MAKALE

Yayın Tarihi: 24 Kas 2011 | Çağrı Yalgın

9

ÜÇ BİLİMİ BİR ÖMRE SIĞDIRDI: SEYMOUR BENZER (1921-2007)

Seymour Benzer, ömrünün son gününe kadar çok değişik alanlarda araştırma yaptı. Fizik alanındaki çalışmaları transistörün geliştirilmesine öncülük etti, sonra gen kavramının maddi olarak tanımlayan ilk insan oldu. Daha da sonra davranış bilimlerine biyolojik bir zemin geliştirdi, genlerin davranışlar üzerindeki derin etkilerini keşfetti. Bu esnada yetiştirdiği sayısız öğrenci, mirasını devralıp etkisini hissettirmeye devam ediyor.

 

Prof. Dr. Seymour Benzer (1921-2007) bir sirke sineği (Drosophila melanogaster) modeli ile

Eski çağların bilginleri, bugünkü fizik, kimya, matematik ve felsefe gibi tek bir alanda değil, bunların birkaçında bilgi sahibi olur ve ürün verirlerdi. Zamanla her bir dalın bilgi yükü arttı, bilim insanları giderek daha dar alanlara derinlemesine odaklanır oldu. Günümüzde ancak istisnai isimler birden fazla alanda özgün çalışma yapabiliyor.

Bunlardan birini dört yıl önce kasım ayında kaybetmiştik. Seymour Benzer, 86 yaşındaki ölümüne kadar sürdürdüğü araştırma hayatını bizzat üç döneme ayırmıştı: İlk dönemde fizik, ikinci dönemde moleküler genetik, ve son dönemde ise davranış genetiğine odaklanmıştı. Bu üç alanda da son derece önemli araştırmalar yapmış, hattâ aslında davranış genetiği alanını bizzat kurmuştu.

Araştırma hayatı erken de başlamıştı: 13 yaşındayken ailesinin hediye ettiği mikroskopla eline geçen birçok canlıyı inceleyen Benzer, üniversitede fizik okumaya karar verdi. Doktora için ise Indiana eyaletindeki Purdue Üniversitesi’ne gitti.

Birinci dönem: Yarı-iletkenlerin fiziği

Benzer, doktorası için gizli bir askeri proje üzerinde çalıştı: Radarların geliştirilebilmesi için germanyumun yarı-iletken özelliklerinin geliştirilmesi gerekiyordu. Benzer bunu germanyuma eser miktarda kalay ekleyerek başardı. Doktorasrını 1947’de bitirdi.

Savaş sonrasında bu alaşım transistörlerin gelişmesinde kullanıldı. Bunu yapan Bell Laboratuvarları ekibi 1956 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kutlamaya Benzer’i davet ederek hakkını teslim ettiler.

İkinci dönem: Genlerin kimyası

Bu esnada Benzer ilgisini çoktan yaşamın temel kimyasına çevirmişti, fizikçi Erwin Schrödinger’in Yaşam Nedir? kitabını okuyan birçok diğer fizikçi gibi. O sıralarda DNA’nın canlılarda kalıtımı sağlayan madde olduğu kanıtlanmış, DNA molekülünün yapısı —yine iki fizikçi, Watson ve Crick tarafından— çözülmüştü.

Peki ama canlılarda kalıtımı sağlayan gen kavramı bu tabloda nereye sığıyordu? Bu gen denen şey, gerçekten de tahmin edildiği gibi DNA dizisi üzerinde doğrusal olarak mı bulunuyordu? Ayrıca bir gen her zaman bölünmez bir birim olarak mı hareket ediyordu, yoksa ortasından bölünmesi mümkün müydü? Bunlar cevabını herkesin merak ettiği sorulardı ve genç Seymour Benzer bunu nasıl çözeceğini kestirmişti:

O dönemde laboratuvarlarda çok kullanılan bir virüsten (bakteriyofaj) deneylerinde istifade etmeye karar verdi. Virüsler hücre dışında yaşayamadığından onları yaşatmak için bakteri kullanmak zorundaydı. Aynı bakteriye, aynı virüsün genetik yapısı değiştirilmiş iki ayrı çeşidini bulaştırdığında, değişinim geçirmiş genler farklıysa bu virüslerin genleri arasında değişim olabilir ve yine de virüsler bakteride üreyebilirdi. Ama bu iki ayrı virüsün de aynı geni bozuksa, birleştiklerinde de aynı genin iki nüshası da bozuk olacağından bu virüsler üreyemeyeceklerdi. Virüslerin üreyip üreyemediği, oluşturdukları plâklardan kolayca anlaşılıyordu.

Benzer, birçok virüsü bakteriler üzerinde ikişer ikişer denedi, bu sonuçları ihtimal hesaplarıyla birleştirerek genin haritasını çıkardı. Buna göre bakterideki değişinimlerin birimi genler değil, genleri ortaya çıkaran nükleotit denen yapılardı.

Yani genler doğrusal olarak uzanan yapılardı ve bölünemez değildiler. Genetik süreçler genleri içlerinden değişime uğratabilir, bir kısmını silebilir veya taşıyabilirdi. Benzer, genç yaşında moleküler genetiğin en önemli sorularından birini çözmüştü ve bu alanda gelecek vaat ediyordu.

Ama Benzer’e göre bu alanda başka önemli soru yoktu ve ilgisi yine başka alanlara kayıyordu… Yanılıyor olduğunu, yıllar sonra bu alanda yapılan keşifleri gördükten sonra kabul edecekti.

Üçüncü dönem: Genlerin davranışlara etkisi

Bu esnada Benzer’in bilimsel ilgisini değiştiren başka bir şey olmuştu: İkinci kızı doğmuş ve ilk kızından daha değişik bir kişiliğe sahip olarak gelişiyordu. Herkese gayet olağan gelebilecek bu durum, Benzer’in çok ilgisini çekiyordu: Aynı ebeveynden, aşağı yukarı aynı çevreye doğmuş, aynı cinsiyete sahip iki birey, nasıl olup bu kadar değişik davranış gösterebilirdi?

Merakını yenemeyip davranışın temelini incelemeye karar verdi. Bireyler arasındaki küçük kalıtımsal farkların davranışlar açısından belirleyici olduğunu düşünüyordu, ama bunu nasıl araştıracaktı? Hâliyle kendi kızı ya da başka insanlar üzerinde deney yapamazdı. Hayvanlar üzerinde deney yapacaksa, kısa sürede birçok genin değişimini inceleyebileceği bir hayvan bulup onunla çalışması lâzımdı. Hayvanların genlerinde değişinim meydana getirecek, sonra bu hayvanların davranışlarını inceleyecek, garip, değişik davranış sergileyen hayvanların hangi genlerinin değişmiş olduğunu bulacaktı.

Sıçanlarda bu deneylerin biri bile haftalar alıyordu. Binlerce geni bu şekilde incelemek mümkün değildi.

Deneylerini sirke sineği (Drosophila melanogaster) üzerinde yapmaya karar verdi. Hani mutfağınızda çürüyen meyvelere dadanan küçük sinekler… Bu hayvan yirminci asrın başından beri kalıtım deneylerinde zaten başarıyla kullanılıyordu. Bunlarla genetik deneyleri hızla yapabilir, her bir davranıştan sorumlu genleri bulabilir, sonra değişinik hayvanların beyinlerini inceleyerek davranışların biyolojik kökenine inebilirdi. Ama eski çalışma arkadaşları bile bu fikre dudak büktü, hattâ annesi karısına “Seymour sineklerin beynini incelemeye karar verdiyse biz de onun beynini incelemeliyiz herhalde” demişti.

Ama bu strateji son derece başarılı oldu: Öğrencileriyle birlikte Benzer, değişik genleri değişmiş sinekleri dâhiyane taramalardan geçirerek, görmekten, hareketten, baskıya tahammülden, cinsel davranışlardan sorumlu birçok gen tanımladı. Meselâ bazı sinekler ışığa yönelmiyorlardı. Bunların bazılarının gözlerindeki arıza yüzünden ışığı algılayamadığı, bazılarının ise beyinlerindeki değişikliğe bağlı olarak algıladıkları ışığa farklı tepki verdikleri ortaya çıktı.

Diğer bir öğrencisi Ron Konopka ise sineklerin biyolojik saatine odaklanmıştı. Biz nasıl günün belli saatlerinde uyanmaya, yemek yemeye, çalışmaya, uyumaya alışmışsak, sineklerin de günlük bir ritmi var. Meselâ başkalaşımlarının sonuna gelen sinekler, kozalarında sabah saatlerinde çıkarlar. Konopka üç sinek grubunun bu saatinin şaştığını gördü. Üçünde de aynı gende değişinim vardı! Bu gene period adını verdiler. Bu sineklerin bazılarının biyolojik günü uzamış, bazılarınınki kısalmış, bazılarınınki ise tümden bozulmuştu.

Benzer için bu sonuçlar gayet ilginçti, zira kendi de ancak öğleye doğru uyanan ve sabahın dördüne kadar çalışan bir tipti. Ama bu gen keşiflerinin ucu insanlara dayandı, zira aynı genlerin memelilerde de bulunduğu kanıtlandı, sonra bu genlerinde değişiklik olan insanların uyku saatlerinin farklı olduğu da anlaşıldı. Bu period geni yaklaşık 600 milyon yıllık evrim boyunca korunmuş gibiydi.

Yani sineklerdeki davranışlardan sorumlu genler, bizim davranışlarımıza neden olan genler hakkında çok ipucu veriyor. Bunu Seymour Benzer dışında kimse kestirememişti. Onun yaptığı araştırmalar bugün memelilerdeki başka araştırmalara ilham kaynağı oldu: Meselâ, aynı biyolojik türün mensupları olup genleri birbirine çok benzeyen ama hepsi çok farklı huylara sahip olan değişik köpek çeşitlerinin genleri birbirleriyle mukayese edilerek memeli hayvanların davranışlarının kalıtımsal temeli anlaşılmaya çalışılıyor.

Kaynaklar

Etiketler:


Yazar

Tampere Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak mitokondri hastalıklarını genetik yöntemlerle inceliyor. Daha önce de Japonya'daki RIKEN Beyin Bilimleri Enstitüsü'nde sinir hücrelerinin uzantılarının oluşumundaki ırsi etmenleri inceleyerek Saitama Üniversitesi'nden doktora almıştı. Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Bornova Anadolu Lisesi mezunu.






9 Responses to ÜÇ BİLİMİ BİR ÖMRE SIĞDIRDI: SEYMOUR BENZER (1921-2007)

  1. hayri özdeş says:

    Merhaba Seymour BENZER i bize tanıttığınız için teşekkür ederim. Bende baykuşum. Bunu üniversitede hatta daha öncesinde lise yıllarında keşfettim. Kesinlikle gündüz saatlerinde ders çalışamazdım. En verimli zamanlarım akşam ve gece. Ancak işim gereği hergün 06.30 da kalkmam gerekiyor ve bunun benim tüm biyolojik ritmime uygun olmadığını hissediyorum.Ancak bu konuda çaresiz görünüyorum. iskandinav ülkelerinde bu konu ile ilgili çalışmaların yapıldığını duymuştum, yani bu uyku düzenine sahip insanların çalışma saatlerinin düzenlenmesi ile ilgili. Ancak bizde böyle bir düzenleme beklemek şuan için hayal.

    • Yorumunuz için teşekkürler. İskandinav ülkelerinde bu tür araştırmaların yapılması doğal zira kışın geceler, yazı nsa gündüzler çok uzun oralarda. Bu durum birçok insanın uyku düzenini bozuyor ve ruhsal bunalıma yol açıyor. Bu sebeple biyolojik saatin değişimine bağlı bozuklukların Tedavisiyle yakından ilgililer.

      Özellikle kışın günün geç ağarması nedeniyle uyanmakta zorlandıkları için sabahları özel üretilmiş, parlak bir lâmba ile kendilerini uyandırmaya çalışırlar. Bu parlak ışık, gözün ağ tabakasında bulunan ve beyne kadar uzanan sinir hücrelerini uyarır, o sinir hücreleri de beyinde melatonin salgısını düzenler. Bu salgı da biyolojik saatin ayarlanmasıda rol oynar.

      Bu basit önlemi şimdi daha özelleştirmişler, bu uyartıyı sağlayan ışığın özel bir dalgaboyu olduğunu keşfetmişler ve yalnızca bu dalgaboyunda ışık veren bir lâmba kullanıyorlar. Bu ışık o kadar parlak olmadığından gözü rahatsız etmiyor.

  2. Murat Dogru says:

    Merhaba,

    Yazinizi ilgiyle okudum ve Seymour Benzer’i tanittiginiz icin size cok tesekkur ediyorum. Ben de Drosophila ile calisiyorum. Isvec’te, Umeå Universitesi’nde gecen sene doktoraya basladim. Simdiki calismalarim davranis genetiginin tam icinde olmasa da yavas yavas davranis bilimine ilgim artiyor ve oraya dogru yoneliyorum. Yazinizla ilgili cok kucuk bir duzeltme yapmak isterim. Francis Crick bir fizikciydi evet, ama James D. Watson bir fizikci degil, 15 yasinda University of Chicago Zooloji bolumune davet edilmis ve orayi bitirdikten sonra kariyerine genetikci olarak devam etmistir. Buyuk ihtimalle siz de biliyorsunuzdur zaten, ama belki de bu yaziyi yazarken bir anlik unutmus olabilirsiniz, dikkatinizden kacmis olabilir diye dusunuyorum. Umarim sizinle daha yakindan tanisma firsatimiz olur.
    Basarilar.

    • Merhaba,

      Düzeltmeniz için teşekkür ederim. Lise yıllarımda James Watson’un Çift Sarmal kitabını okumuştum, ama zaman geçiyor, bilgiler karışıyor ve eksiliyor.

      Drosophila‘nın kalıtımsal davranış ve sinirbilimlerindeki öncü rolü hâlâ sürüyor. Özellikle gen taramalarında sineklerin tercih edilmesinin sebebi, onları Seymour Benzer’in tercih etmesindeki sebeple aynı: Kısa zamanda çok sayıda genin incelenebilmesi. Farelerde, hele primatlarda yıllar alacak taramalar sineklerle birkaç ayda bitirilebiliyor. Bunun yanı sıra sineğin sinir sistemi de uğraşabileceğimiz karmaşıklıkta: Bunun sayesinde tekil sinir bağlantılarının görüntülenebilmesi ve kalıtımsal değişikliklere cevaplarının incelenebilmesi mümkün olmaya başlıyor. Buradan elde edilen ipuçlarının ve yöntemlerin memelilere uygulanmasıyla onları sinir sistemlerinin düzeni hakkında daha çok bilgiye ulaşabileceğiz sanırım.

      Umarım bunları yüz yüze konuşma fırsatını da yakalarız.

  3. Bu bilgi dolu ve okuması gayet hoş yazı için teşekkürler. :)

  4. Mehmet Hekim says:

    Bilimsel katkılarınız için çok teşekkürler.
    İzniniz olursa kaynak göstererek siteme yazılarınız ve araştırmalarınıza öğretmen arkadaşlara kaynak olsun diye almak istiyoruz.
    Saygılarımla
    Mehmet hekim

    • Açık Bilim says:

      Mehmet Bey,

      Yazılarımızın paylaşılması biçim için de mutluluk vericidir. Paylaşım kuralları hakkında daha fazla bilgi için lütfen üst menüde yer alan “Kullanım İzinleri” sayfasını inceleyiniz. İlginizin devamını diler ve teşekkür ederiz.

  5. Okuyup, aşağıya inip “play” tuşunu görünce, videonun uzun olmasını beklemedim değil fakat yine de hoş olmuş. Çok teşekkür ediyorum kendisini tanımamıza vesile olduğunuz için.

Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • Patreon’dayız

  • Bizi Takip Edin

  • iTunes Bağlantısı

  • Reklam Alanı

  • Destekçiler

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 99.809 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Kasım 2011
    P S Ç P C C P
        Ara »
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930