16s rRNA Tekniği

1960’lı yıllarda bakterilerin sınıflandırılması pek çok bilim insanı için ilgi çekici olmasının yanı sıra bir o kadar da anlaşılmaz bir konuydu. Pek çok bilim insanı bakterileri belirli özelliklerine göre sınıflandırma girişiminde bulunmuş ancak başarılı olamamıştı. Bu dönemde genç bir araştırmacı olan Carl Woese, bu küçük mikroskobik canlıların sınıflandırılmasında o zamana kadar yardımı olabileceği düşünülmemiş bir molekülünün doğru bir bilgi kaynağı olacağı kanaatindeydi. Prokaryot ve ökaryot ayrımı olmaksızın dünyada var olan tüm hücreler ribozomlara sahipti.  rRNA’ları mutasyona uğramış organizmaların neredeyse tamamının ölmesi ise laboratuar çalışmalarında gözlemlediği bir sonuçtu.  Bu sonuç RNA molekülünün 3,5 milyar yıldır büyük bir değişime uğramadığı kabulünü destekliyordu. O zaman rRNA’lar, bakterilerin filogenetiğini anlamada ve bu sayede onları sınıflandırmada kullanışlı olabilirdi. Woese, bu çıkarımlarının ışığında 10 yıl boyunca yaklaşık 60 mikroorganizmanın 16s RNA’larındaki nükleotit dizilimlerini inceleyerek karşılaştırmalarda bulunmuştur. Bu dönemin oldukça sıkıcı ve yoğun bir dönem olduğunu belirten Woese, 10 yılın sonunda kendini tamamen tükenmiş hissettiğini söylemiştir.

Prokaryot ribozomları 5s rRNA, 16s rRNA ve 23s rRNA olmak üzere 3 adet RNA molekülü içermektedir. Bu 3 RNA molekülünden 16s ve 23s filogenetik soy ağacı ile ilgili çıkarımlar yapabilmek için yeterli uzunlukta nükleotit dizilimine sahiptir. (5s yeterli çıkarım yapılabilecek kadar nükleotite sahip değildir.) Bu iki molekül içinde ise 16s rRNA’nın gen dizilimi ondan daha uzun olan 23s rRNAnın diziliminden çok daha kolay incelenebilir olduğundan tıpkı Woese gibi bugünde bilim insanları organizmaların 16s rRNA moleküllerini karşılaştırarak analizleri gerçekleştirmektedir.

 

Öğretmenler için öneriler

Biyolojinin temel amaçlarından biri doğada var olmuş ve var olan tüm canlılar arasındaki akrabalık ilişkilerini belirleyebilmektir.  Günümüzde canlılar arasındaki filogenetik ilişkileri açıklamada artık moleküler veriler kullanılmaktadır. Yukarıda yer alan hikâyede, genetik karşılaştırmalarda ve filogenetik sınıflandırmada kullanılan 16s rRNA tekniği açıklanmıştır. Bu teknik ilk olarak Carl Woese tarafından geliştirilmiştir. Woese’un bu yöntemi sahip olduğu teorik bilgiler sayesinde geliştirdiği hikâyede görülmektedir. Bu şekilde öğrencilerin sadece bilimsel sonuçları değil bu sonuçlara götüren bilimsel yöntemlerin de farkında olması amaçlanmıştır.

Bu hikâye eşliğinde sınıf ortamına getirilebilecek diğer önemli bir tartışma ise bilimde dolaylı gözlemlerin ve çıkarımların önemine ilişkindir. Pek çok öğrenci direk olarak gözlenemeyen olayların bilim için delil teşkil edemeyeceğine inanmaktadır. Ancak Woese’nin kullandığı yöntemde olduğu gibi, bilimsel açıklamalar genellikle dolaylı gözlemleri ve bunlar aracılığıyla yapılan çıkarımları içermektedir. Bu hikâye kullanılırken öğrencilere konunun biyolojik evrim ile ilişkisi kurularak evrimsel soy ağacı ile ilgili bilgilerimizin hangi delillere dayandığı sorulabilir. Genel olarak öğrencilerin canlılığın evrimine ve evrime dair delillere şüphe ile yaklaşması sık rastlanılan bir durumdur. Bu durumda öğrencilere benzeri bilimsel açıklamalar ile (Atom teorisi gibi) ilgili bilgilerimizin nereden kaynakladığı sorulabilir. Tartışmanın devamında bilimde dolaylı yollardan elde edilen bilgilerin ve bunlar ışığında yapılan çıkarımların önemli yer tuttuğu anlatılabilir ve örnek olarak da Woese’nin yöntemi ve bu yöntemle elde edilen bilgilerin canlılığın soy ağacına dair çıkarımlar yapmada nasıl kullanıldığı anlatılabilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir