X İnaktivasyonu: Erkeklerin Memeleri, Kaliko Kedileri ve Kadınların Çalışmayan X Kromozomu

Hepimizin bildiği gibi vücudumuzdaki hücrelerin neredeyse hepsinde 46 kromozom bulunur. Bunların 23 tanesi annemizden, 23 tanesi ise babamızdan gelir. Bu 23 çiftin 22 çifti otozomal kromozomlardır; yani vücut kromozomlarınız. 1 çift ise meşhur X ve Y kromozomlarından oluşan eşey kromozomlarınızdır. Eğer iki adet X kromozomuna sahipseniz dişi, bir adet X ve bir adet Y kromozomuna sahipseniz erkek cinsiyetine sahip olursunuz. Ancak insan dişilerinde, yani kadınlarda, hücrelerde bulunan bu iki X kromozomundan sadece 1 tanesinin aktif olduğunu, diğerinin hiçbir işe yaramadığını biliyor muydunuz? Peki şöyle soralım: Sizce erkeklerin meme uçları, kadınların X kromozomu ve kaliko kedilerinin ortak noktası nedir? Embriyoloji ve genler!

Erkeklerde Neden Meme Ucu Olduğunu Hiç Düşündünüz mü?

Erkeklerde neden meme ucu var? Aslında bu konuyu şuradaki yazımızda işlemiştik; ama kısaca üzerinden geçelim: Sonuçta memelerin var olma nedeni, yavrulara süt verebilmektir. Bunun nedeni, ana rahmindeki insan gelişiminin yaklaşık ilk 6 hafta boyunca yavru "dişi olacakmış gibi" yaşanmasıdır.

Evet, ilk birkaç haftada dişi veya erkek ayırt etmeksizin vücut planı dişilerinkine göre gelişir. Yaklaşık 6. haftada ekreklerde Y kromozomunun aktive olup, testosteron salgısının başlaması sonucu erkeklere özgü penis oluşumu gibi cinsiyet özellikleri gelişmeye başlar. Ancak meme dokusu bu ilk 6 haftada çoktan şekillendiği için, erkeklerde de tam gelişmemiş bir meme dokusu görülür. Şimdi dönelim kadınlara:

X İnaktivasyonu

Tüm memeli hayvanlarda olduğu gibi, bir memeli olan insanların da embriyolojik gelişimi sırasında dişilerde ilginç bir şey yaşanır: Embriyo yaklaşık 4 günlükken, yani oluşacak bebeğin sadece 100 kadar hücresi bulunurken, bu dişi hücrelerdeki iki adet X kromozomundan birisi susturulur. Buna X-İnaktivasyonu adı verilir. Bunun sebebi, cinsiyete özgü genlerin biri anneden, biri babadan gelen X kromozomlarında tamamen farklı nitelikte olabiliyor olmasıdır. Bunlardan birinin susturulmadığı halde dişi gelişimi düzgün tamamlanamaz.

Yaklaşık dördüncü günde olan, hücre çekirdeği içindeki iki X kromozomunun birbiriyle adeta kavgaya tutuşmasıdır. Bu moleküler bir kavgadır. Krozomomlar aracılığıyla üretilen çeşitli yapısal proteinlerin ve metil gruplarının karşı tarafı baskılaması yoluyla kazanılır. Ve nihayetinde bir taraf üstün gelir. Bu üstünlük, diğer X kromozomunun paketlenmesini sağlayan histon proteinlerinin daha da sıkı paketlenerek kromozomu ufacık bir yapıya dönüştürmesi ile sağlanır. Böylece hücre bu ufalmış X kromozomuna artık erişemez, üzerindeki genetik bilgiyi okuyamaz. İşte bu "X kromozomu inaktive edilmiştir." deriz.

Bu yazımızın başında X kromozomunun neredeyse tamamen işlevsiz olduğunu söyledik; çünkü bu inaktivasyon, genler düzeyinde %85 civarında başarılabilmektedir. Yani inaktive edilen X kromozomu üzerindeki genlerin %15 civarı işlevini korur. Bu sayede fenotip üzerinde de az sonra sözünü edeceğimiz değişimleri yaratabilir. Yani bu inaktivasyon kusursuz değildir.

Rastgele İnaktivasyon!

Bu olayı en ilginç kılan ise, bu inaktivasyonun tamamen rastgele gerçekleşmesidir. Yani en azından şu anda bildiğimiz kadarıyla hangi X kromozomunun inaktif hale geleceğinin belli bir mekanizması yoktur. Aynı dişinin embriyosundaki 100 hücreden kimisinde babadan gelen X kromozomu, kimisinde ise anneden gelen X kromozomu susturulur. Böylece bu hücrelerden üretilen diğer tüm vücut hücreleri de, bu 100 atasal hücreden hangisinden geldiklerine bağlı olarak babadan veya anneden gelen X kromozomunun inaktif olduğu şekilde üretilir.

Bu ne demektir? Eğer bir insanın veya bir diğer memeli hayvanın dişilerinin vücutlarını hayali bir "X kromozomu tarayıcısı" ile tarayacak olsaydık... Vücutlarının kabaca %50'sinde bir çeşit X kromozomu, diğer %50'sinde ise bir başka çeşit X kromozomu görürdük!

Veritasium

Bu, memeli dişilerinin X kromozomu bakımından "mozaik yapıda" olması demektir. Vücutlarındaki farklı X kromozomları, gelişim desenlerine bağlı olarak şeritler halinde vücuda dağılmıştır. Yalnız bunu lütfen evrimsel biyolojideki mozaiklik kavramı ile karıştırmayın, çünkü orada hücre popülasyonlarının genotipinde karmaşık bir dağılım görülür. Burada olan ise epigenetiktir. Mozaiklik ile ilgili daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz; epigenetiğe de az sonra döneceğiz.

Kaliko Kedileri ve X İnaktivasyonu

Tabii dışarıdan bakınca insanlarda böyle bir farklılık göremiyoruz; çünkü insan X kromozomunun fiziksel özelliklere etkisinde, en azından renk gibi bariz fiziksel özellikler bakımından çok büyük farklılıklar yok. Ancak kedi dostlarımızda bunu görmek mümkün. Kaliko adı verilen renkli kedileri görmüşsünüzdür.

Juan Pascual

Kaliko, 16. yüzyıldan beri kullanılmakta olan düz dikişli ve pamuklu bir kumaştır. İlk olarak Hindistan'ın Kozhikode bölgesinde üretilmiştir. Bu bölgenin adı tarihte Kolikod veya Kalikut olarak da anılmıştır. Kaliko sözcüğü de buradan gelmektedir. Bu kumaşın rengarenk dokunabilmesinden ötürü, birden fazla kürk rengine sahip kedilere de bu isim verilmiştir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Wikipedia

Evet, bir doz tarih ve coğrafya dersi de gördük. Şimdi biyolojiye dönelim:

Kaliko, yani rengarenk olan kedilerin neredeyse her zaman dişi olduğunu da belki duymuşsunuzdur. Peki dişilerde neden rengarenk bir kürk olduğunu hiç düşündünüz mü? İşte bunun nedeni, X kromozomu inaktivasyonudur. Bu kedilerde X kromozomu üzerinde bulunan bir gen, kürk rengine etki edecek şekilde mutasyona uğramıştır. Dişi ve erkek soy hatlarında farklı şekillerde bulunan bu gen, dişi vücudunda susturulan X kromozomu dağılımına göre kedilere renk desenlerini verir.

Yani kaliko bir kedi çeşidi değildir. Belirli bir genetik dağılıma sahip olduğu için rengarenk olabilen farklı kedi çeşitlerinin genel ismidir. Örneğin Van Kedisi, Norveç Orman Kedisi, Siberya Kedisi, İran Kedisi, Arap Mau kedisi gibi birçok kedi çeşidinde kalikoluk durumu görülebilir. Neredeyse hepsi dişi olur diyoruz, çünkü bazı nadir durumlarda erkekler de kaliko olabilirler. Ancak bu durumun oluşabilmesi için erkeğin XY kromozomu yerine XXY kromozomuna sahip olması gerekir. Yani bir kromozomal çoklanma mutasyonu yaşanmalıdır.

X İnaktivasyonunun Diğer Etkileri

Memeli hayvanlarda X inaktivasyonu açısından ilginç bir diğer durum, insanlar gibi plasentalı memeliler ile kangurular gibi keseli memeliler arasında görülmektedir. Söylediğimiz gibi biz plasentalı memeli hayvan türlerinde X inaktivasyonu rastgele yaşanır. Keseli memelilerde ise neredeyse her zaman erkekten gelen X kromozomu susturulur. Bu durum, evrimsel soy hatlarında meydana gelen ufak değişimlerin tüm torun türlere nasıl aktarıldığına yönelik harika bir örnektir.

Ayrıca kadınlar üzerinde yapılan bir çalışmada, kadınların %5 ila 20'si arasında bu inaktivasyonun rastgelelikten saparak belli bir kromozomun daha yaygın olarak susturulmasına sebep olur.

Bunun en ekstrem örneklerinden birisi 2015'te yaşandı: Tek yumurta ikizi olan iki kız kardeşten biri, X kromozomu üzerinde taşınan ve genetik bir hastalık olan Menkes Hastalığı sonucu 3 yaşındayken öldü. Diğer ikiz ise, birebir aynı genetik yapıda olmasına rağmen, hiçbir semptom göstermeden yaşamına devam etti. Bu ikizlerden birinde çoğunlukla annenin X kromozomu daha baskın olarak susturulmuşken, diğerinde çoğunlukla babanın X kromozomu susturulmuştu. Dolayısıyla birebir aynı genetik yapıya sahip olmalarına rağmen, sadece birinde bu hastalığa dair genler okunarak proteine dönüştürülmüş ve sadece ikizlerden sadece biri ölmüştür.

AJMG

Epigenetik

Göreceğiniz üzere genler, sadece size gelişleri sonucu edindiğiniz özelliklerden ibaret değillerdir. Bir genin susturulması veya aktive edilmesi de sonucu doğrudan etkiler. İşte bir genin bireyin içinde nasıl değiştirildiğini, nasıl susturulduğunu, ne şartlar altında okunduğunu inceleyen bilim dalına epigenetik adı verilir.

Epigenetik sayesinde biliyoruz ki, ebeveynlerinizin ve hatta onların ebeveynlerinin yaşam tarzları, sizin sağlığınızı ve genlerinizi doğrudan etkileyebilir! Örneğin sigara tüketimi veya karsinojen besinlerle olan etkileşiminiz, hatta strese ne kadar maruz kaldığınız, yavrularınızın sağlığını ve yaşantısını doğrudan etkiler.

Yani hayatınızı nasıl yaşadığınıza çok dikkat etmelisiniz; çünkü çocuklarınıza aktaracağınız şey sadece genetik yapınız değil, o genlerin nasıl işlendiği de olacak.