Türdiriltimi Nedir? Nesli Tükenen Canlılar Yeniden Hayata Döndürülebilir mi?

Türdiriltimi (İng: "De-extinction") veya "diriltme biyolojisi", soyu tükenmiş türlerin bireylerine (genellikle genetik olarak) benzer canlı organizmaların yeniden oluşturulma sürecini ifade eder. Daha uzun tanımıyla türdiriltimi; soyu tükenmiş bir türün yapay seçilim yoluyla geri ıslah (İng: "back-breeding"), klonlama ve genom düzenlemesi gibi teknikler kullanılarak canlı bir organizmanın nesli tükenmiş türe doğru değiştirilmesidir.

Yani türdiriltimi, türlerin neslinin tükenmesine sebep olan faktörleri anlamak ve bu türleri yeniden canlandırmak amacıyla bir dizi teknik ve yöntem kullanılan çok kapsamlı bir süreçtir. Her ne kadar kulağa ilk etapta Jurassic Park ve Frankenstein esintilerine sahip ütopik bir olgu gibi gelse de aslında nesli tükenmiş türleri geri getirme çabalarını bir araya getiren bir bilim dalıdır.

Esasında bir türün "neslinin tükendiğini" söylemek, onun geçmişi ve mevcut durumu hakkında bir şeyler söylemektir. Örneğin dodoların eskiden var olduğu, ancak artık var olmadığını söyleyebilmek mümkündür.

Öte yandan bir türün neslinin tükendiğini ifade etmek, aynı zamanda bir sınıfın geleceği hakkında da bir şeyler söyleyebilir. Neticede bir taksonun soyu bir defa tükendiyse gelecekte o taksona ait bir üye asla bulunamayacaktır. Yani eğer bir türün nesli tükendiyse, bu sınıfın gelecekte üye sahibi olma ihtimali ortadan kalkmış olur. Bu bakış açısına göre, "Nesli tükenen canlılar yeniden hayata döndürülebilir mi?" sorusu, "tanımsal duraklama" ilkesine dayanarak, olumsuz bir yanıt alır.^[1] Başka bir deyişle, bir türün bir kez nesli tükenmişse, artık aynı türün tekrar aramızda bulunabilmesi mümkün değildir. Peki o zaman insanlar neden mamutların veya tazmanya kaplanlarının geri döneceğinden söz ediyorlar? Ve siz, neden bu yazıyı okuyorsunuz? Yazının ilerleyen kısımlarında bu soruların hepsine daha detaylıca değineceğiz.

Britannica

Diriltme (İng: "resurrection") sözcüğü, genellikle ölen varlığı geri getirmekle ilişkilendirilir; fakat türdiriltimi konusundaki tartışmalarda kastedilen şey bu değildir. Türdiriltiminde gerçek anlamıyla bir diriltme olmamasının yanı sıra, hedeflenen canlılar tekil bireyler değil, popülasyonlar gibi daha yüksek organizasyona sahip topluluklardır.

Türdiriltimini mümkün kılan temel disiplinler arasında genetik, ekoloji, embriyoloji ve paleontoloji gibi birçok alan bulunmaktadır. Edindiğimiz genetik bilgiler ve mevcut teknolojimiz sayesinde nesli tükenmiş türlerin genetik materyali analiz edilebilir ve benzer türlerin genleri kullanılarak canlı organizmaların yeniden oluşturulması mümkün hale getirilebilir.

Ekolojik bilgiler, nesli geri getirilecek olan türlerin doğal yaşam alanları ve ekosistemlerdeki rolünü anlamak için çok önemlidir. Embriyoloji, üreme tekniklerinin geliştirilmesine yardımcı olarak türdiriltiminde önemli bir rol oynar. Öte yandan, paleontoloji alanının ilgilendiği fosiller soyu tükenmiş türlerin anatomisini ve davranışlarını anlamada bizlere çok önemli bir kaynak sunmaktadır.

Nesli döndürülecek bir türün yaşam alanı, ekosistem içindeki rolü ve diğer özellikleri de dikkatle araştırılmalıdır. Elbette, bu süreçle ilgili etik ve yasal tartışmalar mevcuttur. Tüm bunlara ek olarak bilim insanları; nesli tükenmiş türlerin geri getirilmesinin doğal dengelerin korunması, biyolojik çeşitlilik ve ekosistem işlevi açısından önemli bir adım olabileceğini savunmakta ve küresel iklim değişikliği için bile bir çözüm olabileceğini düşünmektedir.

Türdiriltimi için Kullanılan Teknikler Nelerdir?

Nesli tükenmiş canlıların türdiriltimi, insanların aklına bu canlıların aynı şekilde geri döndürüleceği düşüncesini getirse de aslında bu süreç çok daha karmaşıktır. Ancak nesli geri döndürülen canlıların hiçbir değişikliğe uğramadan, daha önce nasıllarsa aynı şekilde aramıza katılacakları düşüncesi, özünde tamamen yanlış bir düşüncedir. İşlemde kullanılan teknik klonlama tekniği olsa bile, birazdan daha detaylı anlatacağımız üzere aynı türü tam anlamıyla geri getirmek mümkün değildir. Bu nedenle, türdiriltimi çalışmalarında genellikle yakın akrabaların genetik bir melezi oluşturularak belirli özellikleri taşıyan bir canlının oluşturulması hedeflenir. Yani, daha önce nesli tükenmiş türlerin adeta yeni versiyonları oluşturulmaya çalışılır. Sonuç olarak bir türün nesli hiçbir zaman tam olarak aynı şekilde geri döndürülemez.

