Katalog

BİLİME KATKI Aziz Sancar’ın Biyolojik Saat üzerine keşifleri (2) CRYPTOCHROME ve BİYOLOJİK SAAT oru: Sayın Sancar, DNA onarım mekanizmalarıyla ilgisi olmayan bir alanda biyolojik saat konusunda da önemli bir katkınız var. Bu alana nasıl sıçradınız, ne etken oldu? Sancar: Bilimde başarılı olmak için hem çok çalışmak hem de çok okumak gerekir. Başarının sırrı budur. Geçen sayıda anlattığım bütün katkılarımı alın teri ile kazandım. Hiçbirinde şansın en ufak bir payı yoktu. Ama şunu da kabul etmek gerekir ki şans da bilimsel başarıda rol oynar. Tabii Pasteur’un dediği gibi şans hazırlıklı zihinleri tercih eder. Benim biyolojik saat nörobiyoloji alanına girmem ve bu alanda önemli bir katkı yapmam bunu bir örneğidir. Daha öncede söylediğim gibi insanlarda photolyase enziminin yok olduğu sanılıyordu. Ancak konu oldukça tartışmalıydı. Bu tartışmaya son vermek için 1993’te çok hassas testler geliştirdik ve bu testlerle insan hücrelerini denedik. Photolyase onarımı görmedik. İnsanlarda kesinlikle photolyase yok diye bir makale yayınladık. Aynı yıl bitki moleküler biyolojisi üzerinde çalışan bazı araştırmacılar hardalda photolyase geni gibi bir genin bitkinin mavi ışığa tepkisini kontrol ettiğini keşfettiler. 19951996 yıllarında insan genom projesinde de insanlarda photolyase’e benzer bir iki gen buldular. Ama ne yaptıklarını araştırmadan bunları photolyase olarak sundular. Herkes photolyase konusunda bana danıştığı için İnsan Genom Enstitüsü benimle iletişim kurdu ve beraber insan photolyase’ini araştırmamızı önerdiler. Ben de 23 yıl önceki bulgu“DNA onarım larımızın yani insanlarda photolyase enzimi yok dememiz yanlış genleri” olabilir düşüncesiyle olur dedim. üzerine Genleri aldık ve yaptıkları protegeçen haftaki inleri araştırmaya başladık. S ışığı algılayıp görmemizi sağlayan göz siniri lifleri arka beyine gidiyor, ki bunu doktor olarak iyi bilirdim. İlginç olan iç saati dıştaki gündüzgece saatine göre ayarlayan göz siniri lifleri ayrıdır ve onlar orta beyinde SCN (suprachiasmatic nucleus) diye bir merkeze gidiyor. O nedenle bazı kör insanlar ışığı görmedikleri için (şuursal ışık duyusu arka beyindedir) SCN’e giden sinirler normal olduğundan circadian saatlerini günün ışıkkaranlık saatlerine göre ayarlıyorlar. Soru: Bu bilgilerden çıkardığınız sonuç neydi? Sancar: Bu makaleyi okuyunca gözüm açıldı. İnsandaki photolyase benzeri genler DNA onarım genleri değil. (Çünkü bir türlü DNA onarımı aktivitesini göremiyorduk.) Bunlar circadian saat genleridir diye karar verdim. Bunun çok büyük bir iddia olduğunu ve doğru çıkarsa çok büyük bir buluş olacağını biliyordum. O tarihte sadece bir insan circadian saat geninin olduğu biliniyordu ve onu da elde eden olmamıştı. Hemen üniversitemin patent ofisiyle Aziz Sancar The Marmara Oteli lobisindeki saatin önünde görüştüm ve bu geni, ki adını bitki geninin adı nedeniyle "cryptochrome" koydum. HeBütün bu ilgiye rağmen kesin bir ispatımız yokmen 1996 yılında patentledik. Patentlenmiş ilk bitu. İspat için önce bir gene sonra ötekisine ve nihayolojik saat genidir. İlk makalemiz sadece bir hipoyet ikisine de mutasyon yaptık ve mutasyonların cirtez olarak 1996 