eklenen bu genin ürünü içsel olarak floresandır. Mikroskop altında yeşil floresan protein içeren bakteriler, daha hafif yeşil olan ve yeşil olmayan diğer bakterilerden kolaylıkla ayrılabilir ve ne kadar floresan oldukları kolaylıkla saptanabilir. Bakteriler ne kadar çok yeşil floresan protein içeriyorlarsa, o kadar yeşil görüleceklerdir. Bütün bakterilerin genomuna aynı yeşil floresan protein geni vardır. Bütün bakteriler yeşil floresan protein şifrelemektedirler.

İnsan mantığına ve sağduyusuna göre genetik olarak aynı olan bu bakterilerde şifrelenen yeşil floresan protein oranının da aynı olması gerekmektedir. Her hücre aynı miktarda yeşil floresan protein şifrelemelidir.Yani bu hücreleri mikroskop altında inceleyince yeşil floresanın aynı parlaklıkta olması beklenmelidir. Çünkü hepsinde aynı floresan geni vardır ve hepsi de aynı genin ürünü olan floresan bir protein şifrelemektedirler.

Bu bakteri kolonisini mikroskop altında incelersek bu  çıkarımın doğru olmadığını gözlemleriz. Genetik olarak her bakımdan aynı olan bakteriler farklı oranlarda floresan protein sentez etmektedirler. Bundan genlerin kendilerini belirtmeleri sırasında ortaya çıkan parazit sorumludur. Bu demektir ki aynı genetik yapıya sahip olan bireyler arasında, genlerin kendilerini manifest etmeleri süreci stokastikdir. Rastgeledir. Olasılıksaldır. Bu evrimsel manifestasyonları olan bir gözlem olup, yaşamın ilginç bir uzlaşma olduğunun kanıtıdır. Uzlaşma nedeni düzensizlikten çıkan düzendir ve doğal seçilimle açıklanabilir.