Genetik biliminin gelişmesi, evrimsel biyoloji ve diğer birçok alan için hiç şüphesiz çok önemli bir dönüm noktası olmuştur. Mesela genetik kanıtlar, evrim teorisinin daha sağlam ve güvenilir hale gelmesine katkıda bulunarak bu alandaki anlayışımızı ve bakış açımızı derinleştirmiştir. Ayrıca bu gelişmeler sayesinde türdiriltimi, günümüzde pek çok araştırmacının ilgisini çeken önemli bir konu haline gelmiştir.

1970'li yıllarda genetik biliminin uygulamaya dönüştüğü genetik mühendisliğinin ortaya çıkmasıyla birlikte genetik mühendislik tekniklerinin gelişimi hız kazanmış ve rekombinant DNA teknolojisi gibi birçok teknik ortaya çıkmıştır. Bu teknikler, farklı organizmalardan genler alarak DNA'yı değiştirme ve yeni organizmalar oluşturma imkânı sağlayıp insanların hayatına pratik etkilerde bulunmuştur. Bu etkilerden en ünlüsü şüphesiz insülin hormonunun yapay olarak üretilebilmesidir.

Klonlama

Türdiriltimi kavramının dönüm noktalarından ilki, 1990'larda somatik hücre nükleer transferi (SCNT) olarak bilinen ve ilk memeli klonu olan koyun Dolly'yi üretmek için kullanılan bir tekniğin geliştirilmesidir. Bu teknik, Pirene dağ keçisi (Pyrenean ibex) üzerindeki türdiriltim çalışmasında da kullanılmıştır. Bu yöntemde, erişkin bir somatik hücreden alınan çekirdek, çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresine yerleştirilir. Ev sahibi yumurta hücresi, farklılaşmamış bir pluripotent kök hücre haline gelir ve somatik hücrenin donörüyle aynı nükleer genom dizisine sahip olur.

Nükleer genom dizisi teriminin kullanılma nedeni, SCNT kullanılarak soyu tükenmiş bir canlıdan klonlanan organizmaların tam bir kopya oluşturmamasıdır; bu teknik sadece genetik olarak bir kopya oluşturur. Bunun sebebi, yeni canlının mitokondrisinin ve dolayısıyla mitokondriyal DNA'sının ilk canlıdan farklı olacak olmasıdır. Mitokondriyal DNA, neredeyse her zaman sadece anneden çocuğa geçen özel bir DNA'dır; bu nedenle klonlanan organizmanın mitokondriyal DNA'sı, nesli tükenmiş organizmanınkiyle tamamen aynı değildir.

Britannica

Ek olarak bu yöntemde canlı bir hücreye ihtiyaç duyulması büyük sorun teşkil eder. Pirene dağ keçisi, son bireyin neslinin insan kontrolü altında tükenmesi nedeniyle istisnai bir canlıdır. Çünkü canlı bir hücre örneği alınabilmiştir. Fakat yünlü mamut gibi çok uzun süre önce nesli tükenen canlılar için bu tekniği kullanmak imkansızdır. Bunun sebebi canlı bir mamut hücresi bulmamızın imkânsız olmasıdır.

Tam anlamıyla nesli tükenmiş canlıları, geçmişte oldukları gibi birebir şekilde geri getirmek mümkün olmasa da zaten türdiriltiminin temel hedefi bu değildir. Türdiriltimini savunan birçok kişi, soyu tükenmiş türlerin birebir kopyalarını yaratmanın asıl amaç olmadığını vurgulamaktadır. Türdiriltimi çalışmalarında önemli bir rolü olan paleogenetikçi Beth Shapiro bu konuda şunları söylemektedir:^[2]

Devam eden türdiriltimi çalışmalarında esas amaç, geçmişte yaşamış olan canlı türlerin birebir kopyalarını elde etmek değil bir zamanlar var olan türlerin ekolojik nişini doldurabilecek işlevsel eşdeğerlerini oluşturmaktır.

Genetik Mühendislik Teknikleri

Türdiriltiminin yaşadığı dönüm noktalarından bir diğeri, belki de genetikte yeni bir çağ açmış olan CRISPR-Cas9 gibi yeni gen düzenleme tekniklerinin geliştirilmesi ve paleogenomik biliminin ortaya çıkması olmuştur. Bu iki alanın iş birliği, belki de türdiriltimin en olası yolunu sunmaktadır. Antik DNA elde etme ve DNA dizileme teknolojilerindeki ilerlemeler, soyu tükenmiş türlerin tam genom dizilimlerini rekonstrüksiyonunu (yeniden oluşturulmasını) giderek daha mümkün kılmaktadır.

Artık eski fosil kalıntılardan veya mumyalanmış organizmalardan tarih öncesi dönemlere ait genetik materyaller elde edilebiliyoruz ve bu işlemin verimliliği her geçen gün artıyor. Antik DNA, soyu tükenmiş türlerin genetik yapılarını anlama konusunda çok büyük bir kaynak oluşturması açısından büyük önem arz ediyor.

