Mendel kanunlarının keşfiyle başlayan 20. yüzyıl "Gen Yüzyılı" olarak anılırken, insan genomunun dizi analizinin kabaca deşifre edilmesiyle başlayan 21. yüzyıl "Genom ve Proteom Yüzyılı" olarak anılacak gibi gözüküyor. Genom, organizmanın bir hücresinde bulunan bütün DNA dizisinin bir takımını tarif eder. Genom kendi içinde çekirdek, mitokondri ve kloroplast genomu gibi alt birimlere ayrılır. Genom bilgisinin inşasında kullanılan harflerin sıralanmasındaki mükemmel nizamın açığa çıkarılması, 1953–2000 yılları arasındaki teknolojik ilerlemelerle başarıldı. Geni anlamak ile genomu anlamak arasında çok muazzam bir bilgi farkı, düşünce ve anlayış sıçraması vardır. Çünkü indirgemeci perspektiften kompleks sistemler perspektifine, mekanik analizden sibernetik analize, temel birimler olan genlerden genom adı verdiğimiz bilgi sistemlerindeki aktif ve dinamik düzenlemelere geçilmesi, biyolojide bir devrim kabul edilmelidir. Tespih tanelerine benzer, basit gibi görülen genlerden, bilgilerin sanki şuurluymuşçasına işlendiği, neticenin belirlendiği sistemlere ve külli bir ilim gerektiren işleyiş mekanizmasının anlaşılmasına kadar geçen sürede büyük emekler verilmiştir. Mutasyona sebep olan fiziko-kimyevi ajanlar veya genomun kopyalanması sırasında, kader kaleminin hikmetli işleyişindeki farklılıklar , perde olarak mutasyonları ortaya çıkarmaktadır. Bu değişiklikler hücre içinde bir nev'i fıtri genetik mühendisliği yapılmasına yol açarak, her seviyede ayrı bir alem olan alt sistemlerin yeniden düzenlenmesine sebep olur. Epigenetik modifikasyonlar olarak isimlendirilen daha üst bir sistemdeki , asla tesadüfi olmayan, küçük faydalı genom mimarisindeki düzenlenmelerin ihtiyaca göre seçilmeleri; onların sınırsız bir ilim ve kudrete perde olduğunu göstermektedir. Günümüzde, mutasyonların ve genom düzenlemelerinin 'tesadüf' olarak ortaya çıktığı düşüncesinden, bunların iktiran olarak görülebilecek şekilde, bir plan dahilinde ortaya çıkarıldığı anlayışına geçiş yaşanmaktadır. Genetikte, hücre biyolojisinde ve embriyonikte alınan mesafeler, hücrelerde son derece hassas alıcıların, karşılıklı irtibatların, bilgi-işlem kapasitesinin ve tanımlanamayacak kadar kompleksliğin var olduğunu gösterdi. 2001 yılı Nobel Mükafatı, ökaryot hücrelerin hayat çemberlerinin düzenlenmesinde rol alan moleküler bilgi-işlem ağlarının bileşenlerini tespit eden ekibe verildi. Bilhassa hücrelerde olup biten işlemlerin takip edildiği güvenlik ağlarından gelen bilgilere dayanarak, hücre bölünmesinde ilerlenip ilerlenmeyeceğine dair kararların verildiği yol ayrımındaki kontrol noktaları kavramına dikkat çekildi. Farklılaşmak üzere ikiye bölünen hücrelerden birisinin kas, diğerinin kemik hücresi olacağına veya kök hücre hususiyetini muhafaza edeceğine ait kararın verilmesindeki sonsuz ilim ve kudrete perde olan moleküler inşanın aksamadan yürütülmesi, doku ve organlarımızın yerli yerinde yaratılmasında temel bir icraattır. Genomun tamirinde ve yeniden yapılanmasında rol oynayan hücre içi sistemlerin varlığı, hücreye bakışları değiştirdi. Genelde genomun sabit, statik yapı olduğu, sadece tesadüfen değiştiği düşünülüyor ve bu değişimlerin de mutlaka zararlı olduğuna inanılıyordu. Halbuki mutasyonlar, hücre seviyesinde çevreye uyum mekanizmasının ortaya çıkmasına vesile olabilecek genetik değişikliklerdir. Aslında nötr kabul edilen mutasyonlar, bulunulan ortama göre, lehte veya aleyhte netice verebilme potansiyelini harekete geçiren değişikliklerdir. Fakat asla doku veya organ seviyesinde bir sistem farklılığına yol açamazlar; yani bir kertenkelenin bacağını kuşun kanadına veya balığın solungacını akciğere çevirme gibi bir duruma sebep olamazlar. Bilhassa DNA tamir sistemlerinin, hücre içinde programlı ve planlı mutasyon yaptırıcı mekanizmaların, uygun yapıların ve hareketli genetik unsurların keşfi, mutasyon hadisesini hücrenin biyo-kimyevi işlemlerinin önemli bir parçası konumuna getirdi. Fonksiyonel genom açısından DNA biyo-kimyasına, proteinlerin biyo-kimyası kadar son derece dinamik ve önemli fonksiyonlar yüklenmiştir. Canlılığa kompleks bir sistem olarak bakmakla, indirgemeci bir anlayışla bakmak arasında çok muazzam bir fark vardır. Çünkü bakış açısı, algı dürbünleri ve niyet, odaklanılan yapı veya hadisede görüleceklere tesir etmektedir. Sistem bilimi penceresinden, hücreler, bilginin her saniye girift şekilde işlenip karar verildiği bir yapıda yaratılmıştır. Hücrenin her bir bölünmesinde milyarlarca biyo-kimyevi reaksiyon gerçekleştirildiğinden, bunların canlılığa zarar vermeyecek şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Kainatın yaratılışından itibaren zıt kuvvetlerin karşılıklı münasebetiyle ortaya çıkan tagayyür, tebeddül, tahavvül, tekamül gibi nüanslarla ifade edilen değişim, sisteme konulmuş izafi kanunlar ve prensiplerden biridir. Son birkaç asırdır materyalist düşünce akımlarının bilime, hususen biyolojinin felsefi arka planına hakim olmasından dolayı, biyolojide 'evolüsyon' kavramıyla açıklanan biyolojik değişim, varyasyonların tesadüfen ve kendiliğinden meydana geldiğini ima eden mekanizma ve izahlarla yorumlanmaktadır. Ancak son 20–30 yıldır moleküler biyolojideki gelişmeler ve hücrenin daha hassas metotlarla keşfedilmesi, bunun yanlış olduğunu, hücredeki her bir hadisenin tesadüfen veya kendiliğinden değil, yaratılışta hücrelerin içine yerleştirilen ve ihtiyaç olduğunda aktif hale getirilen fıtri genetik mühendisliği araçları ve mekanizmaları kullanılarak meydana getirildiğini ortaya çıkardı. Hücre içi hadiselerde ve organizmalarda çeşitli seviyelerde öngörülebilir ve öngörülemez sebep-netice beraberliği ve eşzamanlılığı sözkonusudur. Hücrelerin bir nev'i kader programı olan genom kütüphanesi, DNA modüllerinden toplanmış sistemler olarak örgütlenmiş hiyerarşik yapılardır. En temelde nükleotid isimli yapıtaşlarının birleşimiyle oluşan küçük DNA dizi modülleri bulunur. Genomda ilk etapta DNA modülleri, protein kodlayan ve kodlamayan diziler şeklinde örgütlenmişlerdir. Protein kodlamayan ve çeşitli sıklıklarda tekrarlanan DNA dizileri, genomu şekillendirici, düzenleyici fonksiyonlarda görev alır. Tekrarlayan DNA dizileri, veriler için fonksiyonel adresler oluşturur. Her organizma türünün genomik sistem mimarisinin şekillenmesinde, protein kodlayan diziler kadar, tekrarlayan diziler de önemlidir. Tekrarlayan DNA dizilerinin fonksiyonları arasında replikasyon, transkripsiyon, DNA paketlenmesi ve bölünen hücrelere genomun dağıtımı gibi işler yer alır. DNA polimerlerinin hücre faaliyetlerine katılabilmesi için, RNA ve protein sistemleriyle dinamik olarak etkileşmesi gereklidir. Hücrelerin içine yerleştirilen genom, İmam-ı Mübin unvanıyla bilinen kaderi programın görünür alemdeki küçük bir misalidir. Kader defterinin levh-i mahv ve isbatı olarak isimlendirilen kudret ve iradenin tecelli ettiği genom değişiklikleri, sisteme yerleştirilen fıtri genetik mühendislik işlemleriyle gerçekleştirilir. Genomdaki bütün diziler kuşbakışı analiz edildiğinde, duplikasyon , gen amplifikasyonu , genetik modüllerin yeniden düzenlenmesi, mevcut genomik sistemlerin farklı şekilde yeniden kullanılması gibi genomik faaliyetler, hücrenin hayatiyeti için olmazsa olmaz moleküler değişiklikler ve uyum sistemleridir. Hücre içindeki fıtri genetik mühendisliği araçları, biyolojik uyarılara çok duyarlı olup, hücrenin cevabının üretilmesinde kendilerine düşen vazifeyi eksiksiz yapar. Dolayısıyla hücre içindeki hiçbir hadise ve mekanizma rastgele ve tesadüfi olmayıp, her şey kaderi planın bir yansıması olan genetik programa göre gerçekleştirilmektedir. Hücre içine yerleştirilmiş genomik ve biyo-kimyevi devreler, iç ve dış çevrede olup bitenleri algılama kapasitesiyle donatıldıklarından, genom da gelen uyarılara cevap olarak değiştirilip yeniden düzenlenir. Çeşitli uyarılara bilhassa genomu rahatsız eden stres faktörlerine cevap olarak hücrelerin fıtri genetik mühendisliği fonksiyonları aktive edilir. Genomdaki vücudun bağışıklık sistemine ait genlerin yeniden düzenlenmesi, akılları durdurucu seviyede kompleks ve planlıdır. Çünkü genomdaki genetik bilgi sürekli yeniden düzenlenerek, her yabancı moleküle karşı hususi bir antikor üretimi gerçekleştirilecek bir genetik şablon üretilir. Hücre içindeki bütün muhtemel değişiklikler, biyo-moleküllere ve genoma belirli şartlar altında ihtimali olarak programlanmış olup, gelen uyarılara bağlı olarak en uygun ihtimal cevap, oluşan şartlara bağlı olarak aktif hale geçirilir. Mesela retrovirüslere benzer bir DNA parçası, farklı bir genom bölgesine monte edilirse, bu parçaya sinyal düzenleyici dizi de bağlandığından, bu DNA parçası yerleştiği bölgenin çevresindeki DNA dizilerinin okunmasını değiştirebilir. Bu değişimler, her parçaya ve onun yerleştiği genom bölgesine göre karakteristik olduğundan, burada herhangi bir tesadüfilik yoktur. Ayrıca bağışıklık sistemi moleküllerini kodlayan genlerdeki değişiklikler, DNA'daki hususi sinyallerle veya belli genlerin okunmasının aktive edilmesiyle belirli noktalarda gerçekleştirilir. Hücre içine yerleştirilen fıtri genetik mühendisliği araçlarının ve mekanizmalarının kaynağının ne olduğu konusunda bilim adamları sebeplerle tatmin edici açıklamalar getirememektedirler. Tek söyleyebildikleri şey, bütün hücre ve organizmaların var oluşlarının başlangıcında, bu fıtri genetik mühendisliği fonksiyonlarına sahip olduklarıdır Bu misaller, hücrelerin hayatiyetlerinin devamını sağlamak için kendi genomlarını tesadüfe yer vermeksizin, ön görülebilir bir plan ve programla değiştirebilecek araçlarla ve mekanizmalarla donatıldığını ve genomun özelliklerini değiştirebilecek moleküler mekanizmaların sisteme yaratılıştan konulduğunu göstermektedir. Ancak bilinmesi gereken şey, hücrelerdeki hadiselerin ne tesadüfi ne de katı bir plan ve programla deterministik olarak meydana geldiğidir. Hücrelerdeki hadiseler levh-i mahv ve isbatın bir numunesi olarak takdir edilen ve belli bir kalıp çizilen genom ve proteom isimli ana program şablonları üzerinde Sonsuz İrade ve Kudret Kalemi'yle sürekli yap-boz şeklinde cereyan etmektedir. Hücrelerde mitoz bölünme sırasında kromozomların bölünen hücrelere eşit şekilde dağıtılması, hücredeki haberleşme sistemlerine güzel bir örnektir. Her bir yeni hücrenin iki katına çıkmış her kromozomdan sadece homolog olan bir kopyayı alması, zerre kadar tesadüfi bir hadise olmayıp, aksine son derece planlı ve hesaplı bir işlemdir. Eğer hücrede duplike olmuş 46 kromozom bulunsaydı ve bunların yavru hücrelere ayrışması rastgele olsaydı, her yavru hücrenin tam bir seti alma şansı 1/246 olurdu. Netice olarak biyolojik çeşitliliğin ve canlıların değişen çevre şartlarına uyum sağlamalarını mümkün kılan mekanizmaların temel kaynakları olan genomik farklılıkların hücrede pasif olarak değil, aktif, planlı ve programlı mekanizmalarla ortaya çıkarıldığı anlaşılmıştır. Hücredeki bütün biyo-kimyevi işlemler, bilgisayar tabanlı bilgi-işlem ve kontrol sistemlerine benzer mekanizmalarla kontrol edilmektedir. Bundan dolayı, biyologların 'tesadüfen', 'kendiliğinden', 'rastlantı eseri' bunlar oluyormuş gibi ifadeleri kullanmamaları veya bir bilgisayarın tesadüfen ve kendi kendine yapılıp programlandığını kabul etmeleri gerekir. Genomun yeniden yapılandırılması işlemi, kromatinin düzenlenmesi, mutasyonlar ve hareketli DNA parçalarının yayılışı gibi hücre içi hadiselerin hiç biri tesadüfi değildir. Bu tür moleküler hadiseler, fenotipte çok belirgin değişikliklere yol açabilir. Genom değişikliklerinin yüksek sıklıkta gerçekleşmesi, genelde ait olduğu organizmaya avantaj sağlamasındandır. Bu tür değişikliklere uyum sağlayıcı mutasyonlar denir. Mesela antibiyotiklere direnç sağlayan genlerin sayısı, antibiyotik kullanımına paralel olarak artırılır. Çünkü değişen çevre şartlarında bakterilerin hayatiyetinin devam ettirilebilmesi için, genomlarında fıtri genetik mühendisliği işlemleri aktif hale getirilerek yeniden düzenlemeler yapılır. Özetlersek; kainattaki ve bilhassa canlılar ale min deki değişiklikler, sistemin içine fıtri olarak konmuş genetik mühendisliği fonksiyonlarının her an çalıştırılmasıyla gerçekleştirilmektedir. Kaynaklar - Shapiro, J. A. (2002) Genome Organization and Reorganization in Evolution: Formatting for Computation and Function. Presented at a symposium on "Contextualizing the Genome," Ghent University, Belgium, November 25–28, 2001 EMAIL:js@midway. uchicago. edu - Shapiro, J. A. (2005): A 21st century view of evolution: genome system architecture, repetitive DNA, and natural genetic engineering. Gene 345 (2005) pp: 91–100 - Shapiro J. A. and Sternberg R V (2005): Why repetitive DNA is essential to genome function. Biol. Rev. (2005), 80, pp. 1–24. Cambridge Philosophical Society. - http://shapiro.bsd. uchicago. edu/21st_Cent_View_Evol_.html