MATEMATİK VE GENETİK

Dr. Yunus Kaan Truvalı

2001  yılı matematiğin biyolojide oynayacağı rol açısından bir dönüm noktası olacağa benziyor.  Şimdiye kadar deney tüpleri, mikroskoplar, ve pipetler gibi aletlerle çalışan moleküler biyologların pek yakında matematikle de haşir neşir olmaları gerekecek gibi gözükmektedir.

Cambridge Üniversitesinden Dennis Bray, matematiğin biyolojik sistemlerin analizindeki rolünün gün geçtikçe daha da önem kazandığını ve birçok araştırmacının bu alana yönelmeye başladığını ifade etmektedir.

Özellikle genetik bilgilerin ve binlerce hücrenin yapısının birbiriyle ve toplu olarak etkileşmelerinin incelenmesinde, matematiksel modellerin kullanılması gerektiği düşünülmektedir. Geçen yılın Temmuz ayında Washington Üniversitesinden George von Dassow ve arkadaşları meyve sineğindeki bir grup geni inceleyerek, bu genlerin matematiksel modelini çıkardılar. Genlerdeki atomların aralarındaki bağlardan, moleküllerin kimyasal özelliklerine kadar birçok değişik parametreyi içerecek şekilde bunu gerçekleştirdiler. Bu matematiksel model, gerçek yapıya o kadar yakın oldu ki, araştırmacılar matematik modellemenin biyolojideki rolünü; “bilmediklerimizi bize açıklaması” olarak tarif ediyorlar.

Aynı çalışmanın sonunda moleküler yapının bilinmeyen bir gerçeği de ortaya çıktı: İncelenen genetik yapı son derece esnek olmakla beraber oldukça sağlam temeller üzerine kurulmuştu.  Öyle ki bu modeldeki rakamlardan birisi rastgele bir rakamla değiştirildiğinde modelin çalışmasının %90 durumda değişmediği görüldü. Araştırmanın başındaki Dr.Odell: “Bu insan kabiliyetinin ötesinde bir mühendislik yapısıdır” ifadesini kullanarak şöyle demektedir: ”Oysa insanların ürettiği hemen herşey, en ufak bir parçanın biraz değişmesiyle veya biraz hatalı olması ile çalışmaz hale gelmektedir”.

Stanislas Leibler ve arkadaşları, Princeton Üniversitesinde kimyasal uyarıların yol açtığı bakteri hareketlerini incelerken aynı tür toleransı bulmuşlardı.

Neticede bu tür toleransların canlılarda yaygın olarak bulunduğu ve bu sayede değişen ya da zorlaşan hayat şartlarında da hayatın devam edebildiği gibi bir kanaata varıldı. Bilim adamları bu kanaatlarına kesinlik kazandırmak amacıyla araştırmalarına devam etmekteler. Halen Dallas’daki Texas Üniversitesinin Southwestern Tıp Merkezinde çalışan Nobel ödülü sahibi Al Gilman hücresel sinyallerle ilgili yapacağı daha ileri çalışmalar için 25 milyon dolar araştırma desteğini aldı bile.

Kaynaklar:

Nature 21-28 Aralık 2000 sayısındaki “Life is a Game of Numbers” (sayfa 900) adlı yazıdan derlenmiştir.