Paleogenomik çalışmaları sayesinde soyu tükenmiş türlerin genomları, genellikle yakın akrabaları olan yaşayan türlerin genomları ile karşılaştırarak dizilenebilmektedir. Bu sayede soyu tükenmiş türlerin genetik mirası daha iyi anlaşılabilir ve geri döndürülmesi istenen belirli özellikler belirlenebilir. Nesli tükenmiş ve günümüzde yaşayan hedef türlerin genomlarındaki belirgin farklılıklar belirlendikten sonra, soyu tükenmiş türün özgün özelliklerini taşıyan genler tanımlanmış olur. Ardından, genetik mühendisliği teknikleri devreye girer ve canlı organizmaların hücrelerinde, laboratuvar ortamında (in vitro) genomları düzenlemek için kullanılır. Bu canlı hücreler daha sonrasında, somatik hücre nükleer transferi (SCNT) için de kullanılabilir.

Bu yöntem kullanılarak gerçekleştirilmeye çalışılan türdiriltimi için temel adımlarından biri, dizilenmiş ve bir araya getirilmiş bir genoma sahip olmaktır. Ancak, teknolojimiz görece gelişmiş olsa da tüm eski genomların kullanılabilir hale gelmesi eşit derecede olası değildir. Soğuk ortamlarda bulunan canlılardan daha iyi korunan DNA'larını elde etmek kolay olmasına rağmen, sıcak ve nemli ortamlarda bulunan çoğu kalıntıdan DNA elde etmek hala zordur.

Ayrıca, korunmuş DNA içeren en eski kalıntıların bile Pleistosen'den önceye tarihlenmesi muhtemel değildir. Bu nedenle, türdiriltimi çalışmalarında kullanılacak genomların seçiminde DNA kalıntılarının durumuna ve yaşına bağlı olarak bazı türlerin öncelikli olabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.

Soyu tükenmiş bir türün genomu dizilendikten sonraki adım, hedeflenen fenotipin sorumlu olduğu genom dizisinin kısımlarını belirlemektir. Yaşayan genomdaki dizilimin soyu tükenmiş genomdan farklı olduğu her bölgeyi değiştirmek mantıklı bir yaklaşım olabilir. Fakat bu durumda yapılması gereken değişikliklerin sayısı büyük olabilir. Örneğin, mamutlar ile Asya fillerinin yaklaşık 5 milyon yıl önce ayrıldığı ve aralarındaki sabit nükleotid farkı sayısının yaklaşık 1,4 milyon olduğu tahmin edilmektedir.^{[3], [4]}

Metro UK

Öte yandan genom düzenleme yöntemleri, genomun hedeflenen bölgesine daha verimli bir şekilde müdahale etme ve aynı anda birden çok değişiklik yapma kapasiteleri açısından gelişmektedir.

Ancak şu ana kadar aynı anda yapılan en büyük değişiklik sayısı 62' dir ve bu sayı türler arasındaki toplam fark sayısına kıyasla oldukça düşüktür.^[5] Bahsi geçen çalışmada bilim insanları, genom düzenlemeyi 62 farklı bölgede bulunan bir retroviral diziyi inaktif hale getirmek için kullanmışlardır. Yani bu çalışmada, özellikle bir genomda bulunan retrovirüslere ait DNA dizilerini işlevsiz hale getirmek için genom düzenleme yöntemlerini uygulamışlardır.

Ancak henüz tek bir deneyde bu kadar çok düzenlemeyi genom dizisine uygulamak mümkün olmamıştır ve büyük ölçekli düzenlemenin genom stabilitesi üzerindeki sonuçlarını tahmin etmek bir hayli zordur. Bu nedenle şu anda önemli olan şey bir veya birkaç hedef fenotipi belirlemek ve bu fenotiplerin temelindeki düzenlemeleri yapmak için deneyler tasarlamaktır. Ancak türdiriltimi için bu, önemli bir zorluk oluşturmaktadır. Laboratuvar deneylerinde model organizmalarla yapılan çalışmalar ve dizilenen genomların karşılaştırmalı analizleri, genotip ile fenotip arasında bağlantıları ortaya koymaktadır. Fakat bu çalışmalar aynı zamanda fenotiplerin genellikle birden fazla ve bazen yüzlerce gen tarafından etkilendiğini göstermektedir. Bu durum, soyu tükenmiş bir türün orijinal fenotipini tam anlamıyla yeniden oluşturmayı zorlaştırmaktadır.^[2]

Türdiriltimi için genom düzenlemesi tamamlandıktan sonra, düzenlenmiş genomu içeren hücrenin canlı bir organizmaya dönüştürülmesi gerekmektedir. Memelilerde bu dönüşüm somatik hücre çekirdeği transferi (SCNT) yöntemiyle gerçekleştirilebilir. Bu yöntemde, düzenlenmiş genomun bulunduğu hücrenin çekirdeği alıcı bir yumurtanın çekirdeğiyle değiştirilir ve bu hücre, canlı bir organizma oluşturmak üzere uygun bir canlıda rahim içine yerleştirilir.

Eğer SCNT başarılı bir şekilde gerçekleştirilirse elde edilen klon birden çok bireyin oluşturulması için kullanılabilir. Ancak, burada dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta klonların genomlarının tamamen aynı olmasıdır. Yani, türdiriltimi sonucu elde edilen tüm bireyler aynı kurucu hücrenin kopyalarıdır.

