AKCİĞER NAKLİNİN TARİHÇESİ -2.25.10 - GENETİK BİLİMİNİN DOĞUŞU - 2025.08.01

Akciğer Naklinin Tarihçesi -2.25.10 - Genetik Biliminin Doğuşu

Gregor Johann Mendel (1822-1884)

Avusturyalı rahip ve bilim insanı Mendel, yaklaşık 28.000 bezelye bitkisiyle yürüttüğü yedi yıllık deneysel çalışmalarıyla kalıtım (genetik) biliminin temellerini attı. Mendel, bitkilerin uzun veya kısa boy gibi özelliklerinin rastgele değil, belirli kurallara göre ebeveynlerden yavrulara aktarıldığını keşfetti. 

Mendel’in bulguları, o dönemde yaygın olan “özelliklerin karışık ve rastgele oluştuğu” inanışını çürüttü. Çalışmaları, 1866’da "Versuche über Pflanzenhybriden (Bitki Melezleri Üzerine Deneyler)" adlı makalesiyle yayımlansa da, bilim dünyasında hemen tanınmadı; çünkü dönemin hakim görüşlerinden farklıydı. Ancak yıllar sonra değeri anlaşıldı ve Mendel, genetiğin babası olarak anılmaya başlandı. Günümüzde onun keşifleri, modern biyolojinin en önemli yapı taşlarından birini oluşturuyor.

Danimarkalı genetikçi Wilhelm Johannsen (1857-1927), 1909’da yayımladığı “Elemente der exakten Erblichkeitslehre (Kesin Kalıtım Biliminin Unsurları) adlı kitabında, Mendel’in tanımladığı bu kalıtsal faktörlere “gen” adını verdi. Bu terim, kalıtımın temel birimi olarak genetiğin diline yerleşti.

Charles Darwin (1809-1882)

İngiliz doğa bilimci Charles Darwin (1809-1882), 1859’da “On the Origin of Species (Türlerin Kökeni)” ile evrim teorisini ortaya koydu. 1868’de The Variation of Animals and Plants under Domestication (Hayvanların ve Bitkilerin Evcilleştirilmesi Sırasındaki Değişimleri) adlı eserinde, kalıtımı açıklamak için “pangenesis” hipotezini ortaya attı. Bu teoriye göre, vücudun her organından “gemmule” adı verilen küçük parçacıklar salgılanıyor ve bunlar kan yoluyla üreme hücrelerine ulaşıp yavrulara özellikler aktarıyordu. Örneğin, güçlü bir atletin kaslarının bu parçacıklarla çocuğuna güç kazandırabileceği düşünülüyordu.

Ancak pangenesis, bilimsel kanıtlarla desteklenmeyen, tamamen varsayımsal bir teoriydi. Daha da önemlisi, Darwin’in savunduğu “karışım kalıtımı” fikri—yani ebeveyn özelliklerinin birbirine karışarak yavrulara geçtiği düşüncesi—yanlıştı. Gerçekte kalıtım, sürekli bir harmanlama değil, ayrık (kesikli) birimler aracılığıyla gerçekleşiyordu.

"Ayrık birimlerle kalıtım" kavramı, kalıtımın birbirinden bağımsız küçük birimlerle (yani genlerle) aktarıldığı anlamına gelir. Bu durumda yavrular, ebeveynlerinden belirli özellikleri doğrudan alabilir; örneğin bir çocuk annesinin göz rengini veya babasının saç şeklini aynen miras alabilir. Bu özellikler birbirine karışmaz, adeta “ya hep ya hiç” biçiminde aktarılır.

Gregor Mendel’in bezelyelerle yaptığı deneyler bu farkı net biçimde ortaya koydu. Mendel, saf sarı ve saf yeşil bezelyeleri çaprazladığında, ilk nesilde sadece sarı bezelyeler ortaya çıktı. Ancak bu sarı bezelyeleri kendi aralarında çaprazladığında, ikinci nesilde hem sarı hem yeşil bezelyeler belirdi. Bu sonuç, yeşil rengin ilk nesilde kaybolmadığını, sadece baskın sarı genin altında gizlendiğini gösterdi. Yani özellikler karışıp erimiyor, genetik olarak ayrı birimler halinde aktarılıyordu. Bu buluş, Darwin’in karışım kalıtımı fikrini çürüttü ve modern genetik anlayışının temelini attı.

Yine de Darwin’in spekülatif yaklaşımı, bilim dünyasında kalıtımın doğasına dair merakı tetiklemiş ve Mendel’in çalışmalarının yeniden keşfedilmesine ve modern genetiğin doğuşuna zemin hazırladı.

William Bateson (1861-1926)

İngiliz biyolog Bateson, Mendel’in kalıtım çalışmalarının yeniden keşfedilip yaygınlaşmasında kilit bir rol oynadı.

1905 yılına gelindiğinde, Bateson kalıtım bilimini tanımlayacak yeni bir terim arayışındaydı. Bu arayış onu, "soy, tür, nesil" anlamına gelen Yunanca "genos" kelimesine götürdü. Bilim dallarını ifade eden "-ics" ekini de bu kelimeye ekleyerek, bugün bildiğimiz "genetics" (genetik) terimini önerdi.

"Genetics" kelimesi sadece "genos" kökeninden gelmez; aynı zamanda "doğuş, köken" anlamına gelen Yunanca "genesis" kelimesiyle de derin bir bağlantısı vardır. Bu anlamlı birleşim, genetiğin canlılardaki kalıtsal özelliklerin kökenlerini ve ortaya çıkış biçimlerini derinlemesine inceleyen bir bilim dalı olduğunu kusursuzca ifade eder.

Bateson'ın önerdiği "genetics" terimi, 1906'da Londra'da düzenlenen Üçüncü Uluslararası Hibridizasyon ve Bitki Islahı Konferansı'nda resmen tanıtıldı ve kısa sürede bilim dünyasında genel kabul gördü. Bateson, genetiği "kalıtım, varyasyon ve özelliklerin nesiller arası aktarımını inceleyen bilim dalı" olarak tanımladı.

Bateson'ın bu öncülüğü, genetiğin modern biyolojinin temel taşlarından biri olarak bağımsız bir bilim dalı haline gelmesinde büyük katkı sağladı. Onun sayesinde, kalıtımın gizemleri "genetik" adı altında daha sistematik bir şekilde araştırılmaya başlandı.


Kromozom Kalıtım Teorisi – Genetiğin Temelleri Aydınlanıyor

1902-1903 yılları, genetik tarihinde bir dönüm noktası oldu. Amerikalı genetikçi Walter Stanborough Sutton (1877-1916) ve Alman biyolog Theodor Heinrich Boveri (1862-1915), birbirlerinden bağımsız yürüttükleri çalışmalarla kromozom kalıtım teorisini geliştirdiler. Bu çığır açan teori, Mendel'in yıllar önce keşfettiği kalıtım yasalarının hücresel düzeydeki fiziksel açıklamasını sunarak modern genetik çağını başlattı.

Not: Kromozom Nedir? 

Kromozomlar, canlı hücrelerinin çekirdeğinde bulunan, ipliksi yapılardır. Canlının tüm genetik bilgisini taşıyan DNA'mızın (Deoksiribo Nükleik Asit) histon adı verilen özel proteinler etrafına sıkıca sarılarak paketlenmiş hâlidirler. Hücre bölünmesi sırasında mikroskop altında belirginleşen bu yapılar, kalıtsal özelliklerin nesilden nesile aktarılmasında temel bir rol oynar.

Her türün kendine özgü sayıda kromozomu bulunur. Örneğin, insanlarda her vücut hücresinde 23 çift, yani toplam 46 kromozom vardır. Bu yapılar, genetik bilginin hem korunmasını hem de hücre bölünmeleri sırasında hatasız bir şekilde yeni hücrelere aktarılmasını sağlar. Bu süreçte meydana gelebilecek hatalar, çeşitli genetik hastalıkların veya kalıtsal bozuklukların temelini oluşturabilir.