Kasım ayında yayınlandı. Ancak yacadian saatini bozduğunu gösterdik. Ayrıca her iki yın bir biyokimya dergisinde idi ve circadian saat gende mutasyon olduğunda farede circadian saat üzerinde çalışan yüzlerce araştırıcının ilgisini çekkalmadığını gösterdik. medi. Bu buluşlarımız büyük bir yankı yaptı. Science Soru: Bu hipotezi nasıl kanıtladınız? Sancar: Hipotezimizi ispat için işe koyulduk. İki cryptochrome’dan birinin (CRY2) gözde ötekinin de (CRY1) orta beyinde yüksek düzeyde yapıldığını keşfettik. Daha da önemlisi CRY1’nın SCN’deki seviyesi 2425 saatlik bir ritim gösteriyordu: Saat 14:00’de maksimum ve saat 2:00’de de minimuma ulaşıyordu. Bunlar bence çok önemli işaretlerdi ve öncelik kazanmak için hemen yayınlamak istedim. Ancak, kesin bir ispat teşkil etmedikleri için Science dergisi yayınlamak istemedi. Nobeli kazanmış bir arkadaşıma durumu anlattım. Benim görüşüme katıldı. "Ben bu ön araştırmayı National Academy of Sciences dergisine iletirim." dedi. Akademi üyelerinin böyle bir hakkı var. Onun sayesinde makalemiz yayımlandı ve yayımlandığı gün Çin’den İngiltere BBC’sine kadar dünyanın her yerinden telefonlar, epostalar gelmeye başladı. dergisi cryptochrome mutasyon makalemizi neşretti. 1998 yılında bizim buluşlarımız ve circadian saat araştırıcılarının diğer circadian genlerini keşfetmeleri nedeniyle circadian saati "Yılın Molekülü" yarışında ikinci olarak seçildi. Böylece yılın molekülü alanında bir 1994’te birincilik daha sonra da 1998’de ikincilik kazanan keşiflere önemli katkı yapmış olduk. Circadian saat üzerinde bu ilk başarılara rağmen cryptochrome’un kesin mekanizmasını hala bilmiyoruz ve bunu anlamak için gecegündüz çalışan, biri Türk, asistan ve öğrencilerim var. Soru: Demek şansınız burada yaver gitti, eğer uçakta o yazıyı okumasaydınız.. Sancar: 1995’te "circadian"ın ne demek olduğunu bilmediğim halde 1996’da ilk circadian genini tanıyıp patentini almak bilim hayatımda en şanslı olduğum olaydır. Türkiye’den dönüşümde uçak dergisini okumam gerçekten bir tesadüftü ve bana yeni söyleşiyi bu hafta biyolojik saat üzerine keşifleriyle sürdürüyoruz. UÇAKTA JET LAG HABERİ CBT1038/14 9 Şubat 2007 Mayıs 1996’da Türkiye’yi ziyaret ettim ve o ziyaretim sırasında sizinle çalışmalarım üzerine bir söyleşi yaptık. Ertesi gün Amerika’ya döndüm. Uçaktayken uçak dergisinde jetlag ve biyolojik saat (biological clock) üzerine yazılmış bir makale vardı, çünkü kıtalararası seyahat edenler için jetlag önemli bir sağlık sorunudur. O makalede ilk olarak circadian (Latince circa=aşağıyukarı ve dies=gün) teriminin ne olduğunu öğrendim. Bitkilerden insana kadar pek çok canlıda aşağıyukarı devresi 24 saat olan bir iç saat vardır ve bu saat bütün vücut fonksiyonlarımızı kontrol eder. Bitki veya insan, çevresinden tamamen izole edilirse bu güncel döngü devam eder. Mesela, uykuya gidiş, vücut ısısı, tansiyon zihin açıklığı ve benzeri her fonksiyon tam izole olmuş bir insanda aşağıyukarı 24 saatlik bir ritim ile devam eder. (İnsanda bir ritim aslında 25 saattir.) Normal şartlar altında bu iç saat gündelik 24 saatle ayarda tutulur ve ayarlayan etken de ışıktır. Uçak dergisinde ilk okuduğum makaleye göre