Bu durum, genetik çeşitliliği önemli ölçüde azaltır ve Kurucu Etkisi olarak bilinen bir durum oluşturur. Kurucu Etkisi kısaca, küçük bir grup bireyin yeni bir popülasyon oluşturmak için bir alana yerleşmesi ve bu yeni popülasyonun genetik çeşitliliğinin sadece kurucu bireylerin genetik çeşitliliğiyle sınırlı kalması olarak açıklanabilir. Eğer bu yeni popülasyon uzun süre boyunca küçük kalırsa, genetik çeşitlilik daha da azalır ve popülasyonun genetik olarak homojenleşme riski artar.

Diğer taraftan bazı türler için SCNT bir seçenek değildir. Örneğin, kuşlar ve sürüngenler dahil yumurtlayan türler için nükleer transfer henüz mümkün değildir; çünkü bu canlıların üreme fizyolojisi ve erken dönem yumurtalık gelişimi, nükleer transferin uygulanmasını zorlaştırır.^[6]

Bu durumda bir çözüm yolu, somatik hücreler yerine üreme hücrelerini düzenlemektir. Kuşlarda, gametlerin öncüsü olan ilkel cinsiyet hücreleri (PGC'ler, İng: "Primordial germ cells"), gelişmekte olan embriyolardan izole edilebilir ve laboratuvarda kültüre alınarak genetik olarak değiştirilebilir.^[7] Düzenlenmiş genom dizilimlerine sahip PGC'ler daha sonra uygun gelişim aşamasında yumurtalara yeniden enjekte edilebilir, bu aşamada cinsiyet organlarına göç ederler ve transgenetik kuşların oluşturulmasında kullanılabilirler.^[8] Bu yöntem, SCNT'ye kıyasla henüz gelişme aşamasında olsa da klonlama yapılamayan organizmaların genetik olarak düzenlenmesi için büyük potansiyele sahiptir.

Türdiriltimi çalışmalarında genetik mühendisliğinin uygulanmasının daha iyi anlaşılabilmesi açısından, mamut projelerini ele alabiliriz. Bu projelerde hedeflenen, daha önceden belirlenmiş özel genlerin (mamutların yün genleri veya soğuğa dayanıklılık sağlayan metabolik genler gibi) Asya fillerinin genomuyla birleştirilerek yünlü mamut benzeri canlıların oluşturulmasıdır. CRISPR-Cas9 gibi gen düzenleme araçları, bu genleri uygun bir şekilde Asya fillerinin genomuna eklemek veya değiştirmek için kullanılır. Oluşturulması hedeflenen bu canlı, haliyle, Asya fili ve yünlü mamutun (Mammuthus primigenius) bir melezi olacaktır.

Bu işlemi mümkün kılan, bahsettiğimiz gelişmiş gen düzenleme teknikleridir. Az önce açıkladığımız nedenlerden dolayı klonlama tekniği kullanılamaması dolayısıyla oluşturulacak olan bu canlının nükleer genomu asla 10.000 yıl önce yaşayan bir mamut ile aynı olamayacaktır. Ancak içerisinde "mamut parçaları" taşıyan Asya filleri ve antik tundra gibi ekosistemlerin ikinci bir versiyonunu görmek oldukça olasıdır.

Son olarak, türdiriltimi gerçekleştirilmiş organizmaların soyu tükenmiş olanlarla farklı gen çevre etkileşimlerine sahip olacağı da unutulmamalıdır. Çevresel faktörler, organizmaların gelişimini ve davranışlarını etkileyebilir. Bu da yeni oluşturulan canlının soyu tükenmiş organizmalardan farklı davranış ve özelliklere sahip olmasına neden olacaktır.

Reuters

Geri Islah

Klonlama ve gen düzenleme teknolojileri gibi türdiriltiminin gerçekleştirilebilmesi adına kullanılan iki teknikten söz ettik. Türdiriltimi için aktif olarak kullanılabilen tekniklerden sonuncusu ve görece daha ilkel olanı, yapay seçilim yoluyla geri ıslahtır. Geri ıslah, canlı organizmaların popülasyonları içindeki belirli atasal özelliklerin yeniden ortaya çıkarılması adına yapay seçilimin kullanılması anlamına gelir.

Günümüzde tarım ve hayvancılıkta yapılan ıslah çalışmalarına benzer bir biçimde, geri ıslah çalışmalarında da belirli bir morfolojik veya davranışsal özelliği sergileyen bireyler arasından seçim yapılır. Ancak geri ıslahın amacı, geleneksel ıslah çalışmalarındaki gibi verimi artırmak değildir. Bunun yerine geri ıslah, geçmişte var olan özellikleri canlandırmaya yönelik bir yaklaşımdır; böylece türün döndürülmesi hedeflenen canlılarla olan benzerlikleri artırılabilir.

Yapay seçilim, bir popülasyon içinde belirli özelliklerin yaygınlığını artırmak için güçlü bir yöntemdir. Ancak, türdiriltimi için kullanıldığında birtakım sınırlamalar ile karşı karşıya kalınır. Örneğin geri ıslah tekniği, hedeflenen atasal özelliklerin hali hazırda yaşayan bir tür içinde var olmasını gerektirir.^[9] Bu durumda, soyu tükenmiş tür ile yaşayan bir türün yakından ilişkili olması gerekmektedir. Eğer soyu tükenmiş tür ile yakın bir akraba tür arasında bağlantı yoksa, geri ıslah yöntemi kullanılamaz.

