Kısa bir süre önce Çin Bilim Akademisi’nden bilim insanları laboratuvarda iki anneli fare yavruları dünyaya getirebildiklerini ve bu yavruların sağlıklı bir şekilde büyüyüp kendi yavrularını doğurabildiklerini duyurdu [1]. Esasında iki anneli fare yavruları daha önce laboratuvar ortamında üretilmişti [2], fakat Çin Bilim Akademisi’nin çalışmasını özel kılan noktalar ilk kez iki babalı fare üretiminin de denenmesi, bu yavruların dünyaya gelmesinin sağlanması ve bu deneylerin ileri seviye biyoloji teknikleri kullanılarak yapılması oldu [1]. Farelerin de üyesi olduğu memeli gruplarında, yavru kromozomlarının yarısı anneden, yarısı babadan geliyor. İki anneli ve iki babalı yavruların dünyaya getirilebilmesi için ise yarı kromozomlu (haploid) embryonik kök hücreleri ve hedefe yönelik gen değiştirme teknolojilerinden CRISPR-Cas adı verilen bir teknik kullanıldı (CRISPR-Cas tekniğinin detayları için şu yazımıza göz atabilirsiniz). Elde edilen sonuçların embryonik çalışmaların gelişimine verdiği heyecan verici katkı ve bu konuyu etik açıdan tartışabilmemiz için açılan yeni ufuklar bir tarafa, bu yazımızda doğada gözlenen tek ebeveynli, iki anneli ya da iki babalı üreme türlerini inceleyeceğiz.

Biyoloji dersinden hatırlayacağınız gibi canlılarda üreme eşeyli ve eşeysiz olarak ikiye ayrılıyor. Eşeysiz üreme tiplerinden biri olan Partenojenez (Yunanca orijinali: Parthenogenesis, doğrudan çevirisi: bakire doğum), dişi üreme hücrelerinin, yani yumurtaların, döllenme olmadan kendi kendine çoğalmasıyla yavru oluşturduğu durumun bilimsel ismi [3]. Partenojenez’in de kendi çeşitleri mevcut, örneğin bu çeşitlerden biri yumurtaların mitoz bölünme ile çoğalıp, annenin genetik olarak bire bir aynısından (klonundan) yavru birey oluşturması durumu. Bir başka partenojenez çeşidinde ise döllenmeye hazır yumurtanın (oosit) üretim sürecinde (oogenesis), mayoz bölünme sonucu oluşan kutup cisimciklerinden (yarı kromozomlu, yumurta hücresine göre çok daha küçük olan bir kardeş hücre) birisiyle yumurta hücresi birleşiyor ve yavru bu birleşmeden meydana geliyor. Yumurta hücresi (oosit) ve kutup cisimciği, mayoz bölünme sayesinde oluştuklarından ve bu süreçte genetik rekombinasyon meydana geldiğinden, yavrular annelerine genetik olarak bire bir benzemiyor [4]. Partenojenez gözlemlenen hayvan grupları oldukça çeşitli! Hepsini burada saymamız mümkün olmasa da, size tanıdık gelebileceğini düşündüğümüz bazı türler/grupları sayalım: evcil hindi, çekiç başlı köpek balığı, Komodo ejderi, çıngıraklı yılan, yaban arıları ve bitler.

Bir başka eşeysiz üreme çeşidiyse yavruların sadece babalarının genetik materyalini taşıma durumu olarak bilinen Androjenez [5]. Androjenez’in de çeşitleri var. Bir çeşidinde dişiler çekirdeksiz yumurta üretiyorlar ve bu yumurta babanın spermi ile dölleniyor. Bir diğer çeşidindeyse annenin genetik materyalini taşıyan yumurta önce babanın spermi ile dölleniyor fakat daha sonra spermin taşıdığı genetik materyalde aktive olan genler yüzünden annenin genetik materyali embriyodan dışarı atılıyor. Androjenez, çomak böceklerinde ve bazı balık türlerinde gözlenebiliyor [4].

Bu noktada şunu belirtmeliyiz ki, Partenojenez ve Androjenez bitkiler ve omurgasız hayvanlarda sıklıkla gözlemlenebilecek bir üreme yöntemiyken, omurgalı hayvanlarda nadiren gözlenen bir durum. Yukarıda örnek olarak gösterilen omurgalı gruplarında genellikle eşeyli üreme gözlenirken bazı gruplar normalden farklı koşullar altındayken eşeysiz üreme yöntemini kullanıyorlar.

Dikkat ettiyseniz yukarıda örnek olarak verilen hayvan grupları içerisinde memeliler yok. Bu zamana kadar doğada yaşayan herhangi bir memelinin eşeysiz üreme sergilediği gözlemi yapılmadı. Fakat laboratuvarda iki dişi fareden yavru üretmek, doğada hiç gözlenmemiş bir durumun ileri biyoloji teknikleri uygulanarak gerçekleştirilebileceğinin güzel bir örneği. Teknoloji geliştikçe diğer memeli grupları için de laboratuvarda eşeysiz üreme denemesi yapılabilecek çok yüksek ihtimalle. Peki sıra insanların da içinde olduğu memeli grubu olan primatlara ne zaman gelecek? İnsanlar için iki anneli veya iki babalı yavru dünyaya getirmek günün birinde teknik olarak mümkün olsa buna etik açıdan nasıl yaklaşacağız? Peki doğada eşeysiz üreme gösteren memeli grupları gözlemlenirse bu laboratuvardaki tekniklerin geliştirilmesine nasıl bir katkı sağlayabilir? Omurgalılarda eşeysiz üreme davranışı neden ve nasıl evrimleşmiş olabilir? Bu soruların kesin cevapları henüz elimizde olmasa da her biri doğa bilimlerinin birbirlerinden nasıl beslenebileceğinin ve bilimin birikimsel gelişiminin çok lezzetli birer örneği olabilecek nitelikte.

 

Derleyen: F. Gözde Çilingir

Düzenleyen: Burcu Gümüşcü

 

Kaynaklar:

[1] Z. K. Li, L. Y. Wang, L. B. Wang, G. H. Feng, X. W. Yuan, C. Liu, K. Xu, Y. H. Li, H. F. Wan, Y. Zhang, Y. F. Li, “Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions,” Cell Stem Cell, vol. 23, pp. 1-12, Kasım 2018.

[2] T. Kono, Y. Obata, Q. Wu, K. Niwa, Y. Ono, Y. Yamamoto, E. S. Park, J. S. Seo, and H. Ogawa, “Birth of Parthenogenetic Mice That Can Develop to Adulthood,” Nature, vol. 428, no. 6985, p.860, Nisan 2004.

[3] New World Encyclopedia, “Parthenogenesis,” 26 Ekim 2018 tarihinde erişildi:

www.newworldencyclopedia.org/p/index.php?title=Parthenogenesis&oldid=987045.

[4] M. Hogenboom, “Spectecular Real Virgin Births,” 2004.

26 Ekim 2018 tarihinde erişildi:

http://www.bbc.com/earth/story/20141219-spectacular-real-virgin-births

[5] T. Schwander and B. P. Oldroyd. “Androgenesis: Where Males Hijack Eggs to Clone Themselves,” Phil. Trans. R. Soc. B, vol. 371, no. 1706, p. 20150534, 2016.