Kromozom" kelimesi, Yunanca kökenli iki sözcüğün birleşiminden türemiştir: "chroma" (renk) ve "soma" (vücut). Yani kelimenin tam anlamı "renkli vücut" veya "boyanmış cisim"dir. Bu isimlendirme, bilim insanlarının kromozomları ilk keşfettiklerinde, mikroskop altında özel boyalarla kolayca renklenebilmeleri ve böylece belirgin hale gelmeleri sayesinde yapılmıştır.

Hücre bölünmesi, iki temel süreçle gerçekleşir:

• Mitoz, vücut hücrelerinin bölünmesidir. Bu süreçte bir hücre, genetik olarak tamamen aynı iki yavru hücre oluşturur. Mitoz, büyüme, onarım ve dokuların yenilenmesi için gereklidir.

• Mayoz,  Üreme hücrelerinin (sperm ve yumurta) oluşumunu sağlayan özel bir hücre bölünmesidir. Mayozda, bir ana hücreden iki aşamalı bölünmeyle genetik olarak farklı dört yavru hücre oluşur. Her yavru hücre, ana hücrenin kromozom sayısının yarısına sahiptir (örneğin, insanlarda 46 kromozomdan 23 kromozoma düşer).

Mayozun en kritik yönlerinden biri, genetik çeşitliliği artırmasıdır. Kromozomlar arasında gerçekleşen "parça değişimi" sayesinde, her sperm veya yumurta hücresi benzersiz bir genetik kombinasyon taşır. Bu da, aynı ebeveynlerden gelen kardeşler arasında bile büyük genetik farklılıkların oluşmasını sağlar; böylece tür içinde çeşitlilik ve adaptasyon yeteneği artar.

Sutton, çekirgeler (Brachystola magna) üzerinde yaptığı araştırmalarda, kromozomların hücre bölünmesi olan mayoz sırasında eşleşen anne ve baba çiftleri halinde ayrıldığını gösterdi.  Bu gözlem, Mendel'in soyut "kalıtım birimleri" olarak tanımladığı genlerin aslında kromozomlar üzerinde taşındığını ve kalıtımın fiziksel bir temeli olduğunu gösterdi.

Aynı dönemde Boveri ise deniz kestaneleri üzerinde çalışıyordu. Onun bulguları, embriyonik gelişimin sağlıklı bir şekilde ilerleyebilmesi için tüm kromozomların eksiksiz ve doğru sayıda bulunması gerektiğini ortaya koydu. Bu iki önemli çalışma, kromozomların kalıtımın temel taşı olduğunu bilimsel olarak kanıtladı. Amerikalı genetikçi Edmund Beecher Wilson (1856-1939) da bu birleşik başarıyı onurlandırmak için teoriyi "Sutton-Boveri Teorisi" olarak adlandırdı..

Walter Sutton ve Theodor Boveri, kalıtımın temel mekanizmalarını açıklayan önemli çalışmalarıyla bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı.

Sutton'ın Katkıları: 1902 yılında Sutton, Biological Bulletin dergisinde yayımladığı “On the Morphology of the Chromosome Group in Brachystola magna (Brachystola magna’daki kromozom grubunun morfolojisi üzerine)” adlı makalesinde kromozomların yapısını ve hücre bölünmesi sırasındaki davranışlarını detaylıca inceledi. Bir yıl sonra Sutton, 1903'te yayımladığı "The Chromosomes in Heredity" (Kalıtımdaki Kromozomlar) adlı makalesinde kromozomların Mendel'in kalıtım yasalarının fiziksel temeli olduğunu öne sürdü, böylece genetik aktarımın hücresel düzeydeki işleyişine dair temel bir bağlantı kurdu.

Boveri'nin Katkıları: 1902'de yayımlanan "Über mehrpolige Mitosen als Mittel zur Analyse des Zellkerns (Çekirdek Analizi için Çok Kutuplu Mitozlar Üzerine)" adlı çalışmasında ise kromozom anormalliklerinin hücre bölünmesi üzerindeki etkilerini tartıştı. Daha da ileri giderek Boveri, kanserli hücrelerin kromozomal bozukluklarla ilişkili olabileceğini öne sürdü. Bu fikir, modern kanser genetiğinin temelini atan ilk düşüncelerden biriydi.