Geri ıslah yöntemiyle hedeflenen, soyu tükenmiş türde kaybolmuş olan özelliklerin canlandırılmasıdır. Ancak, soyu tükenmiş türlerin tam genetik bilgisine sahip olunması mümkün olmayabilir. Dolayısıyla, geri ıslah çalışmalarında seçilen fenotipin soyu tükenmiş türdeki ile tam olarak aynı genotip ile mi yoksa daha olası olarak genetik ve çevresel etkileşimlerin karmaşık bir kombinasyonu ile mi üretildiği kesin olarak belirlenemez.

Fenotip, bir organizmanın gözle görülebilen özellikleri ve davranışlarıdır ve bu özellikler birçok genin etkileşimi ve çevresel faktörler tarafından belirlenir. Yani, aynı fenotip farklı genotiplere sahip bireylerde görülebilir. Ayrıca, çevresel faktörlerin gen ekspresyonunu etkileyerek fenotipi değiştirebildiği bilinmektedir. Bu nedenle, geri ıslah çalışmalarında seçilen fenotipin soyu tükenmiş türdeki fenotiple tam olarak aynı genetik yapıya sahip olup olmadığı kesin olarak belirlenemez. Bu belirsizlik, geri ıslah yönteminin kesin sonuçlar elde etmesini zorlaştırır ve uygulamanın başarı şansını etkiler.

Bir diğer zorluk yapay seçilim yoluyla yapılan geri ıslahın yüksek düzeyde yakın akraba çiftleşmesine veya dezavantajlı alel kombinasyonlarının oluşmasına yol açabilecek olmasıdır. Çünkü yakın akraba çiftleşmesi, aynı gen havuzundan gelen bireylerin çiftleşmesi anlamına gelir. Bu durum, genetik çeşitliliğin azalmasına ve dezavantajlı alellerin ortaya çıkma olasılığının artmasına neden olabilir. Ki bu durum günümüz evcil köpeklerinde de gördüğümüz bir sorundur.

Functional Ecology

2023 itibarı ile türdiriltim çalışmalarında kullanılan üç ana teknik bu şekildedir. Ancak tabii ki teknoloji ilerledikçe kullanılan teknikler gelişebilir ve yeni birtakım teknikler oluşturulabilir. Örneğin, ileri genom dizileme teknolojileri ve biyoteknoloji yöntemleri sayesinde daha hassas ve kapsamlı analizler yapmak ve soyu tükenmiş türlerin genetik yapısını daha da iyi anlamak mümkün olabilir. Ayrıca ileride yapay zekâ ve makine öğrenmesi gibi alanlardaki gelişmeler, türdiriltim çalışmalarında kullanılan veri analizi ve modelleme süreçlerini daha etkin ve hızlı hale getirecektir.

Dinozorlar Geri Döndürülebilir mi? Jurassic Park Gerçek Olabilir Mi?

Türdiriltimi kavramının akla getirdiği bir diğer soru belki de dinozorların aramıza yeniden dönüp dönmeyeceğidir. Burada değinilmek istenen canlılar popüler kültürün etkisiyle ünlenmiş T. rex, velociraptor veya triceratop gibi canlılardır.

Uzun süre önce nesli tükenmiş bir canlının türdiriltimini gerçekleştirebilmek için o canlının genetik kodunun, yani DNA'sının bir kopyasına ihtiyacımız vardır. Ancak bir organizma öldüğünde, dokuları ve bu dokulardaki DNA neredeyse anında bozulmaya başlar. Hücre içi ve çevresel nükleazlar (nükleik asitleri kısmen veya tamamen parçalayan bir enzim tipi) DNA'ya erişir ve DNA'yı parçalamaya başlar. Aynı zamanda oksidasyon, hidroliz ve radyasyon gibi fiziksel ve kimyasal süreçler; DNA zincirlerinde kırılmalara ve nükleotidlerin çözünmesine neden olur. Yaşam sırasında meydana gelen bu hasarı düzeltmek için evrimleşmiş onarıcı mekanizmalar, ölüm sonrasında artık işlev göstermediğinden ötürü hasar gittikçe birikir ve sonuç olarak, fazlaca parçalanmış ve zarar görmüş bir DNA oluşur.

Normal şartlarda DNA'nın yarı ömrü 521 senedir.^[10] Yani günümüzden 521 sene önce ölmüş bir canlının DNA'sının yarısı bugün çürümüş olacaktır. Ancak DNA'nın çözülme hızı, soğuk ortamlarda sıcak ortamlardan daha düşüktür ve donmuş DNA uzun bir süre boyunca korunabilir. Bu nedenle erken dönem paleogenetik araştırmaları, Arktik bölgelerinde yaşamış ve ölmüş hayvanlara odaklanmıştır. Soğuk ortam, DNA'nın uzun süreli korunması için önemli bir faktördür. Örnek olarak, Sibirya permafrostunda donmuş halde bulunan 1,2 milyon yıllık bir yünlü mamutun dişi verilebilir. Araştırmacılar bu dişten mamutların DNA'sına ulaşabilmeyi başarabilmişlerdir, çünkü soğuk ortam DNA'yı korumaya yardımcı olmuştur.^{[11], [12]}

Aklınıza Jurassic Park'ın meşhur kehribar içinde hapsolmuş sivrisinek sahnesi geliyor olabilir. Ancak Jurassic Park filminde gösterildiği gibi kehribar, DNA'yı korumak için uygun bir ortam değildir. Aslında kehribar gözenekli yapıdadır ve zamanla bakterilerin içeri sızmasına izin vereceğinden DNA'nın parçalanmasını engelleyemez.

Mark Witton

Bilindiği üzere, T. rex ve Triceratops gibi dinozorlar, 66 milyon yıl önce meydana gelen Kretase dönemindeki kitlesel yok oluş olayında tamamen ortadan kaybolmuşlardır. DNA'nın özelliklerinden dolayı bu kadar uzun süre boyunca korunması mümkün değildir. Ancak dinozorların soyu, içinde kuşların da bulunduğu Therapoda kladından devam etmiştir. Örneğin, bazı çalışmalarda tavukların embriyo aşamasında dişlerin oluşumu gözlemlenmiştir ki bu da onları bir nevi dinozor benzeri yapar.^{[13], [14]} Ancak öte yandan, Triceratops veya Brontosaurus gibi cinslerin soyu tamamen tükenmiştir ve günümüzde yaşayan doğrudan bir temsilcileri yoktur.

Türdiriltimi açısından T. rex gibi dinozorların aramıza dönmesi şu an için teorik olarak bile bir hayaldir. Fosil kayıtlarında korunabilen DNA'nın sınırlamaları nedeniyle, böylesine eski bir canlının neslinin geri döndürülmesi bilim ve teknoloji açısından mümkün değildir. Bununla birlikte, modern teknoloji ve genetik mühendislik ilerledikçe belki de bazı türlerin uzak akrabalarının genetik olarak modifiye edilerek daha yakın bir benzerini yaratma şansımız olabilir. Ancak bunun ne kadar etik ve pratik olduğu da büyük bir tartışma konusu olacaktır. Uzun sözün kısası, gerçekçi bir bakış açısıyla baktığımızda T.rex gibi canlıların türdiriltimi şu anlık sadece Jurrasic Park'ta izleyebileceğimiz ütopik bir olgudur.

SyFy

Türdiriltiminin Tarihçesi

Türdirilitimi oldukça ilgi çekici bir kavramdır; bu durum belki bilim kurgu filmlerinin bir sonucudur, belki de yaptığımız hataları düzeltebilme olasılığının gerçekliğinden kaynaklanmaktadır. "De-extinction" terimi İngilizce olarak ilk defa 1979 yılında yayımlanan The Source of Magic isimli, fantezi-bilim kurgu türündeki bir kitapta kullanılmış olsa da düşüncenin kökeni 1920'lere, erken Nazi Almanya'sına kadar uzanmaktadır. O dönemde bilim insanları, geri ıslah tekniğini anlatırken değindiğimiz yaban öküzlerinin (Bos primigenius) neslini geri döndürmeye yönelik birtakım çabalara girişmişlerdir. Bu canlıların soyu 2000 yıl önce Asya, Avrupa ve Kuzey Afrika'nın büyük bölümünde tükenmiştir; ancak 17. yüzyıla kadar orta Avrupa'da izole popülasyonlar halinde hayatta kalmışlardır. 1627 yılında ise aşırı avlanma ve evcilleştirilmiş sığırlarla rekabet nedeniyle nesilleri tamamen tükenmiştir.^[15]

National Museum

Yaban sığırlarının türdiriltim çabalarının baş kahramanları, Berlin hayvanat bahçesinin yöneticileri olan, Lutz ve Heinz Heck adında iki kardeştir. Bu kardeşler yaban sığırlarını yapay seçilim yoluyla yeniden oluşturabileceklerini düşünmüşlerdi. Doğru boynuz şekli, renk ve davranışa sahip bir yaban sığırı benzeri canlı oluşturmak için mevcut sığır türlerini titizlikle seçmeyi ve ardından bu türleri yetiştirerek arzu ettikleri özellikleri elde etmeyi nihai hedefleri olarak belirlemişlerdi.^[16] Fakat bu olay, DNA'nın keşfinden önce olduğundan kardeşler yaban öküzleri hakkında bilgi almak için arkeolojik buluntulara ve yazılı kayıtlara başvurdu. Arkeolojik kalıntılar, mağara çizimleri ve tarihi belgelerden elde edilen bilgilere göre yaban öküzleri günümüz sığırlarından daha büyük, öne bakan boynuzlara ve saldırgan bir mizaca sahip canlılardı.

Ayrıca, modern sığırların yaban öküzlerinden evcilleştirildiği bilindiğinden farklı sığır ırklarının daha eski soylarının özelliklerini içerdiğini düşünmüşlerdi. Aslında yapmak istedikleri şey, ayrı ayrı hayvanlarda bulunan tüm özellikleri tek bir damızlıkta birleştirmekti. Yani yapay seçilim yoluyla geri ıslah uygulamaktı.

Kardeşler yaban öküzünü yeniden oluşturmak için Avrupa'yı dolaşarak İspanya'daki dövüş sığırlarından Macar bozkır sığırlarına kadar birçok farklı sığır topladılar. 1930'ların ortalarına gelindiğinde kardeşler, yaban öküzlerinin türdiriltiminde başarılı olduklarını iddia ettiler. Günümüzde Heck sığırı olarak adlandırılan bu hayvanlar uzun boylu, büyük boynuzlu, saldırgan karakterli, sınırlı insan bakımıyla hayatta kalabilen canlılardır. Fakat Heck sığırları, agresif bir davranışa ve ilkel bir görünüme sahip olmalarına rağmen bazı ayırt edici morfolojik özelliklerden yoksun oldukları için başarılı bir türdiriltimi örneği olarak kabul edilmezler.