Sutton-Boveri Teorisi, genlerin kromozomlar üzerinde taşındığını ve kalıtımın kromozomların düzenli ayrışmasıyla gerçekleştiğini göstererek biyolojide çığır açtı. Sutton'ın ünlü ifadesiyle bu teori, "sarı köpeğin neden sarı olduğunu” açıklayabiliyordu; yani, fiziksel özelliklerin kalıtım yoluyla nasıl aktarıldığını hücresel düzeyde aydınlattı. Genetik bilimi, işte bu adımlarla günümüzdeki karmaşık yapısına ulaştı.

Boveri'nin Kanser Hipotezi

Boveri'nin, 1902 tarihli "Über mehrpolige Mitosen als Mittel zur Analyse des Zellkerns (Çekirdek Analizi için Çok Kutuplu Mitozlar Üzerine)" adlı çalışmasıyla kanser araştırmalarına yaptığı katkı bu noktada öne çıkar. Boveri, kanserin genetik bir hastalık olabileceği ve kromozomal anormalliklerden kaynaklandığı yönündeki devrim niteliğindeki hipoteziyle dikkat çekti.

Boveri, kanserli bir tümörün, kromozom yapısında bozukluklar taşıyan tek bir hücrenin kontrolsüz bölünmesiyle başladığını savundu. Bu görüş, kanserin hücresel düzeyde genetik bir hastalık olduğunu öne süren ilk önemli fikirlerden biriydi. Bugün biliyoruz ki, kanser büyük ölçüde hücre çoğalmasını kontrol eden genlerde biriken mutasyonların sonucudur.

Ancak, genetik hastalıklar ile kalıtsal hastalıklar arasında önemli bir fark vardır. Genetik hastalıklar, DNA'daki herhangi bir hasar veya değişimle ilişkilidir. Kalıtsal hastalıklar ise, anne-babadan aktarılan, yani kalıtılan hasarlı genlerle ortaya çıkar. Kanserlerin yalnızca yaklaşık %5-10'u kalıtsaldır; çoğu ise yaşam boyunca çevresel faktörlere maruz kalma veya hücre bölünmesi sırasında meydana gelen rastgele (sporadik) DNA mutasyonlarının birikmesiyle tetiklenir.

Boveri'nin bu erken hipotezleri, kanser araştırmalarına yepyeni bir bakış açısı getirerek, bu hastalığın genetik temellerini anlamamızda kritik bir rol oynadı.

Gelecek Konu: Akciğer Naklinin Tarihçesi -2.25.6- Bert - Otogreft Dışındaki Nakiller Neden Başarısız Oluyor? 

KAYNAKÇA:

1. PAHSSc - Türkiye'de Akciğer Naklinin Tarihçesi
2. A History of Organ Transplantation: Ancient Legends to Modern Practice - David Hamilton - 2012
3. William Bateson - Wikipedia
4. Walter Sutton - Wikipedia
5. Gregor Mendel - Wikipedia
6. Charles Darwin - Vikipedi
7. Theodor Boveri - Wikipedia
8. The natural history of cancer, with special reference to its causation and prevention - William Roger Williams - 1908
9. Genetics - Wikipedia
10. Chromosome - Wikipedia

Yazan: Kamil Hamidullah / KASIM 2023
Önceki güncelleme: 
Son güncelleme: Kamil Hamidullah / AĞUSTOS 2025

Önceki Konu: Akciğer Naklinin Tarihçesi -2.25.9 - Jensen ve Bağışıklık Sisteminin Nakil Kaybındaki Rolü 

#AkciğerNakli #PAHSSc #LungTransplant #OrganBağışı #OrganNakli #OrganDonation #immünoloji  #LTx #GregorMendel #CharlesDarwin #WilliamBateson #WalterSutton  #TheodorBover #Genetik #Kromozom