Daha sonraları bu hayvanlar yeniden yabanileştirme adına Münih Hayvanat Bahçesi'nden günümüz Polonya ve Rusya sınırındaki ormanlara kadar ülkenin dört bir yanına dağıtılmıştır.

JSTOR Daily

Ancak Nazilerin iktidara gelmesiyle kardeşlerin yolları büyük ölçüde ayrılmıştır. 1930'ların başında Heinz, Komünist Parti üyeliği şüphesi ve Yahudi bir kadınla yaptığı kısa evlilik nedeniyle siyasi tutuklu olarak gözetim altına alınmıştır. Ardından Heinz serbest bırakılmış olsa da Nazi yönetiminden hiçbir zaman büyük bir fayda sağlayamayacağı açıktı, ek olarak ırk saflığına odaklanan Nazi ideolojilerini de desteklemiyordu.

Öte yandan Lutz, Nazi Partisi'ne erken bir dönemde katılmış ve partinin ileri gelenlerinden Adolf Hitler'in ikinci adamı Hermann Göring ile yakın dost olmuştur. Bu ilişkisinden dolayı 1938 yılında Lutz, Doğa Koruma Yetkilisi unvanını kazanmıştır.

Ancak bu maceranın sonunda birçok etik dışı proje ile birlikte yaban öküzü çalışmaları da diğer Nazi projeleriyle aynı sonucu paylaştı. Müttefik kuvvetlerin attığı bombalar sonucu birçok sığır hayatını kaybetti. Buna rağmen Münih'te bulunan bazı örnekler hayatta kaldı ve soyları günümüze kadar ulaşmayı başardı. Günümüzde ise yaban öküzü benzeri Heck sığırlarının torunları şu anda İspanya, Hırvatistan, Portekiz ve Hollanda'daki koruma alanlarında hayatlarını sürdürmektedir.^{[17], [18]}

Bu çaba, günümüz teknolojilerinden mahrum bir şekilde yapılmış olsa da tarihçede önemli bir yer tutar. Bu dönemdeki bilim insanları, mevcut sığırların özelliklerini seçerek ve yetiştirerek yaban sığırı benzeri bir canlı oluşturma vizyonuyla hareket etmişlerdir. Günümüzdeki türdiriltimi çalışmaları, daha gelişmiş genetik teknikleri ve ileri biyoteknolojiyle desteklenirken bu erken çabalar da fikir açısından dikkate değerdir.

Öte yandan günümüzde yaban öküzlerini yeniden yetiştirmek için en az üç farklı girişim daha devam etmektedir.^[19] Bu çalışmalar 20. yüzyıldaki ilk çalışmanın aksine, çeşitli sığır ırklarından ve yakın zamanda soyu tükenmiş bir yaban öküzünün 7000 yıllık fosil kalıntılarından elde edilen yüksek kaliteli genom dizilerini kullanma şansına sahiptir. Bu yöntemler, yaban öküzlerinin doğal özelliklerini ve özgün görünümünü geri kazanma çabalarında büyük öneme sahiptir.

İlk Türdiriltimi Vakası Nasıl Gerçekleşti?

Az önce de bahsettiğimiz üzere bugüne kadar klonlama ile gerçekleştirilmiş ilk ve tek türdiriltim örneği Pirene dağ keçisidir (Lat: "Capra pyrenaica pyrenaica"). Aynı zamanda bu canlı, nesli iki kez tükenmiş tek canlı olarak da tarihe geçmiştir. Dolayısıyla Pirene dağ keçisinin türdiriltim hikayesi, tarihte önemli bir dönüm noktası olarak kabul edilen ve bilimsel topluluğun dikkatini çekmiş bir çalışmadır. Bu olağanüstü çaba, nesli tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olan bir türün yok olma sürecinin tersine çevrilmesini hedeflemiş fakat her ne kadar projede ilerleme kaydedilse de sonuca ulaşılamamıştır.

Pirene dağ keçileri (bucardolar) yüzyıllar boyu İber Yarımada'sının yüksek dağlarında, oranın soğuk ve çetin iklim şartlarına epey iyi adapte bir şekilde yaşamıştır. Çeşitli Orta Çağ kaynaklarında yazılanlara göre o devirde epey yaygın görülen bu canlıların sayıları günden güne, ağırlıklı olarak avlanma ve diğer insan faaliyetleri sonucunda azalmıştır.^[20] 19. yüzyıla gelindiğinde ise Avrupa'nın en nadir ve değerli görülen av hayvanlarından biri konumuna gelmiş ve haliyle bu da hali hazırda azalmış popülasyonlarını tükenme noktasına getirmiştir.

ReserachGate

Yirminci yüzyılın başlarında bucardoların soylarının tükendiği sanılsa da daha sonraları Ordesa Vadisi'nin ücra köşelerinde, aşırı avlanmadan ve sert iklim koşullarından sağ çıkmayı başarmış birkaç birey görüntülendi. 1980'den beri vadi, milli park olduğu için resmi olarak korunmasına rağmen on sekiz yıl boyunca keçilerin sayıları azalmaya devam etti ve 2000 yılının ocak ayının altısında son dişi bucardo ölü bulundu. Böylece taksonun soyu resmen tükendi.

Ancak Fransız ve İspanyol bilim insanları ve koruma uzmanlarından oluşan bir ekip, ölümden on ay önce canlı hücreler elde etmek, onları bir laboratuvarda yetiştirmek ve dondurmak için örnek toplamak adına aynı dişiyi yakalamıştı. Bu, türün genetik çeşitliliğinin korunmasını sağlamak ve her ne kadar hesapta olmasa da gelecekteki türdiriltimi çabaları için temel bir kaynak oluşturmak amacıyla yapıldı.

OelDiaro.es

Bucardonun yasal statüsü nesli tükenmiş konumuna geldikten sonra, klonlama çalışmaları hız kazandı. Peki ya klonlama çalışmaları başarılı olursa bucardo hangi statüye dahil edilecekti? Bu durumda ayrı, yeni bir statü oluşturulup "türgeri" kelimesi mi kullanılacaktı? Bu sorulara cevap alınabilmesi için ilk olarak türdiriltiminin başarılı bir şekilde sonuçlanması gerekiyordu.

1989-2003 yılları arasında İspanyol ve Fransız bilim insanları, bir hayvanın klonlanması için gerekli tüm çalışmaları tamamlamışlardı. Bu süreçte öncelikle hedeflenen hayvanlar olan bucardoları yakalamış ve koruma altına almışlardı (bir erkek üç dişi yakalanmıştı). Koruma altında yaşayan bu hayvanların hastalıklarını ve fizyolojilerini detaylı bir şekilde inceleyerek tüm gerekli bilgileri de edinmişlerdi. Ellerinde genetik malzeme de mevcuttu, dolayısıyla artık klonlama işlemi gerçekleştirilebilirdi.

Klonlama sürecinde kullanılmak üzere, bucardolardan alınan az miktarda doku örneği, somatik hücre nükleer transferi (SCNT) tekniğiyle kullanıldı. Klonlanacak canlının genetik materyali alındıktan sonra, genetik olarak yakın bir akraba tür olan evcil keçi (Capra aegagrus hircus) yumurtalarının DNA'ları boşaltıldı ve bucardodan alınan genetik materyal enjekte edildi. Toplamda 208 embriyo, farklı taşıyıcı annelere yerleştirildi. Ancak, bu zorlu süreçte yedi keçi hamile kalsa da altısı düşük yaptı. Uzun ve meşakkatli bir süreç sonucunda, yalnızca bir embriyo hayatta kalarak dünyaya gelebilmişti.

Tarih 30 Temmuz 2003'ü gösterdiğinde bilim insanları bir sezaryen gerçekleştirdiler. Nihayet ilk türdiriltimi gerçekleştirilmişti. Yavru canlı bir şekilde doğmuştu, fakat ne yazık ki yavru bucardonun ciddi akciğer deformitesi vardı ve birkaç dakika içinde boğularak hayatını kaybetti. Fakat buna rağmen Pirene dağ keçisi hem nesli ilk kez döndürülen canlı olarak hem de iki kez nesli tükenmiş ilk canlı olarak sonsuza kadar tarihe geçecekti.^[21]

Roaring Earth

Sonuç

Türdiriltimi, bilimkurgu filmlerinden fırlamış gibi görünse de bilimsel olarak ayakları yere basan bir araştırma sahasıdır. Uzay yolculukları, robotlar, sanal gerçeklik, yapay zekâ gibi günümüzde örneklerini sıkça gördüğümüz ve artık bizim için sıradan olan birçok kavram; gerçeğe dönüştürülmeden önce sadece bilimkurgu romanlarında görülen ütopik hayallerden ibaret olmuşlardır. Ancak en sonunda bilim, bilimkurgunun hayal ettiği kavramları gerçeğe dönüştürebilmeyi başarmıştır. Fakat, bilim ve bilimkurgu dünyasının yaptıkları ve yapacakları sadece uzay teknolojileri ve robotikle sınırlı değildir; günümüzde gerçekleşen teknolojik ilerlemeler, bilimkurgunun hayal ettiği birçok kavramı gerçeğe dönüştürmüştür ve dönüştürmeye de devam etmektedir.

Türdiriltimi alanı da hem bilim dünyasında hem de halk arasında büyük bir merak uyandırmaktadır. Kaybolmuş dünyaları türdiriltim aracılığıyla geri getirme fikri, insanlığın doğal dünyaya verdiği zararı bir nebze de olsa azaltmaya yönelik umut verici bir çözüm sunmaktadır. Ancak şunu unutmamalıyız ki, yüksek teknolojilere sığınmadan da dünyamızla barışık bir yaşam mümkündür.

Fakat maalesef zamanımız gittikçe daralmaktadır ve insanlığın bilgisizliğini, yine insanlığın ileri düzeydeki bilgisi kurtarabilir. Araştırma ve bilimsel çalışmalar sayesinde, türdiriltimi gibi ilginç alanlarla geleceğe yönelik umut verici çözümleri belki de çoğu zaman bulabiliriz. Fakat zaman her seferinde insanlık lehine işlemeyebilir. Dolayısıyla bu çabalara ek olarak, doğal çevreyi koruma konusunda bilinçlenmeli ve bu kötü gidişata bir son vermeliyiz.